高二物理第2章第5节焦耳定律过关训练题

　　图2-5-13

　　A.15 W　30 W　　　　　　　 B.30 W　40 W

　　C.40 W　60 W D.60 W　100 W

　　解析：选C.从图象的横坐标(U)为220 V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲=0.18 A，I乙=0.28 A.则P甲=U•I甲≈40 W，P乙=U•I乙≈60 W，即C项正确.

　　二、计算题

　　10.环保汽车在2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3×103 kg.当它在水平路面上以v=36 km/h的速率匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50 A，电压U=300 V.在此行驶状态下：w

　　(1)求驱动电机的输入功率P电;

　　(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2).

　　解析：(1)驱动电机的输入功率P电=IU=1.5×104 W.

　　(2)在匀速行驶时，P机=0.9 P电=Fv=Ffv，得

　　Ff=0.9P电v=1.35×103 N，

　　汽车所受阻力与车重之比Ffmg=0.045.

　　答案：(1)1.5×104 W　(2)0.045

　　11.(2011年安徽省两地三校高二联考)如图2-5-14是家用电饭煲的电路图.将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为1.40 A，已知分压电阻的阻值是R=100 Ω.求：

　　图2-5-14

　　(1)保温时，电阻R两端的电压;

　　(2)稳压电源输出的电压;

　　(3)电热丝的额定功率.

　　解析：(1)电阻R两端的电压为UR=IR=1.40×100 V=140 V.

　　(2)设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则

　　(UR+r)2r=19•U2r

　　解得：r=50 Ω.

　　所以电源电压为U=I(R+r)=1.40×(100+50) V=210 V.

　　(3)电热丝的额定功率为P=U2r=210 250 W=882 W.

　　答案：(1)140 V　(2)210 V　(3)882 W

　　12.如图2-5-15所示，已知UAB=6 V，当滑动变阻器触头P位于正中位置时，额定电压为3 V的灯泡L正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实际功率为2 W，求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻.

　　图2-5-15

　　解析：设滑动变阻器总电阻为Rm，灯泡电阻为RL，则根据P位于正中位置时灯泡正常发光，电压为3 V，滑动变阻器的电压为3 V，得RL=Rm2.新课标第一网

　　法一：找电流，P位于最左端的变阻器有效电阻R=Rm=2 RL，由功率关系知此时滑动变阻器的功率P′=2P′L=4 W，I=P′L+P′U=2+46 A=1 A.滑动变阻器的总电阻Rm=P′I2=4I2 Ω=4 Ω，RL=2 Ω.

　　灯泡的额定功率P额=U2额RL=322 W=4.5 W.

　　法二：找电压，P位于最左端时，变阻器有效电阻R′=Rm=2RL，则UL=2 V.所以RL=U2LPL=222 Ω=2 Ω，灯泡额定功率

　　P额=U2额RL=322 W=4.5 W.

　　变阻器总电阻Rm=2RL=4 Ω

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