第3节 电功与电热 [教材链接] 1.(1)电场力 电场力 (2)UIt (3)焦耳 3.6×106 2.(1)时间 (2) UI (3)瓦特 瓦 (4)快慢 (5)额定电压 例1 BC [解析] 用电器的额定功率是它正常工作时的功率,其值是由用电器本身的结构决定的,与实际电流和实际电压无关,故A错误,C正确;功是能转化的量度,电功是电能转化成其他形式能量的量度,所以B正确;电流做功的多少不仅与功率的大小有关,还与通电时间有关,D错误. 变式1 D [解析] 设电阻丝电阻为R,开始所加电压为U1,则W1=q1U1,故U1=4 V,设后来所加电压为U2,产生的热量为W2,则I2==,又I1==,则U2=U1=×4 V=8 V,则W2=q2U2=4×8 J=32 J,故选D. [教材链接] 1.(1)导体的电阻 (2)I2Rt 2.(1)时间 (2)I2R (3)瓦特 例2 C [解析] 将家用电炉的电热丝剪去一小段后,其电阻R变小,由于加在电炉两端的电压U不变,因此由公式Q=t可知,在相同时间t内,电炉的发热量Q增大,选项C正确. 例3 D [解析] 已知两个电阻的阻值之比是2∶1,通过的电流之比是2∶1,则相等时间内两电阻产生的热量之比是==×=,故D正确. 例4 D [解析] 小风扇不转时,电路为纯电阻电路,根据欧姆定律可得R==5 Ω,故A错误;当电压为6 V时,小风扇正常工作,由公式可得I== A=0.4 A,故B错误;小风扇正常工作时的机械功率为P机械=P-I2R=2.4 W-(0.4)2×5 W=1.6 W,故C错误;小风扇的热功率为P热=I2R=0.8 W,故D正确. 例5 AB [解析] 灯泡恰能正常发光,说明灯泡两端电压为3 V,电流为2 A,电动机两端的电压是8 V-3 V=5 V,流过电动机的电流是I=2 A,选项A、B正确;电动机内阻消耗的功率为I2RM=4 W,电动机输入功率为5×2 W=10 W,输出功率为6 W,效率为η=60%,整个电路消耗的电功率是10 W+6 W=16 W,选项C、D错误. 随堂巩固 1.A [解析] 电功率越大,电流做功越快,但电路中产生的热量不一定越多,A错误.W=UIt是电功的定义式,适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路,B正确.在非纯电阻电路中,电流所做的功等于产生的热量与其他形式的能之和,所以W>Q,即UIt>I2Rt,C正确.Q=I2Rt是热量的定义式,适用于计算任何电路中产生的热量,D正确. 2.B [解析] 电动机消耗的热功率是P=I2R,A错误;电动机的输出功率P出=UI-I2R,B正确;电动机不是纯电阻用电器,则流过电动机的电流I≠,选项C错误;电动机的输入功率为IU,大于I2R,选项D错误. 3.C [解析] 对R2、R3,由P=,U2=U3,可知R2∶R3=1∶1,对R1、R2,由P=I2R,I1=2I2,可知R1∶R2=∶=1∶4,C正确. 4.D [解析] 充电宝的输出电压为U、输出电流为I,所以充电宝输出的电功率为UI,故A错误;充电宝内的电流也是I,但其内阻未知,所以无法判断充电宝产生的热功率,故B错误;U是充电宝的输出电压,但电路是非纯电阻电路,所以不能用t计算手机电池产生的焦耳热,手机电池产生的焦耳热应为I2rt,故C错误;充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能,一部分转化为手机电池产生的焦耳热,故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为UIt-I2rt,故D正确.第3节 电功与电热 1.D [解析] 电功是过程量,电能是状态量;在纯电阻电路中,虽然电功的数值等于消耗的电能,但电功不是电能,选项D错误. 2.B [解析] 白炽灯在正常工作时的电阻为R,由P=解得R=36 Ω,当接入18 V电压时,假设灯泡的电阻也为36 Ω,则它消耗的功率为P'== W=9 W,但是当灯泡两端接入18 V电压时,它的发热功率小,灯丝的温度较正常工作时的温度低,其电阻率小,所以其电阻要小于36 Ω,其实际功率要大于9 W,故选项B正确. 3.B [解析] 非纯电阻电路中,W=UIt用来求电功,Q=I2Rt用来求电热,但W>Q,只有在纯电阻电路中,电功和电热在数值上相等,电功可用公式W=UIt计算,也可用公式W=I2Rt计算,故A错误,B正确;W=UIt可用于任何电路求电功,而Q=I2Rt适用于任何电路求电热,故C、D均错误. 4.B [解析] 由题意知,Q= ... ...
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