一、初中物理焦耳定律的应用问题
1．电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态，局部电路图如图所示，断开S后，充电插口可以外接充电器对电池进行充电，电动自行车行驶过程中，其电动机正常工作电压为48V，此时通过电动机线圈的电流为5A，电动机线圈的电阻是0.5Ω，下列说法正确的是（ ）
A．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的电源 B．电动自行车的电动机把电能全部转化为机械能
C．电动机正常工作1min，电流通过线圈所产生的热量为14400J D．电动机正常工作1min，消耗的电能为14400J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A．对蓄电池充电时，电能转化为化学能储存起来，则蓄电池相当于用电器，故A错误； B．由于电动机会发热，则电动自行车的电动机把电能转化为机械能和内能，故B错误； C．电动机正常工作1min，电流通过线圈所产生的热量为
Q=I2Rt=(5A)2×0.5Ω×60s=750J
故C错误；
D．电动机正常工作1min，消耗的电能为
W=UIt=48V×5A×60s=14400J
故D正确。 故选D。
2．为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中，在两地间架设了两根等长的输电线。两根输电线的总电阻为r。已知位于电厂处的两根输电线间的电压为U，输送电能的功率为P，由于电流通过输电线发热会损失电能，该输电线路输送电能的效率为__________。（输电效率为用户得到的电能与发电厂输出电能的比值） 【答案】1?【解析】 【分析】
rP U2【详解】
由P?UI得：通过输电线的电流
I?P U输电线的总电阻R?r，则输电线上消耗的功率
P损耗则用户实际得到的电功率
P2P2r?IR?()?r?2
UU2P实?P?P损耗则输电线输送电能的效率为
P2r?P?2
UP2rP实P?U2Pr ????1?2PPU所以输电线输送电能的效率为1?rP。 U2
3．家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是___________Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是___________J。
【答案】55 2.64×105 【解析】 【详解】
(1)[1]由表格数据可知，电吹风吹冷风时的功率，即电动机的功率为120W，由图知，电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电热丝并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电热丝的功率：
PM?1000W?120W?880W； 电热丝?P热?PU2并联电路中各支路两端的电压相等，由P?可得电热丝的电阻：
RR电热丝?220V??55?；U2?? P880W电热丝2[2]电吹风正常工作且吹热风时，5分钟内电流通过电热丝产生的热量：
Q?W?PRt?880W?5?60s?2.64?105J。
4．下列关于物理中常见电现象和磁现象的说法中一定正确的是（ ） A．两个轻质小球放在一起时相互排斥，则两球一定带同种电荷 B．一个开关能同时控制两盏灯，则这两盏灯一定是串联的 C．两盏白炽灯串联通电发光，则更亮一点的电阻一定更大 D．电功率相同的电热水壶和电风扇工作相同的时间，发热一定相等 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A．据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”知，两个轻抚小球放在一起相互排斥，则两球一定带同种电荷，故A正确；
B．一个开关同时控制两盏灯，则这两盏灯可能是串联，也有可能是并联，因为两灯并联，开关在干路，则可同时控制两盏灯，故B错误；
C．串联电路中，通过两盏灯的电流相等，据P=I2R得，电阻越大，实际功率越大，则亮度越亮，故C正确；
D．电功率相同的电热水壶和电风扇在额定电压下工作相同时间，消耗的电能相等，但发热是电热水壶的大于电风扇的。因为电热水壶基本将所有的电能上转化为内能，而电风扇将大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能。故D错误。 故选AC。
5．下列说法不正确的是（ ）
A．两个用电器组成的电路，通过它们的电流不相等，则它们一定是并联 B．三个用电器组成的电路任意一个损坏都不影响其他用电器，则它们一定是并联 C．家庭电路中若电热水壶被短路，则空气开关一定跳闸
D．功率相同的电风扇和电热水壶正常工作1h，产生的电热一定相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A．两个用电器组成的电路，只有并联时通过它们的电流才不相等，故A正确，A不符合题意；
B．三个用电器组成的电路任意一个损坏都不影响其他用电器，则它们一定是并联，若其中两个或三个串联，则必须同时工作，故B正确，B不符合题意；
C．家庭电路中若电热水壶被短路，电路中电流过大，则空气开关一定跳闸，故C正确，C不符合题意；
D．功率相同的电风扇和电热水壶正常工作1h消耗的电能相同，但因为电热水壶把电能几乎全部转化成热能，而电风扇主要是把电能转化成机械能，二者产生的电热不同，故D错误，D符合题意。 故选D。
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