2012届高考一轮物理复习(人教版)课时训练:第七章_恒定电流_第1讲 电流、电阻、电功、电功率
高考物理一轮复习 第七单元 恒定电流(含最新例题详解)
(2)计算式:
。
4.热功率
(1)定义:单位时间内的发热量。(2)表达式:P=������=I2R。
������
5.额定功率:即是用电器正常工作时的功率,当用电器两端电压
达到额定电压 Um 时,电流达到额定电流 Im,电功率也达到额定功率 Pm,
且
Pm=ImUm,如果是纯电阻电器还可写成
Pm=������m������
电阻还与构成它的材料有关”。考题中结合长方体导体,通过从不同的 方向接入电源,考查考生对导体的长度和横截面积的理解。
第5题 考查电功和电热的计算,教材中指出:“如果电路中有电动机或
者正在充电的电池,那么电能除了转化为内能之外,还转化为机械能或
化学能。因此公式 P=I2R 计算的结果只是电能转化为内能的那部分功 率,要计算电流做功的总功率,只能利用 P=UI 式计算”。考题结合电
C.0.5 A
D.0.25 A
5.(2015 黄冈模拟)直流电动机线圈的电阻很小,启动电流很大,这对电 动机本身和接在同一电源上的其他电器都会产生不良的后果。为了减小
电动机启动时的电流,需要给电动机串联一个启动电阻 R,如图所示。如 果电源电动势 E=21 V,内阻 r=1 Ω,电动机的线圈电阻 r0=2 Ω,启动电
2������������
【答案】C
B.������ ������2Sn
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C.ρnev
D.������������������
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3.(2015 银川质检)三个阻值相同的电阻,它们的额定电压均为 8 V,现两
个电阻并联后再与第三个电阻串联,这个电路允许的总电压的最大值为
第 1 讲 欧姆定律 电功与电功率
高考物理一轮复习 专题七 恒定电流(含解析) 人教版
专题七恒定电流1.(2012·高考大纲全国卷)一台电风扇的额定电压为交流220 V.在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示.这段时间内电风扇的用电量为( )A.3.9×10-2度 B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度2.(2012·高考江苏卷)如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”).(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图乙所示.请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路.甲乙两表笔接的接点多用电表的示数a,b ________ Ωa,c 10.0 Ωb,c 15.0 Ω3.(2012·高考四川卷)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m 进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).答案:1.【解析】选B.由电流的热效应:Q =UI 1t 1+UI 2t 2+UI 3t 3=220×0.3×10×60+220×0.4×10×60+220×0.2×40×60 (J)=15×220×60 J =15×220×603.6×106度=5.5×10-2度.故B 项正确.2.【解析】(1)“A ”为机械调零旋钮,调节指针在电表无电流时指向左侧“0”点.(2)两表笔短暂接a 、b ,防止表内有电源时电路短路,烧坏元件.(3)各接线柱正、反接阻值均相等,表明黑箱内为定值电阻.由电表读数可知R ab =5.0 Ω,由R ac =10.0 Ω,R bc =15.0 Ω得R ac =2R ab ,R bc =R ab +R ac ,可知b 、c 之间为总电阻,a 、c 与a 、b 间的电阻连接如答案图所示两种均可.【答案】(1)A (2)短暂(3)5.0;(见下图)3.【解析】(1)设电动机的电功率为P ,则P =UI设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r ,则 P r =I 2r代入数据解得P r =1×103W(2)设蓄水总质量为M ,所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ,容积为V ,水的密度为ρ,则M =ρV设质量为M 的水增加的重力势能为ΔE p ,则ΔE p =Mgh设电动机的输出功率为P 0,则P 0=P -P r根据能量守恒定律得P 0t ×60%×80%=ΔE p代入数据解得t =2×104s.【答案】(1)1×103 W (2)2×104 s。
2012届高考物理第一轮导学案复习-恒定电流
2012届高考物理第一轮导学案复习:恒定电流2012届高三物理一轮复习导学案八、恒定电流(3)【题】电学实验器材、电路的选择和连接【目标】1、使学生掌握选择器材和电路的一般原则.2.使学生掌握选择电压表、电流表、滑动变阻器的方法.3.使学生会选择电流表内、外接法;分压电路和限流电路【导入】一、选择器材和电路的一般原则1.安全性原则:实验中要保证电流、电压值既不超过仪表的量程,又不能超过变阻器、小灯泡、电阻箱等器材所允许的最大值.2.精确性原则:在不违反安全性原则的前提下,尽量使测量结果更精确.3.简便性原则:在不违反前两个原则的前提下,尽量使测量电路简单好接,测量中的调节控制操作方便.二、两种电路的选择(一)安培表的内、外接法1、伏安法测电阻有a、b两种接法如图a叫(安培表)外接法:所测的电压为Rx两端电压的真实值,所测电流大于通过Rx的电流值(由于电压表Rv分流),故由R=U/I 算出的Rx值(测量值)小于真实值(实际上测量值等于Rx与RV的并联电阻值)RV比Rx大的越多,误差越小.因此外接法适宜测量__________.b叫(安培表)内接法:所测的电流为通过Rx的电流真实值,所测电压大于Rx两端的电压(由于电流表RA分压),故由R=U/I算出的Rx值(测量值)大于真实值(实际上测量值等于Rx与RA的串联电阻值),RA比Rx小的越多,误差越小因此内接法适宜测量___________测量电路的正确选择:Rx>>RA时(远大于一般是100倍以上,即Rx>>100RA),采用_______;当Rx<<Rv时,采用______________.2、试触法:如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用如图将电压表的左端接a点,而将右端第一次接b点,第二次接点,观察电流表和电压表的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。
(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I和ΔU/U )(二)滑动变阻器的分压式和限流式连接滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法:a叫限流接法,b叫分压接法。
(教师用书)高考物理一轮复习 第七章 恒定电流
-3
kW·h,最接近于 B 选项,故选项 B 正确,选项 A、C、D 错误.
Q 0.9 2 【解析】 消耗的电能 Q=I Rt=It·IR=qU=0.9 J,则电阻两端的电压为 U= = V=3 V,当相同时间内使 0.6 C 的电荷量通过 q 0.3
该电阻时,由 q=It 可知,I′=2I,又 U=IR,则有 U′=2U=2×3 V=6 V,所以 Q′=I′ Rt=4Q=4×0.9 J=3.6 J,故选项 D 正确. 【答案】 D 3.(2011·上海高考)家用电器即使没有使用,只要插头插在电源上处于待机状态,就会消耗电能.根据下表提供的数据,估算这些 电器待机 1 天耗电约为( ) 家用电器 1 台台式电脑 1 台平 1台 1台
第七章 恒定电流
必须掌握的概念、公式或规律 1.8 个重要概念 电流,电阻率,电源的电动势和内阻, 1.理解、掌握各规律的使用范围和适 电阻,电功,电功率,电热 2.8 个公式 用条件. 2.会分析简单的串、并联电路. 必须理解的 5 个关键点 必须明确的 4 个易错易混点 1.公式 I= 中,q=|q+|+|q-|. 2.ρ = 与 R、S、l 无关,由材料本身决定 3.纯电阻电路中:
q t
RS l
W U2 2 q U L U I= ,R= ,R=ρ ,I= ,Q=I2Rt, 3.能够结合图象分析各种电学问题. P=t=UI=I R=R t I S R P=IU,W=IUt,I=
3.3 个规律 闭合电路欧姆定律,焦耳定律,串、并 联电路的规律
E R+r
4.掌握各种仪器的使用方法,选取原 则. 5.掌握动态分析问题,故障判断问 题,含容电路问题,实验设计问题.
非纯电阻电路中
W U P= =UI,P≠I2R≠ 2 t R
2012届高考物理专题卷:专题07(恒定电流整章知识点)
绝密★启用前2012届高考物理专题七考试范围:欧姆定律;电阻定律;电阻的串、并联;电功率、焦耳定律;电源的电动势和内阻;闭合电路的欧姆定律等知识点一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.据报道,“神舟”八号飞船将2011年下半年发射。
它是一个无人目标飞行器,为中国的空间站作对接准备,也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。
“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。
在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达24%。
单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势,可获得0.1A的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是()A.0.24J B.0.25JC.0.26J D.0.28J2.两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下图所示,则A和B导线的横截面积之比为()A.2∶3B.1∶3C.1∶2D.3∶13.在右图所示的电路中,由于某个电阻发生故障,电流表不再有读数,电压表读数增大,如果两只电表都可看作理想电表,则一定是()A.R1断路B.R1短路C.R2短路D.R3短路4.如右图所示,电阻R1=20Ω,电动机线圈电阻R2=10Ω。
当开关S断开时,电流表的示数为0.5A;当电键S 闭合后,电动机转起来,电路两端电压不变,则下列关于电流表显示的电流、电路消耗的电功率P及电动机的热功率正确的是()A.I=1.5AB.I<1.5AC.P>15WD.P热=10W5.有两个电阻R1=1Ω、R2=3Ω,有一电源电动势E=3.0V,内阻r=1Ω,下列接法使电源的内电阻消耗功率最大的是()A.将R1、R2串联后接到电源两端B.将R1、R2并联后接到电源两端C.将R1单独接到电源两端D.将R2单独接到电源两端6.如右图所示,R1,R2为可调电阻,R3为一般电阻,R4为热敏电阻。
2012届高考物理一轮复习课件7.1恒定电流的基本概念
(3)超导体
a.超导现象:某些物质在温度降到绝对零 度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.这 种现象叫超导现象,处于这种状态下的导体叫超 导体.
b.应用:超导电磁铁、超导电机等.
c .转变温度 (TC) :材料由正常状态转变为 超导状态的临界温度.
三、电源电动势 电源是将其他形式的能转化成电能的装置.
(2)意义:斜率或者斜率的倒数表示电阻.
(3) 对于金属、电解液:在不考虑温度的影响时 其伏安特性曲线是过原点的倾斜的直线,这样的 导体叫线性导体,否则为非线性导体.
五、电功和电热
1 .电功:电流所做的功,计算公式为 W = qU = UIt.(适用于一切电路),考虑到纯电阻电路中有U= IR , 所 以 还 有 W = I2Rt = U2t/R( 适 用 于 纯 电 阻 电 路) .
(3)国际单位:安培(A)
1A=103mA=106μA
4.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为 电流方向.
5.电流是标量. 6.电流的分类:方向不随时间变化的电流叫直 流,方向随时间变化的电流叫交流,大小方向 都不随时间变化的电流叫做恒定电流.
二、电阻和电阻率 1 .电阻定义:导体两端的电压与通过导体中的电 流的比值叫导体的电阻.定义式:R=U/I, 单位:Ω.
一、电流 1.定义:电荷的定向运动即电流. 2.条件:导体两端有电压.
(1) 导体提供大量的自由电荷.金属导体中的 自由电荷是自由电子,电解液中的自由电荷是正、 负离子. (2) 导体两端加电压就在导体中建立了恒定电
场.
(3) 形成了恒定电场以后电荷就在电场力的作 用下开始定向移动.
说明:理解导线中的电场时要注意:
变式训练2、如图711所示,两个截面不同,长度相 等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则(B C D) A.通过两棒的电流强度不相等 B.两棒的自由电子定向移动的平均速率不同
高考物理一轮复习考点延伸训练:第七章《恒定电流》(含解析).pdf
第七章 恒 定 电 流 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有对电路基本概念和规律的考查以及对闭合电路欧姆定律的考查。
电路动态分析,故障判断题,以非常高的频率出现在各地的高考题中。
高考一直非常重视对四个实验的考查,电学实验除了考查大纲要求的实验,还有一些设计型的实验,考查学生独立完成实验的能力,包括理解实验原理、实验目的及要求,了解器材的使用,掌握实验步骤方法和数据的处理能力等。
(2)高考对本章内容主要以选择题和实验题形式出现,难度中等。
第1节电流__电阻__电功__电功率 电 流 [想一想] 如图7-1-1所示,电子绕核运动可以看做一环形电流。
设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动,用e表示电荷量,则其等效电流为多大? 7-1-1 提示:氢原子的核外电子只有一个,电子绕核做圆周运动,圆轨道周长为2πr,电子运动速率为v,则每秒钟电子绕核转动转过的圈数为n=。
电流为每秒钟通过某横截面的电荷量,对电子绕核运动形成的等效电流而言,其等效电流为I=ne=e。
[记一记] 1.形成电流的条件 (1)导体中有能够自由移动的电荷。
(2)导体两端存在电压。
2.电流的方向 与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。
电流虽然有方向,但它是标量。
3.电流 (1)定义式:I=。
(2)微观表达式:I=nqSv。
(3)单位:安培(安),符号A,1 A=1 C/s。
[试一试] 1.如图7-1-2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,由于棒运动而形成的等效电流大小为( ) 7-1-2 A.vq B. C.qvS D. 解析:选A t时间内通过截面的电荷量为Q=vt·q,I==vq,A正确。
电阻 电阻定律 [记一记] 1.电阻 (1)定义式:R=。
(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
2012年高考物理最新专题7恒定电流
专题7 恒定电流第一节 串、并联电路好欧姆定律、电阻定律一、单项选择题1.(2012年广东深圳调研)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( )A .a 代表的电阻丝较粗B .b 代表的电阻丝较粗C .a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D .图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析:选B.b 图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律R =ρlS 知,b 的导线粗,B 正确,A 、C 不正确.电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,D 不正确.2.下列四个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间的函数关系是( )解析:选C.白炽灯泡为纯电阻,其功率表达式为:P =U2R,而U 越大,电阻越大,图象上对应点与原点连线的斜率越小,故选项C 正确.3.(2012年杭州模拟)在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V .重新调节R 并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( )A .32 WB .44 WC .47 WD .48 W4.在如图所示电路中,E为电源,其电动势为9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30 Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;S为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在闭合开关S.然后将触头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为()A.10 Ω B.20 ΩC.15 Ω D.5 Ω答案:B5.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是()A.P甲=P乙B.P甲=3P乙C.P乙=3P甲D.P乙>3P甲解析:选B.设各灯泡正常工作时的电流为I,则甲电路的总电流为I甲=3I,乙电路的总电流为I乙=I,所以由P=UI得P甲=3P乙,应选B.6.自动充电式电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接,骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来,现使车以500 J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行,第一次关闭自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线①所示;第二次启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是()A .200 JB .250 JC .300 JD .500 J解析:选A.根据能量守恒,第一次关闭自动充电装置时,动能全部转化为内能,第二次启动自动充电装置时,动能一部分转化为内能,另一部分转化为电能,电能为E 电=410E k=410×500 J =200 J ,A 对. 二、不定项选择题7.如图所示的电解池接入电路后,在t 秒内有n 1个一价正离子通过溶液内某截面S ,有n 2个一价负离子通过溶液内某截面S ,设e 为元电荷,以下说法正确的是( )A .当n 1=n 2时,电流为零B .当n 1>n 2时,电流方向从A →B ,电流为I =n 1-n 2et C .当n 1<n 2时,电流方向从B →A ,电流为I =n 2-n 1etD .电流方向从A →B ,电流为I =n 2+n 1et8.(2012年宁波一中模拟)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )A.B .电动机的内电阻为4 Ω C .该车获得的牵引力为104 N D .该车受到的阻力为63 N解析:选AD.U =48 V ,I =12 A ,P =UI =576 W ,故A 正确.P 入=P 出+I 2r ,r =576-350122Ω=11372 Ω,故B 错.P 出=Fv =F f v ,F f =350203.6N =63 N ,故C 错,D 正确.9.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 Ω的镍-氢电池充电,下列说法中正确的是( )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0.12 W 的功率储蓄在电池内10.(2012年江苏启东中学模拟)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A 1、A 2,若把A 1、A 2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A .图甲中的A 1、A 2的示数相同B .图甲中的A 1、A 2的指针偏角相同C .图乙中的A 1、A 2的示数和偏角都不同D .图乙中的A 1、A 2的指针偏角相同三、计算题11.(2012年北京四中模拟)一台小型电动机在3 V 电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时,通过它的电流是0.2 A .在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m .若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升重物的30 s 内,电动机线圈所产生的热量; (3)线圈的电阻.解析:(1)电动机的输入功率 P 入=UI =0.2×3 W =0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P机=Fv=(4×3/30) W=0.4 W.根据能量关系P入=P机+P Q,得生热的功率P Q=P入-P机=(0.6-0.4) W=0.2 W.所生热量Q=P Q t=0.2×30 J=6 J.(3)根据焦耳定律Q=I2Rt,得线圈电阻R=QI2t=60.22×30Ω=5 Ω.答案:(1)0.6 W(2)6 J(3)5 Ω12.如图所示,图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻,线路提供电压不变):(1)若把三个这样的电灯串联后,接到电压恒定为12 V的电路上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻;(2)如图乙所示,将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为8 V的电路上,求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率.在图甲上画出此直线如图所示.可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A),即流过电灯的电流为0.3 A,则流过电流表的电流为I A=2I=0.6 A每个灯的功率为:P=UI=2×0.3 W=0.6 W.答案:(1)0.4 A10 Ω(2)0.6 A0.6 W课时22第二节电动势闭合电路的欧姆定律一、单项选择题1.关于闭合电路的性质,下列说法不.正确的是()A.外电路断路时,路端电压最高B.外电路短路时,电源的功率最大C.外电路电阻变大时,电源的输出功率变大D.不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变2.(2012年福建南平调研)某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则判断错误的是()A.直线a表示电源的总功率B.曲线c表示电源的输出功率C.电源的电动势E=3 V,内电阻r=1 ΩD.电源的最大输出功率P m=9 W解析:选D.电源的总功率为P E=EI,电源的输出功率为P R=EI-I2r,电源内部的发热功率P r=I2r,所以直线a表示电源的总功率,选项A正确;曲线b表示电源内部的发热功率,曲线c表示电源的输出功率,选项B正确;直线a的斜率表示电动势E,解得E=3 V,由曲线b上某点坐标可得电源内阻为1 Ω,选项C正确;当外电路电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,P m=E24r=2.25 W,对应曲线c的最高点,选项D错误.3.(2012年石家庄质检)如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P向左移动,则()A.电容器中的电场强度将增大B.电容器上的电荷量将减少C.电容器的电容将减少D.液滴将向上运动解析:选B.若将滑片向左移动,则R总增大,干路电流减小;R2两端电压减小,因电容器与R2并联,所以电容器两端电压减小,电荷量减少,电场强度减小,液滴将向下运动,故B对,而A、D错;由平行板电容器电容C=εr S4πkd可知,电容器的电容不变,选项C错误.4.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1、L2都能发光.后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏),电压表的读数增大,由此可推断,这故障可能是()A.电阻R1断路B.电阻R2短路C.灯L1两接线柱间短路D.电阻R2断路5.(2012衡水中学模拟)在如图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是()A.A变大,V变大B.A变小,V变大C.A变大,V变小D.A变小,V变小解析:选B.滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,总电阻也变大,电流表示数变小;由闭合电路的欧姆定律可知,回路中电流减小,电源内压减小,R0两端电压减小,所以滑动变阻器两端电压升高,电压表示数变大,故B项正确.6.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R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则()A.R1接在电源上时,电源的效率高B.R2接在电源上时,电源的效率高C.R1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二、不定项选择题7.如图所示,电源内阻不可忽略,已知R1为半导体热敏电阻,R2为锰铜合金制成的可变电阻,若发现灯泡L的亮度变暗,可能的原因是() A.R1的温度逐渐降低B.R1受到可见光的照射C.R2的阻值逐渐增大D.R2的阻值逐渐减小解析:选AD.灯泡L亮度变暗,说明流过灯泡的电流减小,其原因可能是R1的阻值增大或R2的阻值减小引起,半导体热敏电阻随温度的升高电阻率减小,故可能的原因是R1的温度降低或R2的阻值减小,所以A、D正确,B、C错误.8.(2012年山东北镇中学模拟)在图中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知()A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 ΩB.电阻R的阻值为1 ΩC.电源的输出功率为2 WD.电源的效率为66.7%9.如图,电源内阻为r,电流表和电压表均为理想电表,下列判断正确的是()A.若R1断路,两表的读数均变小B.若R2断路,两表的读数均变小C.若R3断路,电流表读数为0,电压表读数变大D.若R4断路,两表的读数均变大解析:选CD.若某电阻R断路即可理解为该电阻阻值变大,由“串反并同”可知C、D正确.10.如图电路中,电源电动势为E、内阻为r,闭合开关S,增大可变电阻R的阻值后,电压表示数的变化量为ΔU.在这个过程中,下列判断正确的是()A.电阻R1两端的电压减小,减小量等于ΔUB.电容器的带电荷量减小,减小量小于CΔUC.电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大D.电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量ΔI的比值不变解析:选BCD.增大R后,总电阻增大,总电流减小,则R1两端电压减小,内阻消耗电压减小,由于电动势不变,R 两端电压的增加量等于两者减小量之和,所以电阻R 1两端的电压减小,减小量小于ΔU ,A 错;U /I 表示R 的阻值,R 增大,所以UI 增大,而ΔU /ΔI 表示内阻和R 1之和,比值是不变的.三、计算题11.(2012年陕西五校联考)如图所示,已知电源电动势E =20 V ,内阻r =1 Ω,当接入固定电阻R =4 Ω时,电路中标有“3 V ,6 W”的灯泡L 和内阻R D =0.5 Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作.试求:(1)电路中的电流大小; (2)电动机的额定电压; (3)电动机的输出功率.12.(2012年衢州一中模拟)一电路如图所示,电源电动势E =28 V ,内阻r =2 Ω,电阻R 1=12 Ω,R 2=R 4=4 Ω,R 3=8 Ω,C 为平行板电容器,其电容C =3.0 pF ,虚线到两极板间距离相等,极板长L =0.20 m ,两极板的间距d =1.0×10-2m.(1)若开关S 处于断开状态,则当其闭合后,求流过R 4的总电荷量为多少?(2)若开关S 断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v 0=2.0 m/s 的初速度射入C 的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S 闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中,能否从C 的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g 取10 m/s 2)。
2012届高考物理第一轮能力提升复习:恒定电流
2012届高考物理第一轮能力提升复习:恒定电流第七章恒定电流1.本章主要是对电路中的基本概念、规律的掌握,各种电路的实际应用和各种物理量的测量。
2.本章要求学生尝试识别常见的电路元件、知道各种电表的使用及了解其工作原理、熟悉各物理量的意义和它们间的关系、会分析各种电路的连接方法、了解常见的门电路和集成电路。
3.本章是每年高考中必考内容之一,常以实验题形式出现,是考查考生分析、推理、创新思维能力的有效知识载体。
第一课时欧姆定律电功和电功率【教学要求】1.认识电流,知道电流的各种计算方法。
2.理解欧姆定律、知道电功电功率的概念,并能进行有关计算。
【知识再现】一、电流1.电流:电荷的移动形成电流.人为规定定向移动的方向为电流的方向。
2.电流的形成条件:①要有能的电荷。
②导体两端必须有。
3.电流强度:通过导体横截面的跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫电流强度,简称电流.即I=q/t二、电阻、电阻定律1.电阻:表示导体对作用大小的物理量.其定义式为R。
电阻与电压和电流强度无关.2.电阻定律:在温度不变的情况下,导体的电阻跟它的成正比,跟它的成反比,其表达式为R=。
3.电阻率:反映的物理量,其特点是随温度的改变而变化,材料不同,电阻率一般不同。
4.半导体与超导体:有些材料,它们的导电性能介于和之间,且电阻随温度的升高而减小,这种材料称为。
有些材料,当它的温度降到附近时,电阻突然变为零,这种现象叫.能够发生超导现象的物质称为。
材料由正常状态转变为超导状态的温度,叫做超导材料的。
三、部分电路欧姆定律1.部分电路欧姆定律:导体中的电流跟它两端的成正比,跟它的成反比.其表达式为I=。
2.欧姆定律的适用范围:、(对气体导电不适用)和(不含电动机及电解槽的电路).3.导体的伏安特性:导体中的电流I和电压U的关系可以用图线表示.用纵坐标表示、横坐标表示,画出的I一U图线叫做导体的伏安特性曲线。
伏安特性曲线为直线的元件叫做元件,伏安特性曲线不是直线的元件叫做元件(如气体、半导体二极管等)。
高三物理 一轮复习 第7章 恒定电流精品 新人教版
不 同 点
相同点
说明了电阻的决定因素
提供了测定电阻的方法,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 解液
适用于任何纯电阻导体
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
点睛笔记
(1)利用 R=ρSl 和 R=UI 计算出来的电阻都是某一 特定温度下的电阻,因为电阻率受温度影响. (2)利用图象求电阻时,一定要分清是 U-I 图象 还是 I-U 图象.
考纲点击
备考导读
1. 欧姆定律Ⅱ
1. 本章的概念、规律较多,学习时要注重理
2. 电阻定律Ⅰ
解与比较,同时理论联系实际,掌握电路
3. 电阻的串、并联Ⅰ
的分析与计算的方法.对于实验的复习要
4. 电源的电动势和内电阻Ⅱ 提纲挈领,有所侧重.如伏安法测电阻是
5. 闭合电路的欧姆定律Ⅰ
实验的重中之重,其原理和方法可应用于
2. 电功率 (1)定义 :单位时间内电流所做的功,表示电 流做功的 ______. (2)定义式:P=Wt =______.
3. 电热 (1)定义 :电流通过导体时电能转化为 ______的多少 . (2)计算式(焦耳定律): Q=______. (3)热功率:单位时间内发热的功率 P 热=______.
【点拨】 (1)应用电阻定律求每个棒的电阻. (2)根据两棒是串联关系可求总电阻. (3)总电阻的值在0 ℃附近是定值.
解析:设所需碳棒的长度为 L1,电阻率为 ρ1,电阻温度系数为 α1; 铜棒的长度为 L2,电阻率为 ρ2,电阻温度系数为 α2.根据题意有
ρ1=ρ10(1+α1t)① ρ2=ρ20(1+α2t)② 式中 ρ10、ρ20 分别为碳和铜在 0 ℃时的电阻率. 设碳棒的电阻为 R1,铜棒的电阻为 R2,有
【人教版物理】2012高考大一轮复习练习选修3—1第7章恒定电流(2)
选修3—1第7章 恒定电流(2)一、选择题(本题共11小题.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,全选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.两个相同的电阻R ,当它们串联后接在电动势为E 的电源上,通过一个电阻的电流为I ;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I ,则电源的内阻为 ( ) A .4R B .R C.R2D .无法计算解析:当两电阻串联接入电路中时I =E2R +r当两电阻并联接入电路中时I =E R 2+r ×12由以上两式可得:r =R ,故选项B 正确. 答案:B2.(2011·常州调研)如图7-2-24所示电路中,电源电动势E =9 V 、内阻r =3 Ω,R =15 Ω.下列说法中正确的是( )图7-2-24A .当S 断开时,U AC =9 VB .当S 闭合时,U AC =9 VC .当S 闭合时,U AB =7.5 V ,U BC =0D .当S 断开时,U AB =0,U BC =0解析:本题考查电动势、路端电压知识.当S 断开时,电路中电流为0,U AC 的大小等 于电动势的大小为9 V ,A 项正确;当S 闭合时,U BC =0,U AB =ER +rR =7.5 V ,C 项 正确. 答案:AC3.如图7-2-25所示电路中,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,A 、B 两灯亮度的变 化情况为( )图7-2-25A .A 灯和B 灯都变亮B .A 灯和B 灯都变暗C .A 灯变亮,B 灯变暗D .A 灯变暗,B 灯变亮解析:滑动触头向下滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路的总电阻减小, 总电流增大,路端电压减小,故A 、B 灯都变暗,B 正确. 答案:B4.如图7-2-26所示,一只玩具电动机用一节干电池供电,闭合开关S 后,发现电动机 转速较慢,经检测,电动机性能完好;用电压表测a 与b 间电压,只有0.6 V ;断开开关 S ,测得a 与b 间电压接近1.5 V ,电动机转速较慢的原因是( )图7-2-26A .开关S 接触不良B .电动机接线接触不良C .电动机两端接线短路D .电池过旧,内阻过大解析:本题考查了电源的电势和内阻等知识.开关S 接触不良、电动机接线接触不良、 电动机两端接线短路,电动机就不会旋转了,而不是转得慢.电动机转得慢的原因是电 池过旧,内阻过大,电动机两端的电压过低造成的,D 对. 答案:D5.(2011·北京海淀期末)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ,额定电流为I ,线圈电阻为R ,将它接在电动势为E ,内阻为r 的直流电源的两极间,电动机恰好能正 常工作,则( )A .电动机消耗的总功率为UIB .电动机消耗的热功率为U 2RC .电源的输出功率为EID .电源的效率为1-IrE解析:本题考查了恒定电流的有关知识.电动机不是纯电阻,电动机消耗的总功率为 UI ,A 选项正确;电动机消耗的热功率为I 2R ,B 选项错误;电源的输出功率为UI ,C 选项错误;电源的效率为U E =E -IrE ,D 选项正确.答案:AD6.在如图7-2-27所示的电路中,灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ,闭合电键S ,将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是( )图7-2-27A.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.电流表读数变小,电压表读数变大解析:将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,R的阻值变大,电路中电流变小,灯泡变暗,A选项错误;路端电压变大,电阻R两端电压变大,电容器C两端电压变大,电容器C上电荷量增加,C选项错误,D选项正确;当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,则外电路电阻比r 大得越多,输出功率越小,B选项正确.答案:BD7.在如图7-2-28所示的电路中,E为内阻不可忽略的电源,R1、R2为定值电阻,R为光敏电阻.无光照射时,外电路的总电阻比电源的内阻小;当有光照射在光敏电阻上,且照射光的强度逐渐增大时,下列说法正确的是()图7-2-28A.电源消耗的总功率减小B.外电路消耗的功率逐渐减小C.外电路消耗的功率先增大后减小D.电压表的读数增大,电流表的读数减小答案:C8.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图7-2-29中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02 F(F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是()图7-2-29A.该秤能测量的最大体重是1 400 NB.该秤能测量的最大体重是1 300 NC.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻盘0.375 A处D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处解析:本题考查传感器及闭合电路欧姆定律.电路中允许的最大电流为3 A ,因此根据 闭合电路欧姆定律,压力传感器的最小电阻应满足R +2=123,R 最小为2 Ω,代入R =30-0.02F ,求出最大F =1 400 N ,A 项正确,B 项错误;当F =0时,R =30 Ω,这时 电路中的电流I =1230+2A =0.375 A ,C 项正确,D 项错误. 答案:AC9.如图7-2-30所示,电阻R 1=20 Ω,电动机线圈电阻R 2=10 Ω.当开关S 断开时,电流 表的示数为0.5 A ;当电键S 闭合后,电动机转起来,电路两端电压不变.电流表显示的 电流或电路消耗的电功率P 应是( )图7-2-30A .I =1.5 AB .I >1.5 AC .P =15 WD .P <15 W解析:S 断开时,电流表示数为0.5 A ,则U =I 1R 1=10 V ,S 闭合时,因电动机为非纯 电阻元件,故I 2<UR 2=1 A ,故A 、B 错.这时电路总功率P 总=UI 总=U (I 1+I 2)<10×(1+0.5)W ,即P 总<15 W ,故D 对. 答案:D10.(2011·天星专题)图7-2-31甲为某一小灯泡的U -I 图线,现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R 串联,接在内阻为1 Ω、电动势为5 V 的电源两端,如图 7-2-31乙所示.则( )图7-2-31A .通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WB .通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WC .通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.26 WD .通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W解析:若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A ,则电源输出电流为I =0.4 A ,由闭合电 路欧姆定律计算得此时小灯泡两端电压为U =E -I (R +r )=3 V .由题图甲可知小灯泡的 电流强度为0.2 A 时小灯泡两端电压仅为1.3 V ,显然通过每盏小灯泡的电流强度不可 能为0.2 A ,A 、C 错误;若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A ,由题图甲可知小灯泡 的电流强度为0.3 A 时小灯泡两端电压为2.0 V ,电阻R 和内阻r 上的电压为3.0 V ,此 时每盏小灯泡的电功率为P =UI =0.6 W ,B 正确、D 错误.答案:B11.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,某研究性学习小组利用压敏电阻判断升降机 运动状态的装置,其工作原理如图7-2-32甲所示,将压敏电阻和两块挡板固定在升降 机内,中间放一个绝缘重球,当升降机静止时,电流表的示数为I 0,在升降机做直线运 动的过程中,电流表的示数如图7-2-32乙所示,下列判断正确的是( )图7-2-32A .从0到t 1时间内,升降机做匀加速直线运动B .从t 1到t 2时间内,升降机做匀加速直线运动C .从t 1到t 2时间内,重球处于超重状态D .从t 2到t 3时间内,升降机可能静止解析:由压敏电阻的特点知,0到t 1时间内电流I 最大,压敏电阻的阻值最小,故所受 的压力最大、恒定,故升降机做匀加速直线运动,A 正确;t 1到t 2时间内,I 均匀减小, 所以压敏电阻所受的压力均匀减小,但压力仍大于重力,所以升降机做加速度越来越小 的加速运动,B 错误,C 正确.由于升降机一直加速,所以t 2到t 3时间内,升降机不可 能静止,而应该是做匀速直线运动. 答案:AC二、非选择题(第12题12分)12.如图7-2-33甲所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100 Ω,R 2阻值未知,R 3为一滑动变阻器.当其滑片P 从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流 过的电流变化图线如图7-2-33乙所示,其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不 同端点得到的.求:图7-2-33(1)电源的电动势和内阻. (2)定值电阻R 2的阻值. (3)滑动变阻器的最大阻值.解析:(1)将题中乙图中AB 线延长,交U 轴于20 V 处,交I 轴于1.0 A 处, 所以电源的电动势为E =20 V ,内阻r =EI 短=20 Ω.(2)当P 滑到R 3的右端时,电路参数对应乙图中的B 点,即U 2=4 V 、I 2=0.8 A , 得R 2=U 2I 2=5 Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时,由乙图知此时U 外=16 V ,I 总=0.2 A ,所以R 外=U 外I 总=80 Ω.因为R 外=R 1R 3R 1+R 3+R 2,所以滑动变阻器的最大阻值为:R 3=300 Ω.答案:(1)20 V 、20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω。
人教版高中物理高三第一轮基础复习第七章《恒定电流》考试测试卷
第七章《恒定电流》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是()A.电流表坏了或未接好B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C.灯L2的灯丝断了或灯座未接通D.电流表和灯L1、L2都坏了2.在如图所示的电路中,电源电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uab=6 V,Ucd=6 V,Uad=0,由此可断定()A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L1的灯丝烧断C.L2的灯丝烧断D.变阻器R烧断3.如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻,两电表均为理想电表,定值电阻.当开关K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等.则下列说法正确的是()A.电阻、可能分别为3Ω、6ΩB.电阻、可能分别为4Ω、5ΩC.开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数D.开关K断开与闭合时,电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.甲、乙两导体的电流相同B.乙导体的电流是甲导体的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.如图所示,A,B为相同的两个灯泡,均发光,当变阻器的滑片P向下端滑动时,则()A.A灯变亮,B灯变暗B.A灯变暗,B灯变亮C.A,B灯均变亮D.A,B灯均变暗6.一只标有“220V,60W”字样的白炽灯泡,将加在两端的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示。
在下列四个图象中符合实际的是()A.答案AB.答案BC.答案CD.答案D7.如图所示,平行金属板中带电质点P原来处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等。
高考物理一轮复习 第七章 恒定电流冲刺训练
第七章恒定电流(一)电学实验的3大创新考查角度在高考中对电学实验一般不直接考查课本上的学生实验,而是在学生实验的基础上进行创新,比如常常在实验原理、实验器材、数据处理等方面加以改进;学生应以常规实验为依据,从实验电路图入手,结合实验的具体要求进行推理分析。
角度一对实验原理的创新考查在高考的电学实验中,并不仅仅测量电阻的阻值或测定电源的电动势和内阻,有时可能会测定二极管的导电特性、电容器的充、放电规律等。
处理此类问题时,首先要掌握被测实验器材的电学特性,其次要熟练把握控制电路、测量电路的特点。
[典例1] 二极管具有独特的单向导电性,当在二极管两极之间所加正向电压小于某值时,二极管的电阻很大(1×106Ω,甚至更大),而当正向电压超过某值时,二极管的电阻随两端电压的升高而急剧减小。
为了探究二极管的导电特性:(1)实验小组先用多用电表判断二极管的极性。
步骤如下:A.将多用电表置于欧姆表“×100”挡,短接红、黑表笔,调整________,使指针指向表盘右侧“0”位置;B.将二极管串接在两表笔之间,多用电表示数如图甲中a所示;C.将二极管两极对调,多用电表示数如图甲中b所示,则此时与红表笔接触的是二极管的________(填“正”或“负”)极。
(2)实验小组设计了如图乙所示的实验电路,通过实验测得相关数据如下表。
接在位置________;②根据表中数据,在图丙中作出二极管的伏安特性曲线(要求保留所描的点迹),由图线可知,二极管是________(填“线性”或“非线性”)元件。
(3)若此二极管为发光二极管,正常发光时通过的电流为3.00 mA ,若用1.5 V 的电源供电,则应该给二极管________(填“串”或“并”)联一个约________ Ω的电阻。
[解析] (1)A.欧姆表选挡后要进行欧姆调零,即短接两表笔,调整欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右侧“0”位置;C .步骤B 中欧姆表示数很大,而步骤C 中示数很小,由题中所给条件知,当示数很小时红表笔所接为二极管负极。
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2012届高考一轮物理复习(人教版)课时训练
第七章 恒定电流
第1讲 电流、电阻、电功、电功率
一、选择题(本题共10小题,共70分)
1.下列关于电流方向的说法中,正确的是 ( )
A .电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B .电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
C .在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
D .在电解液中,电流的方向与离子定向移动的方向相同
解析:电流方向规定为与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷移动的方向相反,在电 解液中电流方向与正离子定向移动的方向相同.
答案:BC
2.下列说法中正确的是 ( )
A .由R =U I
可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比 B .由I =U R
可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比 C .导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,与温度无关
D .欧姆定律I =U R
,不仅适用于纯电阻电路,对于非纯电阻电路也适用 答案:B
3.(2011·杭州模拟)如图7-1-14所示是某导体的I -U 图线,图
中α=45°,下列说法正确的是 ( )
A .通过电阻的电流与其两端的电压成正比
B .此导体的电阻R =2 Ω
C .I -U 图线的斜率表示电阻的倒数,所以R =cot 45°=1.0 Ω
D .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过电阻截面的电荷量是
3.0 C
答案:ABD 4.一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W 与36 V .若把此灯泡接到输出电压为18 V 的电源两端,则灯泡消耗的电功率 ( )
A .等于36 W
B .小于36 W ,大于9 W
C .等于9 W
D .小于36 W
解析:白炽灯正常工作时的电阻R 额=U 2额P 额=36 Ω,当加上18 V 电压时,P 实=U 2实R 实>U 2实R 额
= 18236
W =9 W ,故选项B 对. 答案:B
5.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Δt 时间内,通过导线横截面
图7-1-14
的自由电子数目可表示为 ( )
A .n v S
B .n v Δt C.I Δt q D.I Δt Sq
解析:根据电流的定义式可知,在Δt 内通过导线横截面的电荷量Q =I Δt
所以在这段时间内通过的自由电子数为N =Q q =I Δt q
所以C 项正确,D 项错.
由于自由电子定向移动的速率是v ,因此在时间Δt 内,位于
以横截面S 为底、长l =v Δt 的这段导线内的自由电子都能通
过横截面(如图).这段导线的体积V =Sl =S v Δt ,所以Δt 内通
过横截面S 的自由电子数为N =nV =nS v Δt .选项A 、B 均错.
答案:C
6.如图7-1-15所示,A 为一稳压管,它的作用是保证DE
两端的电压U DE 恒定不变,当流过稳压管的电流在5 mA
和40 mA 之间时,U DE 就稳定在10 V ,R 2为一可变电阻,
它的最小值为500 Ω,最大值为无穷大(即断路).设电源
电压U =20 V ,则当R 2变化时,为使U DE 稳定在10 V ,
R 1可取下列几个电阻值中的 ( )
A .100 Ω
B .200 Ω
C .300 Ω
D .4 000 Ω
解析:R 1两端的电压为10 V ,干路中最大的电流为40
mA ,解得R 1=250 Ω,干路中最小的电流为5 mA +20 mA =25 mA ,解得R 1=400 Ω, 所以250 Ω<R 1<400 Ω,C 项符合.
答案:C
7.(2011·济南模拟)一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所 示.根据表中所提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时,通过电 热水器的电流约为 ( )
A.6.8 A B .0.15 A C .4.4 A D .0.23 A
解析:由P =UI ,可知该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为:I =P U
= 1 500220
A ≈6.8 A ,故选项A 正确. 答案:A
8.三个同样的电阻,额定功率均为10 W ,把其中两个并联再与第三个串联接入电路,则 此电路允许消耗的最大电功率为 ( )
A .
10 W B .15 W C .20 W D .30 W
解析:设每个电阻的阻值为R ,额定电流为I ,由P =I 2R =10 W ,电路消耗的最大电功
率为P 总=I 2⎝⎛⎭⎫R +R 2=32
×I 2R =15 W. 答案:B
图7-1-15
9.(2010·广东东莞调研)电子产品制作车间里常常使用电烙铁
焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个
灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到市电
上(如图7-1-16所示),下列说法正确的是 ( )
A .开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B .开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗
的电功率减小
C .开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少
D .开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变
解析:开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率P =U 2R 变大,电烙铁的功率变大,A 正确,B 、C 、D 错误.
答案:A
10.如图7-1-17所示,是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说 明:充电时电压恰为限制电压,历时4 h 充满.(假设充电前电池内已无电)该过程电池 发热,则充电过程中转化成的电热功率为 (
)
图7-1-17
A .0.087 5 W
B .0.007 29 W
C .0.735 W
D .0.647 5 W
解析:由电池容量及充电时间可求得充电电流
I =700 mA·h 4 h
=175 mA. 输入功率P 入=U 充I =4.2×0.175 W =0.735 W
转化成有效功率
P 有效=U 标·I =3.7×0.175 W =0.647 5 W.
电热功率ΔP =P 入-P 有效=0.087 5 W.
即A 正确.
答案:A
11.如图7-1-18所示,2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车,
不仅气势磅礴而且还是一辆电动车,充一次电可以走100公里
左右.假设这辆电动彩车总质量为6.75×103 kg ,当它匀速通
过天安门前500 m 的检阅区域时用时250 s ,驱动电机的输入电
流I =10 A ,电压为300 V ,电动彩车行驶时所受阻力为车重的
0.02倍.g 取10 m/s 2,不计摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热
损耗能量,求:
图7-1-16
图7-1-18
(1)驱动电机的输入功率;
(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率;
(3)驱动电机的内阻和机械效率.
解析:(1)驱动电机的输入功率P 入=UI =300×10 W =3 000 W.
(2)电动彩车通过天安门前的速度v =s /t =2 m/s
电动彩车行驶时所受阻力为f =0.02mg =0.02×6.75×103×10 N =1.35×103 N 电动彩车匀速行驶时F =f ,故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率P 机= F v =2 700 W.
(3)设驱动电机的内阻为R ,由能量守恒定律得:
P 入t =P 机t +I 2Rt
解得驱动电机的内阻R =3 Ω
驱动电机的机械效率η=P 机/P 入×100%=90%.
答案:(1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Ω 90%
12.如图7-1-19所示,A 为电解槽,M 为电动机,N 为电炉子,
恒定电压U =12 V ,电解槽内阻r A =2 Ω,当K 1闭合,K 2、
K 3断开时,A 示数6 A ;当K 2闭合,K 1、K 3断开时,A 示数
5 A ,且电动机输出功率为35 W ;当K 3闭合,K 1、K 2断开
时, A 示数为4 A .求:
(1)电炉子的电阻及发热功率各多大?
(2)电动机的内阻是多少?
(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,由欧姆定律:I =U R
, 得R =U I 1=126
Ω=2 Ω 其发热功率为:P R =UI 1=12×6 W =72 W.
(2)电动机为非纯电阻,由能量守恒定律得:
UI 2=I 22r M +P 输出
所以:r M =UI 2-P 输出I 22
=12×5-3552 Ω=1 Ω. (3)电解槽工作时,由能量守恒定律得:P 化=UI 3-I 23r A
所以P 化=(12×4-42×2) W =16 W.
答案:(1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W
图7-1-19。