第6节 焦耳定律电路中的能量转化
一、单项选择题
1.如图所示，直线OAC为某一电流电源把其他形式的能转化为电能的功率P随电流I变化的图像；抛物线OBC为同一直流电源内部消耗的热功率P′随电流I变化的图像．当电路中的电流为2 A，且外电路为纯电阻电路时，外电路消耗的功率及相应的外电阻的阻值分别是( )
A．2 W，0.5 Ω
B．4 W，2 Ω
C．2 W，1 Ω
D．6 W，2 Ω
解析：当电流I＝2 A时，由题图知电源的总功率为6 W，而此时内阻消耗的热功率P′为4 W，所以外电路消耗的功率为2 W，据此求得外电阻为0.5 Ω，故选项A正确．
答案：A
2．电炉丝坏了，去掉四分之一后接在原来的电源上使用，在同样的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( )
A．3∶1 B．4∶3
C．4∶1 D．1∶4
解析：设电炉丝原来电阻为R，去掉四分之一后的电阻为R，两种情况下所产生的热量分别为Q＝t，Q′＝t＝t＝t，所以＝，故选B.
答案：B
3．已知两电阻R1、R2的I U图线如图所示，把R1、R2并联接到一电源上，R1消耗的功率为6 W，则电源输出的功率是( )
A．8 W B．10 W
C．15 W D．22 W
解析：从题图得出R1＝8 Ω，R2＝12 Ω.并联时，U1＝U2，故P1R1＝P2R2，得6 W×8 Ω＝12 Ω×P2，所以P2＝4 W．电源的输出功率P＝P1＋P2＝10 W.
答案：B
4.如图所示，已知电源内阻r为 2 Ω，定值电阻R0为3 Ω，滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω.当滑动变阻器R使其阻值为R1时，滑动变阻器获得最大功率，则R1的阻值应为( )
A．2 Ω B．3 Ω
C．4 Ω D．5 Ω
解析：R0为定值电阻，把它等效为电源内阻，当R1＝R0＋r时，滑动变阻器上获得最大功率．
答案：D
5.电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示．已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做的功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做的功为W2，产生的热量为Q2，则有( )
A．U1＝U2，Q1<Q2 B．W1<W2，Q1＝Q2
C．W1<W2，Q1<Q2 D．U1>U2，Q1＝Q2
解析：电阻R和电动机M串联，流过两用电器的电流相同．电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，由焦耳定律可知两者产生的热量相同，Q1＝Q2.电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能还有一部分要转化为机械能，所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R做的功，W1<W2.根据W＝UIt，所以U1<U2，故正确选项为B.
答案：B
二、多项选择题
6．关于三个公式P＝IU，P＝I2R，P＝的适用范围，以下说法正确的是( )
A．第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率
B．在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率
C．在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率
D．由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P即是电功
