2021-2022新教材鲁科版物理必修第三册课后练习：3.3　电功与电热含解析

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课后素养落实(十二)　电功与电热
(建议用时：40 分钟)
◎题组一　电功和电功率　电热和热功率
1．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。]
2．一根电阻丝，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，D正确。]
3．A、B、C三个灯泡按如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相
同，则 RA∶RB∶RC为(　　)
A．1∶1∶1 B．1∶2∶2
C．2∶1∶1 D．1∶4∶4
D　[B、C两个灯泡并联，UB＝UC，B、C两个灯泡消耗的实际功率相同，
则由 P＝，得 RB＝RC，IA＝2IB＝2IC，则由 P＝I2R，得 RA∶RB∶RC＝1∶4∶4，
故D正确。]
4．美国和日本的三位科学家，在发现新型高效、环境友好型蓝色发光二极
管(LED)光源方面做出巨大贡献。若某汽车 LED 日行灯的工作电压为 12 V，工
作电流为 30 mA，则汽车 LED 日行灯工作时消耗的功率为(　　)
A．60 W B．3.6 W
C．0.36 W D．150 W
C　[由P＝UI 得，日行灯工作时消耗的功率为 P＝0.36 W，选项 C正确。]
◎题组二　纯电阻电路和非纯电阻电路
5．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错误；W＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而 W＝I2Rt
和W＝t只适用于纯电阻的电路，故 B错误；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错误。]
6．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正确，A、C、D错误。]
7．如图所示，电阻 R1＝20 Ω，电动机的线圈电阻 R2＝10 Ω。当开关断开
时，电流表的示数是 0.5 A，当开关闭合后，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表示正确的是(　　)
A．I＝1.5 A　　 B．I＞1.5 A
C．P＜15 W D．P＝15 W
C　[当开关断开时，由欧姆定律得 U＝I1R1＝10 V，当开关闭合后，通过
R1的电流仍为 0.5 A，电动机的电路是非纯电阻电路，正常工作时，欧姆定律不
成立，其电流小于视为纯电阻的电流，电动机的电流 I2<＝1 A，故电流表的电
流I<1.5 A，电路消耗的电功率 P＝UI<15 W，故 C正确。]
8．(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＝Q2B．W1＝W2，Q1＝Q2
C．W1＜W2，Q1＜Q2D．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。故选项 A、D正确。]
9．有一个小型直流电动机，把它接入电压为 U1＝0.2 V 的电路中时，电动
机不转，测得流过电动机的电流是 I1＝0.4 A；若把电动机接入 U2＝2.0 V 的电
路中，电动机正常工作，工作电流是 I2＝1.0 A，求：
(1)电动机正常工作时的输出功率多大？
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