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【名校推荐】专题8.1 欧姆定律 电阻定律 电功与电功率 焦耳定律-2019高考物理一轮复习考点大通关 Word版含解析.doc

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资源描述

1、考点精讲一、电流、欧姆定律1电流(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流(2)方向:规定为正电荷定向移动的方向(3)三个公式公式适用范围字母含义 公式含义定义式Iqt 一切电路q 为时间 t 内通过导体横截面的电荷量反映了 I 的大小,但不qt能说 I q、 I1t微观式InqSv一 切 电 路 n:导体单位体积内的自由电荷数q:每个自由电荷的电荷量S:导体横截面积v:电荷定向移动的速率从微观上看 n、 q、 S、 v决定了 I 的大小决定式IUR 金属、电解液 U:导体两端的电压R:导体本身的电阻I 由 U、 R 决定,I U, I1R2欧姆定律(1)内容:导体中的电流 I 跟导体两端的电压

2、U 成正比,跟导体的电阻 R 成反比(2)公式: I UR(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路3欧姆定律的“二同”(1)同体性:指 I、 U、 R 三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体(2)同时性:指 U 和 I 必须是导体上同一时刻的电压和电流4对伏安特性曲线的理解(1)图甲中线 a、 b 表示线性元件图乙中线 c、 d 表示非线性元件(2)I U 图象中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故 Ra Rb(如图甲所示)(3)图线 c 的电阻减小,图线 d 的电阻增大(如图乙所示)(4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一

3、状态下的电阻如图乙所示, R0 .U0I0二、电阻、电阻率、电阻定律1电阻(1)定义式: R UI(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小, R 越大,阻碍作用越大2电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关(2)表达式: R lS3电阻率(1)计算式: R Sl(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性(3)电阻率与温度的关系金属:电阻率随温度的升高而增大半导体:电阻率随温度的升高而减小超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体电阻的决定式和定义式的区别公式 R

4、 lS R UI电阻的决定式 电阻的定义式区别说明了电阻的决定 提供了一种测定电因素 阻的方法,并不说明电阻与 U 和 I 有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体三、电功、电功率、焦耳定律1电功(1)实质:电流做功的实质是电场力对电荷做正功,电势能转化为其他形式的能的过程(2)公式: W qU UIt,这是计算电功普遍适用的公式2电功率(1)定义:单位时间内电流做的功叫电功率(2)公式: P UI,这是计算电功率普遍适用的公式Wt3焦耳定律:电流通过电阻时产生的热量 Q I2Rt,这是计算电热普遍适用的公式4热功率(1)定义:单位时间内的发热量(2)表达式:

5、P I2RQt考点精练题组 1 描述电路的三个基本量1关于电流的下列说法中,正确的是 ( )A电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多B在相同时间内,通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流就越大C通电时间越长,电流越大D导体中通过一定的电荷量所用时间越短,电流越大【答案】BD 【解析】本题考查对公式 I 的理解。根据电流的定义可知 BD 正确。qt2关于电流的方向,下列描述正确的是( )A规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C在金属导体中,自由电子定向移动的方向为电流的反方向D在电解液中,由于正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,故无电流【

6、答案】AC【解析】规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故 A 对,B 错;金属导体中定向移动的是自由电子,电子带负电,故电子运动的方向与电流的方向相反,C 对;在电解液中,正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,但有电流,电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值,D 错。3以下说法正确的是 ( )A只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流B金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了【答案】B 【解析】要有持续电流必须有电压,A 不对;导体中形成电流其原因是

7、在导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在电场力作用下定向移动形成电流,B 正确;电流的传导速度等于光速,电子定向移动的速率很小,C 不对;在形成电流时电子定向移动,并不是热运动就消失了,其实电子仍然做无规则的热运动,D 不对。4关于电流的说法中正确的是( )A根据 I q/t,可知 I 与 q 成正比B如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C电流有方向,电流是矢量D电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位【答案】D 5在某次闪电中,持续时间为 0.5 s,所形成的平均电流为 6.0104 A,若闪电过程中电荷以 0.5 A的电流通过

8、电灯,试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少?【答案】610 4 s 【解析】该次闪电过程中产生的电荷量为 q I1t16.010 40.5 C310 4 C,若流过电灯,可供照明的时间 t2 s610 4 s。qI2 31040.5题组 2 欧姆定律与电阻定律 电阻率1下列说法中正确的是 ( )A据 R 可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的 2 倍时,导体的电阻UI也变为原来的 2 倍B据 R 可知,通过导体的电流改变,加在电阻两端的电压也改变,但导体的电阻不变IC据 可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积 RS 成正比,与导体的长度 l 成反Sl比D导体

9、的电阻率与导体的长度 l、横截面积 S、导体的电阻 R 皆无关【答案】BD 2关于材料的电阻率,下列说法正确的是( )A把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的 1/3B材料的电阻率随温度的升高而增大C通常情况下纯金属的电阻率较合金的电阻率小D电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大【答案】C 【解析】材料的电阻率与长度无关,A 错误;半导体材料的电阻率随温度升高而减小,B 错误;通常情况下纯金属的电阻率较合金的电阻率小,C 正确;电阻率大的导体,电阻不一定大,D 错误4一个阻值为 R 的电阻两端加上电压后,通过导体截面的电荷量 q 与通电时间 t

10、 的图象如图所示。此图线的斜率等于 ( )A U B RC DUR RU【答案】C 【解析】在 qt 图上斜率表示电流 I ,而由欧姆定律知 I ,故选项 C 正确。qt UR5.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【答案】A6. (多选)小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示, P 为图线上一点, PN 为图线在P 点的切线, PQ 为 U 轴的垂线, PM 为 I 轴的垂线,则下列说法中

11、正确的是( )A随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B对应 P 点,小灯泡的电阻为 RU1I2C对应 P 点,小灯泡的电阻为 RU1I2 I1D对应 P 点,小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积大小【答案】 ABD7两根材料相同的均匀导线 A 和 B,其长度分别为 L 和 2L,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则 A 和 B 导线的横截面积之比为( )A23 B13 C12 D31【答案】B 【解析】由题图可知两导线电压降分别为 UA6 V, UB4 V;由于它们串联,则 3RB2 RA;由电阻定律可知 ,解得 ,选项 B 正确。RARB LASBLBSA SASB 138欧

12、姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为 a、 b、 c,且 abc.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )【答案】A 【解析】选项 A 中电阻横截面积最大,长度最小,根据 R 可知,其电阻最小选 A.lS9白炽灯接在 220 V 电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压从 0 V 逐渐增大到220 V,则下列说法正确的是 ( )A电流将逐渐变大B电流将逐渐变小C每增加 1 V 电压而引起的电流变化量是相同的D每增加 1 V 电压而引起的电流变化量是减小的【答案】AD 【解析】随着电压 U 的增大,由 I 知,电流将逐渐

13、变大,A 选项正确,随着电流、电压的增大,灯UR泡的亮度增大,灯丝温度升高金属的电阻率随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻值增大根据欧姆定律 I ,在 I U 图象中,由于 R 在增大,斜率 k 减小,其 I U 图象如图所示。UR 1R由图象可知,每增加 1 V 的电压引起的电流变化量是减小的。10电位器是变阻器的一种如图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是 ( )A连接 A、 B 使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗B连接 A、 C 使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮C连接 A、 C 使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗D连接 B、 C 使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮【答案

14、】AD 题组 3 电功、电功率和电热 1下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 ( )A电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B W UIt 适用于任何电路,而 W I2Rt t 只适用于纯电阻的电路U2RC在不是纯电阻的电路中, UII2RD焦耳热 Q I2Rt 适用于任何电路【答案】BCD 2关于电功率,下列说法中正确的是 ( )A用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关B用电器的实际功率取决于用电器的额定功率C白炽灯正常工作,实际功率等于额定功率D电功率越小,则电流做的功越少【答案】C 【解析】用电器的额定功率与用电器的额定电压和额定电流有关,A 错。用电器

15、的实际功率,由用电器两端的实际电压和通过它的电流决定,B 错。白炽灯正常工作,即达到额定电压和额定电流,故实际功率等于额定功率,C 对。因 W Pt,功由功率和时间共同决定,故 D 错。3一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同时间内 ( )A电炉放热与电动机放热相等B电炉两端电压小于电动机两端电压C电炉两端电压等于电动机两端电压D电动机消耗的功率大于电炉的功率【答案】ABD 【解析】电炉属于纯电阻,电动机属于非纯电阻,对于电炉有: U IR,放热 Q I2Rt,消耗功率P I2R,对于电动机有: UIR,放热 Q I2Rt,消耗功率 P UII2R,选项 ABD 正

16、确,选项 C 错误。方法突破方法 1 求解粒子束电流及环形电流的方法诠释:电流的微观表达式 I nqSv, S 为导体的横截面积, v 为导体中自由电荷沿导体定向移动的速率,n 为导体单位体积内的自由电荷数,从微观看,电流决定于导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速度,还与导体的横截面积有关。题组 4 求解粒子束电流及环形电流的方法1如图所示,一根截面积为 S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为 q,当此棒沿轴线方向做速度为 v 的匀速直线运动时,由于橡胶棒运动而形成的等效电流大小为( )A vq B C qvS Dqv qvS【答案】A 【解析】设在 t 时间内通过截面的电荷量为

17、 Q,则 Q vtq,所以 I vq,应选 A。Qt2有一横截面积为 S 的铜导线,流经其中的电流为 I,设每单位体积的导线中有 n 个自由电子,电子的电荷量为 q.此时电子的定向移动速度为 v,在 t 时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )A nvS B nv t C. D.I tq I tSq【答案】C 3计数器因射线照射,内部气体电离,在时间 t 内有 n 个二价正离子到达阴极,有 2n 个电子到达阳极,则计数器中的电流为( )A0 B2 ne/t C3 ne/t D4 ne/t【答案】D 【解析】 I ,故选 D。qt 2ne 2net 4net4如图所示的电解槽接入电路后

18、,在 t 秒内有 n1个 1 价正离子通过溶液内截面 S,有 n2个 1 价负离子通过溶液内截面 S,设 e 为元电荷,以下说法正确的是 ( )A当 n1 n2时电流强度为零B当 n1 n2时,电流方向从 A B,电流强度 I en1 n2tC当 n1 n2时,电流方向从 B A,电流强度 I en2 n1tD电流方向从 A B,电流强度 I en2 n1t【答案】D 5. 如图所示,一根长为 L、横截面积为 S 的金属棒,其材料的电阻率为 ,棒内单位体积自由电子数为 n,电子的质量为 m、电荷量为 e.在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为 v,则金属棒内的电场

19、强度大小为( )A. B. C nev D.mv22eL mv2Sne evSL【答案】C 【解析】由电流定义可知: I neSv,qt nvtSet由欧姆定律可得: U IR neSv neLv ,LS又 E ,故 E nev ,选项 C 正确UL6半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为 Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度 匀速转动,则由环产生的等效电流应有 ( )A若 不变而使电荷量 Q 变为原来的 2 倍,则电流也将变为原来的 2 倍B若电荷量不变而使 变为原来的 2 倍,则电流也将变为原来的 2 倍C若使 、 Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大D若使

20、 、 Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小【答案】AB 7安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核的运动可等效为环形电流设电荷量为 e 的电子以速率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为 r 的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法,正确的是( )A电流为 ,电流的方向为顺时针 B电流为 ,电流的方向为顺时针ve2 r verC电流为 ,电流的方向为逆时针 D电流为 ,电流的方向为逆时针ve2 r ver【答案】C 【解析】电流 I ,方向与电子运动的方向相反,即沿逆时针方向,选项 C 正确。qt e2 rv ve2 r方法 2 伏安特性曲线的应用1运用伏安特性曲线求电阻应注意

21、的问题(1)如图所示,非线性元件的 I U 图线是曲线,导体电阻 Rn ,即电阻等于图线上点( Un, In)与坐UnIn标原点连线的斜率的倒数,而不等于该点切线斜率的倒数(2)I U 图线中的斜率 k ,斜率 k 不能理解为 ktan ( 为图线与 U 轴的夹角),因坐标轴的单1R位可根据需要人为规定,同一电阻在坐标轴单位不同时倾角 是不同的2电阻的伏安特性曲线的应用技巧(1)用 I U 图线来描述电阻的伏安特性时,图线上每一点对应一组 U、 I 值, 为该状态下的电阻值,UIUI 为该状态下的电功率(2)如果 I U 图线为直线,图线斜率的绝对值为该电阻的倒数如果 I U 图线为曲线,则图

22、线上某点切线斜率的绝对值不表示该点电阻的倒数,电阻的阻值只能用该点的电压和电流的比值来计算1. 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 【答案】B.2. 如图所示,图线 1 表示的导体的电阻为 R1,图线 2 表示的导体的电阻为 R2,则下列说法正确的是( )A R1 R213B把 R1拉长到原来的 3 倍长后电阻等于 R2C将 R1与 R2串联后接于电源上,则功率之比 P1 P213D将 R1与 R2并联后接于电源上,则电

23、流比 I1 I213【答案】AC.【解析】根据 I U 图象可知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以 R1 R213,故 A 正确;把 R1拉长到原来的 3 倍长后,横截面积变为原来的 ,根据 R 可知,电阻变为原来的 9 倍,为 R2的 3 倍,故13 LSB 错误;串联电路电流相等,所以将 R1与 R2串联后接于电源上,电流比 I1 I211,根据 P I2R 可知,功率之比 P1 P213,故 C 正确;并联电路,电压相等,电流比等于电阻的反比,所以将 R1与 R2并联后接于电源上,电流比 I1 I231,故 D 错误3. 假如某白炽灯的 U I 图象如图所示,图象上 A 点与原点的连线和横

24、轴所成的角为 , A 点的切线与横轴所夹的角为 (横、纵坐标均为国际单位),以下说法中正确的是( )A白炽灯的电功率随电压 U 的增大而增大B白炽灯的电阻随电压 U 的增大而增大C在 A 点,白炽灯的电阻为 tan D在 A 点,白炽灯的电阻为 tan 【答案】AB.4一个用半导体材料制成的电阻器 D,其电流 I 随它两端电压 U 变化的关系图象如图甲所示,若将它与两个标准电阻 R1、 R2并联后接在电压恒为 U 的电源两端,3 个用电器消耗的电功率均为 P,现将它们连接成如图乙所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器 D 和电阻 R1、 R2消耗的电功率分别是 PD、 P1、 P2,则下列说法

25、中正确的是( )A P14 P2 B PD C PD P2 D P14 P2P4【答案】D.【解析】由于电阻器 D 与两个标准电阻 R1、 R2并联后接在电压恒为 U 的电源两端时,三者功率相同,则此时三者电阻相等当三者按照题图乙所示的电路连接时,电阻器 D 两端的电压小于 U,由题图甲可知,电阻器 D 的电阻增大,则有 RD R1 R2,而 RD与 R2并联,电压相等,根据 P ,则有 PD P2,C 错误;U2R由欧姆定律可知,电流 ID I2,又 I1 I2 ID,故 I12 I2,根据 P I2R,则有 P14 P2,A 错误、D 正确;由于电阻器 D 与电阻 R2的并联电阻 R R1

26、,所以 D 两端的电压小于 ,且 D 阻值变大,则 PD ,B 错误U2 P45(多选) 额定电压均为 220 V 的白炽灯 L1和 L2的 U I 特性曲线如图甲所示,现将和 L2完全相同的L3与 L1和 L2一起按如图乙所示电路接入 220 V 电路中,则下列说法正确的是( )AL 2的额定功率约为 99 WBL 2的实际功率约为 17 WCL 2的实际功率比 L3的实际功率小 17 WDL 2的实际功率比 L3的实际功率小 82 W【答案】ABD.6(多选) 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

27、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 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【答案】BD.【解析】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

28、 2.4 ,选项 C 错误;L 2消耗的电功U2I2 0.30.125率为 P2 U2I20.30.125 W0.037 5 W,即 L1、L 2消耗的电功率的比值大于 4,选项 D 正确方法 3 计算导体折叠、截取或拉伸后电阻的方法诠释:某导体形状改变后,因总体积不变,电阻率不变,当长度 l 和面积 S 变化时,应用 V=Sl 来确定 S 和 l 在形变前后的关系,分别应用电阻定律即可求出 l 和 S 变化前后的电阻关系。题组 5 计算导体折叠、截取或拉伸后电阻的方法1一根阻值为 R 的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为 R(设温度不变)( )A当长度不变,横截面积增大一倍时 B当横截面

29、积不变,长度增加一倍时C长度和横截面半径都缩小一倍时 D长度和横截面积都扩大一倍时【答案】D 2一根粗细均匀的导线,当其两端电压为 U 时,通过的电流是 I,若将此导线均匀拉长到原来的 2 倍时,电流仍为 I,导线两端所加的电压变为 ( )A B U C2 U D4 U【答案】D 【解析】导线拉长后,体积不变,故 V lS2 l ,则 R , R 4 4 R.由 I , IS2 lS 2lS2 lS UR ,得 U4 U,故 D 正确。UR U4R3. 有两根完全相同的金属裸导线 A 和 B,如果把导线 A 均匀拉长到原来的 2 倍,导线 B 对折后绞合起来,则其电阻之比为( )A116 B1

30、61 C14 D41【答案】B【解析】 设 A、 B 原来电阻均为 R,长度均为 l,横截面积均为 S.则 R lS对 A: RA 4 R2lS/2对 B: RB Rl/22S 14故 161,B 正确RARB4有一段长 1 m 的电阻丝,电阻是 10 ,现把它均匀拉伸到长为 5 m,则电阻变为 ( )A10 B50 C150 D250 【答案】D5如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板 abcd, ab 边长为 L1, ad 边长为 L2,当端点 1、2 或 3、4接入电路时, R12 R34是( )A L1 L2 B L2 L1 C11 D L L21 2【答案】D 【解析】设薄片厚度为 d

31、,则由电阻定律,得 R12 , R34 ,故 R12 R34 L L ,选项 DL1L2d L2L1d 21 2正确。6. 如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为 a b c532.在此长方体的上下左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱 1、2、3、4.在 1、2 两端加上恒定的电压 U,通过导体的电流为 I1;在 3、4 两端加上恒定的电压 U,通过导体的电流为 I2.求 I1 I2.【答案】254【解析】1、2 两端加上恒定的电压 U 时,导体的长度是 c,横截面积是 ab;3、4 两端加上恒定的电压 U 时,导体的长度是 a,横截面积是 bc,所以两种情况下导体的电阻之比为

32、 425,又由于两R1R2cababc种情况下电压相等,由欧姆定律可得, I1 I2254.方法 4 计算电功、电热的方法诠释:对任何电路,电流做功 W=UIt,电流产生的热量 Q=I2Rt。(1)判断是纯电阻电路还是非纯电阻电路的方法:一是根据电路中的元件判断;二是看消耗的电能是否全部转化为内能(2)在非纯电阻电路中,欧姆定律不再适用,不能用欧姆定律求电流,应用 P UI 求电流(3)无论是纯电阻还是非纯电阻,电功均可用 W UIt,电热均可用 Q I2Rt 来计算在非纯电阻电路中,电功大于电热,即 W Q,这时电功只能用 W UIt 计算,电热只能用 Q I2Rt 计算,两式不能通用(4)

33、计算非纯电阻电路时,要善于从能量转化和守恒的角度,利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解 题组 6 计算电功、电热的方法1不考虑温度对电阻的影响,对一个“220 V 40 W”的灯泡,下列说法正确的是( )A接在 110 V 的电路中时的功率为 20 WB接在 110 V 的电路中时的功率为 10 WC接在 440 V 的电路中时的功率为 160 WD接在 220 V 的电路中时的功率为 40 W【答案】BD 2如图所示,电路两端的电压 U 保持不变,电阻 R1、 R2、 R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1 R2 R3是( )A111 B411 C144 D122【答案】C 【解析】 因

34、 P1 P2 P3,又 R2与 R3并联, U2 U3且 P ,故 R2 R3, I2 I3 I1,即U2R 12I1 I2 I3211,根据 P I2R 得 R1 R2 R3 144。1I21 1I2 1I233如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为 8 V,乙电路两端的电压为 16 V调节变阻器 R1和 R2使两灯泡都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为 P1和 P2,两电路中消耗的总功率分别为 P 甲 和 P 乙 ,则下列关系中正确的是( )A P 甲 P 乙 B P 甲 P 乙 C P1 P2 D P1 P2【答案】D4额定电压都是 110 V,额定功率 P

35、A100 W, PB40 W 的电灯两盏,若接在电压是 220 V 的电路上,两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个( )【答案】C 【解析】判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否是额定电压,或电流是否是额定电流。由 P和已知条件可知 RA110 V, B 灯被烧毁,两灯不U2R能正常发光。对于 B 电路,由于 RBRA, A 灯又并联变阻器,并联电阻更小于 RB,所以 UBU 并 , A 灯若正常发光,则 B 灯烧毁。对于 C 电路, B 灯与变阻器并联电阻可能等于 RA,所以可能 UA UB110 V,两灯可以正常发光。对于 D 电路,若变阻器的有效电阻等于 A、

36、 B 的并联电阻,则 UA UB110 V,两灯可以正常发光。比较 C、D 两个电路,由于 C 电路中变阻器功率为( IA IB)110,而 D 电路中变阻器功率为( IA IB)110,所以 C 电路消耗电功率最小。5.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【答案】ABC.6. 在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路当调节滑动变阻器 R 使

37、电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为 0.5 A 和 2.0 V重新调节 R 使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为 2.0 A 和 24.0 V则这台电动机正常运转时输出功率为( )A32 W B44 W C47 W D48 W【答案】A【解析】电动机不转时相当于一个发热的纯电阻,根据通过电动机的电流为 0.5 A、电压为 2 V,可算出电动机内阻 r4 .电动机正常工作时,消耗的功率 UI48 W,内阻发热消耗的功率为 I2r16 W,则输出功率为 UI I2r32 W.7. 一台电风扇,内阻为 20 ,接上 220 V 电压后正常工作,消耗功率 66 W,求:(1)

38、电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?(3)如果接上电源后,电风扇的扇叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?【答案】(1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3% (3)11 A 2 420 W 2 420 W【解析】(1)因为 P 入 IU所以 I A0.3 AP入U 66220(3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流I A11 AUR 22020电动机消耗的电功率P IU11220 W2 420 W.电动机的发热功率P 内 I2R11 220 W2 420 W.8如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内电阻 r0.8 ,电路中另一电阻 R10 ,直流电压 U160 V,电压表示数 UV110 V.(1)求通过电动机的电流;(2)求输入电动机的电功率;(3)若电动机以 v1 m/s 匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量( g 取 10 m/s2)【答案】(1)5 A (2)550 W (3)53 kg【解析】(1)由电路中的电压关系可得电阻 R 的分压 UR U UV(160110)V50 V,流过电阻 R 的电流 IR A5 A,即通过电动机的电流 IM IR5 AURR 5010

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