电流电阻电功电功率

电流电阻电功电功率1. 测定一卷阻值约为30 Ω的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材：A ．电流表A ：量程0.6 A ，内阻RA 约为20 ΩB ．电压表V ：量程15 V ，内阻RV 约为4 k ΩC ．学生电源E ：可提供20 V 直流电压D ．滑动变阻器R1：阻值范围0～10 ΩE ．滑动变阻器R2：阻值范围0～500 ΩF ．电键S 及导线若干(1)为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择________(选填“R1”或“R2”)，并将图1方框中的电路图补画完整．(2)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图2和图3所示，则电压表的读数U 为________V ，电流表的读数I 为________A.(3)已知这种漆包线金属丝的直径为d ，材料的电阻率为ρ，则这一卷漆包线的长度L ＝________(用U 、I 、d 、ρ表示)．答案：(1)R1 电路图见解析 (2)13.5 0.46 (3)πd2U 4ρI解析：(1)题目中给出的电源电压为20 V ，而给出的电压表量程为15 V ，为了便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选最大阻值较小的D ；由于电流表的内阻与漆包线的阻值相差不多，测量电路应用电流表外接法，电路图如图所示；(2)电压表量程为15 V ，故最小分度为0.5 V ，读数为13.5 V ，电流表量程为0.6 A ，最小分度为0.02 A ，则读数为0.46 A ；(3)由电阻公式可知：RL ＝U I ＝ρL S ＝ρL πd 2，得漆包线的长度L ＝πd2U 4ρI. 2． 冬春季节降水量少，广东沿海附近江河水位降低，涨潮时海水倒灌，出现所谓的“咸湖”现象，因此沿海地区城市自来水的离子浓度增高，水质受到影响，为了研究“咸湖”出现的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的实验，他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图1所示，两电极相距L ＝0.314 m ，其间充满待测的河水，安装前他用如图2所示的游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图3所示，他还选用了以下仪器：量程15 V 、内阻约300 k Ω的电压表；量程300 μA 、内阻约50 Ω的电流表；最大阻值为1 k Ω的滑动变阻器；电动势E ＝12 V 、内阻r ＝6 Ω的电池，开关一只以及导线若干．图4坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的8个点表示他测得的8组电流I 、电压U 的值，根据以上材料完成以下问题．(1)测量玻璃管的内径时，应将图2中游标卡尺的A 、B 、C 三部分中的________与玻璃管内壁接触(填代号)．(2)玻璃管的内径d ＝________mm.(3)图5中的实物仪器有一部分已连线，将其他部分连接成能测出图4数据的实物连接图．(4)河水的电阻率ρ＝________(结果保留两位有效数字)．答案：(1)A (2)5.50 (3)见解析 (4)7.6 Ω·m解析：(1)根据游标卡尺的使用方法可知，测量玻璃管内径时，应用题图2游标卡尺的A 部分与玻璃管的内径接触．(2)游标卡尺读数为d ＝5 mm ＋10×0.05 mm＝5.50 mm.(3)在测量水柱的电阻时，滑动变阻器应用分压式接法，由题给数据知水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用内接法，实物连线图如图1所示．(4)在坐标图中画出U —I 图线如图2所示，由U —I图象可求出水柱电阻R ＝ΔU ΔI ＝880×10－6 Ω＝1×105 Ω，再根据S ＝πd24及R ＝ρL S，可解得ρ＝πd2R 4L ＝－4×0.314 Ω·m＝7.6 Ω·m.3． 某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验过程中：(1)小组同学正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则它们的读数依次是________mm 、________A 、______ V.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约几十千欧，电源为干电池组(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电源电动势E ＝4.5 V ，内阻较小，则A 、B 两电路图中，________(选填字母符号)电路为本次实验应当采用的电路，但用此电路测量的金属丝电阻会偏________(选填“大”或“小”)．(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA ＝2.0 Ω，那么能准确测量出金属丝电阻Rx 的电路应是两电路图中的________(选填字母代号)，使用该电路实验时，电流表示数为I 、电压表示数为U ，则金属丝电阻Rx ＝________(用题中字母代号表示)．答案：(1)0.999(0.998～1.000) 0.42 2.27(2.25～2.29) (2)A 小 (3)B U I－RA 解析：(1)螺旋测微器固定部分为0.5 mm ，可动部分可估读为49.9×0.01 mm，故读数为：0.5 mm ＋49.9×0.01 mm＝0.999 mm ；电流表量程为0.6 A ，则最小刻度为0.02 A ，故读数为0.42 A ；电压表量程为3 V ，最小刻度为0.1 V ，故读数为2.27 V ．(2)因电源不能在大功率下长时间使用，则本实验中滑动变阻器应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的阻值约为5 Ω，故采用电流表外接法误差较小；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小．所以选A 电路，此电路测量的金属丝电阻会偏小．(3)因已知电流表内阻的准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，故应选B 电路；待测电阻及电流表的总电阻R 总＝U I，则待测电阻Rx ＝R 总－RA ＝U I－RA. 4．求解并联电路中的电阻值是电学中比较常见的问题，但是在有的问题中常规方法会比较繁琐，若合理应用一些结论，会有“柳暗花明又一村”的感觉。

尝试一下下面这个问题：有两个电阻R1＝8.45Ω，R2＝41.57Ω，若将它们并联，其并联电阻可能是 ( )A ．4ΩB ．10ΩC ．7ΩD ．50Ω答案：C解析：两电阻并联总电阻小于最小电阻，B 、D 错；若R 1＝R 2＝8Ω，则R ＝4Ω，但R 1、R 2都大于8Ω，故R 大于4Ω，A 错，C 对。

5．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 ( )答案：A解析：选项A 中电阻横截面积最大，长度最小，根据R ＝ρl S可知，其电阻最小。

22．在研究微型电动机的性能时，应用如图8­1­18所示的实验电路．当调节滑动变阻器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0.5 A 和1.5 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1 A 和14 V ．则这台电动机正常运转时输出功率以及一分钟内产生的热量分别为( )图8­1­18A ．14 W,220 JB ．12 W,220 JC ．11 W,180 JD ．9 W,180 J23．(多选)如图8­1­19所示，电源电动势E ＝3 V ，小灯泡L 的规格为“2 V,0.4 W”，开关S 接1，当滑动变阻器调到R ＝4 Ω时，小灯泡L 正常发光，现将开关S 接2，小灯泡L 和电动机M 均正常工作．则( )图8­1­19A ．电源内阻为1 ΩB ．电动机的内阻为4 ΩC ．电动机正常工作电压为1 VD ．电源效率约为93.3%【答案】AD 【解析】小灯泡正常工作时的电阻R L ＝U 2P ＝10 Ω，流过小灯泡的电流I ＝P U＝0.2 A ，当开关S 接1时，R 总＝E I ＝15 Ω，电源内阻r ＝R 总－R －R L ＝1 Ω，A 正确；当开关S 接2时，电动机M 两端的电压U M ＝E －Ir －U ＝0.8 V ，C 错误；由于电动机为非纯电阻元件，由题条件无法求得电动机的内阻，B 错误；电源的效率η＝E －Ir E ＝2.8 V 3 V≈93.3%，D 正确． 24．一根导线两端加上电压U ，导体中自由电子定向移动的平均速率为v ，现将导线均匀拉长至横截面半径为原来的12，然后两端加上电压U ，则导线中自由电子定向移动的平均速率为( )A.v 2B.2v 2C.v 4D.2v 425．如图8­1­20所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成．当通过超导部件的电流大于其临界电流I C 时，超导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为正常态(可认为是一个纯电阻)，以此来限制故障电流．超导部件正常态电阻R 1＝6 Ω，临界电流I C ＝0.6 A ，限流电阻R 2＝12 Ω，灯泡L 上标有“6 V,3 W”字样，电源电动势E ＝6 V ，内阻忽略不计，则下列判断不正确的是( )图8­1­20A ．当灯泡正常发光时，通过灯L 的电流为0.5 AB ．当灯泡正常发光时，通过R 2的电流为0.5 AC ．当灯泡L 发生故障短路时，通过R 1的电流为1 AD ．当灯泡L 发生故障短路时，通过R 2的电流为0.5 A【答案】B 【解析】当灯泡正常发光时，通过灯L 的电流为I L ＝P U ＝36A ＝0.5 A ，选项A 正确；当灯泡正常发光时，超导部件处于超导状态，则通过超导部件的电流为0.5 A ，通过R 2的电流为零，选项B 错误；当灯泡L 发生故障短路时，超导部件处于正常态，此时R 1＝6 Ω，通过R 1的电流为I 1＝E R 1＝66 A ＝1 A ，通过R 2的电流为I 2＝E R 2＝612A ＝0.5 A ，选项C 、D 正确；此题选择错误的选项，故选B.26．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( )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 h27.如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L 上标有“6 V 12 W”字样，电动机的线圈电阻R M ＝0.5 Ω.若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12 V ，此时( )A ．整个电路消耗的电功率为24 WB ．电动机的热功率为12 WC ．电动机的输出功率为12 WD ．电动机的输入功率为12 W【答案】D 【解析】灯泡正常发光，则电路电流I ＝I L ＝P L U L ＝2 A ．已知电路电流，由于不知电源电动势，无法求出整个电路消耗的电功率，故A 错误；电动机的热功率P Q ＝I 2R M ＝22×0.5 W ＝2 W ，故B 错误；灯泡正常发光时，电动机电压U M ＝U －U L ＝12 V －6 V ＝6 V ，电动机的输入功率P ＝U M I ＝6×2 W＝12 W ，电动机的输出功率P 出＝P － P Q ＝12 W －2 W ＝10 W ，故C 错误，D 正确．28．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。