2016-2017学年高中物理第2章恒定电流5焦耳定律学业分层测评新人教版选修

焦耳定律(建议用时：45分钟)学业达标1.电阻R1与R2的伏安特性曲线如图255所示，并把第一象限分为、三个区域，现把R1与R2串联在电路中，R1和R2消耗的电功率分别为P1和P2，串联总电阻为R，下列关于P1与P2的大小及R的伏安特性曲线所在区域的叙述，正确的是()图255AP1P2，特性曲线在区BP1P2，特性曲线在区DP1P2，特性曲线在区【解析】由图知R1R2，二者串联电流相等，由PI2R，知P1PDPAPCBPBPAPDPCCPBPDPCPADPAPCPDPB【解析】由R可知，灯的电阻RA10 ，RB60 ，RCRD20 ，C、D并联部分的电阻为R并10 ，电路中RBRAR并，由串联电路的功率关系知PBPAP并，而PCPD，故PBPAPDPC，B正确【答案】B能力提升9一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内下列判断不正确的是()A电炉和电动机产生的热量相同B电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C电炉两端电压小于电动机两端电压D电炉和电动机两端电压相等【解析】对电动机IUIUIUR其中IU为转化为机械能的功率对电炉：只有PI2RIUR比较得：UUR，D错【答案】D10.如图258所示，有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()图258A电解槽消耗的电功率为120 WB电解槽的发热功率为60 WC电解槽消耗的电功率为60 WD电路消耗的总功率为60 W【解析】灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流II灯A，则电解槽消耗的电功率PP灯60 W，A错，C对；电解槽的发热功率P热I2R内1.3 W，B错误；整个电路消耗的总功率P总220W120 W，D错【答案】C11.如图259是家用电饭煲的电路图将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为1.40 A，已知分压电阻的阻值是R100 .求：【导学号：08160109】图259(1)保温时，电阻R两端的电压；(2)稳压电源输出的电压；(3)电热丝的额定功率【解析】(1)电阻R两端的电压为URIR1.40100 V140 V.(2)设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则()2r解得：r50 .所以电源电压为UI(Rr)1.40(10050) V210 V.(3)电热丝的额定功率为P W882 W.【答案】(1)140 V(2)210 V(3)882 W12一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：规格后轮驱动直流永磁铁电机车型26电动自行车额定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流3.5 A质量为M70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k0.02倍取g10 m/s2，求：(1)此车电机在额定电压下正常工作的效率；(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度；(3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v11.0 m/s时，人骑车的加速度【解析】(1)由表可知，电机的额定电压为U040 V，额定电流为I03.5 A，所以电机正常工作时输入功率为P入U0I0140 W又因电机的输出功率为P出120 W，所以电机的效率为100% 85.7%.(2)行驶时所受阻力为Ffk(Mm)g式中m为车的质量当达到最大速率vmax时，应有P出Ffvmax所以最大速率vmax6.0 m/s.(3)当车速度为v11.0 m/s时，牵引力F120 N设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律得FFf(Mm)a解得a1.0 m/s2.【答案】(1)85.7%(2)6.0 m/s(3)1.0 m/s26