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第3节 焦耳定律
基础巩固
1．关于电功的说法中错误的是 ( )
A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程
C．电流做功消耗的能量，由电源供应
D．电功就是电能
解析：依据电功的定义及特点，可以推断A、B、C均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度，功和能是不同的概念，D错，故选D.
答案：D
2．下列关于电功率P电＝UI和电热功率P热＝I2R的说法正确的是 ( )
A．P电＝UI普遍适用于一切电路求电功率
B．P热＝I2R普遍适用于一切电路求电热功率
C．只有在纯电阻电路中，才能用P热＝I2R求电热功率
D．非纯电阻电路中，电热功率P热<I2R
解析：公式P电＝UI，P热＝I2R适用于任何电路，故A、B正确，C、D错误．
答案：AB
3．某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10－8 s，携带的能量为0.2 J，则每个脉冲的功能为________ W，该激光器将电能转化为激光能量的效率为________．
解析：本题考查的是功率和效率的基本概念，关键是理解这两个概念．
每个脉冲的功率为：P＝＝ W＝2×107 W.
每秒钟转化为光脉冲的能量是E＝0.2×10 J＝2 J.
该激光器将电能转化为激光能量的效率
η＝×100%＝＝100%＝0.1%.
答案：2×107 0.1%
4．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是 ( )
A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝I2Rt
D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt
答案：B
知能提升
5．一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下列说法中正确的是 ( )
A．电动机的输出功率为U2/R B．电动机的发热功率为I2R
C．电动机的输出功率为IU－I2R D．电动机的功率可写作IU＝I2R＝U2/R
解析：电动机的输入功率P入＝UI，发热功率P热＝I2R，则输出功率P出＝ P入－P热＝UI－I2R，故B、C正确．
答案：BC
6．随着我国电信业的进展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额，如图3－3－5所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知，此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是 ( )
图3－3－5
A．4.2 V 14.58 mA B．4.2 V 700 mA
C．3.7 V 14.58 mA D．3.7 V 700 mA
解析：由图知电池电压为3.7 V，而不是充电电压4.2 V，排解A、B，又由于电池的容量为700 mAh，待机时间为48小时，故工作电流为700/48＝14.58 mA，所以选C.
答案：C
7．始终流电动机线圈的内阻肯定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈的两端电压为0.3 V时，电流为0.3 A．松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率多少？电动机的机械功率是多少？
解析：本题考查电动机的功率，留意的是电动机为非电阻元件，输入电动机的功率指总功率，这部分功率大部分用于输出，电动机自身消耗的功率仅占很小一部分，但假如电动机停转，它就成了一个纯电阻元件，r＝＝ Ω＝1 Ω.电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为：P入＝I1U1＝0.8×2 W＝1.6 W，电动机的机械功率：P机＝P入－I12r＝1.6 W－0.82×1 W＝0.96 W.
答案：1.6 W 0.96 W
点评：(1)电动机不转时，Q＝I2Rt＝t＝U/t都可用。
(2)当电动机转动时，热功率只能用P热＝I2R来求，且有P入＝P机＋P热．
8．夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图3－3－6所示，求：
(1)此空调器运行1小时用多少度电？
(2)其平均功率为多少？
图3-3-6
图3 －3－6
解析：(1)1小时内消耗的电能为
E＝P1t1＋P2t2＝ kW·h＝1.5 kW·h
(2)平均功率
P＝＝＝ W＝1.5 kW.
答案：(1)1.5度 (2)1.5 kW
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