高考物理一轮复习 课后限时作业30 欧姆定律 电阻定律 焦耳定律及电功率课件

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(3)电动机的发热功率 P 热＝I2Mr＝20 W， 电动机输出的机械功率 P 出＝P 电－P 热＝530 W， 又因 P 出＝mgv，所以 m＝Pgv出＝53 kg.
答案：(1)5 A (2)550 W (3)53 kg
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解析：灯泡 L1、L2 串联，电压 U2＝U1＝1.5 V，由图读出 其电流 I2＝I1＝0.40 A，灯泡 L3 的电压 U3＝3 V，电流 I3＝0.50 A，故 A 错误；灯泡 L3 的电阻 R3＝UI33＝6.0 Ω，故 B 错误；L1 消耗的功率 P1＝I1U1＝0.40×1.5 W＝0.60 W，与 L2 的电功率相 等，故 C 正确，D 错误．
C．在非纯电阻的电路中，UIt>I2Rt D．焦耳热 Q＝I2Rt 适用于任何电路
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解析：电功率越大，电流做功越快，但产生的热量不一定 越多，故 A 错误；W＝UIt 适用于任何电路，而 W＝I2Rt＝UR2t 只适用于纯电阻的电路，故 B 正确；在非纯电阻的电路中，电 功大于电热，即 UIt>I2Rt，故 C 正确；任何电路中求焦耳热都Байду номын сангаас要用 Q＝I2Rt，故 D 正确．
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2．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( D )
A．光速 c
I B.neS
C.neρSIm
D.nmeSIρ
解析：由电流表达式 I＝n′eSv 可得 v＝n′I eS，其中 n′
(1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率； (3)若电动机以 v＝1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该重物 的质量．(g 取 10 m/s2)．
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解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻 R 的分压 UR＝U－UV＝(160－110) V＝50 V， 流过电阻 R 的电流 IR＝URR＝5100 A＝5 A， 即通过电动机的电流 IM＝IR＝5 A. (2)电动机的分压 UM＝UV＝110 V，输入电动机的电功率 P 电＝IMUM＝550 W.
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12．有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，它们之间的关系为( D )
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解析：(1)开关 S 接到 a、b 时，电流表 G 与 R1 串联，为电 压表
由欧姆定律，得 U＝Ig(Rg＋R1) 分压电阻 R1＝UIg－Rg＝3×610－3 Ω－120 Ω＝1 880 Ω 开关 S 接到 c、d 时，电流表 G 与 R2 并联，为电流表， IgRg＝(I－Ig)R2 分流电阻 R2＝II－ gRIgg＝3× 3－103－ ×3× 101－230 Ω≈0.12 Ω.
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11．如图甲所示电路中，电源电动势为 3.0 V，内阻不计， L1、L2、L3 为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如
图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是( C )
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A．L3 的电流为 L1 的电流的 2 倍 B．L3 的电阻约为 0.17 Ω C．L1 的电功率约为 0.60 W D．L2 的电功率约为 1.5 W
机的工作状态和 R0 的阻值分别是( B )
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稳定电压
220 V
频率
50 Hz
加热功率
550 W
保温功率
22 W
A.加热状态，220 Ω B．加热状态，88 Ω
C．保温状态，88 Ω D．保温状态，220 Ω
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解析：当 S 闭合时，由于电路中的有效电阻只有 R0，故此 时电路中的总电阻最小，对应的加热管电阻功率最大，所以为 加热状态．由 R0＝UP2可得其电阻为 88 Ω，选项 B 正确．
A．36 W C．48 W
B．44 W D．60 W
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解析：电路中电灯正常发光，所以 UL＝6 V，电路中电流 为 I＝UPLL＝162 A＝2 A，则电动机两端的电压 UM＝E－Ir－UL ＝22 V，故电动机输出的机械功率 P 出＝P 电－P 热＝UMI－I2RM ＝36 W.
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＝mn ＝nmρ，故 v＝nmeSIρ，选项 D 正确． ρ
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3．下图的四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯 在不同电压下消耗的电功率 P 与电压二次方 U2 之间函数关系的
是( C )
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解析：白炽灯为纯电阻，其功率表达式为 P＝UR2，而 U 越 大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小，C 正确．
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解析：由欧姆定律知，U-I 图中任意一点与坐标原点 O 连 线的斜率表示该点对应的电阻，故由图象可知，随着所通电流 的增大，小灯泡的电阻增大，选项 A 正确；对应 P 点，小灯泡 的电阻为 O、P 连线的斜率，即 RL＝UI21，选项 B 正确；对应 P 点，小灯泡的功率为 PL＝U1I2，即图中矩形 PQOM 所围的“面 积”，选项 D 正确；在电路中灯泡 L 两端的电压为 U1 时，通 过电阻 R 的电流为 I2，其两端的电压为 I2R，选项 C 错误．
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7．如图所示为电流表与电压表合一的电表，灵敏电流表 G 的内阻 Rg＝120 Ω，满偏电流 Ig＝3 mA，电压表量程是 6 V，电 流表量程是 3 A.
(1)双刀双掷开关 S 接到哪边是电流表？接到哪边是电压表？ (2)求 R1 和 R2 的值．
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课后限时作业30 欧姆定律 电阻(diànzǔ)定律 焦耳定律及电功率
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时间：45 分钟
1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是
( A)
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＝UR2t 只适用于纯 电阻的电路
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A．电池容量是指电池储存电能的大小 B．机器人正常工作时的电压为 24 V C．机器人正常工作时的电流为 0.5 A D．机器人充满电后一次工作时间最多约为 1 h
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解析：电池容量 2 000 mA·h 的单位为电荷量的单位，所以 电池容量是指电池储存电荷量的大小，选项 A 错误．机器人正 常工作时的电压为 15 V，选项 B 错误．根据扫地机器人工作时 的额定电压为 15 V，额定功率为 30 W，可知扫地机器人正常 工作时的电流为 2 A，选项 C 错误．机器人充满电后一次工作 时间最多为 t＝qI＝1 h，选项 D 正确．
解析：大圆管内径大一倍，即横截面积为原来的 4 倍，由 于水银体积不变，故水银柱长度变为原来的14，则电阻变为原来 的116，因所加电压不变，由欧姆定律知电流变为原来的 16 倍， C 正确．
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5.如图所示，电源的电动势为 30 V，内阻为 1 Ω，一个标有“6 V 12 W”的电灯与一个绕线电阻为 2 Ω 的电动机串联．开关闭合 后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为( A )
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4．一个内阻可以忽略的电源给装满绝缘圆管的水银供电，
通过水银的电流为 0.1 A．若把全部水银倒在一个内径大一倍的
绝缘圆管内(恰好能装满圆管)，那么通过水银的电流将是( C )
A．0.4 A
B．0.8 A
C．1.6 A
D．3.2 A
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10.(多选)现用充电器为一手机电池充电，等效电路如图所 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( BC )
A．充电器输出的电功率为 UI＋I2r B．电能转化为化学能的功率为 UI－I2r C．电池产生的热功率为 I2r D．充电器的充电效率为IUr×100%
则 PD<P4，P2<P4，选项 A、B 错误．
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13．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 r＝0.8 Ω，电路中另一电阻 R＝10 Ω，直流电 压 U＝160 V，电压表示数 UV＝110 V．试求：
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9.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小 型吸尘部件进行吸尘清扫．如图所示为某款扫地机器人，已知其 工作时额定电压为 15 V，额定功率为 30 W，充电时额定电压为 24 V，额定电流为 0.5 A，充电时间约为 240 min，电池容量为 2 000 mA·h，则下列说法正确的是( D )
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解析：充电器输出的电功率为 UI，A 错误；电池产生的热 功率为 I2r，电能转化为化学能和热量，根据能量守恒定律，有 UI＝I2r＋P，故电能转化为化学能的功率 P＝UI－I2r，B、C 正 确；充电器的充电效率 η＝UIU－II2r×100%＝U－ U Ir×100%，D 错误．
正确的是( ABD)
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A．随着所通电流的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应 P 点，小灯泡的电阻为 RL＝UI21 C．在电路中灯泡 L 两端的电压为 U1 时，电阻 R 两端的电 压为 I1R D．对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的“面 积”
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6．如图所示是饮水机及其工作电路简化图，S 是温控开关， 当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状 态；R0 是饮水机加热管电阻，R 是与加热管串联的电阻．下表是 从其说明书中摘录的一些技术数据．不考虑 R0、R 的电阻受温度 变化的影响，表中的功率均指加热管的功率．当 S 闭合时，饮水
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答案：(1)接到 a、b 是电压表，接到 c、d 是电流表 (2)1 880 Ω 0.12 Ω
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8．(多选)如图甲所示电路中，小灯泡通电后其两端电压 U 随 所通过的电流 I 变化的图线如图乙所示，P 为图线上一点，PN 为 图线的切线，PM 为 U 轴的垂线，PQ 为 I 轴的垂线．下列说法中
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A．P2＝P4 C．PD＝P2
B．PD＝P4 D．P1<4P2
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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 同．当三者按照图乙所示电路连接时，电阻器 D 两端的电压小 于 U，由图甲可知，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＝UR2，可知 PD<P2，选项 C 错误；由欧姆定律可知，电流 ID<I2，又 I1＝I2＋ID，根据 P＝I2R 可知 P1<4P2，选项 D 正确；由于电阻器 D 与电阻 R2 的并联电 阻 R<R1，所以 D 及 R2 两端的电压小于U2 ，且 D 的阻值变大，