20xx教科版高中物理選修3-1第二章第6節(jié)焦耳定律電路中的能量轉(zhuǎn)化課時作業(yè)(完整版)
【正文】 ＝U2RD，說明三個電阻的阻值相等，即R1＝ R2＝ (c)所示的電路時，電阻器 D兩端的電壓小于 U，電阻器 D的阻值 RD′ RD，這時電阻器 RD兩端的電壓 UDU3，電阻 R1兩端的電壓 U12U3 ，電阻 R2兩端的電壓 U2＝ UDU3，由電功率計算式綜合比較得出， A、 B、 D錯誤， C正確． ] 3． BCD [電功率公式 P＝ Wt，表示功率越大，電流做功越快．對于一段電路，有 P＝ IU，I＝ PU，焦耳熱 Q＝ (PU)2Rt，可見 Q與 P、 U、 t都有關(guān)．所以， P越大， Q不一定越大， A不對． W＝ UIt是電功的定義式，適用于任何電路．而 I＝ UR只適用于純電阻電路， B對． 在非純電阻電路中，電流做的功＝焦耳熱＋其他形式的能，所以 WQ，即 UII2R， C對． Q＝ I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產(chǎn)生 的焦耳熱， D正確． ] 4． (1)5 A (2)550 W (3)10 4 J 解析 (1)電動機是非純電阻，不能用公式 UMRM來求電路中的電流． R 兩端的電壓為 UR＝ U－ UM＝ 160 V－ 110 V＝ 50 V， I＝ URR＝ 5010 A＝ 5 A. (2)P 入 ＝ UMI＝ 1105 W ＝ 550 W. (3)Q＝ I2RMt＝ 10 4 J 5． L3最暗 ， L4最亮 解析 由它們的額定電壓、額定功率判斷出 R1＝ R2R3＝ R4， 即 R4R1R23 并 ， 由串聯(lián)電路的功率分配可得 P4P1(P2＋ P3)， 由并聯(lián)電路的功率分配可得 P2P3， 所以 L3最暗 ， L4最亮 ． 方法總結(jié) 在比較兩個燈泡的功率大小時，可先比較有相同量的兩個燈泡， L1與 L4電流相同，利用 P＝ I2R比較功率大??； L2與 L4電壓相同，利用 P＝ U2R比較功率大?。?L1與 L2電阻 相同，利用 P＝ I2R比較功率大?。? 6． C [判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷電壓是否是額定電壓，或電流是否是額定電流． 由 P＝ U2R和已知條件可知 RARB. 對于 A電路，由于 RARB，所以 A燈若正常發(fā)光， UB110 V， B燈被燒毀，兩燈不能正常發(fā)光． 對于 B電路，由于 RBRA， A燈又并聯(lián)變阻器，并聯(lián)電阻更小于 RB，所以 UBU 并 ， A燈若正常發(fā)光，則 B燈燒毀． 對于 C電路， B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于 RA，所以可能 UA＝ UB＝ 110 V，兩燈可以正常發(fā)光． 對于 D電路，若變阻器的有效電阻等于 A、 B的并聯(lián)電阻，則 UA＝ UB＝ 110 V，兩燈可以正常發(fā)光． 比較 C、 D兩個電路，由于 C電路中變阻器功率為 (IA－ IB)110 ，而 D電路中變阻器功率為 (IA＋ IB)110 ，所以 C電路消耗 電功率最?。?] 方法總結(jié) 解此類問題的思路分兩步： ① 先分清哪個電路的 A、 B 燈能正常發(fā)光，這里可以從電壓、電流、電功率三個量中任一個達到其額定值，其余兩個也達到額定值方面分析． ② 確定了正常發(fā)光的電路后，再比較哪一個的實際功率小，可以用計算的方法去比較，也可以用定性分析法比較． 7． ABD [電爐屬于純電阻用電器，電動機屬于非純電阻用電器．對于電爐有： U＝ IR，放熱 Q＝ I2Rt，消耗功率 P＝ ： UIR，放熱 Q＝ I2Rt，消耗功率 P＝ UII2R.] 8． (1) W (2)8 W 解析 (1)接 U＝ V電壓，電機不轉(zhuǎn)，電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故可視為純電阻電路．電流 I＝ A， 根據(jù)歐姆定律，線圈電阻 R＝ UI＝ Ω ＝ Ω. 當接 U′ ＝ V電壓時，電流 I′ ＝ A， 故輸入電功率 P 電 ＝ U′ I′ ＝ W ＝ W， 熱功率 P 熱 ＝ I′ 2R＝ 1 2 W ＝ W. 故輸出功率即
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