五、焦耳定律 课堂同步 1.通过电阻R 的电流强度为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流强度为I/2时，则在时间t 内产生的热量为（ ）
A ．4Q
B ．2Q
C ． Q/2
D ． Q/4
2.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是（ ）
A ．Q =UIt
B ．Q =I 2
Rt C ．Q =R U 2
t D ．W =Pt 3．一台电动机的输出功率是10kW ，这表明该电动机工作时( ).
A ．每秒消耗10kw 电能
B ．每秒对外做10kw 功
C ．每秒消耗10kJ 电能
D ．每秒对外做10kJ 功
4.电动机的电枢阻值为R ，电动机正常工作时，两端的电压为U ，通过的电流为I ，工作时间为t ，下列说法中正确的是( ).
A ．电动机消耗的电能为UIt
B ．电动机消耗的电能为I 2Rt
C ．电动机线圈产生的热量为I 2Rt
D ．电动机线圈产生的热量为U 2t/R
5．一台电动机的电阻为4Ω，在220V 的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min ，则电流做功________J.
6．一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V ，这个用电器允许通过的最大电流为________A.当这个用电器两端加上20V 电压时，它实际消耗电流功率为________W.
7．三个标有"100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W"字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V ，并联时允许通过的最大总电流是________A.
8.一台电动机额定电压为220 V ，线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A ，电动机正常工作10 min ，求
（1）消耗的电能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能.
课后巩固
1.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（ ）
A.由Q =I 2Rt 可知，电炉的发热量减少
B.由Q =UIt 可知，电炉的发热量不变
C.由Q =t R
U 2
可知，电炉的发热量增加D.无法确定 2．如图2-22所示，电阻R 1=20Ω，电动机的绕组R 2=10Ω.当电键S
断开时，电流表的示数是0.5A ，当电键S 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应是(
).
A ．I=1.5A
B ． I ＜1.5A
C ．P=15W
D ．P ＜15W
3.如图2-23所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:A 灯
“10V，10W"，B 灯"60V ，60W ”，c 灯"40V ，40W"，D 灯"30V ，30W".
在a 、b 两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，
正确的是( ).
A ．P
B ＞P D ＞P A ＞P
C B ．P B ＞P A ＞P
D ＞P C
图2-22 图2-23
C ．P B ＞P
D ＞P C ＞P A D ．P A ＞P C ＞P D ＞P B
4.两只额定电压均为110V 的灯泡A 和B ，额定功率分别为100W 和40W ，为了使它们接到220V 电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图2-24所示电路中最合理的是图( ).
5.有一
电热器上标有“220V ，40
Ω”字样，用这个电热器在额定电压下将质量是2 kg 、初温度为20 ℃的水煮沸，若电热器的效率为50%，需要多长时间？
6.一个灯泡L ，标有"6V ，12W"字样，一台直流电动机D ，其线圈电阻为2Ω，把L 与D 并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L 与D 串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).
7．如图2-25所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r =0.6 Ω,
R =10 Ω,U =160 V ，电压表的读数为110 V ，求：
（1）通过电动机的电流是多少？
（2）输入到电动机的电功率是多少？
（3）在电动机中发热的功率是多少？ （4）电动机工作1 h 所产生的热量是多少？
8．如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物
的质量m=50kg ，电源的电动势ε=110V.不计电源电阻及各处的摩
擦，当电动机以v=0.9m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的
电流I=5A ，试求电动机线圈的电阻.
提速训练
1．某同学在家中测算电冰箱的月耗电量，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转蕊的转动情况.测得冰箱致冷时，转盘每12s 转一转；冰箱保温时，转盘每120s 转一转.电能表上标明“2000r／(kW·h)”.该同学还测得冰箱每小时致冷10min ，保温50min.每月按30d(天)计.则该冰箱月耗电为_________________(kW·h)(度)。
2．电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态.如图2-27所示是电饭锅电路的示意图，S 是用感温材料制造的开关，R 1是电阻，R 2是供加热用的电阻丝.
(1)试判断开关S 接通时和断开时，电饭锅分别处于哪种工作状态，
说明你的理由.
(2)如果要使R 2在保温状态时的功率是加热状态时的一半，R 1/R 2应是
多大?
图2-24
图2-25 图2-26 图2-27
3．微型吸尘器的直流电动机的电阻一定，当加在电机上的电压为0.3V时，电机不转，但流过电机的电流为0.3A；当所加电压为2V时，电机正常工作，工作电流为0.8A，求此时电动机输出的有用功率是多少？
高考链接
1.某品牌电动自行车的铭牌如下:
车型:20寸(车轮直径:508mm) 电池规格:36V，12Ah(蓄电池)
整车质量:40kg 额定转速:210r／min
外形尺寸:L1800mm×W650mm×H1100mm 充电时间:2～8h
电机:后轮驱动、直流永磁式电机额定工作电压／电流:36V／5A
A．15km／h B．18km／h C．20km／h D．5km／h
2．如图2-28所示，已知电源电动势为20V，内阻不计，当接入固定电阻R=5Ω时，电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求：（1）电路中的电流强度？
（2）电动机的额定工作电压？
（3）电源的总功率？
图2-28
五、焦耳定律
课堂同步:1．C 2．B 3．D 4．AC 5．6.6×105 6.200，0.01，0.2 7.40.5，
9.9
8．5.28×105J 4800J 5.23×105J
课后巩固:1．C 2．BD 3．B 4．C 5． 1221.8 s 6.4.38W
7.（1）设电动机两端的电压为U 1，电阻R 两端的电压为U 2，则U 1=110 V ，U 2=U -U 1=（160-110）V=50 V
通过电动机的电流为I ，则I =R U 2=10
50 A=5 A （2）输入到电功机的电功率P 电,P 电=U 1I =110×5 W=550 W
（3）在电动机中发热的功率P 热，P 热=I 2r =52×0.6 W=15 W
（4）电动机工作1 h 所产生的热量Q ，Q =I 2rt =52×0.6×3600 J=54000 J
8. 4Ω
提速训练:1.27 2. (1)电键S 闭合时，电饭锅处于加热状态.电键S 断开时，电饭锅处于保温状态(2)0.414 3．0.96W
高考链接:1．C 2．1.5A 9.5V 30W