2019_2020学年新教材高中物理课时分层作业12电功与电热含解析鲁科版必修第三册.doc

课时分层作业(十二)　电功与电热
(时间：15分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．下列关于电功、电功率和焦耳热的说法中正确的是(　　)
A．电功率越大，电流做功越快，单位时间内电路中产生的焦耳热就越多
B．在电路中能用W＝UIt求某用电器的电功，就能用W＝I2Rt或W＝t求该用电器的电功
C．在纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率
D．焦耳热Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路
C　[电功率公式P＝，功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU，I＝，焦耳热Q＝Rt，可见Q与P、U、t都有关．所以，P越大，Q不一定越大，故A错．W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝只适用于纯电阻的电路，B错．在纯电阻的电路中，电流所做的功W＝Q，则UI＝I2R，故C正确．Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，故D错．]
2．关于电功W和电热Q的说法正确的是 (　　)
A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝Q
B．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于Q
C．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立
D．W＝UIt在任何电路中成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中成立
B　[W＝UIt、Q＝I2Rt适用于一切电路，但在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W>Q，B对，A、C、D错．]
3．在电源电压不变的前提下，增加电炉的电热丝在相同时间内的发热量，可采取的措施是(　　)
A．增大电热丝的电阻
B．减小电热丝的电阻
C．在电热丝上并联电阻
D．在电热丝上串联电阻
B　[电炉可以看成是纯电阻用电器，电流产生的热等于电流所做的功，所以有Q＝W＝I2Rt＝t，根据题意知U不变，t相等，故由Q＝t可以看出R越大，发热量越小，要使发热量增加，应减小电热丝电阻，故A错误，B正确；对于C选项，能增加电炉相同时间内的发热量，但不能使原电热丝发热量增加，对于D选项，会减少电炉相同时间内的发热量，故C、D错误．]
4．一根电阻丝，通过2 C电荷量所消耗的电能是8 J．若在相同的时间内通过4 C的电荷量，则该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是(　　)
A．4 V,16 J　　　　　　　 B．8 V,16 J
C．4 V,32 J D．8 V,32 J
D　[设电阻丝的电阻为R，开始时所加电压为U1，则W1＝q1U1，即8 J＝2 C×U1，解得U1＝4 V．设后来所加电压为U2，消耗的电能为W2，则
I2＝＝
又I1＝＝
由此得I2＝2I1
所以U2＝2U1＝8 V，W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J．]
5．(多选)电阻R和电动机一起串联在电路中，如图所示．已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等，开关接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机两端的电压分别为U1、U2，经过时间t，电流通过电阻R做的功为W1，产生的电热为Q1；电流通过电动机做的功为W2，产生的电热为Q2，则有(　　)

A．U1＜U2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2
C．W1＜W2，Q1＜Q2 D．W1＜W2，Q1＝Q2
AD　[设电路中的电流为I，则R两端的电压U1＝IR；对于电动机，欧姆定律不再适用，但电动机线圈上的电压仍有U2′＝IR，而电动机两端的电压U2一定大于U2′，所以，应有U1＜U2.对于R，经过时间t，电流通过电阻R做的功为W1＝U1It，将电能全部转化为电热Q1，则Q1＝W1＝I2Rt；对于电动机，经过时间t，电流通过电动机做的功为W2＝U2It，所以有W1＜W2，电流通过电动机线圈产生的电热Q2＝I2Rt，故有Q1＝Q2.所以选项A、D正确．]
6．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V　60 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．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为60 W
C　[由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压为：(220－110) V＝110 V，由于电解槽和灯泡串联，它们的电流相等，所以有I＝＝ A，所以电解槽消耗的电功率为P＝UI＝110× W＝60 W，发热功率为P热＝I2R＝×4.4 W＝ W，故A、B错误，C正确；电路消耗的总功率为P总＝220× W＝120 W，故D错误．]
二、非选择题(14分)
7．有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A.
(1)求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为多大？
[解析]　(1)电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机可看成纯电阻，则r＝＝0.5 Ω.
当加电压为2 V、电流为1 A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和热能之和．
转化的热功率为P热＝Ir＝0.5 W
总功率P总＝U2I2＝2 W，
则输出功率P出＝P总－P热＝1.5 W.
(2)若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看作纯电阻电路，此时的电热功率为：
P热′＝＝ W＝8 W.
[答案]　(1)1.5 W　(2)8 W

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