1、11 第一节 欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律一、单项选择题1在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S、电流为 I 的电子束已知电子的电荷量为 e、质量为 m，则在刚射出加速电场时，一小段长为 l 的电子束内的电子个数是( )A. B I leS m2eU I le m2eUC. D IeS m2eU IS le m2eU解析：选 B.设电子刚射出电场时的速度为 v，则 eU mv2，所以 v .加速后形成横12 2eUm截面积为 S、电流为 I 的电子束，由 I neSv，可得 n ，所以长度为 lIeSv I
2、eS m2eU的电子束内的电子数 N lSn .I lSeS m2eU I le m2eU2某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A加 5 V 电压时，导体的电阻约是 5 B加 11 V 电压时，导体的电阻约是 1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D此导体为线性元件解析：选 A.对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的 值仍表示该UI点所对应的电阻值当导体加 5 V 电压时，电阻 R1 5 ，A 正确；当导体加 11 V 电UI压时，由题图知电流约为 1.4 A，电阻 R2大于 1.4 ，B 错误；当电压增大时， 值增大，UI导体
3、为非线性元件，C、D 错误3一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为 0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是( )A0.4 A B0.8 AC1.6 A D3.2 A2解析：选 C.因电阻 R ，内径大一倍，截面积就变为原来的四倍，又因水银体积不变，lS所以长度 l 变为原来的 ，故电阻变为原来的 ，所以电流变为原来的 16 倍，为 1.6 A.14 1164(2018南京检测)定值电阻 R1、 R2、 R3的阻值均为 2 ，在电路中所消耗的电功率的最大值分别为 10 W、10 W、2 W，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，
4、则这部分电路消耗的电功率的最大值为( )A22 W B12 WC15 W D16 W解析：选 B.由题意知 R1 R2 R32 ， P1m10 W， P2m10 W， P3m2 W，首先分析两个并联电阻 R2、 R3所允许消耗的最大功率因为 R2与 R3并联，则两端电压相等，由公式 P知道， R2与 R3所消耗的功率一样已知 R2与 R3本身允许的最大功率分别是 10 W 和 2 U2RW，所以 R2、 R3在该电路中的最大功率都是 2 W，否则会超过 R3的最大功率再分析 R1在电路中允许的最大功率把 R2与 R3看成一个并联电阻 R，则电路就是 R1与 R串联，而串联电路所流过的电流一样，
5、再由 P I2R 知道， R1与 R所消耗功率之比为 R1 R， R2与 R3的并联阻值 R ，即 2，所以 R1消耗的功率是并联电阻 R的两倍，则 R1消R22 R1R耗的功率是 24 W8 W10 W，所以这部分电路消耗的总功率最大为 2 W2 W8 W12 W.5某一导体的伏安特性曲线如图 AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A B 点的电阻为 12 B B 点的电阻为 40 C导体的电阻因温度的影响改变了 1 D导体的电阻因温度的影响改变了 9 解析：选 B.A 点电阻 RA 30 ， B 点电阻 RB 40 31.010 1 61.510 1，故 A 错误、B
6、 正确 R RB RA10 ，故 C、D 错误6如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机 M 和电热丝 R 构成当闭合3开关 S1、S 2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出已知电吹风的额定电压为 220 V，吹冷风时的功率为 120 W，吹热风时的功率为 1 000 W关于该电吹风，下列说法正确的是( )A电热丝的电阻为 55 B电动机的电阻为 1 2103C当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为 1 000 JD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 1 000 J解析：选 A.根据题述，电吹风的额定电压为 220 V，吹冷风
7、时的功率为 120 W，吹热风时的功率为 1 000 W，可知电热丝功率为 880 W，由 P 可得电热丝的电阻为 R55 ，电U2R动机为非纯电阻电器， R 电动 ，选项 A 正确，B 错误；当电吹风吹冷风时，U2P电 动 1 2103电热丝每秒钟消耗的电能为 0，当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 120 J，选项 C、D 错误二、多项选择题7.我国已经于 2012 年 10 月 1 日起禁止销售 100 W 及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的 U I 曲线如图所示图象上 A 点与原点的连线与横轴成 角， A 点的切线与横轴成 角，则( )A白炽
8、灯的电阻随电压的增大而减小B在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 tan C在 A 点，白炽灯的电功率可表示为 U0I0D在 A 点，白炽灯的电阻可表示为U0I0解析：选 CD.白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项 A 错误；在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 ，选项 B 错误，D 正确；在 A 点，白炽灯的电功率可表示为 U0I0，选项 C 正确U0I08在如图所示的电路中，输入电压 U 恒为 8 V，灯泡 L 标有 “3 V，6 W”字样，电动机线4圈的电阻 RM1 .若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )A电动机的输入电压是 5 VB流过电动机的电流是 2 AC电动机的效率是 80%D整个
9、电路消耗的电功率是 10 W解析：选 AB.灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为 3 V，电流为 2 A，电动机的输入电压是8 V3 V5 V，流过电动机的电流是 I2 A，选项 A、B 正确；电动机内阻消耗功率I2RM4 W，电动机输入功率为 52 W10 W，输出功率为 6 W，效率为 60%，整个电路消耗的电功率是 10 W6 W16 W，选项 C、D 错误9(2018淮安月考)在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示当开关 S 闭合后，电路中的总电流为 0.25 A，则此时( )AL 1两端的电压为 L2两端电压的 2 倍BL
10、1消耗的电功率为 0.75 WCL 2的电阻为 12 DL 1、L 2消耗的电功率的比值大于 4解析：选 BD.电路中的总电流为 0.25 A，L 1中电流为 0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知 L1两端的电压为 3.0 V，L 1消耗的电功率为 P1 U1I10.75 W，选项 B 正确；根据并联电路规律可知，L 2中的电流为 0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知其两端电压大约为0.3 V，故 L1两端的电压约为 L2两端电压的 10 倍，选项 A 错误；由欧姆定律可知，L 2的电阻为 R2 2.4 ，选项 C 错误；L 2消耗的电功率为 P2 U2I20.30.125 U2I2
11、 0.30.125W0.037 5 W，即 L1、L 2消耗的电功率的比值大于 4，选项 D 正确10.如图所示，用输出电压为 1.4 V、输出电流为 100 mA 的充电器对内阻为 2 的镍氢电5池充电下列说法正确的是( )A电能转化为化学能的功率为 0.12 WB充电器输出的电功率为 0.14 WC充电时，电池消耗的热功率为 0.02 WD充电器把 0.14 W 的功率储存在电池内解析：选 ABC.充电器的输出功率为 P 出 IU0.11.4 W0.14 W，故 B 正确；电池消耗的热功率为： P 热 I2r0.1 22 W0.02 W，故 C 正确；电能转化为化学能的功率为： P 转 P
12、 出 P 热 0.12 W，故 A 正确、D 错误三、非选择题11在如图甲所示的电路中，电阻 R1和 R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa、 Ob 所示现在电路两端 BC 之间加上恒定的电压 U07.0 V调节滑动变阻器 R3，使电阻 R1和 R2消耗的电功率恰好相等，求此时电阻 R1和 R2的阻值为多大？ R3接入电路的阻值为多大？解析： R1、 R2和 R3串联，电流相等当电阻 R1和电阻 R2消耗的电功率相等时，有 R1 R2由伏安特性曲线可知，此时电路中的电流 I2.5 mA这时加在电阻 R1和 R2上的电压 U1 U22.5 V由欧姆定律得 R1 R2 1 000 U1
13、I滑动变阻器 R3两端电压为 U3 U0 U1 U22 V由欧姆定律得 R3 800 .U3I答案： R1 R21 000 R3800 12如图所示， A 为电解槽，M 为电动机， N 为电炉子，恒定电压 U12 V，电解槽内阻RA2 ，当 S1闭合，S 2、S 3断开时，A 示数为 6 A；当 S2闭合，S 1、S 3断开时，A 示数为5 A，且电动机输出功率为 35 W；当 S3闭合，S 1、S 2断开时，A 示数为 4 A求：(1)电炉子的电阻及发热功率；6(2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？解析：(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得R 2 UI1 126其发热功率为 P UI1126 W72 W.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得UI2 I RM P 输出2所以 RM 1 .125 3552(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得P 化 UI3 I RA23所以 P 化 (1244 22) W16 W.答案：(1)2 72 W (2)1 (3)16 W
