高二物理专题05电功电功率焦耳定律暑假作业(含解析).doc

专题05 电功 电功率 焦耳定律【知识回顾】一、电功、电功率1．电功（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．（2）公式：W=qU=IUt（适用于任何电路）．（3）电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程．2．电功率（1）定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．（2）公式： （适用于任何电路）．二、焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．（2）公式：Q=I2Rt.三、热功率（1）定义：单位时间内的发热量．（2）表达式：想一想【例题1】（多选）某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380 V，当吊车以0.1 m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103 kg的集装箱时，测得电动机的电流为20 A，g取10 m/s2，则： （ ）A．电动机的内阻为4.75 Ω B．电动机的发热功率为7 600 WC．电动机的输出功率为7.6×103 W D．电动机的工作效率为75% 【例题2】在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施最可行的是： （ ）A．剪去一半的电阻丝   B．并联一根相同的电阻丝C．串联一根相同的电阻丝  D．将原电阻丝对折后接入电路 【例题3】（多选）汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图为汽车启动原理图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A；电动机启动时电流表读数为58A。

若电源电动势为12.5V，内阻为，电动机内阻为，电流表内阻不计，则电动机启动时： （ ）A、车灯的电压为9.6VB、通过电动机的电流为48AC、电动机的电动率为50WD、电动机输出的机械功率为430W 【例题4】如图电路中，电灯L1、L2都标有“220V、40W”；电灯L3、L4都标有“220V、100W”．将A、B两端接入电源，最暗的灯是： （ ）A．L1 B．L2 C．L3 D．L4【例题5】如图所示，用一直流电动机提升重物，重物的质量为m=10kg，电源供电电压恒为220V电路中的保护电阻R=10，电动机的电阻为r=1，不计各处摩擦，电动机正常工作时电压表的示数为170V，求：（1）电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？（2）重物匀速上升的速度是多少？（g取10m/s2）练一练1、在密闭的四壁绝热的房间里，使房里长期没工作的电冰箱开始工作，并打开电冰箱的门，经过一段较长时间之后： （ ）A．房间内的温度将降低 B．房间内的温度将不变C．房间内的温度将升高 D．无法判断房间内温度的变化2、（多选）某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380 V，当吊车以0．1 m/s的速度匀速吊起总质量为5．7×103 kg的集装箱时，测得电动机的电流为20 A，g取10 m/s2．则下列说法正确的是： （ ）A．电动机的内阻为19 Ω B．电动机的内阻为4．75 ΩC．电动机的输出功率为7．6×103 W D．电动机的工作效率为75% 3、一个阻值为1Ω的电阻，通过它的电流强度为2A，则下列说法正确的是： （ ）A．1s内通过该电阻的电荷量为1C B．该电阻1s内的发热量为2JC．该电阻1s内的发热量为4J D．该电阻发热功率为2W 4、机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是： （ ）规格后轮驱动直流电动机车型：60″电动汽车电动机额定输出功率：1 675 W整车质量：400 kg额定转速：600 r/min蓄电池（容量It=800 Ah，输出电压：U≥36 V）额定工作电压/电流：36 V/50 AA．电动汽车正常工作时消耗的电功率1 675 WB．电动机的内阻为0．5 ΩC．蓄电池充满电后储存的电能不小于2．88×104 JD．充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16 h5、如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是： （ ） A．P=I2R B．P=U2/R C．P=IU D．以上公式都可以 6、如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，以下说法中不正确的是： （ ）A．电动机的输入功率是12W B．电动机的输出功率是12WC．电动机的热功率是2.0W D．整个电路消耗的电功率是24W 7、图示中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0．3m2。

晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106J如果每天等效日照时间约为6h，光电池一天产生的电能可供30W的路灯工作8h光电池的光电转换效率约为： （ ）A．4．8％ B．9．6％ C．16％ D．44％ 8、（多选）如图所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω．当开关打开时，电流表的示数是0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是： （ ）A．I=1.5A B．I＜1.5A C．P=15W D．P＜15W 9、在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V，6 W”字样，电动机线圈的电阻RM=1 Ω若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是： （ ） A．电动机的输入电压是5 V B．流过电动机的电流是0.5 AC．电动机的效率是80% D．整个电路消耗的电功率是10 W 10、（多选）一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。

现将它与两个标准电阻R1、R2组成如图乙所示的电路，当开关S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P将开关S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，下列判断正确的是： （ ）A．P1>P B．P13P 11、一台电风扇，内电阻是20 Ω，接上220 V的电压后，消耗的功率是66 W，求：（1）电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流大小；（2）电风扇工作时，转化为机械能和内能的功率以及电动机的效率；（3）若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？ 12、图中电源电动势E=12 V，内电阻r=0.5 Ω将一盏额定电压为8 V，额定功率为16 W的灯泡与一只线圈电阻为0. 5 Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100 min问：（1）电源提供的能量是多少？（2）电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？（3）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？（4）电动机的效率为多少？ 阅读广角首用“中国芯”，全部中国造“神威太湖之光”成为全球最快超算新一期全球超级计算机500强榜单20日公布，使用中国自主芯片制造的“神威太湖之光”取代“天河二号”登上榜首，中国超算上榜总数量也有史以来首次超过美国名列第一。

据国际TOP500组织当天发布的榜单，“神威太湖之光”的浮点运算速度为每秒9.3亿亿次，不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍，其效率也提高3倍更重要的是，与“天河二号”使用英特尔芯片不一样，“神威太湖之光”使用的是中国自主知识产权的芯片该组织在一份声明中写道：“中国在国际TOP500组织第47期榜单上保持第一名的位置，凭借的是一个完全基于中国设计、制造处理器而打造的新系统神威太湖之光”由国家并行计算机工程技术研究中心研制，安装在国家超级计算无锡中心此前，由中国国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机已在TOP500榜单上连续六度称雄榜单前十名除了“神威太湖之光”与“天河二号”外，其他分别是美国的“泰坦”与“红杉”、日本的“京”、美国的“米拉”和“三一”、瑞士的“代恩特峰”、德国的“花尾榛鸡”和沙特阿拉伯的“沙欣II”TOP500榜单是对全球已安装的超级计算机“排座次”的权威排行榜从1993年起，由TOP500国际组织以实测计算速度为基准每半年发布一次此次榜单还有一个重大变动是，美国入围的超级计算机总数量首次跌下第一位置上述声明说，由于过去一些年中国工业和研究部门注册提交的系统数量剧增，中国现在入榜的超级计算机数量达到167台，超过美国的165台。

此外，由于中国占据TOP榜单头两名，中国在计算性能类别上也居于领先位置排行榜主要编撰人、美国田纳西大学计算机学教授杰克·唐加拉评价道，中国超级计算机不断增多已成为一个“趋势”2001年中国上榜数量还是零，但今天中国已经超过美国，”唐加拉对新华社记者说，“没有其他国家有这样快的增长速度唐加拉认为，超级计算机“比以往任何时候都重要”，能为能源、医药、飞机制造、汽车与娱乐业等广泛领域的行业提供高性能计算服务更强大的计算能力将使得这些不同行业更快地生产出优异新产品，从而提高一个国家的竞争力”乐一乐日前，一个俄罗斯机器人从彼尔姆市的实验室当中逃脱，跑到了马路上，导致了交通堵塞Promobot实验室的研究人员介绍说，跑出来的是Promobot——一款可以回答人类问题和指路的互动机器人最新版产品的原型机当时，他们正在测试机器人新的独立活动特性，因为试验场的门没有关，机器人就偷偷溜出来了在实验场地，机器人学会了自主运动的算法，这些功能也正是最新版Promobot的特色实验室创始人之一基沃科采夫（Oleg Kivokurtsev）介绍说，“我们的工程师开车去了试验场，却忘记了关门于是机器人跑了出来，开始了自己的小小探险。

实验室说，机器人只跑出大门不到50米，就因为电池耗尽而站在了马路中间目击者拍摄的视频显示，Promobot在马路中间，交通警察过来保护它，导致了堵车最后，机器人被从现场带走了。