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1、課后限時(shí)集訓(xùn)(二十二) 電流 電阻 電功及電功率(建議用時(shí):40分鐘)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一:電流、歐姆定律1如圖所示,電解池內(nèi)有一價(jià)離子的電解液,在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)溶液截面S的正離子數(shù)為n1,負(fù)離子數(shù)為n2。設(shè)元電荷電荷量為e,則以下說(shuō)法正確的是 ()A溶液內(nèi)電流方向從A到B,電流大小為B溶液內(nèi)電流方向從B到A,電流大小為C溶液內(nèi)正、負(fù)離子反方向移動(dòng),產(chǎn)生的電流相互抵消D溶液內(nèi)電流方向從A到B,電流大小為D溶液內(nèi)正、負(fù)離子反方向移動(dòng),通過(guò)截面的電荷量為正、負(fù)離子電荷量絕對(duì)值之和,由電流的定義可算出,電流為,故選D。2(2019威海模擬)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒,其電阻率為。棒內(nèi)單位體積內(nèi)的自由
2、電子數(shù)為n,電子的電荷量為e,在棒兩端加上恒定電壓U時(shí),棒內(nèi)產(chǎn)生電流,則自由電子定向移動(dòng)的速率為()A BCDA導(dǎo)體中的電流為IneSv,導(dǎo)體的電阻為R,導(dǎo)體兩端的電壓為URI,解得:v,故選A3(2019深圳模擬)圖甲為某標(biāo)有“35 F5%”的電容器,圖乙為標(biāo)有“3.7 V1 350 mAh”的某品牌手機(jī)電池板。則以下說(shuō)法正確的是()甲乙A電容器和手機(jī)電池的充電過(guò)程都是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程B該手機(jī)電池銘牌上的1 350 mAh指儲(chǔ)存的電荷量,當(dāng)以135 mA的電流工作時(shí),可連續(xù)放電10小時(shí)C該電容器只有在正常工作時(shí)電容才是35 F左右D該手機(jī)電池能儲(chǔ)存的最大電能約為1 kWhB電容器充電時(shí)
3、是將電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能,而手機(jī)電池的充電過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程,故A錯(cuò)誤;由qIt可知,該手機(jī)電池銘牌上的1 350 mAh指儲(chǔ)存的電荷量,故t h10 h,因此當(dāng)以135 mA的電流工作時(shí),可連續(xù)放電10小時(shí),故B正確;電容器的電容是電容器本身性質(zhì)決定的,任何時(shí)刻均為35 F左右,故C錯(cuò)誤;由WUIt可知,該手機(jī)的最大電能為:W3.71 350103 Wh5103 kWh,故D錯(cuò)誤。題組二:電阻、電阻定律4有兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線(xiàn)A和B,如果把導(dǎo)線(xiàn)A均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,導(dǎo)線(xiàn)B對(duì)折后絞合起來(lái),則其電阻之比為()A116 B161 C14 D41B設(shè)A、B原來(lái)電阻均為R,長(zhǎng)度均為l,橫截
4、面積均為S。則R對(duì)A:RA4R對(duì)B:RBR故161,B正確。5一個(gè)內(nèi)電阻可以忽略的電源,給一個(gè)絕緣的圓管子里裝滿(mǎn)的水銀供電,電流為0.1 A,若把全部水銀倒在一個(gè)內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管子里,那么通過(guò)的電流將是()A0.4 A B0.8 A C1.6 A D3.2 AC因電阻R,內(nèi)徑大一倍,截面積就變?yōu)樵瓉?lái)的四倍,又因水銀體積不變,所以長(zhǎng)度l變?yōu)樵瓉?lái)的,故電阻變?yōu)樵瓉?lái)的,所以電流變?yōu)樵瓉?lái)的16倍,為1.6 A。6有一長(zhǎng)方體導(dǎo)體,長(zhǎng)a、寬b、高h(yuǎn)之比為632,它的六個(gè)面的中心各焊接一根電阻不計(jì)的導(dǎo)線(xiàn),如圖所示,分別將AA、BB、CC接在同一恒壓電源上時(shí),導(dǎo)體中電荷的運(yùn)動(dòng)速度分別為v1、v2、v3。則
5、v1v2v3為 ()A632B111 C236D123D根據(jù)R、I和InSqv得v,即v,所以v1v2v3123,D正確。題組三:電功、電功率與電熱、熱功率7.在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和2.0 V。重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和24.0 V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為()A32 WB44 W C47 WD48 WA電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)發(fā)熱的純電阻,根據(jù)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5 A、電壓為2 V,可算出電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r4 。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),消耗的功
6、率為UI48 W,內(nèi)阻發(fā)熱消耗的功率為I2r16 W,則輸出功率為UII2r32 W。8.(2019廣州模擬)定值電阻R1、R2、R3的阻值均為2 ,在電路中所消耗的電功率的最大值分別為10 W、10 W、2 W,現(xiàn)將這三個(gè)電阻按照如圖所示的方式連接,則這部分電路消耗的電功率的最大值為()A22 WB12 W C15 WD16 WB由題意知R1R2R32 ,P110 W,P210 W,P32 W,首先分析兩個(gè)并聯(lián)電阻R2、R3所允許消耗的最大功率。因?yàn)镽2與R3并聯(lián),則兩端電壓相等,由公式P知道,R2與R3所消耗的功率一樣。已知R2與R3本身允許的最大功率分別是10 W和2 W,所以R2、R3
7、在該電路中的最大功率都是2 W,否則會(huì)超過(guò)R3的最大功率。再分析R1在電路中允許的最大功率。把R2與R3看成一個(gè)并聯(lián)電阻R,則電路就是R1與R串聯(lián),而串聯(lián)電路所流過(guò)的電流一樣,再由PI2R知道,R1與R所消耗功率之比為R1R,R2與R3的并聯(lián)阻值R,即2,所以R1消耗的功率是并聯(lián)電阻R的兩倍,則R1消耗的功率是24 W8 WI2R2CPUIDPI2(R1R2)C暖風(fēng)機(jī)消耗的電功率P是總的功率,總功率的大小為PIU,故C正確;電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為:UUIR2,電動(dòng)機(jī)消耗的電功率分別為:P1UIUII2R2,故A錯(cuò)誤;電阻絲為純電阻,所以消耗的電功率:P2I2R2,故B錯(cuò)誤;因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是非純電阻,所
8、以暖風(fēng)機(jī)消耗的電功率:PI2(R1R2),故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)綜合練10.(多選)如圖所示,將左邊的銅導(dǎo)線(xiàn)與右邊的鋁導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái),已知鋁導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積是銅導(dǎo)線(xiàn)橫截面積的兩倍,在銅導(dǎo)線(xiàn)上取一個(gè)截面A,在鋁導(dǎo)線(xiàn)上取一個(gè)截面B,若在1秒內(nèi)垂直地通過(guò)它們的電子數(shù)相等,那么,通過(guò)這兩個(gè)截面的()A電流相等B電流不相等C自由電子定向移動(dòng)的速率相等D自由電子定向移動(dòng)的速率不相等AD由電流定義知I,故A正確,B錯(cuò)誤;由電流的微觀表達(dá)式InSqv知,I、n、q均相等,因?yàn)镾AvB,故C錯(cuò)誤,D正確。11如圖所示,某一導(dǎo)體的形狀為長(zhǎng)方體,其長(zhǎng)、寬、高之比為abc532。在此長(zhǎng)方體的上下左右四個(gè)面上分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)引出四個(gè)接
9、線(xiàn)柱1、2、3、4。在1、2兩端加上恒定的電壓U,通過(guò)導(dǎo)體的電流為I1;在3、4兩端加上恒定的電壓U,通過(guò)導(dǎo)體的電流為I2。求I1I2。解析:1、2兩端加上恒定的電壓U時(shí),導(dǎo)體的長(zhǎng)度是c,橫截面積是ab;3、4兩端加上恒定的電壓U時(shí),導(dǎo)體的長(zhǎng)度是a,橫截面積是bc,所以?xún)煞N情況下導(dǎo)體的電阻之比為,又由于兩種情況下電壓相等,由歐姆定律可得,I1I2254。答案:25412如圖所示是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖。電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r0.8 ,電路中另一電阻R10 ,直流電壓U160 V,電壓表示數(shù)UV110 V。(1)求通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流;(2)求輸入電動(dòng)機(jī)的電功率;(3)若電動(dòng)機(jī)以v1 m/s勻速豎直向上提升重物,求該重物的質(zhì)量。(g取10 m/s2)解析:(1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓URUUV(160110) V50 V,流過(guò)電阻R的電流IR A5 A,即通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流IMIR5 A。(2)電動(dòng)機(jī)的分壓UMUV110 V,輸入電動(dòng)機(jī)的功率P電IMUM550 W。(3)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱Ir20 W,電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出P電P熱530 W,又因P出mgv,所以m53 kg。答案:(1)5 A(2)550 W(3)53 kg- 6 -