2019-2020年高中物理 第2章第5節(jié)焦耳定律教案 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 第2章第5節(jié)焦耳定律教案 新人教版選修3-1.doc
2019-2020年高中物理 第2章第5節(jié)焦耳定律教案 新人教版選修3-1
1.計算用電量時,常用的單位是“度”,對此,下列說法中正確的是 ( )
A.1度等于3.6103kWh
B.1度等于3.6106J
C.“度”是電功率的單位
D.“度”是電功的單位
答案:BD
解析:“度”是電功的單位,1度等于1kWh,而1kWh=3.6106J,故選項B、D正確.
2.(xx泰安模擬)有三個用電器,分別為日光燈、電烙鐵和電風扇,它們的額定電壓和額定功率均為“220V,60W”.現(xiàn)讓它們在額定電壓下工作相同時間,產(chǎn)生的熱量( )
A.日光燈最多 B.電烙鐵最多
C.電風扇最多 D.一樣多
答案:B
解析:電烙鐵是純電阻用電器.即以發(fā)熱為目的,電流通過它就是用來產(chǎn)熱.而日光燈和電風扇是非純電阻電路,電流通過它們時產(chǎn)生的熱量很少,電能主要轉化為其他形式的能(光能和葉片動能).綜上所述,只有B正確.
3.小明家的保險絲突然熔斷,不可能的原因是 ( )
A.家用電器的總功率過大
B.導線絕緣皮損壞,火線、零線直接接觸,造成短路
C.火線斷路
D.燈座里的電線發(fā)生短路
答案:C
解析:保險絲熔斷是由于電路的電流過大造成的,用電功率過大和電路中有短路都是原因之一.因此,選項A、B、D都有可能造成電路中的電流過大使保險絲熔斷.火線斷路,電路中沒有電流通過,不可能使保險絲熔斷,故正確答案應選C
4.不考慮溫度對電阻的影響,對一個“220V,40W”的燈泡,下列說法正確的是( )
A.接在110V的電路上時的功率為20W
B.接在110V的電路上時的功率為10W
C.接在440V的電路上時的功率為160W
D.接在220V的電路上時的功率為40W
答案:BD
解析:由P額=得燈泡的電阻R=Ω=1210Ω
∴電壓為110V時,P==W=10W
電壓為440V時,超過燈泡的額定電壓一倍,故燈泡燒壞,P=0.
5.如圖為常見的家用電器,關于它們正常工作時的電流,下列說法中合理的是( )
A.電風扇約為2A B.電冰箱約0.7A
C.電飯煲約0.08A D.微波爐約100A
答案:B
解析:本題考查日常生活中常見的家用電器:把電能轉化為熱能的電器是大功率電器,一般在幾百瓦到幾千瓦左右;電風扇功率比較小,一般在十幾瓦左右;冰箱功率在幾百瓦左右.
6.如圖所示,一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民,所以整幢居民樓里有各種不同的電器,例如電爐、電視機、微波爐、電腦等等.停電時,用歐姆表測得A、B間電阻為R;供電后,各家電器同時使用,測得A、B間電壓為U,進線電流為I,則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是 ( )
A.P=I2R B.P=
C.P=IU D.P=
答案:C
7.(xx上海嘉定一模)一個標有“12V”字樣,功率未知的燈泡,測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關系如圖所示,利用這條圖線計算:
(1)在正常發(fā)光情況下,燈泡的電功率P=________W.
(2)若一定值電阻與燈泡串聯(lián),接在20V的電壓上,燈泡能正常發(fā)光,則串聯(lián)電阻的阻值為________Ω.
答案:24,4
8.有一起重機用的是直流電動機,如圖所示,其內(nèi)阻r=0.8Ω,線路電阻R=10Ω,電源電壓U=150V,伏特表的示數(shù)為110V,求:
(1)通過電動機的電流;
(2)輸入到電動機的功率P入;
(3)電動機的發(fā)熱功率Pr,電動機輸出的機械功率.
答案:(1)4A (2)440W (3)12.8W;427.2W
解析:(1)I==A=4A
(2)P入=U′I=1104W=440W
(3)Pr=I2r=420.8W=12.8W
P機=P入-Pr=(440-12.8)W=427.2W
1.(xx濟南模擬)一臺國產(chǎn)封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術參數(shù)如表所示.根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù),計算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時,通過電熱水器的電流約為 ( )
額定容量
54L
最高水溫
75℃
額定功率
1 500W
額定壓力
0.7MPa
額定電壓
220V
電器類別
Ⅰ類
A.6.8A B.0.15A
C.4.4A D.0.23A
答案:A
解析:由P=UI,可知該電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時的電流為:I==A≈6.8A,故選A正確.
2.用一個額定電壓為220V的電熱水器煮沸一壺水需要ts,如果不考慮煮水器的電熱損失和電熱絲電阻受溫度的影響,那么 ( )
A.當線路電壓為110V時,煮沸一壺水需要2ts
B.當線路電壓為110V時,煮沸一壺水需要4ts
C.當線路電壓為55V時,煮沸一壺水需要4ts
D.當線路電壓為55V時,煮沸一壺水需要16ts
答案:BD
解析:由公式Q=t,煮沸一壺水所需的熱量為Q=tJ.當電壓變?yōu)樵瓉淼臅r,所需熱量沒變,因此時間要變?yōu)樵瓉淼?倍,即4ts,答案B正確.當電壓變?yōu)樵瓉淼臅r,時間要變?yōu)樵瓉淼?6倍,即16ts,答案D正確.
3.三個阻值相同的燈泡,其允許消耗的最大功率都是10W,現(xiàn)將其中的兩只燈泡串聯(lián)起來后再與第三只燈泡并聯(lián)接在電路中,則整個電路允許消耗的最大功率為 ( )
A.30W B.20W
C.15W D.10W
答案:C
解析:接成后電路如右圖,其中L3兩端電壓最高,它消耗的電功率為10W時,因L1與L2串聯(lián),且電阻相等,則分配在L1與L2兩燈電壓都是燈L3兩端電壓的一半.
∴P1=P2====W=2.5W
則整個電路消耗的功率P=P1+P2+P3=(2.5+2.5+10)W=15W.
4.某同學在家中測算電冰箱的月耗電,他將家中其他用電器斷開,只使用電冰箱,觀察電度表轉盤的轉動情況,測得冰箱制冷時,轉盤每12s轉動一圈;保溫時,每120s轉動一圈.電度表上標明“每千瓦時轉xx圈”.該同學還測得冰箱每小時制冷10min,保溫50min.若按每月30天計,則該冰箱月耗電為________度.
答案:27
5.在長時間使用電烙鐵的過程中,當暫時不使用時,如果斷開電源,電烙鐵將會很快變涼,再次使用時溫度不能及時達到要求,如果不斷開電源,烙鐵頭容易“燒死”且浪費電能.因此,實驗室內(nèi)常用的電路如圖所示,其中RL為白熾燈泡,R為電烙鐵.暫時不用電烙鐵時,斷開開關S,再次使用時閉合開關S.這樣既能起到預熱作用,又能保護電烙鐵和節(jié)省電能.試用你學過的電學知識說明其道理.
答案:暫時不用烙鐵時,斷開S,RL與R串聯(lián)后接在電路中,整個電路電阻較大,消耗的電功率較小,同時又使R保持預熱狀態(tài);需用烙鐵時,接通S,電烙鐵在額定電壓下工作,很快升溫.
6.一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術參數(shù)表
質量為M=70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛,所受阻力Ff恒為車和人總重的k=0.02倍.取g=10m/s2,求:
(1)此車電機在額定電壓下正常工作的效率.
(2)僅在電機以額定功率提供動力的情況下,人騎車行駛的最大速度.
(3)僅在電機以額定功率提供動力的情況下,當車速為v1=1.0m/s時,人騎車的加速度.
答案:(1)85.7% (2)6.0m/s (3)1.0m/s2
解析:(1)由表可知,電機的額定電壓為U0=40V、額定電流為I0=3.5A,所以電機正常工作時輸入功率為P入=U0I0=140W
又因電機的輸出功率為P出=120W,所以電機的效率為η==85.7%
(2)行駛時所受阻力為Ff=k(M+m)g式中m為車的質量.
當達到最大速度vmax時,應有P出=Ffvmax,
所以最大速度vmax==6.0m/s.
(3)當車速為v1=1.0m/s時,牽引力F==120N.
設此時車的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律F-Ff=(M+m)a,解得a=1.0m/s2.
7.保護自然環(huán)境,開發(fā)綠色能源,實現(xiàn)旅游與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展.
(1)“天蒼蒼,野茫茫,風吹草低見牛羊”,描繪的是________系統(tǒng)的美景.若過度放牧或不合理開發(fā)利用,則易導致________.
(2)某植物園的建筑屋頂裝有太陽能發(fā)電系統(tǒng),用來滿足園內(nèi)用電需求.已知該發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率為1.0105W、輸出電壓為220V.求:
①按平均每天太陽照射6小時計,該發(fā)電系統(tǒng)一年(365天計)能輸出多少電能?
②該太陽能發(fā)電系統(tǒng)除了向10臺1 000W的動力系統(tǒng)正常供電外,還可以同時供園內(nèi)多少盞額定功率為100W、額定電壓為220V的照明燈正常工作?
③由于發(fā)電系統(tǒng)故障,輸出電壓降為110V.此時每盞額定功率為100W、額定電壓為220V的照明燈消耗的功率是其正常工作時的多少倍?
答案:(1)見解析 (2)①E=2.19105kWh?、?00 ③P2=
解析:(1)草原生態(tài) 草原沙漠化(或草原退化)
(2)①P=1.0105W
t=3656h
E=Pt=2.19105kWh或E=7.8841011J
②900盞.
③設P1和U1分別為照明燈正常工作時的功率和電壓,P2和U2分別為供電系統(tǒng)發(fā)生故障后照明燈的實際功率和電壓,有
P=,P2==