所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执
第21讲 电流 电阻 电功及电功率
[解密考纲]主要考查欧姆定律、电阻定律、电功、电功率、焦耳定律、伏安特性曲线等.
1.(多选)电位器是变阻器的一种.如图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是( AD )
A.连接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 B.连接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮 C.连接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 D.连接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮
解析:根据电位器结构和连线可知:连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大,回路电流减小,灯泡变暗,A项正确;同理,D项正确;连接A、C时,滑动触头不能改变回路电阻,灯泡亮度不变,故B、C两项错误.
2.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( B )
A.C.IΔleSIeSm 2eUm 2eUB.D.
IΔleISΔlem 2eUm 2eU解析:设电子刚射出电场时速度为v,长度为Δl的电子束内的电子数为n,则
eU=mv2 I=ne Δtv12
① ②
③
ΔlΔt= 由①②③式解得n=
IΔlem,故B项正确. 2eU3.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断,由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是( B )
A.横截面积大的地方 B.横截面积小的地方
我们一路奋战,不是为了改变世界,而是为了不让世界改变我们
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C.同时熔断
D.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
解析:横截面积较小的地方,电阻值大,而电流相同,由P=IR得该处功率大,易熔断.
4.(多选)如图所示,在一幢居民楼里有各种不同的用电器,如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等.停电时,用多用电表测得A、B间的电阻为R;供电后,设各家用电器全都同时使用时,测得A、B间电压为U,进线电流为I;经过一段时间t,从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W,则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率,其中正确的是( CD )
2
A.P=IR C.P=IU 2
U2
B.P=
RD.P= Wt解析:电路消耗的电功率的计算公式P=UI、P=是普遍适用的,而A、B两选项中公式只适用于纯电阻电路,而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻,所以选项A、B错误,正确选项为C、D.
5.(多选)一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流强度为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则此时( BC )
1
A.通过金属导线的电流变为
2B.通过金属导线的电流变为
4C.自由电子定向移动的平均速率变为
2D.自由电子定向移动的平均速串变为
4
6.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,A电阻丝长为L,直径为d,B电阻丝长为3 L,直径为3d.要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等,加在两电阻丝上的电压之比应当满足( B )
A.UA∶UB=1∶1 C.UA∶UB=3∶3
B.UA:UB=3∶1 D.UA∶UB=3∶4
2
Wt
Ivv
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LL3L解析:根据电阻定律R=ρ可知,RA∶RB=ρ∶ρS121
πdπ3d44U2
阻,则由Q=t,Q、t相同得:加在两电阻丝上的电压之比为UA∶UB=
R1.故答案为:3∶1.
=3∶1,由于是纯电
2
RAQ∶tRBQ=3∶t7.(2017·黑龙江双鸭山一中月考)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成.当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出.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 )
A.电热丝的电阻为55 Ω 1 210
B.电动机的电阻为 Ω
3
C.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒钟消耗的电能为120 J D.当电吹风吹冷风时,电动机每秒钟消耗的电能为880 J
UU2
解析:吹热风时的功率P总=PR+RM,由PR=IR,I=得电热丝电阻为R==55 Ω,A
RPR2
1 210
对;电动机为非纯电阻,电动机的电阻两端电压小于220 V,电阻小于 Ω,故B错;
3电动机吹冷风时,电热丝不工作,C错;吹热风时,电动机功率仍然为120 W,每秒钟耗能120 J,D错.
8.(多选)如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6 V 12 W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( AC )
A.电动机的输入功率为12 W C.电动机的热功率为2.0 W
B.电动机的输出功率为12 W D.整个电路消耗的电功率为22 W
P12
解析:灯泡L能正常发光,则电动机两端电压为6 V,通过电动机的电流IM=IL==
U6
A=2 A,则电动机的输入功率P入=UIM=6×2 W=12 W,A项对;整个电路消耗的电功率P总
=PL+PM=24 W,D项错;电动机的热功率P热=IMRM=4×0.50 W=2.0 W,C项对;电动机
2
的输出功率P出=P入-P热=(12-2.0) W=10 W,B项错.
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9.如图,已知两只灯泡L1、L2分别标有“110 V 60 W”和“110 V 100 W”,另外有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入220 V的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,则应使用下面哪个电路( B )
解析:A、C两图中灯泡不能正常发光.B、D中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两部分的电流、电压都可以相同,因此消耗的电功率一定相等.可以直接看出:B图中总功率为200 W,D图中总功率为320 W,所以选B项.
10.(多选)某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡并联,通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,M为两元件的伏安曲线的交点.则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是( BD )
A.图中图线a是小灯泡的伏安曲线,图线b是热敏电阻的伏安曲线 B.图中图线b是小灯泡的伏安曲线,图线a是热敏电阻的伏安曲线 C.图线中的M点表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值 D.图线中M点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等
解析:小灯泡的灯丝温度会随着通电电流增大而增大,阻值也随着增大,所以图中b是小灯泡的伏安曲线;同理可知,热敏电阻的温度随着通电电流增大而增大,其阻值会随着减小,图线a是热敏电阻的伏安曲线,B项正确;两图线的交点M,表示此状态两元件不仅电流相同,电压也相同,所以此时两者阻值相同,功率也相同,C项错误,D项正确.
11.(多选)(2016·湖北三校联考)如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的
R-I图象.现将甲、乙串联后接入电路中,则( BC )
A.甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端电压小 B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大
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C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热较少 D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消牦的电功率小
解析:将甲、乙串联后接入电路中,电流相等,由题图知,甲电阻大于乙电阻,由电阻定律知甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大,B对;由欧姆定律知,甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端电压大,A错;由焦耳定律知,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少,C对;由P=UI知,甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率大,D错.
12.(多选)如图所示是一种电饭锅的原理图,煮饭时开关S是闭合的,红色指示灯亮;饭煮熟后(此时的温度大约为103 ℃)开关S自动断开,处于保温状态,黄灯亮.根据以上信息,下列推断正确的是( AD )
A.电阻R1应远大于电饭锅发热板的等效电阻 B.电阻R1应和电饭锅发热板的等效电阻相差不大 C.电阻R1应远小于电饭锅发热板的等效电阻
D.通常情况下,用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用
解析:因为R1和红灯只起指示作用,消耗的电功率远小于发热板的功率,两者又是并联接入电路,电压相同,所以,流过R1和红灯的电流远小于流过发热板的电流,因此,R1应远大于发热板的等效电阻,A项正确;水的沸腾温度为100 ℃,烧开时水温不会达到103 ℃,所以自动断电功能不起作用,D项正确.
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高考物理一轮总复习第七章恒定电流第21讲电流电阻电功及电功率课时达标
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