2019版一轮优化探究物理(沪科版)练习：第八章 第1讲 电流 电阻 电功 电功率
2019版一轮优化探究物理(教科版)练习：第八章 第1讲 电流 电阻 电功 电功率 Word版含解析
[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1．(2018·山东济宁模拟)铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子．今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρIneSmD.mIneS ρ解析：由电流表达式I ＝n′eSv 可得v ＝I n′eS ，其中n′＝n m/ρ＝n ρm ，故v ＝mI neS ρ，D 对． 答案：D2．现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( ) A.R3 B ．3R C.R 9D ．R解析：根据R ＝ρL S ＝ρL2V 可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ，再切成三段后每段的阻值为3R ，把它们并联后的阻值为R ，故选项D 正确． 答案：D3.两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( ) A ．3∶1,1∶6 B ．2∶3,1∶6 C ．3∶2,1∶5D ．3∶1,5∶1解析：由图可知，两导线两端的电压之比为3∶1，电流相同，则电阻之比为3∶1，由电阻定律R ＝ρLS 得横截面积S ＝ρL R ，横截面积之比S x S y ＝L x L y ·R y R x ＝12×13＝16，A 正确． 答案：A4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab ＝10 cm ，bc ＝5 cm ，当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时，电流强度为2 A ，若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中，则电流为( ) A ．0.5 AB ．1 AC ．2 AD ．4 A解析：设金属薄片厚度为d′，根据电阻定律公式R ＝ρl S ，有R CD ＝ρl bc l ab ·d′，R AB ＝ρl ab l bc ·d′，故R CD R AB ＝12×12＝14；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A ，故选A. 答案：A5.如图为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6 V ，内电阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g 取10 m/s 2)，标有“3 V,0.6 W”的灯泡正好正常发光．则电动机的内阻为( )A ．1.25 ΩB ．3.75 ΩC ．5.625 ΩD ．1Ω解析：电动机输出功率P 出＝mgv ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额r ＋R＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的输入功率P ＝U 额 I M ＝I 2M R M ＋P 出，计算得R M ＝1.25 Ω，A 正确． 答案：A 二、多项选择题6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A ．导体在B 点的电阻为120 Ω B ．导体在B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω解析：根据电阻的定义式可以求出A 、B 两点的电阻分别为R A ＝30.1 Ω＝30 Ω，R B ＝60.15 Ω＝40 Ω，所以ΔR＝R B －R A ＝10 Ω，故B 、D 对，A 、C 错． 答案：BD7．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 ＝I 2Rt ＝U2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI ＞I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路解析：由电功率公式P ＝W t 知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝P U ，焦耳热Q ＝(P U )2Rt ，可见Q 与P 、t 都有关，所以，P 越大，Q 不一定越大，选项A 错误；W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U2Rt 只适用于纯电阻电路，选项B 正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W ＞Q ，即UI ＞I 2R ，选项C 正确；Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D 正确． 答案：BCD8.(2018·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成．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 ．若S 1、S 2闭合，则电吹风吹冷风 B ．电热丝的电阻为55 ΩC ．电动机工作时输出的机械功率为880 WD ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析：开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A 项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120 W ，C 项错误；由P ＝U 2R 得R ＝U2P＝2202－Ω＝55 Ω，B 项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120 W ，故每秒钟消耗的电能为120 J ，D 项正确． 答案：BD[能力题组]一、选择题9．欧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a ＞b ＞c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )解析：由电阻的决定式可知，A 中电阻R A ＝ρc ab ，B 中电阻R B ＝ρb ac ，C 中电阻R C ＝ρa bc ，D 中电阻R D ＝ρabc，由于a ＞b ＞c ，故电阻最小的为A. 答案：A10．(2018·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是( )A.B ．电动机的内阻为0.72 ΩC ．蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104JD ．充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 h解析：电动机正常工作时消耗的电功率P ＝U 额I 额＝36×50 W＝1 800 W ，故A 错误；电动机内阻的发热功率P 热＝P －P 出＝1 800 W －1 675 W ＝125 W ，则电动机的内阻为r ＝P 热I 2额＝0.05 Ω，故B 错误；蓄电池充满电后储存的电能为W ＝UIt ＝800×3 600×36 J＝1.04×108J ，故C 错误；在额定功率下连续行驶最长时间为t ＝W P ＝16 h ，故D 正确． 答案：D11．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( ) A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 解析：由于电饭煲是纯电阻元件， 所以R 1＝UI 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104J 洗衣机为非纯电阻元件， 所以R 2≠UI 2，P 2＝UI 2＝110 W其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍． 答案：C12.(多选)如图所示电路，电源电动势为E ，内阻为r.当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作．已知指示灯L 的电阻为R 0，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ，电压表的示数为U.不计灯泡电阻变化，则下列说法中正确的是( ) A ．额定电流I ＝E R ＋R 0＋rB ．电动机的发热功率为U2RC ．电动机的输入功率为IUD ．电动机的效率η＝1－IRU解析：由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以不能用公式I ＝ER ＋R 0＋r 求解电路中的电流，故A 错误．电动机发热功率为P 热＝I 2R ，由于U>IR ，则知P 热<U2R，故B 错误．通过电动机的电流为I ，电动机的输入功率为P 入＝IU ，故C 正确．电动机的效率η＝P 出P 入＝IU －I 2R IU ＝1－IRU ，故D 正确．答案：CD 二、非选择题13．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω. (1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm 3，当在其两底面上加上1 000 V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA ，求圆柱体的圆面半径和高． 解析：(1)由电阻定律R ＝ρlS 得ρ＝SR l ＝1.0×10－4×1.6×1052×10－6Ω·m ＝8×106Ω·m.(2)由部分电路欧姆定律I ＝U R 和R ＝ρh πr 2，得h πr 2＝U I ρ， 联立圆柱体体积公式V ＝πr 2h ，代入数据解得h ＝0.02 m ＝2 cm ，r ＝0.04 m ＝4 cm. 答案：(1)8×106Ω·m (2)4 cm 2 cm14．有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2.0 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A ．求： (1)电动机线圈的电阻；(2)电动机正常工作时的输出功率；(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率．解析：(1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻R ＝U 0I 0＝0.5 Ω；(2)电动机正常工作时的输入功率P 输入＝UI ＝2.0×1.0 W＝2 W ，此时线圈的发热功率为P 热＝I 2R ＝0.5 W ，电动机的输出功率P 输出＝P 输入－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W ；(3)当转子被卡住之后，电动机为纯电阻电路，电动机的发热功率P 热′＝U 2R ＝220.5 W ＝8 W.答案：(1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W。
沪教版九年级(下)物理第八章电能与磁课课练及单元测试卷一和参考答案
九年级（下）物理第八章 电能与磁8.1 电功率（1）姓名：一、单项选择题1、下列说法中不正确的是 （ ）A ．电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程B ．做功多的用电器消耗的电能多C ．电功率大的用电器消耗的电能多D ．电功率表示电流做功的快慢2、下列判断中正确的是 （ ）A ．根据P=UI 可知，同一导体两端的电压越小，电功率也越小B ．根据UI P =可知，电压越大，电功率也越大C ．根据UI P =可知，电流越大，电功率也越大D ．根据tW P =可知，电流做功越多，电功率也越大 3、常用手电筒灯泡的额定电流为0.3安，她正常工作时的电功率约为 （ ）A ．0.1瓦B ．1瓦C ．10瓦D ．20瓦4、额定电压相同的甲、乙两盏电灯，其额定功率之比为3：2，如果将它们串联接入电压与额定电压相同的电路中，下列叙述正确的是 （ ）A ．两灯实际消耗功率之比为3：2B ．两灯实际电压之比为2：3C ．两灯实际通过电流之比为2：3D ．两灯都能正常发光5、某家庭电路中的总保险是按规定安装的，但保险丝有时烧断，有时又烧不断，产生这种情况的原因可能是 （ ）A ．电路有断路情况B ．有一只灯泡内灯丝断了C ．开关接触不良D ．有一个灯头两根导线有时发生短路6．标着“220V，40W ”和“36V，40W”的两只电灯, 都正常发光时, 比较它们的亮度, 则： ( )A 、“220V，40W ”的灯较亮；B 、“36V，40W”的灯较亮；C 、两只电灯一样亮；D 、无法判断哪只电灯较亮。
7．一段电阻丝正常工作时, 电功率为20瓦, 若将这段电阻丝均匀拉长一些后, 再接入原来的电源上, 它的实际功率将： ( )A 、小于20瓦；B 、大于20瓦；C 、等于20瓦；D 、无法比较。
8．甲、乙用电器上分别标着“220V,15W”、“110V,100W”,它们都在额定电压下工作, 则下列说法中正确的是： ( )A 、甲用电器做功一定少；B 、乙用电器做功一定快；C 、完成相同的功, 甲用电器所用的时间一定少；D 、相同的时间内, 乙用电器完成的功一定少。
2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率练习
第1讲电流电阻电功及电功率板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1～6为单选，7～10为多选)1.[2017·黄山模拟]铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为( )A.光速cB.IneSC.ρIneSmD.mIneSρ答案 D解析由电流表达式I＝n′eSv可得v＝In′eS，其中n′＝nmρ＝nρm，故v＝mIneSρ，D正确。
2. 如图所示为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Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体的电阻分别为R1、R2，则R1∶R2为()A.L1∶L2B．L2∶L1C.L21∶L22D．L22∶L21答案 C解析设电阻板厚度为h，由电阻定律有R1＝ρL1hL2，R2＝ρL2hL1，所以R1∶R2＝L21∶L22，故C正确。
3.如图所示是电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，现在把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别为P1和P2，并联总电阻设为R。
下列关于P1和P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是()A.特性曲线在Ⅰ区，P1<P2B.特性曲线在Ⅲ区，P1>P2C.特性曲线在Ⅰ区，P1>P2D.特性曲线在Ⅲ区，P1<P2答案 C解析I U 特性曲线的斜率k ＝I U ＝1R，k 越大，R 就越小，所以R 1<R 2。
R 1、R 2并联后总电阻R 更小，所以R 的伏安特性曲线在Ⅰ区，由于是并联，电压U 相同，根据P ＝U 2R知R 越大，P 越小，所以P 1>P 2。
故正确选项为C 。
4.[2017·云南统考]如图为一玩具起重机的电路示意图。
电源电动势为6 V ，内电阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g ＝10 m/s 2)，标有“3 V,0.6 W”的灯泡正好正常发光。
2019版一轮优化探究物理(沪科版)课件：第八章 实验十一 练习使用多用电表
[基本实验要求]
(4)测量小灯泡的电压和电流． ①按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于 直流电压挡，测小灯泡两端的电压．
②按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流 挡，测量通过小灯泡的电流．
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[基本实验要求]
(5)测量定值电阻 ①根据被测电阻的估计阻值， 选择合适的挡位， 把两表笔短接， 观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻 度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处； ②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数； ③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍 率，即得测量结果； ④测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.
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[规律方法总结]
2.多用电表对电路故障的检测 (1)断路故障的检测方法 ①将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用． a.将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好， 若电压表示数为零，说明电源损坏． b.在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若 电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．
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[规律方法总结]
1.使用多用电表的注意事项 (1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入 “＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应 为“红入”“黑出”． (2)区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左 侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆 零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮． (3)由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字， 读数时注意乘以相应挡位的倍率．
2019版一轮优化探究物理(沪科版)练习：第五章 第1讲 功 功率
[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P 匀速带至高处，在此过程中，下列 说法中正确的是( ) A ．摩擦力对物体做正功 B ．摩擦力对物体做负功 C ．支持力对物体做正功 D ．合力对物体做正功解析：物体P 匀速向上运动过程中，受静摩擦力作用，方向沿皮带向上，对物体做正功，支持力垂直于皮带，做功为零，物体所受的合力为零，做功也为零，故选项A 正确，B 、C 、D 错误． 答案：A2.如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A 沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B 做自由落体运动．两物体分别到达地面时，下列说法正确的是( ) A ．重力的平均功率P A ＞P B B ．重力的平均功率P A ＝P B C ．重力的瞬时功率P A ＝P B D ．重力的瞬时功率P A ＜P B解析：根据功的定义可知重力对两物体做功相同，即W A ＝W B ，自由落体时满足h ＝12gt 2B，沿斜面下滑时满足h sin θ＝12gt 2A sin θ，其中θ为斜面倾角，故t A ＞t B ，由P ＝Wt 知P A ＜P B ，选项A 、B 错误；由匀变速直线运动公式可知落地时两物体的速度大小相同，方向不同，重力的瞬时功率P A ＝mg v sin θ，P B ＝mg v ，显然P A ＜P B ，故C 项错误，D 项正确． 答案：D3．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( )A ．4倍B ．2倍 C.3倍D ．2倍解析：设f ＝k v ，当阻力等于牵引力时，速度最大．输出功率变化前，有P ＝F v ＝f v ＝k v ·v ＝k v 2，变化后有2P ＝F ′v ′＝k v ′·v ′＝k v ′2，联立解得v ′＝2v ，D 正确． 答案：D4．一个质量为m 的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上．现把其中一个水平方向的力从F 突然增大到3F ，并保持其他力不变，则从这时开始到t 秒末，该力的瞬时功率是( ) A.3F 2t m B.4F 2t m C.6F 2t mD ．9F 2t m解析：物块受到的合力为2F ，根据牛顿第二定律有2F ＝ma ，在合力作用下，物块做初速度为零的匀加速直线运动，速度v ＝at ，该力大小为3F ，则该力的瞬时功率P ＝3F v ，解以上各式得P ＝6F 2tm ，C 正确． 答案：C5．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg 的物体在F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知( )A ．物体加速度大小为2 m/s 2B ．F 的大小为21 NC ．4 s 末F 的功率大小为42 WD ．4 s 内F 做功的平均功率为42 W解析：由题图乙可知，物体的加速度a ＝0.5 m/s 2，由2F －mg ＝ma 可得F ＝10.5 N ，A 、B 均错误；4 s 末力F 的作用点的速度大小为v F ＝2×2 m/s ＝4 m/s ，故4 s 末拉力F 做功的功率为P ＝F ·v F ＝42 W ，C 正确；4 s 内物体上升的高度h ＝4 m ，力F 的作用点的位移l ＝2h ＝8 m ，拉力F 所做的功W ＝F ·l ＝84 J,4 s 内拉力F 做功的平均功率P ＝Wt ＝21 W ，D 错误． 答案：C 二、多项选择题6．位于水平面上的物体在水平恒力F 1作用下，做速度为v 1的匀速运动．若作用力变为斜向上的恒力F 2，物体做速度为v 2的匀速运动，且F 1与F 2功率相同．则可能有( )A ．F 2＝F 1，v 1＞v 2B ．F 2＝F 1，v 1＜v 2C ．F 2＞F 1，v 1＞v 2D ．F 2＜F 1，v 1＜v 2解析：物体在水平恒力F 1作用下匀速运动，水平方向有F 1＝μmg .作用力变为斜向上的恒力F 2时，设F 2与水平方向的夹角为θ，物体匀速运动时在水平方向有F 2cos θ＝μ(mg －F 2sin θ)，故F 2＝μmg cos θ＋μsin θ＝μmg1＋μ2sin (α＋θ)(其中sin α＝11＋μ2)，因而两力大小关系不确定，但两种情况下物体均做匀速运动，且拉力功率相同，因而克服摩擦力做功的功率也相同，第二种情况下摩擦力小，因而必有v 1<v 2，故选项B 、D 正确． 答案：BD7.(2018·江苏苏州高三调研)质量为2×103 kg 的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F 和车速倒数1v 的关系图像如图所示．已知行驶过程中最大车速为30 m/s ，设阻力恒定，则( )A ．汽车所受阻力为6×103 NB ．汽车在车速为5 m/s 时，加速度为3 m/s 2C ．汽车在车速为15 m/s 时，加速度为1 m/s 2D ．汽车在行驶过程中的最大功率为6×104 W解析：当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线可知阻力大小f ＝2 000 N ，故A 错误；倾斜图线的斜率表示功率，可知P ＝f v ＝2 000×30 W ＝60 000 W ，车速为5 m/s 时，汽车的加速度a ＝6 000－2 0002 000m/s 2＝2 m/s 2，故B 错误；当车速为15 m/s 时，牵引力F ＝P v ＝60 00015 N ＝4 000 N ，则加速度a ＝F －f m ＝4 000－2 0002 000 m/s 2＝1 m/s 2，故C 正确；汽车的最大功率等于额定功率，等于60 000 W ，故D 正确． 答案：CD8．如图所示，轻绳一端受到大小为F 的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m 、可视为质点的小物块相连．开始时绳与水平方向的夹角为θ.当小物块从水平面上的A 点被拖动到水平面上的B 点时，位移为L ，随后从B 点沿斜面被拖动到定滑轮O 处，BO 间距离也为L .小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ.若小物块从A 点运动到O 点的过程中，F 对小物块做的功为W F ，小物块在BO 段运动过程中克服摩擦力做的功为W f ，则以下结果正确的是 ( )A ．W F ＝FL (cos θ＋1)B ．W F ＝2FL cos θC ．W f ＝μmgL cos 2θD ．W f ＝FL －mgL sin 2θ解析：小物块从A 点运动到O 点，拉力F 的作用点移动的距离s ＝2L cos θ，所以拉力F 做的功W F ＝Fs ＝2FL cos θ，A 错误，B 正确；由几何关系知斜面的倾角为2θ，所以小物块在BO 段受到的摩擦力f ＝μmg cos 2θ，则W f ＝fL ＝μmgL cos 2θ，C 正确，D 错误． 答案：BC[能力题组]一、选择题9.(2018·江苏徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数1v 的关系图像如图所示．若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求出的物理量是( )A ．汽车的功率B ．汽车行驶的最大速度C ．汽车所受到的阻力D ．汽车运动到最大速度所需的时间解析：由F －F f ＝ma ，P ＝F v 可得a ＝P m ·1v －F f m ，对应图线可知，Pm ＝k ＝40，可求出汽车的功率P ，由a ＝0时，1v m ＝0.05可得v m ＝20 m/s ，再由v m ＝PF f ，可求出汽车受到的阻力F f ，但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间． 答案：D10．倾角为θ的粗糙斜面上放一质量为m 的木块，接触面间动摩擦因数为μ，现通过一轻质动滑轮沿斜面向上拉木块，拉力的功率恒为P ，斜面足够长，则木板可以获得的最大速度为( )A.P2(mg sin θ＋μmg cos θ) B.2Pmg sin θ＋μmg cos θ C.P mg sin θD.Pmg sin θ＋μmg cos θ解析：木块获得最大速度时，木块做匀速直线运动，设绳端拉力大小为T ，根据动滑轮特点及平衡条件得T ＝12(mg sin θ＋μmg cos θ)，设木块的最大速度为v m ，则绳端移动的速度v ＝2v m ，由P ＝T v 得，则v m ＝P2T ＝Pmg sin θ＋μmg cos θ，选项D 正确，A 、B 、C 错误． 答案：D11．(多选)质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上，从t ＝0时刻开始物体受到方向恒定的水平拉力F 作用，拉力F 与时间t 的关系如图甲所示．物体在12t 0时刻开始运动，其运动的v t 图像如图乙所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )A ．物体与地面间的动摩擦因数为F 0mg B ．物体在t 0时刻的加速度大小为2v 0t 0C ．物体所受合外力在t 0时刻的功率为2F 0v 0D ．水平力F 在t 0～2t 0时间内的平均功率为F 0(2v 0＋F 0t 0m )解析：物体在t 02时刻开始运动，故f ＝F 0，动摩擦因数μ＝F 0mg ，故A 正确；在12t 0～t 0时间内，假设物体做匀加速运动，则v 0＝a ·12t 0，解得a ＝2v 0t 0，实际上物体的加速度从0开始增大，故在t 0时刻加速度大于2v 0t 0，故B 错误；在t 0时刻，物体受到的合外力F ＝2F 0－f ＝F 0，功率P ＝F 0v 0，故C 错误；在2t 0时刻速度v ＝v 0＋F 0m t 0，在t 0～2t 0时间内物体的平均速度v ＝v 0＋v 2＝2v 0＋F 0m t 02，故平均功率P ＝2F 0v ＝F 0(2v 0＋F 0t 0m )，故D 正确． 答案：AD 二、非选择题12．如图甲所示，质量m ＝2 kg 的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.从t ＝0时刻起，物体受到一个水平力F 的作用而开始运动，F 随时间t 变化的规律如图乙所示，6 s 后撤去拉力F (g 取10 m/s 2)．求：(1)4 s末物体的速度大小．(2)物体运动过程中拉力F做的功．解析：(1)在0～4 s内，拉力为F1＝10 N，时间间隔t1＝4 s，设物体的加速度为a1,4 s末速度为v，则根据牛顿第二定律得F1－μmg＝ma1①又v＝a1t1②联立①②式得v＝12 m/s③(2)前4 s的位移s1＝12a1t21④解得s1＝24 m⑤由图像得4～6 s内物体受到的拉力F2＝4 N＝μmg所以物体做匀速直线运动，时间间隔t2＝2 s，位移大小s2＝v t2⑥联立③⑥式得s2＝24 m⑦物体运动过程中拉力F做的功W＝F1s1＋F2s2⑧联立⑤⑦⑧式得W＝336 J答案：(1)12 m/s(2)336 J13．(2018·浙江舟山模拟)质量为1.0×103 kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104 W，开始时以a＝1 m/s2的加速度做匀加速运动(g取10 m/s2)．求：(1)汽车做匀加速运动的时间t1；(2)汽车所能达到的最大速率；(3)若斜坡长143.5 m，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？解析：(1)由牛顿第二定律得F －mg sin 30°－f ＝ma设匀加速过程的末速度为v ，则有P ＝F v v ＝at 1 解得t 1＝7 s.(2)当达到最大速度v m 时，a ＝0，则有 P ＝(mg sin 30°＋f )v m 解得v m ＝8 m/s.(3)汽车匀加速运动的位移s 1＝12at 21 在后一阶段对汽车由动能定理得 Pt 2－(mg sin 30°＋f )s 2＝12m v 2m－12m v 2 又有s ＝s 1＋s 2 解得t 2＝15 s故汽车运动的总时间为t ＝t 1＋t 2＝22 s. 答案：(1)7 s (2)8 m/s (3)22 s。
【配套K12】2019版一轮优化探究物理(教科版)练习：第八章 第2讲 电路的基本规律及应用 Wor
[课时作业]单独成册方便使用[基础题组]一、单项选择题1．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此() A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压解析：电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误，C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误．答案：C2.如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()A．4 W,8 W B．2 W,4 WC．2 W,3 W D．4 W,6 W解析：电源的U-I图线A在纵轴上的截距表示电源电动势为E＝3 V，图线A、B 的交点表示电路工作点，对应的工作电压为U＝2 V，工作电流为I＝2 A．用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率P出＝UI＝4 W，电源的总功率P总＝EI＝6 W，选项D正确．答案：D3.(2018·陕西西安名校联考)某电路如图所示，已知电池组的总内阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝5 Ω，理想电压表的示数U＝3.0 V，则电池组的电动势E等于()A．3.0 V B．3.6 VC ．4.0 VD ．4.2 V解析：由于电压表的示数为路端电压，而U ＝IR ，则I ＝UR ＝0.6 A ，由闭合电路欧姆定律可得E ＝I (R ＋r )＝0.6×(5＋1)V ＝3.6 V ，故选项B 正确． 答案：B4.如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中( ) A ．电压表与电流表的示数都减小 B ．电压表与电流表的示数都增大 C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大解析：滑动变阻器R 0的滑片向下滑动，R 0接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，外电压减小，电压表的示数减小，R 1两端的电压增大，R 2两端的电压减小，电流表的示数减小，A 正确． 答案：A5．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通S 1时，电流表示数为10 A ，电压表示数为12 V ；再接通S 2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A ，则此时通过启动电动机的电流是( )A ．2 AB ．8 AC ．50 AD ．58 A解析：只接S 1时，由闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋Ir ＝12.5 V ，R 灯＝UI ＝1.2 Ω，再接通S 2后，流过电动机的电流为I 电动机＝E －I ′R 灯r －I ′＝50 A ，故选项C 正确．答案：C二、多项选择题6．如图所示，A、B、C、D四个电路中，电源电动势为E，电阻为r，定值电阻为R0.当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，理想电压表示数将变大的电路是()解析：在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小．对电路A，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，路端电压随之减小，A项错误；对电路B，电压表测量的是定值电阻R0两端的电压，由欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，B项正确；对电路C，由于电压表位置的特殊性，其示数将不变，C项错误；而电路D，实际上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P 从a向b滑动时，电压表测量的电阻增大，则电压表示数将变大，D项正确．答案：BD7.在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列说法正确的是()A．灯泡L变亮B．电源的输出功率变小C．电容器C上电荷量减少D．电压表读数变大解析：当滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻R总增大，由闭合电路欧姆定律知，干路电流I减小，灯泡变暗，选项A 错误；当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，外电阻越大，电源的输出功率减小，当外电阻小于内电阻时，外电阻越大，电源的输出功率越大，由于灯泡L 的电阻大于电源的内阻，所以当R 增大时，电源的输出功率变小，选项B 正确；电容器与滑动变阻器并联，滑动变阻器两端的电压U R ＝E －I (R L ＋r )，因为电流I 减小，故U R 增大，即电容器两端的电压增大，由C ＝QU 知，电容器上的电荷量增大，选项C 错误；电压表的示数为路端电压，由U ＝E －Ir 知，电压表的示数增大，选项D 正确． 答案：BD8.如图所示，已知R 1＝R 4＝12r ＝0.5 Ω，R 2＝6 Ω，R 3的最大阻值为6 Ω.在滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动过程中，下列说法正确的是( ) A ．定值电阻R 4的功率减小 B ．电源的输出功率增大 C ．电源的总功率减小D ．MN 并联部分的功率先增大后减小解析：外电阻R ＝R 1＋R 4＋R 2R 3R 2＋R 3，当滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻从零开始增加，外电阻R 从1 Ω增大到4 Ω，总电流减小，电源的总功率P ＝IE 减小，P 4＝I 2R 4减小，A 、C 项正确；电源的输出功率P 出＝I 2R ＝(ER ＋r )2R ＝E 2(R －r )2R ＋4r ，R ＝r ＝1 Ω时电源的输出功率最大，所以滑片移动过程中电源的输出功率减小，B 项错误；将R 1、R 4与内阻r 等效为电源的内阻r ′＝R 1＋R 4＋r ＝2 Ω，MN 并联部分即等效外电阻R ′＝R 2R 3R 2＋R 3，当滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动时，等效外电阻R′从0增大到3 Ω，可见，MN 并联部分的功率先增大后减小，D 项正确． 答案：ACD[能力题组]一、选择题9.如图所示，已知直流电动机M 的电阻是R ，电源的内电阻是r ，当电动机正常工作时电压表的示数是U ，电流表的示数是I .电压表和电流表均是理想电表．以下叙述正确的是( ) A ．t s 内，电动机产生的热量是IUt B ．t s 内，电动机消耗的电能是IUt C ．电源电动势是IR ＋Ir D ．电源电动势是U解析：t s 内，电动机消耗的电能为UIt ，电动机产生的热量是I 2Rt ，故A 错误，B 正确；根据闭合电路欧姆定律，有E ＝U ＋Ir ，电动机是非纯电阻电路，故U >IR ，故E >IR ＋Ir ，故C 、D 错误． 答案：B10.如图所示，直线A 是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B 、C 分别是电阻R 1、R 2的两端电压与电流的关系图线．若将这两个电阻分别接到这个电源上，则( ) A ．R 1接在电源上时，电源的效率高 B ．R 2接在电源上时，电源的效率高 C ．R 1接在电源上时，电源的输出功率大 D ．电源的输出功率一样大 解析：电源的效率η＝P 出 P 总＝UI EI ＝UE ，效率与路端电压成正比，R 1接在电源上时路端电压大，效率高，A 正确，B 错误．由图线的交点读出，R 1接在电源上时U 1＝34U 0，I 1＝14I 0，电源的输出功率P 1＝U 1I 1＝316U 0I 0，R 2接在电源上时U 2＝12U 0，I 2＝12I 0，电源的输出功率P 2＝U 2I 2＝14U 0I 0，C 、D 错误．答案：A11.(多选)在如图所示的电路中，开关闭合后，当滑动变阻器的触头P 向下滑动时，则( ) A ．灯L 1变亮 B ．灯L 2变暗 C ．电源的总功率变大D ．电阻R 1有从b 到a 方向的电流解析：开关闭合后，当滑动变阻器的触头P 向下滑动时，接入电路总电阻逐渐增大，电路中总电流减小，灯L 1变暗，A 错误．由电路中总电流减小可知通过电源内阻及小灯泡的电压减小，则R 2两端的电压增大，通过R 2的电流增大，而总电流减小，则灯L 2中电流减小，灯L 2变暗，B 正确．电路中总电流减小，电源的总功率变小，C 错误．电容器支路两端电压等于R 2两端的电压，则电容器的电压增大，电容器充电，电阻R 1有从b 到a 方向的电流，D 正确． 答案：BD12.(多选)在如图所示电路中，电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝2 Ω，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝6 Ω.下列说法正确的是( ) A ．电阻R 2中电流为13 A B ．A 、B 两点间的电压为3 VC ．若在C 、D 间接入一个理想电流表，其读数是0.33 A D ．若在C 、D 间接入一个理想电压表，其读数是3.0 V 解析：根据闭合电路欧姆定律，电阻R 2中电流为I ＝ER 1＋R 2＋r＝0.5 A ，选项A错误．A 、B 两点间的电压为U AB ＝IR 1＝0.5×4 V ＝2 V ，选项B 错误．若在C 、D 间接入一个理想电流表，则外电路总电阻为R ＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝7 Ω，电阻R 1中的电流I 1＝E R ＋r＝23 A ，电阻R 3中的电流I 3＝12I 1＝13 A ，理想电流表读数是0.33A ，选项C 正确．若在C 、D 间接入一个理想电压表，其测量的电压为R 2两端的电压，R 2两端的电压U 2＝IR 2＝0.5×6 V ＝3 V ，理想电压表的读数是3.0 V ，选项D 正确． 答案：CD 二、非选择题13.如图所示，E ＝10 V ，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，C ＝30 μF ，电池内阻可忽略．(1)闭合开关K ，求稳定后通过R 1的电流；(2)然后将开关K 断开，求这以后流过R 1的总电荷量．解析：(1)闭合开关K ，电路稳定后I 1＝I 总＝ER 1＋R 2＝104＋6 A ＝1 A.(2)断开K 前，电容器相当于和R 2并联，电压为I 1R 2，储存的电荷量为 Q 1＝CI 1R 2断开K 稳定后，总电流为零，电容器上电压为E ，储存电荷量为 Q 2＝CE所以通过R 1的电荷量为ΔQ ＝Q 2－Q 1＝C (E －I 1R 2)＝1.2×10－4 C. 答案：(1)1 A (2)1.2×10－4 C14.在如图所示的电路中，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝1.5 Ω， C＝20 μF ，当开关S 断开时，电源的总功率为2 W ．当开关S 闭合时，电源的总功率为4 W ，求： (1)电源的电动势和内电阻； (2)闭合S 时，电源的输出功率；(3)S 断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？ 解析：(1)S 断开时电源的总功率P 总＝E 2R 2＋R 3＋r＝2 W ①S 闭合时P 总′＝E 2R 1R2R 1＋R 2＋R 3＋r＝4 W ②解①②两式得E ＝4 V ，r ＝0.5 Ω. (2)S 闭合时外电路总电阻 R ＝R 1·R 2R 1＋R 2＋R 3＝3.5 ΩP 出＝(E R ＋r)2×R ＝3.5 W.(3)S 断开时，U C ＝U 2＝ER 2＋R 3＋r R 2＝3 VQ 1＝CU C ＝6×10－5 C S 闭合时，U C ′＝0，Q 2＝0.答案：(1)4 V 0.5 Ω (2)3.5 W (3)6×10－5 C 0。
【配套K12】2019版一轮优化探究物理(沪科版)练习：第七章 第1讲 电场力的性质
[课时作业] 单独成册 方便使用一、单项选择题1．(2018·四川自贡诊断)两个完全相同的金属小球，所带电荷量多少不同，相距一定的距离时，两个金属球之间有相互作用的库仑力，如果将两个金属球相互接触一下后，再放到原来的位置，则两球的作用力变化情况是( )A ．如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力仍是引力B ．如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力为零C ．如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库伦力仍是斥力D ．如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力是引力解析：如果相互接触前两球的库仑力是引力，且两球带不等量的异种电荷，则相互接触后的库仑力是斥力，A 、B 错误．如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则两球带同种电荷，则相互接触后带等量的同种电荷，相互间的库仑力仍是斥力，C 正确， D 错误．答案：C2．真空中有两个相同的带电金属小球(可看成点电荷)，带电荷量分别为9Q 、－Q ，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F .现用绝缘手柄将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为( )A.259FB.925FC.169FD.916F 解析：接触前F ＝k ·9Q ·Q r 2，接触后两金属小球带等量的同种电荷，各带＋4Q 电荷量，相互作用力F ′＝k ·4Q ·4Q r 2，则F ′＝169F ，C 正确． 答案：C3.A 、B 是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其v-t 图像如图所示．则电场的电场线分布可能是( )解析：从v t 图像可知，粒子从A 运动到B 做减速运动，且加速度越来越大，所以电场强度方向向左，且电场强度从左到右越来越大，D 正确．答案：D二、多项选择题4.(2018·山西五校联考)两点电荷Q 1、Q 2产生的电场的电场线如图所示．根据电场线的分布情况，下列判断正确的是( )A ．Q 1的电荷量小于Q 2的电荷量B ．Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量C ．Q 1、Q 2一定均为正电荷D ．无法判断Q 1、Q 2的正负解析：由电场线的分布情况可知，Q 1的电荷量小于Q 2的电荷量，A 项正确，B 项错误．因为电场线没有标出方向，不能断定电荷的正负，故C 项错误，D 正确．答案：AD5.(2018·河北衡水中学调研)在相距为r 的A 、B 两点分别放上点电荷Q A 和Q B ，C 为AB 的中点，如图所示．现引入带正电的检验电荷q ，则下列说法正确的是( )A ．如果q 在C 点所受合力为零，则Q A 和QB 一定是等量异种电荷B ．如果q 在AB 延长线离B 较近的D 点所受合力为零，则Q A 和Q B 一定是异种电荷，且电荷量大小Q A >Q BC ．如果q 在AC 段上的某一点所受合力为零，而在BC 段上移动时始终受到向右的力，则Q A 一定是负电荷，且电荷量大小Q A <Q BD ．如果q 沿AB 的垂直平分线移动时受电场力方向始终不变，则Q A 和Q B 一定是等量异种电荷解析：如果q 在C 点所受合力为零，则Q A 和Q B 对q 的库仑力大小相等、方向相反，所以Q A 和Q B 一定是等量同种电荷，故A 错误；如果q 在AB 延长线离B 较近的D 点受合力为零，则Q A 和Q B 一定是异种电荷，由库仑定律，对q 有kQ A q r 2A＝kQ B q r 2B，r A >r B ，所以电荷量大小Q A >Q B ，故B 正确；如果q 在AC 段上的某一点所受合力为零，Q A、Q B一定是同种电荷．根据kQ A qr2A＝kQ B qr2B，r A<r B，所以Q A<Q B，在BC段上移动时始终受到向右的力，则Q A一定是负电荷，故C正确；如果q 沿AB的垂直平分线移动时受电场力方向始终不变，即沿水平方向，则Q A和Q B 一定是等量异种电荷，故D正确．答案：BCD6.(多选)一根套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上，另一带正电的小球B固定在绝缘支架上，A球处于平衡状态，如图所示．现将B球稍向右移动，当A小球再次平衡(该过程A、B两球一直在相同的水平面上)时，细环仍静止在原位置，下列说法正确的是()A．细线对带电小球A的拉力变大B．细线对细环的拉力保持不变C．细环所受的摩擦力变大D．粗糙杆对细环的支持力变大解析：以小球A为研究对象，分析受力情况如图所示，当B球稍向右移动时，库仑力F增大，F增大时，F T变大，故A正确，B错误．以小球A和细环整体为研究对象，受到总重力G、杆对细环的支持力F N、摩擦力F f和库仑力F.根据平衡条件得F N＝G，F f＝F，库仑力F增大时，杆对细环的支持力保持不变，细环所受的摩擦力变大，故C正确，D 错误．答案：AC三、非选择题7.(2018·山西晋中名校联考)如图所示，长L＝0.12 m的绝缘轻杆上端固定在O点，质量m＝0.6 kg、电荷量q＝0.5 C的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数μ＝0.75.当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，g取10 m/s2.(1)求匀强电场的电场强度大小；(2)改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零，并将小球从O点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小．解析：(1)当杆竖直固定放置时，F N＝Eq，mg＝F f，F f＝μF N，解得E＝mgμq＝16 N/C.(2)小球与杆之间摩擦力为零，说明小球与杆之间的弹力为零，则有Eq cos θ＝mg sin θ，所以tan θ＝Eqmg＝43，θ＝53°.设小球的加速度为a，则mg cos 53°＋Eq sin53°＝ma，解得a＝503m/s2.由v2＝2aL解得小球离开杆时的速度大小为v＝2 m/s.答案：(1)16 N/C(2)2 m/s。
2019版一轮物理教科版课件：第八章 实验八 测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器 精品002
解析：(1)金属丝电阻 R＝UI ＝ρLS＝ρπLD2 2，则电阻率 ρ＝πR4LD2； 由图示螺旋测微器可知，其示数为 0.5 mm＋15.0×0.01 mm＝ 0.650 mm. (3)根据ΔUU1 ＝1.351－.350.92≈0.32，而ΔI1I＝0.320－.300.30≈0.07，可知， 电流表分压较大，因此必须采用电流表外接法，即 S2 处于位置 b 时，测量相对准确，根据欧姆定律，则有 Rx＝00..9322 Ω≈2.9 Ω. 答案：(1)πR4LD2 0.650 (2)如图所示 (3)b 2.9
(4)在坐标系中描出 2、4、6 次测量数据对应的点，然后连线．由 于第 6 个数据描点偏差太大，舍弃不用；图线的斜率即为 Rx 的阻值，由图像可知，Rx＝4.5 Ω.
(5)由电阻定律知 R＝ρSl ，则 ρ＝Sl ·R＝πd2l 2R≈1×10－6 Ω·m，C 正确． (6)由于读数而引起的误差是偶然误差，由于电压表与电流表的 内阻而引起的误差是系统误差，A、B 错误．若将电流表和电 压表的内阻计算在内，则消除了电表内阻对实验的影响，即消 除了由测量仪表引起的系统误差，C 正确．用 U-I 图像处理数 据，体现了多次测量求平均值的思想，而且剔除了个别偶然误 差比较大的点，如图线中的第 6 个点，D 正确．
答案：(1)如图 a 所示 (2)如图 b 所示 (3)1.200 (4)3.77×10－5
4．[数据处理及误差分析] 在“测定金属的电阻率”实验中， 所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如下 图所示，其读数应为______ mm(该值接近多次测量的平均值)．
(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx.实验所用器材为：电池组(电动 势 3 V，内阻约 1 Ω)、电流表(内阻约 0.1 Ω)、电压表(内阻约
江苏2019版高考物理金榜一轮高效演练创新预测： 8.1电流 电阻 电功及电功率 Word版含解析
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高效演练·创新预测1.(2018·武汉模拟)电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。
如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为( )A.nUB.C.(n-1)UD.【解析】选A。
R ac与R cd串联,电流I=,对输出端电压U cd=U=IR cd==,即输入端电压为U ab=nU。
【加固训练】(多选)在如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。
另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。
则( )A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V【解析】选A、C。
当cd端短路时,R2与R3的并联电阻为30 Ω,两电阻并联后与R1串联,ab间的等效电阻为40 Ω,A正确;当ab端短路时,R1与R3的并联电阻为8 Ω,两电阻并联后与R2串联,cd间等效电阻为128 Ω,B错误;当ab 两端接通测试电源时,电阻R2未接入电路,cd两端的电压即R3两端的电压,为U cd=×100 V=80 V,C正确;当cd两端接通测试电源时,电阻R1未接入电路,ab两端电压即R3两端的电压,为U ab=×100 V=25 V,D 错误。
2.一个用特殊材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U 的电源上,如图乙所示,三个用电器消耗的电功率均为P。
现将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为P D、P1、P2,它们之间的大小关系为( )A.P1=4P2B.P D<P2C.P1>4P2D.P D>P2【解析】选B。
2019高三物理人教版一轮教师用书：第8章 第1节 电流 电阻 电功率及焦耳定律 Word版含解析
第章恒定电流[全国卷三年考点考情]第一节电流电阻电功率及焦耳定律(对应学生用书第134页)[教材知识速填]知识点1电流电阻和电阻率1．电流(1)定义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①定义式：I＝q t.②决定式：I＝U R.③微观式：I＝neS v. 2．电阻(1)定义式：R＝U I.(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．(3)电阻定律：R＝ρL S.3．电阻率(1)计算式：ρ＝RS L.(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：①金属的电阻率随温度的升高而增大．②半导体的电阻率随温度的升高而减小．③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．易错判断(1)导体中只要有电荷运动就能形成电流(×)(2)公式R＝UI是电阻的定义式，不能说导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比．(√)(3)由ρ＝RSL知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比．(×)知识点2部分电路欧姆定律1．内容导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．2．公式I＝U R.3．适用条件适用于金属导电和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路．易错判断(1)由I＝UR知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．(√)(2)欧姆定律适用于金属导电和气体导电．(×)知识点3电功、电热、电功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．(2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化为其他形式能的过程．2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．(2)公式：P＝Wt＝UI(适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．(2)计算式：Q＝I2Rt.4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量．(2)表达式：P＝Qt＝I2R.易错判断(1)公式W＝UIt及Q＝I2Rt适用于任何电路．(√)(2)公式W＝U2R t＝I2Rt适用于任何电路．(×)(3)公式P＝UI和P＝Wt适用于任何电路的电功率计算．(√) [教材习题回访]考查点：电流的理解1．(人教版选修3－1P43T3改编)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．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．电流大小为v e2πr，电流方向为顺时针B．电流大小为v er，电流方向为顺时针C．电流大小为v e2πr，电流方向为逆时针D．电流大小为v er，电流方向为逆时针[答案]C考查点：电阻定律的应用2．(沪科版选修3－1P67T2改编)有一根长1.22 m的导线，横截面积为0.10 mm2.在它两端加0.60 V电压时，通过它的电流正好是0.10 A．则这根导线是由()制成的(下表是常温下几种材料的电阻率，单位为Ω·m)()A.铜丝C．镍铜合金 D．铝丝[答案]C考查点：电阻的伏安特性曲线3．(人教版选修3－1P48T2改编)某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点，得到了图8-1-1中a、b、c、d四个点．则这四个电阻值的大小关系是()图8-1-1A．R a＞R b＝R c＞R dB．R a＜R b＝R c＜R dC．R a＞R b＝R d＞R cD．R a＜R b＝R d＜R c[答案]A考查点：欧姆定律的应用4．(人教版选修3－1P52T2改编)图8-1-2是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100 V．已知电流表的内阻R g为500 Ω，满偏电流I g为1 mA，则电阻R1、R2的值()图8-1-2A．9 500 Ω90 000 ΩB．90 000 Ω9 500 ΩC．9 500 Ω9 000 ΩD．9 000 Ω9 500 Ω[答案]A(对应学生用书第136页)[题组通关]1．如图8-1-3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ρ，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 ，则金属棒内的电场强度大小为( )图8-1-3 A.m v 22eL B.m v 2Sn e C ．ρne vD.ρe v SLC [由电流定义可知：I ＝q t ＝n v tSet ＝neS v ， 由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neS v ·ρLS ＝ρneL v ， 又E ＝UL ，故E ＝ρne v ，选项C 正确．]2．(2018·天津模拟)一根粗细均匀的导线，两端加上电压U 时，通过导线中的电流为I ，导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的12，再给它两端加上电压U ，则( ) A ．自由电子定向移动的平均速率为v4 B ．通过导线的电流为I4C ．自由电子定向移动的平均速率为v6D．通过导线的电流为I6A[将导线均匀拉长，使其半径变为原来的12，横截面积变为原来的14倍，导线长度要变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R＝ρLS可知，导线电阻变为原来的16倍，电压U不变，由欧姆定律I＝UR可知，电流变为原来的116，故B、D错误；电流I变为原来的116，横截面积变为原来的14，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I＝ne v S可知，电子定向移动的速率变为原来的1 4，故A正确，C错误．]电阻的决定式和定义式的比较[题组通关]3．(2018·莱芜模拟)某个由导电介质制成的电阻截面如图8-1-4所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R .下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R 的合理表达式应为( )【导学号：84370302】图8-1-4 A ．R ＝ρ(b ＋a )2πab B ．R ＝ρ(b －a )2πab C ．R ＝ρab2π(b －a )D ．R ＝ρab2π(b ＋a )[题眼点拨] “表达式的合理性做出判断”可联想到单位分析法、极端分析法等一些特殊方法．B [根据R ＝ρlS ，从单位上看，答案中，分子应是长度单位，而分母应是面积单位，只有A 、B 符合单位，C 、D 错误；再代入特殊值，若b ＝a ，球壳无限薄，此时电阻为零，因此只有B 正确，A 错误．]4．(2018·枣阳模拟)两根完全相同的均匀铜棒，把其中的一根均匀拉长到原来的2倍制成细棒，把另一根对折制成粗棒，再把它们串联起来，加上恒定电压U .则( )A ．细棒的电阻等于粗棒的电阻B ．细棒中的电流等于粗棒中的电流的2倍C ．细棒两端的电压等于粗棒两端的电压的4倍D ．细棒消耗的电功率等于粗棒消耗的电功率的16倍D [设原来的电阻为R ，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的12，根据电阻定律R ＝ρLS ，电阻R 1＝4R ；另一根对折后长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律R ＝ρLS ，可得电阻R 2＝14R ，则两电阻之比为16∶1，故A 错误；串联电路中，流过各用电器的电流是相等的，故B 错误；由U ＝IR 可知，细棒两端的电压等于粗棒两端的电压的16倍，故C 错误；串联电路中，流过各用电器的电流是相等的，由P ＝I 2R 可知，细棒消耗的电功率等于粗棒消耗的电功率的16倍，故D 正确．]对伏安特性曲线的理解(1)图8-1-5甲中线a 、b 表示线性元件．图8-1-5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R a <R b (如图8-1-5甲所示)． (3)图线c 的电阻减小，图线d 的电阻增大(如图8-1-5乙所示)．甲 乙图8-1-5 (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状态下的电阻．如图8-1-5乙所示，R 0＝U 0I 0. [多维探究]考向1 I -U 图象的理解应用1．(2018·榆林模拟)两只电阻的伏安特性曲线如图8-1-6所示，则下列说法中正确的是( )图8-1-6 A ．两电阻的阻值为R 1大于R 2B ．两电阻并联在电路中时，R 1的电流大于R 2的电流C ．两电阻串联在电路中时，R 1两端电压大于R 2两端电压D ．两电阻串联在电路中时，R 1消耗的功率大于R 2消耗的功率B [I -U 图象的斜率的倒数表示电阻，故R ＝1k ，斜率越大，电阻越小，所以R 1＜R 2，A 错误；两电阻并联在电路中时，两电阻两端的电压相同，电阻越大，电流越小，故R 1的电流大于R 2的电流，B 正确；两电阻串联在电路中时，通过两电阻的电流相同，根据U ＝IR 可得电阻越大，两端的电压越大，所以R 1两端电压小于R 2两端电压，根据P ＝I 2R 可得R 1消耗的功率小于R 2消耗的功率，C 、D 错误．]2．(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8-1-7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，则下列说法中正确的是( )【导学号：84370303】图8-1-7 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R ＝U 1I 2 C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围面积大小ABD[在I-U图象中，图线上的点与O点的连线的斜率表示该点所对应的电压、电流下电阻的倒数，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻逐渐增大，A正确；对应P点，小灯泡的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为R＝U1I2，B正确，C错误；其工作功率为P＝U1I2，即为图中矩形PQOM所围的面积，D正确．](多选)如图所示，图线1、2、3分别表示导体A、B、C的伏安特性曲线，其中导体C为一非线性电阻，当三导体串联接在电压恒为6 V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是()A．此时流过三导体的电流均为1 AB．R1∶R2∶R3＝1∶3∶2C．若将三导体串联后改接在3 V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变D．若将三导体并联后接在3V的直流电源上，则通过它们的电流之比为I1∶I2∶I3＝3∶2∶1AB[由题中I -U图线可知，R1＝1 Ω、R2＝3 Ω、R3的电阻随两端所加电压变大而变小，当这三导体串联接在电压恒为6 V的直流电源两端时，其电流相等，为1 A，R1、R2、R3两端电压分别为1 V、3 V、2 V，总和为6 V，故选项A、B正确；因导体C为一非线性电阻，电阻随两端所加电压变小而变大，故选项C错误；从题中图线可得，选项D错误．]考向2U-I图象的理解应用3．(多选)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伏安特性曲线如图8-1-8所示．图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则()图8-1-8 A ．白炽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 β C ．在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0 D ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0CD [白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A 错误；在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0，不能表示为tan β或tan α，故B 错误，D 正确；在A 点，白炽灯的功率可表示为U 0I 0，C 正确．]纯电阻电路与非纯电阻电路的比较[母题](多选)(2017·新乡模拟)如图8-1-9所示是某一直流电动机提升重物的示意图，重物质量m＝50 kg，电源提供给电动机的电压为U＝110 V，不计各种摩擦，当电动机以v＝0.9 m/s的恒定速率向上提升重物时，通过电动机的电流为I＝5.0 A，重力加速度g取10 m/s2，则()图8-1-9A．电动机的输入功率为550 WB．电动机提升重物的功率为550 WC．电动机提升重物的功率为450 WD．电动机的线圈电阻为22 Ω【自主思考】(1)电动机以恒定速率提升重物时，如何计算电动机提升重物的功率？[提示]重物匀速上升，拉力F＝mg，故提升重物的功率P＝F v＝mg v.(2)电动机的输入功率、提升重物的功率、热功率间的关系如何？[提示]电动机的输入功率＝提升重物的功率＋热功率．AC[电动机的输入功率P入＝UI＝110×5.0 W＝550 W，A对．提升重物的功率P出＝mg v＝50×10×0.9 W＝450 W，B错，C对．由P入＝P出＋P热和P热＝I2R线得R线＝P入－P出I2＝550－45025Ω＝4 Ω，D错．][母题迁移]迁移1转子被卡死时与正常工作时的比较1．有一小型直流电动机，把它接入U1＝0.3 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流为I1＝0.6 A；若把电动机接入U2＝3.0 V的电路中时，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0 A，求：(1)电动机正常工作时的输出功率是多少；(2)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？【导学号：84370304】[题眼点拨]①“电动机不转”，电动机为纯电阻用电器；②“电动机正常工作时”，为非纯电阻电器．[解析](1)当U1＝0.3 V，I1＝0.6 A时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机的内电阻为r＝U1I1＝0.5 Ω.当U2＝3.0 V，I2＝1.0 A时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则电动机的输出功率为P出＝U2I2－I22r ＝2.5 W.(2)当电动机正常工作被卡住时，电动机又为纯电阻，其热功率为P热＝U22 r＝18 W.[答案](1)2.5 W(2)18 W(多选)如图所示，一台电动机提着质量为m的物体以速度v匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则()A ．电源内阻r ＝EI －R B ．电源内阻r ＝E I －mg vI 2－RC ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小BC [含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用．由能量守恒定律可得EI ＝I 2r ＋mg v ＋I 2R ，解得r ＝E I －mg vI 2－R ，A 错误，B 正确；如果电动机转轴被卡住，则E ＝I ′(R ＋r )，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C 正确，D 错误．] 迁移2 分析电动机的效率问题2. (多选)在如图8-1-10所示的电路中，输入电压U 恒为8 V ，灯泡L 上标有“3 V 6 W ”字样，电动机线圈的电阻R M ＝1 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )图8-1-10 A ．电动机的输入电压是5 V B ．流过电动机的电流是2 A C ．电动机的效率是80%D ．整个电路消耗的电功率是10 WAB [灯泡恰能正常发光，说明灯泡两端电压为3 V ，电流为2 A ，电动机的输入电压是8 V －3 V ＝5 V ，流过电动机的电流是I ＝2 A ，选项A 、B 正确；电动机内阻消耗的功率为I 2R M ＝4 W ，输入功率为U ′I ＝5×2 W ＝10 W ，则电动机的输出功率为6 W ，效率为η＝60%，整个电路消耗的电功率是10 W ＋6 W ＝16 W ，选项C 、D 错误．]迁移3分析其他非纯电阻电路3．(多选)锂电池因能量密度高、绿色环保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8-1-11所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是()【导学号：84370305】充电器锂电池图8-1-11A．充电器输出的电功率为UI＋I2rB．电能转化为化学能的功率为UI－I2rC．电池产生的热功率为I2rD．充电器的充电效率为IrU×100%BC[充电器输出的电功率为UI，A错误；电能转化为化学能的功率为UI－I2r，B正确；电池产生的热功率为I2r，C正确；充电器的充电效率为UI－I2rUI×100%，D错误．]。
2019高考物理一轮优级（备、讲、练）全国经典版课件：8-1电流电阻电功及电功率
3．电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻 R 与它的 □14 长度 l 成 正比，与它的 □15 横截面积 S 成反比；导体电阻还与构成
它的(材2)公料式有：关。□16 R＝ρSl
。
(3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。
4(1.电)计阻算率公式：□17 ρ＝RlS 。
(2)物理意义： □18 电阻率是反映材料导电性能优劣的
2.电阻率的理解 (1)电阻率可以用 ρ＝RlS计算，在数值上等于用某种材料 制成的长为 1 m、横截面积为 1 m2 的导线的电阻值。 (2)电阻率与导体材料有关，与导体长度 l、横截面积 S 无关。 (3)电阻率与温度有关。例如，金属材料的电阻率随温度 的升高而增大。有些材料的电阻率几乎不受温度的影响， 可制作标准电阻。
3.焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正 比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
(2)公式： Q＝I2Rt 。
板块二 考点细研•悟法培优
考点 1 对电流表达式的理解 [对比分析]
例 1 如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积 为 S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒 每米所带的电荷量为 q，则当该棒沿轴线方向做速度为 v 的 匀速直线运动时，形成的等效电流为( )
改变吗？
(1)某质量一定的导线，形状改变后，体积
提示：不改变。
(2)金属丝的电阻随温度如何变化？
提示：温度越高，电阻越大。
尝试解答 选 BD。 设原电阻 R＝ρSl ，当 l′＝10l 时，由体积不变求得横截 面积变成 S′＝110S，所以电阻变为 R′＝ρSl′′＝ρ11100Sl ＝ 100R，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12R 的 电阻并联，其总阻值为14R，B 正确；金属丝的电阻率 ρ 随温
2019版一轮优化探究物理(教科版)课件：第八章 第1讲 电流 电阻 电功 电功率
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考点一
电流的概念及表达式 (自主学习型)
公式 适用范围 字母含义 n：导体单位体积内 的自由电荷数 从微观上 看 n、 q、 S、 v 决定了 I 的大小 公式含义
微观 式
I＝ nqSv
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三、电功、电功率、焦耳定律 1．电功 (1)定义：导体中的自由电荷在 电场力作用下定向移动，电场力 做的功称为电功． (2)公式： W＝qU＝IUt .
(3)电流做功的实质：电能转化为其他形式能的过程． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的 快慢． W (2)公式： P＝ t ＝IU .
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■ 思维判断 (1)导体中只要有电荷运动就形成电流．( × ) (2)欧姆定律适用于金属导电和气体导电．( × ) (3)导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成 反比．( × ) (4)电阻率是由导体本身决定的．( √ )
说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设带 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，其电流的等效电流 I 的大小和方向为( ve A. ，顺时针 2πr ve C. ，逆时针 2πr ve B. ，顺时针 r ve D. r ，逆时针
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2019版高考一轮复习物理(沪科版)练习：第八章 第1讲 电流 电阻 电功 电功率
[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1．(2018·山东济宁模拟)铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子．今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρI neSmD.mI neSρ解析：由电流表达式I ＝n ′eS v 可得v ＝I n ′eS，其中n ′＝n m /ρ＝nρm ，故v ＝mI neSρ，D 对． 答案：D2．现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( ) A.R 3 B ．3R C.R 9D ．R 解析：根据R ＝ρL S ＝ρL 2V 可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ，再切成三段后每段的阻值为3R ，把它们并联后的阻值为R ，故选项D 正确． 答案：D3.两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( ) A ．3∶1,1∶6 B ．2∶3,1∶6 C ．3∶2,1∶5D ．3∶1,5∶1解析：由图可知，两导线两端的电压之比为3∶1，电流相同，则电阻之比为3∶1，由电阻定律R ＝ρL S 得横截面积S ＝ρL R ，横截面积之比S x S y＝L x L y·R y R x＝12×13＝16，A正确． 答案：A4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab ＝10 cm ，bc ＝5 cm ，当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时，电流强度为2 A ，若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中，则电流为( ) A ．0.5 A B ．1 A C ．2 AD ．4 A解析：设金属薄片厚度为d ′，根据电阻定律公式R ＝ρl S ，有R CD ＝ρl bcl ab ·d ′，RAB ＝ρl ab l bc ·d ′，故R CD R AB＝12×12＝14；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A ，故选A. 答案：A5.如图为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6 V ，内电阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m /s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g 取10 m/s 2)，标有“3 V ,0.6 W”的灯泡正好正常发光．则电动机的内阻为( ) A ．1.25 Ω B ．3.75 Ω C ．5.625 ΩD ．1 Ω解析：电动机输出功率P 出＝mg v ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额r ＋R＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的输入功率P ＝U 额 I M＝I 2M R M ＋P 出，计算得R M ＝1.25 Ω，A 正确． 答案：A 二、多项选择题6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( ) A ．导体在B 点的电阻为120 Ω B ．导体在B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω解析：根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为R A＝30.1Ω＝30 Ω，R B＝60.15Ω＝40 Ω，所以ΔR＝R B－R A＝10 Ω，故B、D对，A、C错．答案：BD7．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＝U2R t只适用于纯电阻电路C．在非纯电阻电路中，UI＞I2R D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路解析：由电功率公式P＝Wt知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU，I＝PU，焦耳热Q＝(PU)2Rt，可见Q与P、t都有关，所以，P越大，Q不一定越大，选项A错误；W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而W＝I2Rt＝U2R t只适用于纯电阻电路，选项B正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W＞Q，即UI＞I2R，选项C正确；Q＝I2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D正确．答案：BCD8.(2018·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．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．若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风B．电热丝的电阻为55 ΩC．电动机工作时输出的机械功率为880 WD．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析：开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120 W，C项错误；由P＝U2R得R＝U2P＝2202(1 000－120)Ω＝55 Ω，B项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120 W，故每秒钟消耗的电能为120 J，D项正确．答案：BD[能力题组]一、选择题9．欧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a＞b＞c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是()解析：由电阻的决定式可知，A中电阻R A＝ρcab，B中电阻R B＝ρbac，C中电阻R C＝ρabc，D中电阻R D＝ρabc，由于a＞b＞c，故电阻最小的为A.答案：A10．(2018·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是()规格后轮驱动直流电动机车型：60″电动汽车电动机额定输出功率：1 675 W整车质量：400 kg额定转速：600 r/min蓄电池(容量It＝800 A·h，输出电压约为36 V)额定工作电压/电流：36 V/50 AA.电动汽车正常工作时消耗的电功率为1 675 W B ．电动机的内阻为0.72 ΩC ．蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104 JD ．充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 h解析：电动机正常工作时消耗的电功率P ＝U 额I 额＝36×50 W ＝1 800 W ，故A 错误；电动机内阻的发热功率P 热＝P －P 出＝1 800 W －1 675 W ＝125 W ，则电动机的内阻为r ＝P 热I 2额＝0.05 Ω，故B 错误；蓄电池充满电后储存的电能为W ＝UIt ＝800×3 600×36 J ＝1.04×108 J ，故C 错误；在额定功率下连续行驶最长时间为t ＝WP ＝16 h ，故D 正确． 答案：D11．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( ) A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103 JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 解析：由于电饭煲是纯电阻元件， 所以R 1＝UI 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J 洗衣机为非纯电阻元件， 所以R 2≠UI 2，P 2＝UI 2＝110 W其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍． 答案：C12.(多选)如图所示电路，电源电动势为E ，内阻为r .当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作．已知指示灯L 的电阻为R 0，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ，电压表的示数为U .不计灯泡电阻变化，则下列说法中正确的是( ) A ．额定电流I ＝ER ＋R 0＋rB ．电动机的发热功率为U 2R C ．电动机的输入功率为IU D ．电动机的效率η＝1－IRU解析：由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以不能用公式I ＝ER ＋R 0＋r求解电路中的电流，故A 错误．电动机发热功率为P 热＝I 2R ，由于U >IR ，则知P 热<U 2R ，故B 错误．通过电动机的电流为I ，电动机的输入功率为P 入＝IU ，故C 正确．电动机的效率η＝P 出P 入＝IU －I 2R IU ＝1－IRU ，故D 正确． 答案：CD 二、非选择题13．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm 3，当在其两底面上加上1 000 V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA ，求圆柱体的圆面半径和高．解析：(1)由电阻定律R ＝ρlS 得ρ＝SR l ＝1.0×10－4×1.6×1052×10－6Ω·m＝8×106 Ω·m.(2)由部分电路欧姆定律I＝UR和R＝ρhπr2，得hπr2＝UIρ，联立圆柱体体积公式V＝πr2h，代入数据解得h＝0.02 m＝2 cm，r＝0.04 m＝4 cm.答案：(1)8×106Ω·m(2)4 cm 2 cm14．有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A．求：(1)电动机线圈的电阻；(2)电动机正常工作时的输出功率；(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率．解析：(1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻R＝U0I0＝0.5 Ω；(2)电动机正常工作时的输入功率P输入＝UI＝2.0×1.0 W＝2 W，此时线圈的发热功率为P热＝I2R＝0.5 W，电动机的输出功率P输出＝P输入－P热＝2 W－0.5 W＝1.5 W；(3)当转子被卡住之后，电动机为纯电阻电路，电动机的发热功率P热′＝U2R＝220.5W＝8 W.答案：(1)0.5 Ω(2)1.5 W(3)8 W。
高考物理一轮复习 第八章 恒定电流章末质量检测(含解析)沪科版-沪科版高三全册物理试题
章末质量检测(八)(时间：45分钟总分为：100分)一、选择题(此题共5小题，每一小题7分，共35分。
1～4题为单项选择题，5题为多项选择题)1.(2019·辽宁沈阳单元检测)图1所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，如此虚线内的电路图应是如下图中的( )图1答案 A2.电动公交车主要是指纯电动公交车，全部使用电能行驶，该类产品噪音小，行驶稳定性高，并且实现零排放。
假设某电动公交车的质量(含乘客)m＝15 t，电动公交车电能转化为机械能的效率为75%，以速度20 m/s 在平直公路上匀速行驶时，一次充满电可持续行驶100 km，假定电动公交车受到的平均阻力为车重的0.02倍，如此( )图2A.该车匀速行驶时发动机输出功率约3×104 WB.该车从几乎没电到充满电需充电约3×108 JC.按电价0.72元/kW·h来计算，从几乎没电到充满电需电费约80元D.假设该车充电的功率为60 kW，从几乎没电到充满电需时间约5 000 s解析 选项A 中，P ＝f ·v ＝0.02×15×104×20 W＝6×104W ，选项A 错误；选项B 中，E ＝Pt ＝6×104×100×10320×43 J ＝4×108 J ，选项B 错误；选项C 中，4×108 J 3.6×106 J/度＝4 00036度，假设0.72元/度，如此为80元，选项C 正确；选项D 中，E ＝Pt ，t ＝E P ＝4×10860×103 s ＝23×104 s>5 000 s ，选项D 错误。
答案 C3.如图3所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P (5.2，3.5)、Q (6，5)。
2021物理沪科版新课程一轮复习关键能力·题型突破 8.1电流电阻电功及电功率含解析
2021高考物理沪科版新课程一轮复习关键能力·题型突破8.1电流电阻电功及电功率含解析温馨提示:此套题为Word版，请按住Ctrl，滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。
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关键能力·题型突破考点一电流、电阻和电阻定律的理解与应用电流的微观解释【典例1】一段粗细均匀的金属导体两端加一定电压后产生了恒定电流,已知该导体单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e,自由电子定向移动的速率为v，要想得出通过导体的电流,除以上给出的条件外，还需要以下哪个条件世纪金榜导学号（）A。
导体的长度L B.导体的电阻RC.导体的横截面积S D。
导体两端的电压U【解析】选C.由I=以及微观表达式I=nqvS可知，知道导体的长度L不能求解导体的电流，选项A错误；只知道导体的电阻R不能求解导体的电流，选项B错误；知道导体的横截面积S可以求解导体的电流，选项C正确；只知道导体两端的电压U不能求解导体的电流，选项D错误。
【多维训练】(多选)（2020·石家庄模拟）两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆,串联后接在某一直流电源两端，如图所示。
已知杆a的质量小于杆b的质量,杆a金属的摩尔质量大于杆b金属的摩尔质量，杆a的电阻大于杆b的电阻，假设两种金属的每个原子都提供相同数目的自由电子(载流子)。
当电流达到不变时，若a、b内存在电场，则该电场可视为均匀电场。
下列结论中正确的是（)A.两杆内的电场强度都不等于零,且a内的电场强度大于b内的电场强度B。
两杆内的电场强度都等于零C。
两杆内载流子定向运动的速度一定相等D.a内载流子定向运动的速度一定大于b内载流子定向运动的速度【解析】选A、D。
两杆串联，所以电流相等，因为R a〉R b,由欧姆定律可知U a>U b,根据匀强电场关系式U=Ed可知，两杆内电场强度都不为零，且a内的电场强度大于b内的电场强度，故A正确，B错误;根据电流的微观表达式I=nqvS可知，载流子的定向运动速率v=，由题意可知杆内单位体积内的自由电荷数n a<n b，则v a>v b，故C错误,D正确。
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[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1．(2018·山东济宁模拟)铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子．今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρI neSmD.mI neSρ解析：由电流表达式I ＝n ′eS v 可得v ＝I n ′eS，其中n ′＝n m /ρ＝nρm ，故v ＝mI neSρ，D 对． 答案：D2．现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( ) A.R 3 B ．3R C.R 9D ．R 解析：根据R ＝ρL S ＝ρL 2V 可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ，再切成三段后每段的阻值为3R ，把它们并联后的阻值为R ，故选项D 正确． 答案：D3.两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( ) A ．3∶1,1∶6 B ．2∶3,1∶6 C ．3∶2,1∶5D ．3∶1,5∶1解析：由图可知，两导线两端的电压之比为3∶1，电流相同，则电阻之比为3∶1，由电阻定律R ＝ρL S 得横截面积S ＝ρL R ，横截面积之比S x S y＝L x L y·R y R x＝12×13＝16，A正确． 答案：A4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab ＝10 cm ，bc＝5 cm ，当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时，电流强度为2 A ，若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中，则电流为( ) A ．0.5 A B ．1 A C ．2 AD ．4 A解析：设金属薄片厚度为d ′，根据电阻定律公式R ＝ρl S ，有R CD ＝ρl bcl ab ·d ′，RAB ＝ρl ab l bc ·d ′，故R CD R AB＝12×12＝14；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A ，故选A. 答案：A5.如图为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6 V ，内电阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g 取10 m/s 2)，标有“3 V ,0.6 W”的灯泡正好正常发光．则电动机的内阻为( ) A ．1.25 Ω B ．3.75 Ω C ．5.625 ΩD ．1 Ω解析：电动机输出功率P 出＝mg v ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额r ＋R＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的输入功率P ＝U 额 I M＝I 2M R M ＋P 出，计算得R M ＝1.25 Ω，A 正确． 答案：A 二、多项选择题6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( ) A ．导体在B 点的电阻为120 Ω B ．导体在B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω解析：根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为R A＝30.1Ω＝30 Ω，R B＝60.15Ω＝40 Ω，所以ΔR＝R B－R A＝10 Ω，故B、D对，A、C错．答案：BD7．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＝U2R t只适用于纯电阻电路C．在非纯电阻电路中，UI＞I2R D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路解析：由电功率公式P＝Wt知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU，I＝PU，焦耳热Q＝(PU)2Rt，可见Q与P、t都有关，所以，P越大，Q不一定越大，选项A错误；W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而W＝I2Rt＝U2R t只适用于纯电阻电路，选项B正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W＞Q，即UI＞I2R，选项C正确；Q＝I2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D正确．答案：BCD8.(2018·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．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．若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风B．电热丝的电阻为55 ΩC．电动机工作时输出的机械功率为880 WD．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析：开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120 W ，C 项错误；由P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝2202(1 000－120) Ω＝55 Ω，B 项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120 W ，故每秒钟消耗的电能为120 J ，D 项正确． 答案：BD[能力题组]一、选择题9．欧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a ＞b ＞c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )解析：由电阻的决定式可知，A 中电阻R A ＝ρc ab ，B 中电阻R B ＝ρbac ，C 中电阻R C ＝ρa bc ，D 中电阻R D ＝ρabc ，由于a ＞b ＞c ，故电阻最小的为A. 答案：A10．(2018·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是( )A.电动汽车正常工作时消耗的电功率为1 675 W B ．电动机的内阻为0.72 ΩC ．蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104 JD ．充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 h解析：电动机正常工作时消耗的电功率P ＝U 额I 额＝36×50 W ＝1 800 W ，故A 错误；电动机内阻的发热功率P 热＝P －P 出＝1 800 W －1 675 W ＝125 W ，则电动机的内阻为r ＝P 热I 2额＝0.05 Ω，故B 错误；蓄电池充满电后储存的电能为W ＝UIt ＝800×3 600×36 J ＝1.04×108 J ，故C 错误；在额定功率下连续行驶最长时间为t ＝WP ＝16 h ，故D 正确． 答案：D11．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( ) A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103 JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 解析：由于电饭煲是纯电阻元件， 所以R 1＝UI 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J 洗衣机为非纯电阻元件， 所以R 2≠UI 2，P 2＝UI 2＝110 W其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍． 答案：C12.(多选)如图所示电路，电源电动势为E ，内阻为r .当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作．已知指示灯L 的电阻为R 0，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ，电压表的示数为U .不计灯泡电阻变化，则下列说法中正确的是( ) A ．额定电流I ＝ER ＋R 0＋rB ．电动机的发热功率为U 2R C ．电动机的输入功率为IU D ．电动机的效率η＝1－IRU解析：由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以不能用公式I ＝ER ＋R 0＋r求解电路中的电流，故A 错误．电动机发热功率为P 热＝I 2R ，由于U >IR ，则知P 热<U 2R ，故B 错误．通过电动机的电流为I ，电动机的输入功率为P 入＝IU ，故C 正确．电动机的效率η＝P 出P 入＝IU －I 2R IU ＝1－IRU ，故D 正确． 答案：CD 二、非选择题13．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm 3，当在其两底面上加上1 000 V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA ，求圆柱体的圆面半径和高．解析：(1)由电阻定律R ＝ρlS 得ρ＝SR l ＝1.0×10－4×1.6×1052×10－6Ω·m＝8×106 Ω·m.(2)由部分电路欧姆定律I＝UR和R＝ρhπr2，得hπr2＝UIρ，联立圆柱体体积公式V＝πr2h，代入数据解得h＝0.02 m＝2 cm，r＝0.04 m＝4 cm.答案：(1)8×106Ω·m(2)4 cm 2 cm14．有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A．求：(1)电动机线圈的电阻；(2)电动机正常工作时的输出功率；(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率．解析：(1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻R＝U0I0＝0.5 Ω；(2)电动机正常工作时的输入功率P输入＝UI＝2.0×1.0 W＝2 W，此时线圈的发热功率为P热＝I2R＝0.5 W，电动机的输出功率P输出＝P输入－P热＝2 W－0.5 W＝1.5 W；(3)当转子被卡住之后，电动机为纯电阻电路，电动机的发热功率P热′＝U2R＝220.5W＝8 W.答案：(1)0.5 Ω(2)1.5 W(3)8 W。