第五章 电能与能源的可持续发展 第一节 电路中的能量 第1课时 电功和电热 [教材链接] 1.(1)电功 (2)UIt (3)焦耳 焦 J 3.6×106 2.(1)电流做功 (2) (3)瓦特 W kW 103 例1 B [解析] 根据P=,可知小灯泡L1和L2的电阻关系为R1>R2,根据I=,可知甲图中通过L1的电流小于通过L2的电流,故A错误;L1和L2串联在电路中,则流过L1和L2的电流相等,根据P=I2R,可知L1的功率更大,故乙图中L1比L2更亮些,故B正确;乙图中L1和L2串联在电路中,则流过L1和L2的电流相等,L1的内阻较大,可知乙图中L1两端的实际电压较大,故C错误;甲图中L1的实际功率小于L2的实际功率,乙图中L1的实际功率大于L2的实际功率,故D错误. 变式1 D [解析] 额定功率为48 W,额定工作电压为24 V,则额定工作电流为I== A=2 A,故A错误;充电后最长工作时间t==10 h,故B错误;机器人的额定功率为48 W,则以额定电流工作时每秒消耗能量为W=Pt=48×1 J=48 J,故C错误;电池充满电后总电荷量为Q=20 A·h=20 A×3600 s=7.2×104 C,故D正确. [教材链接] 1.(1)电流的二次方 导体的电阻 通电时间 (2)I2Rt 2.(2)I2R 例2 C [解析] 因电阻丝剪去一小段后,由电阻定律可知,总电阻减小,而电路中的电压U不变,故由电功的计算公式Q=t,因时间、电压均保持不变,电阻减小,电功变大,发热量就增大,故选C. 变式2 C [解析] 自动开关S接通时,电路总电阻较小,电功率较大,应该处于加热状态,故A错误;保温状态时,满足I=,代入数据得R2=88 Ω,故B错误;R2在保温状态下的功率P2'=I2·R2=0.252×88 W=5.5 W,加热状态下的功率为P2== W=550 W,则=,故C正确;若仅换用阻值更大的加热电阻丝,保温状态时把R1看成电源内阻,则R2的功率等效于电源的输出功率,由于不知道R2到底增大到多大,故电阻丝的功率不一定增大,故D错误. [教材链接] 1.电源提供的电功率 内电路上 外电路上 2.电功率 其他形式的能 例3 C [解析] 灯泡正常发光,所以回路中的电流I== A=2 A,由E=UL+UM+Ir,代入数据解得UM=6 V,故A错误;电动机的电功率PM=UMI=6×2 W=12 W,故B错误;根据功率关系得P出=PM-I2RM=12 W-22×1 W=8 W,故C正确;电动机被卡住后,此时相当于纯电阻,电路电流会变大,灯泡会变亮,故D错误. 变式3 A [解析] 充电宝的输出电压为U、输出电流为I,所以时间 t 内充电宝输出的电功为W=UIt,A正确;充电宝内的电流也是I,但其电阻未知,所以无法判断充电宝产生的热功率,B错误;U是充电宝的输出电压,不是手机电池的内电压,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,D错误. 随堂巩固 1.A [解析] 电功率越大,则电流做功越快,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.D [解析] 电风扇为非纯电阻电路,其电阻一定小于电热毯的电阻,故A错误;根据P=UI可知,因功率相等,电压相等,故通过的电流一定相同,故B错误;因电风扇消耗的电功率只有部分转化为热量,故发热功率一定小于电热毯的发热功率,故C错误;根据铭牌信息可知,它们正常工作时,消耗的电功率一定相等,故D正确. 3.BC [解析] 由于电动机电路为非纯电阻电路,电动机正常工作时的热功率为P热=I2R,故A错误;电源的总功率为P总=EI,故B正确;电动机消耗的电功率为P电=UI,故C正确;电机输出的机械功率P出=UI-I2R,故D错误.第五章 电能与能源的可持续发展 第一节 电路中的能量 第1课时 电功和电热 学 ... ...
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