4焦耳定律.docx

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1、焦耳定律【知能准备】1 .电流做功的多少等于转化为其他形式能的数量；所谓也流做功，实质上是导体中的恒定也场对的力在做功，电荷的减小，其他彩式的能在增加；公式：W=,P=O2 .电流通过用电器时把能全部转化为能，这样的电路叫做纯也阻也路。【同步导学】1电功和电功率(I)电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。2 2)W=qU=U是电功的普适式，P=U/是电功率的普适式，适用于任何也路。3 .焦耳定律和热功率(I)电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度.(2)。=尸心是电热的计算式，可以计算任何电路中电流1通过电阻R时在I时间内产生的热量(电热

2、)；P=Fr是热功率的计算式，4 .电功和电热(1)在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。U2U2这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=U/片产RZ=一1同理P=U=2r=RR(2)在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能，即W=U分为两部分，一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能)；另一小部分不可避免地转化为电热q=%/(电枢的电阻生热).这里W=U不再等于。=尸放，应该

3、是W=EM+0.(3)电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I2Rt=1t:R在非纯电阻电路中，也功大于也热，I忱Q,这时也功只能用W=U计算，电热只能用Q=2r,计算，两式不能通用。例1一台电风扇，内阻为20C,接上220V电压后，消耗功率66W,问：(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？=0.3A(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？P内=1.8WPH=64.2W%97.3%(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功R1RzRsHZZ

4、hH=Jq-CZh*U1-u2-u31U率和发热功率是多少？/=I1AP=2420WPaj=2420W5 .串联和并联电路的功率分配（1）串联电路：串联电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和P=6+8+8+?串联电路中各个电阻两端的电功率跟它们的阻值成正比=&=二1RR1R2R112.并联电路：并联电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和p=4+4+居+?并联电路中通过各个电阻的电功率跟它的阻值成反比PR=RR、+鸟色+鸟冗3+2（=U?例2如图，已知R=6C,&=3。，R3=4Q,则接入电路后这三只电阻的实际功率R3之比为o（P1：P2：P3=I：2：6）-1-f1例3已知如图，两只灯泡1

5、、七分别标有“U0V,60W”和110V,IOOW,另外有一只滑动变阻器R将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个也路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路（）（B）【同步检测】.用也器两端也压220V,这意味着（）C.1A电流通过用电器时,电流的发热功率为220WD.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J.一灯泡标有“220V,IOOW”字样将其接到I1OV的电源上（不考虑灯泡电阻的变化），则有（C.通过灯泡的电流为额定电流的1D.通过灯泡的电流为额定电流的123.下图电路中，曲灯1i、1z都标有“220V,IoOW”；电灯13、11都标有ti220V,

6、40W”.将A、B两端接入电源，最暗的灯是（）A.1jB.1aC.1jD.14.把两个相同的电,灯分别接在图中甲、乙两个也路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为P卬和P乙，可以断定（）A.P1f1P乙B.%P乙CP甲二P乙D.无法确定5.输也线总电阻为r,输送的电功率是P,送电电压为U,则用户得到的功率为（）PTJ2PA.PB.P-（-）2C.PD.（）26 .一个直流电动机所加电压为U,电流为I,线图内阻为R,当它工作时，下述说法中错误的是（）A.电动机的榆出功率为U2RB.电动机的发热功率为HrC.也动机的输出功率为IU-FRD.电动机的功率可写作IU=I2r=

7、ij2R7 .有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率：（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）8 .某商场安装了一台倾角为30。的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下，以0.4ms的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW.不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少?（设人的平均质

8、量为60kg）9 .某一电动机，当电压U1=IoV时带不动负载，因此不转动，这时也流为I=2A当电压为S=36V时能带动负载正常运转，这时电流为2=1A,求这时也动机的机械功率是多大？10 .微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A,此时也动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A,这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？【综合评价】11 关于电功，下列说法中正确的有（）A.电功的实质是电场力所做的功B.电功是电能转化为内能C.也场力做功使电能转化成其他形式能量的量度D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等2 .一盏电灯直接接在恒定的电源

9、上，其功率为I（X）W,若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W,那么此时电灯实际消耗的电功率将（）A.大于91WB.小于91WC.等于91WD.条件不足，无法确定3 .A、B、C三个灯泡如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相生同，则Pa：Pb：PC为（）B.1:2:2C.2:1:1D.1:4:44.图中R=4Q,R2=9,R3=18o通电后（）A.经R1和R3的电流之比Ii：h=3:1B.R1两端的电压和R3两端的电压之比Ui：U3=4:9C.三个电阻消耗的电功率之比Pi：P2:P3=2:1:2D.三个电阻消耗的电功率之比P:P2:P3=2:2:15

10、 .两个电阻,R=8C,R2=2C,并联在电路中.欲使这两个电阻消耗的电功率相等,可行的办法是（）A.用一个阻值为2。的电阻与R2串联B.用一个阻值为6C的电阻与R2串联C.用一个阻值为6。的电阻与R1串联D.用一个阻值为2。的电阻与R1串联6 .一定值电阻，通过2C的电荷量时，消耗的也能是8J,若在相同时间内通过4C的曲荷量，那么也阻两端的电压和消耗的电能分别为（）A.4V,16JB.8V,16JC.4V,32JD.8V,32J7 .如图甲所示电路，滑动变阻器的最大电阻为R,负载电阻为Ro。当滑动变阻器的滑动端S在某位置时，Ro两端电压为U/2,滑动变阻器上消耗的功率为P。若将Ro与电源位置

11、互换，接成图乙所示电路时，滑动触头S的位置不变，则（）23A. RO两端的电压将小于E/2B. Ro两端的电压将等于E/2C.滑动变阻器上消耗的功率一定小于PD.滑动变阻器上消耗的功率可能大于P8 .图中M,N接稳压电源，a,b间断开时，Uab=120V,a,b间接入“220V,100W的灯泡时，Uab=IIOV.则此时电源输入M、N的电功率为（）A.25WB.27.27WC.102.27WD.2.27W9 .如图所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、C为三只相同且功率较大的电炉，a靠近电源，b、C离也源较远，而离用户电灯1很近，揄电线有电阻。关于电炉接入电路后对电灯的影响，下

12、列说法中正确的是（）A.使用电炉a时对电灯的影响最大B.使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大C.使用电炉C时对电灯几乎没有影响D.使用电炉b或C时对电灯影响几乎一样10 .一只电炉的电阻丝和一台电动机线图电阻相同，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（）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.也炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和也动机两端电压相等11 .一辆包瓶车，质量为500kg,由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8ms的速度匀速行驶时，通过也动机的也流为5A,设车所受的阻力是车重的0

13、.02倍（gGOm/s?）,则此电动机的内阻是（）A.4.8B.3.2C.1.6D.0.412 .理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干。设电动机线图电阻为R1,它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为Uf电流为/消耗的功率为尸，则有（）A.P=UIB.P=I2（R,+R2）C.PUID.PZ2（?,+R2）13 .一个电阻为20。的导体，当它每通过3C电荷量时，电流做功18J,那么此导体两端所加电压为V,通过3C电荷量所用时间为s.14 .把两个标有“6V、3W”和“6V、4W”的小灯泡串联，则串联电路允许达到的最大功率

14、是W:把这两个小灯泡并联，则并联电路允许达到的最大功率是Wo15 .一台电阻为2C的电动机，接在I1OV电路中工作时，通过电动机的电流为10A,则这台电动机消耗的电功率为,发热功率为,转化成机械功率为,电动机的效率为O16 .有一电风扇上标有“220V55W”，若风扇的电动机线图也阻为8,当它正常工作时，也源供给的电功率是W,转化为风的电功率是W,电动机的发热功率是W.17 .微型吸尘器中直流电动机的线圈电阻一定。当加在电动机上的电压为0.3V,电流为0.3A时，电动机不转动。当加在电动机上的电压为2.0V,电流为0.8A时，电动机正常工作。此时电动机内电热转换的电功率是W：电能转化为机械能的

15、功率是Wo18 .某地强风风速v=20ms,风力发电机的扇叶总面积为S=20?,若风能的70%转化为电能(即70%),其电功率为7x1O4W0那么利用上述物理量计算空气密度的表达式P=,其大小是P=O19 .某滑动变阻器上标有“20Q、0.2A”字样，现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上，并保持电压不变，如图所示。在P由B端向A端滑动过程中，AP段电阻允许消耗的最大功率是多少？这时AP段电阻值多大？2021 .一小型水电站，给用户输电的导线的总电阻是10,输送的电功率是20kW.若输电线在Ih内因发热损耗的电能是IkWh,那么该电站的输出电,压是多少？用户得到的也压是多少？22 .一台直流电动机线图也阻r=1Q,与一阻值R=IOC的电阻串联，当所加也压U=150V,电动机正常工作时电压表示数IOOV,求电动机消耗的功率及输出的机械功率。-!)-U22 .如图所示是也饭煲的电路图，S1是一个限