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1、课后限时集训23电流、电阻、电功及电功率建议用时:45分钟1如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是()Aa代表的电阻丝较粗Bb代表的电阻丝较粗Ca代表的电阻丝的电阻小于b代表的电阻丝的电阻D图线表示的电阻丝的电阻与电压成正比Bb图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律R,可知b代表的电阻丝较粗,选项B正确,A、C错误;电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,选项D错误。2在长度为l,横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动,然后与做热
2、运动的阳离子碰撞而减速,如此往复,所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比,即Ffkv(k是常量),则该导体的电阻应该等于()A B C DB电子定向移动,由平衡条件得,kve,则U,导体中的电流IneSv,电阻R,选项B正确。3(2019泉州模拟)某金属导线的电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A4和4RB和4RC和16RD16和16RC因温度和材料不变,所以电阻率不变;将导线均匀拉长到直径为原来的一半,则横截面积变为原来的,长度为原来的4倍,根据电
3、阻定律公式:R01616R,选项C正确。4有两个同种材料制成的导体,两导体为横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体截面边长为a,小柱体截面边长为b,则()A从图示电流方向看,大、小柱体电阻比为abB从图示电流方向看,大、小柱体电阻比为11C若电流方向竖直向下,大、小柱体电阻比为abD若电流方向竖直向下,大、小柱体电阻比为a2b2B由电阻定律得R,所以大柱体的电阻为,小柱体的电阻为,所以大、小柱体的电阻之比为11,A错误,B正确;若电流方向竖直向下,大、小柱体的电阻之比为b2a2,C、D错误。5(2019杭州模拟)电线是家庭装修中不可或缺的基础建材,电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每
4、卷长度为L100 m,铜丝直径为D1.6 mm。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜,现给整卷电线加上U1.50 V恒定电压,测得通过电线的电流为I1.20 A,由此可知此电线所用铜的电阻率约为()A1.7109 mB2.5108 mC1.1107 mD5.0106 mB整卷电线的电阻R1.25 ,由电阻定律得R,SD2,联立解得铜的电阻率2.5108 m,选项B正确。6(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知()AR1为线性元件,R2为非线性元件BR1的电阻R1tan 451 CR2的电阻随电压的增大而减小D当U1 V时,R2的电阻等于R1的电阻AD由题图可知R1的伏安
5、特性曲线为过原点的直线,故R1为线性元件,R2的伏安特性曲线为曲线,故R2是非线性元件,故A正确;R1的电阻不等于tan 45,应为U与I的比值,大小为2 ,故B错误;R2为非线性元件,其中电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值,D正确;由图可知R2的阻值随电压增大而增大,故C错误。7(多选)(2019沭阳期中)如图所示,理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动扇叶转动,电热丝给空气加热,利用热风将头发吹干。电动机的线圈电阻为R1,与电阻为R2的电热丝串联后接到输出电压为U的电源上,电路中电流为I,则()A电动机的输出功率为B电动机两端的电压为UIR2C电吹风机的发热功率为I2(R1R2)D
6、电吹风机消耗的电功率为I2(R1R2)BC电动机的输入功率为(UIR2)I,电动机的输出功率为UII2(R1R2),故A错误;含电动机电路是非纯电阻电路,电动机两端的电压为UIR2,故B正确;电吹风机中发热的功率要用I2R来计算,所以总的发热功率为I2(R1R2),电吹风机消耗的功率PIU要大于发热功率,故C正确,D错误。8(多选)(2019黄冈期末)将两截阻值均为R、长度均为L的均匀铜棒A和铝棒B沿中轴线对接后串联接入电路中,已知两棒的横截面积分别为SA和SB,忽略温度变化对电阻的影响,下列说法正确的是()A通过铜棒和铝棒的电流大小一定相同B铜棒两端的电压与铝棒两端电压之比为SBSAC铜和铝
7、的电阻率之比为SASBD电路稳定后两棒中电场强度均为零AC由串联电路的特点知,IAIBI,故A正确;铜棒和铝棒的电阻相等,通过它们的电流相等,则根据UIR得铜棒两端的电压与铝棒两端电压相等,故B错误;铜棒和铝棒的电阻相等,由R可知,铜和铝的电阻率之比为SASB,故C正确;电路稳定后两棒中电场强度不为零,在电场力作用下电荷定向移动形成电流,故D错误。9(多选)锂电池因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是()A电能转化为化学能的功率为UII2rB充电器输出的电功率为UI
8、I2rC电池产生的热功率为I2rD充电器的充电效率为100%AC充电器将电能转化为锂电池的化学能和电池产生的热能,即UItE化I2rt,充电器输出的电功率为UI,电池产生的热功率为I2r,据此可知,电能转化为化学能的功率为UII2r,充电器的充电效率为100%。综上所述A、C项正确。10如图所示为某家庭使用的智能电饭锅的铭牌。假定该家庭用此电饭锅每天煮饭两次,每次在额定功率下工作30分钟,电价1 kWh为0.54元。则该电饭锅()A工作时的额定电流为0.41 AB保温时的电流为0.2 AC每次煮饭需消耗电能4.5 kWhD一年因煮饭而产生的电费约为177元D由题中所给信息知:额定电流I4.1
9、A,选项A错误;保温时电流I0.14 A,选项B错误;每次煮饭消耗电能E1900103 kW h0.45 kWh,选项C错误;一年因煮饭而产生的电费0.4523650.54元177.39元,选项D正确。11(2019南昌六校联考)如图所示,电源电动势E12 V,内阻r3 ,R01 ,直流电动机内阻R01 。当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大;调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P02 W),则R1和R2连入电路中的阻值分别为()甲乙A2 ,2 B2 ,1.5 C1.5 ,1.5 D1.5 ,2 B因为题图甲电路是纯电阻电路,当外电阻与
10、电源内阻相等时,电源的输出功率最大,所以R1接入电路中的阻值为R1rR02 ;而题图乙电路是含电动机的非纯电阻电路,欧姆定律不适用,电路的输出功率PIUI(EIr)I(123I)3I212I3(I24I)3(I2)212,所以当I2 A时,输出功率P有最大值,此时电动机的输出功率为P02 W,发热功率为P热I2R04 W,所以电动机的输入功率为P入P0P热6 W,电动机两端的电压为Um3 V,电阻R2两端的电压为U2EIrUm3 V,所以R2接入电路中的阻值为R21.5 ,B正确。12如图所示,电源电动势E10 V,内阻r1 ,闭合开关S后,标有“8 V,12 W”的灯泡恰能正常发光,电动机M
11、绕线的电阻R04 ,求:(1)电源的输出功率P出;(2)10 s内电动机产生的热量Q;(3)电动机的机械功率。解析(1)由题意知,并联部分电压为U8 V,内电压应为U内EU2 V总电流I2 A电源的输出功率P出UI16 W。(2)流过灯泡的电流I11.5 A则流过电动机的电流I2II10.5 A电动机的热功率P0IR01 W10 s内产生的热量QP0t10 J。(3)电动机的总功率PUI24 W电动机的机械功率P机PP03 W。答案(1)16 W(2)10 J(3)3 W13一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数:规格后轮驱动直流电机车型26电动自行车额定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流4 A请根据上表计算:(1)此电动机的内阻和电动机正常工作时的效率;(2)当电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时,若其受到的阻力为车重的0.01倍,则此时其速度为多少?(取g10 m/s2)解析(1)根据题意,电动机的输入功率P入UI160 W电动机的热功率P热I2R电动机的输出功率P出120 W又P出P入P热联立解得R2.5 电动机正常工作时的效率100%75%。(2)电动自行车满载时,受到的阻力f0.01mg15 N电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时,P出fv解得v8 m/s。答案(1)2.5 75%(2)8 m/s