焦耳定律经典练习题答案详解

电功率和热功率 1．一台电动机，额定电压为100 V，电阻为1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机 因发热损失的功率为() A．500 W C．1 000 W 答案B 解析电动机的热功率 P＝I2r＝52×1 W＝25 W，B 正确，A、C、D 错误． 电功和电热 I 2．通过电阻 R 的电流为 I 时，在 t 时间内产生的热量为 Q，若电阻为 2R，电流为 ，则在 2 时间 t 内产生的热量为() QQ A．4QB．2QC.D. 24 答案C 1 解析根据 Q＝I2Rt 得，电阻变为原来的 2 倍，电流变为原来的 ，时间不变，则热量变为 2 1 原来的 .C 正确． 2 非纯电阻电路的特点及有关计算 B．25 W D．475 W 图 263 3．如图 263 所示是一直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻 R＝10 Ω，直流电压 U＝160 V，电压表示数 UV＝110 V．试求： (1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率； (3)电动机输出的机械功率． 答案(1)5 A(2)550 W(3)530 W 解析(1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压 UR＝U－UV＝(160－110) V＝50 V UR50 通过电阻 R 的电流 IR＝＝A＝5 A R10 即通过电动机的电流 IM＝IR＝5 A. (2)电动机的分压 UM＝UV＝110 V 输入电动机的功率 P 入＝IM·UM＝550 W. (3)电动机的发热功率 P 热＝I2Mr＝20 W 电动机输出的机械功率P 出＝P入－P热＝530 W (时间：60 分钟) 题组一电功和电功率 1．关于电功，下列说法中正确的有() A．电功的实质是静电力所做的功 B．电功是电能转化为其他形式能的量度 C．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案AB U2W 2．关于四个公式①P＝UI；②P＝I R；③P＝；④P＝，下列叙述正确的是() Rt 2 A．公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B．公式②适用于任何电路的热功率的计算 C．公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D．以上均不正确 答案AB WU2 2 解析P＝UI、P＝适用于任何电路的电功率的计算， 而 P＝I R、P＝只适用于纯电阻电 tR 路的电功率的计算，故A 正确，C 错误．P＝I2R 适用于任何电路的热功率的计算，P＝UI、 U2 P＝只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B 正确． R 3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W”和“20 Ω， 40 W”，则它们的额定电流之比为() A. 5∶5B. 10∶20C. 5∶10D．1∶2 000 答案C 解析由公式 P＝I2R 得：I＝ P，所以 I 1∶I2＝ 5∶10.R 4．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了 相同的时间．比较它们产生的热量，结果是() A．电风扇最多 C．日光灯最多 答案B 解析在三种用电器中， 只有电烙铁能将电能全部转化为内能， 电风扇部分电能转化为机械 能，日光灯部分电能转化为光能，故B 选项正确． 5．电压都是 110 V，额定功率 PA＝100 W，PB＝40 W 的灯泡两盏，若接在电压为220 V 的 电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是() B．电烙铁最多 D．一样多 答案C 解析判断灯泡能否正常发光， 就要判断电压是否是额定电压， 或电流是否是额定电流， 对 U2 灯泡有 P＝UI＝，可知 RA＜RB. R 对于 A 电路，由于 RA＜RB，所以 UB＞UA，且有 UB＞110 V，B 灯被烧毁，UA＜110 V，A 灯不能正常发光． 对于 B 电路，由于RB＞RA，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UB＞U 并，B 灯 烧毁． 对于 C 电路，B 灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能 UA＝UB＝110 V，两灯可以正 常发光． 对于 D 电路，若变阻器的有效电阻等于A、B 的并联电阻，则 UA＝UB＝110 V，两灯可以 正常发光． 比较 C、D 两个电路，由于 C 电路中变阻器功率为(IA－IB)×110 V，而 D 电路中变阻器功率 为(IA＋IB)×110 V，所以 C 电路消耗电功率最小． 6．两盏额定功率相同的灯泡A 和 B，其额定电压 UAUB，则下列说法正确的是() A．两灯正常发光时，灯泡的电流IAIB B．两灯电阻 RARB C．将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PAPB D．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PA′RB，由 P＝UI 可知额定电流 IAPB； 1 两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知P∝ ，所以 PA′PB′. R 题组二非纯电阻电路及焦耳定律 7．有一内阻为 4.4 Ω 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() A．电解槽消耗的电功率为120 W B．电解槽消耗的电功率为60 W C．电解槽的发热功率为60 W D．电路消耗的总功率为60 W 答案B 解析灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且流过电解槽的电流I＝I 灯 606 ＝A＝A，则电解槽消耗的电功率P＝IU＝P 灯＝60 W，A 选项错误，B 选项正确； 11011 6 电解槽的发热功率 P 热＝I2r＝1.3 W， C 选项错误； 电路消耗的总功率P总＝IU总＝ ×220 W 11 ＝120 W，D 选项错误． 图 264 8．如图 264 所示，直流电动机线圈的电阻为 R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压 为 U，通过电动机的电流为I，则() A．电动机内部发热功率为I2R B．电动机的机械功率为IU C．电动机的总功率为 IU D．电动机机械功率为 IU－I2R 答案ACD 9．下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断 (1)正常工作时，其中功率最大的是() A．54 cm 彩色电视接收机：工作电压170 V～240 V；工作频率 50 Hz；额定功率 85 W B． BC－65B 电冰箱： 额定电压 220 V； 工作频率 50 Hz； 额定功率 70 W； 耗电量： 0.5 kW·h/24 h C．FS－69 电风扇：规格 400 mm；额定电压 220 V；工作频率 50 Hz；额定功率 65 W D．KFR－33GW 空调机：额定电压 220 V；工作频率 50 Hz；制冷/制热电流 6.2 A (2)根据上题铭牌上提供的信息，判断在12 h 内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗 电能的情况是() A．电冰箱比电风扇多 B．电风扇比电冰箱多 C．电风扇与电冰箱一样多 D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少 答案(1)D(2)B 解析(1)根据题意得：正常工作时电视机的功率为85 W，电冰箱的功率为 70 W，电风扇的 功率为 65 W，空调机的功率为 P＝UI＝1 364 W，因此，功率最大的是空调机． (2)依据电冰箱铭牌