23鞏固練習(xí)電功和電熱、焦耳定律、電阻定律提高

1、電功和電熱、焦耳定律、電阻定律【鞏固練習(xí)】一、選擇題1.加在某電動(dòng)機(jī)上的電壓是 U （V）,電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為 P（W）,電動(dòng)機(jī)線圈的電 阻為r （Q），則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的電熱功率為（）U2P2rC.薩D. P竺U2示數(shù)是 壓不變,電阻當(dāng)開關(guān)合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電 ）2.如圖所示，lo=O.5 A,電流表的示數(shù) I和電路消耗的電功率 P應(yīng)是（Ri=20 Q,電動(dòng)機(jī)線圈的阻值R2=10 Q.當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，電流表的1=1.5 A B . I v 1.5 A C . P=15 WPv 15 W(A3.超導(dǎo)材料電阻率恰變?yōu)榱愕臏囟确Q為臨界溫度. 為90 K的高溫超導(dǎo)材料.利用超導(dǎo)材料

2、零電阻的性質(zhì)， 路，輸電線的總電阻為 0.4 Q,它供給用電器的電功率為 界溫度以下的超導(dǎo)電纜替代原來的輸電線， 電功率為（ ）A . 1 kW B . 1.6 X 103 kWC. 1.6 kW D . 10 kW6* U1987年我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了臨界溫度可實(shí)現(xiàn)無損耗輸電.現(xiàn)有一直流電40 kW，電壓為800 V .如果用臨保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的4. （2014禾川五中期中）如圖所示電路，開關(guān)S閉合后，四個(gè)燈泡都正常發(fā)光,某時(shí)刻t, L4因燈絲燒斷而突然熄滅，假設(shè)其它三燈絲都沒燒斷，則（C. Li更亮，L2、L3變暗D. Li、L2、L3都更亮5.如圖所示，在輸入電壓 U

3、恒定的電路上，將用電器 L接在AB 兩端時(shí)消耗的功率是 9 W，將它接在較遠(yuǎn)的 CD兩端時(shí)消耗的功率是 4 W，則AC、BD兩根輸電線上消耗的功率為（）A . 1 W B . 2 W C. 5 W D . 13 WAK tKlL L011B6. （2014東莞校級期中）一個(gè)標(biāo)有“220V、60W”的白熾燈，加上的電壓由零逐漸增加到220V，在此過程中，電壓和電流的關(guān)系由圖像表示，題中給出的四個(gè)圖線中符合實(shí) 際的是（）2BC7.在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由也可知，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響411最大的是（）A 導(dǎo)線直徑d的測量C.電流I的測量B .電壓U的測量D .導(dǎo)線長度I的測量&在橫截面積

4、為 S的粗細(xì)均勻銅導(dǎo)體中流過恒定電流 量為e,則電子在銅導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場作用力為（A . 0 B . Ie/ SC . IS / e D . le/I，銅的電阻率為，電子電荷）S9.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€ x和y, x長為I , y長為2 I，串 聯(lián)的電路中，沿長度方向電勢 x和y, x長為I , y長為2I，串聯(lián)在 電路中時(shí)，沿長度方向電勢變化如圖所示， 比為之（）則x, y導(dǎo)線的橫截面積A . 2 : 3 B . 1 : 3C . 1 : 210fl410.甲、乙兩根保險(xiǎn)絲均為同種材料制成，直徑分別是di=0.5 mm和d2=1 mm，熔斷電流分別為2.0 A和6.0 A，把以上兩根

5、保險(xiǎn)絲各取等長一段并聯(lián)后再接入電路中，允許通過 的最大電流是（A. 6.0 A)B . 7.5 A C . 10.0 A D . 8.0 A二、填空題11.某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性，現(xiàn)有器材：直流恒流電源（在正常工作 狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等.13千In III III 門門 iTirm isnhri 利.jll1301251201L5110105stIs “USp_ H dllnlHk_ -I 1 Bi B-r-*-lh希 win-誌 ItmlU-feH ” i l44 I IfllIWlHrIS：I1001 川川 I 川.iL

6、UimjJ01040靈勰 isrnir; fe 50 加 70/n:請你存圖中的實(shí)物圖上連線.（1）若用上述器材測量熱敏電阻值隨溫度變化的特性,（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟： 正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；，斷開 在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)， 開關(guān)； 重復(fù)第步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù).（3） 實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得如圖的 R-t關(guān)系圖線,請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻 R-t的關(guān)系式：R=+t （Q）（保留3位有效數(shù)字）.12. （2015天津武清三模）實(shí)驗(yàn)室購買了一捆標(biāo)稱長度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過

7、實(shí)驗(yàn)測其實(shí)際長度。該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為查得銅的電阻率為1.0mm2 ,$1.7 10 8 m，再利用圖示電路測出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長度?？晒┦褂玫钠鞑挠?電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2； 電壓表：量程3V，內(nèi)阻約9k ； 滑動(dòng)變阻器Ri:最大阻值5 ； 滑動(dòng)變阻器R2 :最大阻值20 ;定值電阻：R0 3 ； 電源：電動(dòng)勢6V ,內(nèi)阻可不計(jì)；開關(guān)、導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉栴}:實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（選填R ”或R2”），閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至端（選填a ”或b ”）。在實(shí)物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖完成剩余部分的連接。IF調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀

8、數(shù)為0.50A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為導(dǎo)線實(shí)際長度為m （保留2位有效數(shù)字）。三、解答題13. 保護(hù)自然環(huán)境，開發(fā)綠色能源，實(shí)現(xiàn)旅游與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展.某植物園的建筑層頂裝有太陽能發(fā)電系統(tǒng)，用來滿足園內(nèi)用電需求.已知該發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率為1.0 X 105 W、輸出電壓為220 V .求：(1) 按平均每天太陽照射 6 h計(jì)，該發(fā)電系統(tǒng)一年(按 365天計(jì))能輸出多少電能？(2) 該太陽能發(fā)電系統(tǒng)除了向10臺1000 W的動(dòng)力系統(tǒng)正常供電外，還可以同時(shí)供園 內(nèi)多少盞功率100 W，額定電壓為220 V的照明燈正常工作？(3) 由于發(fā)電系統(tǒng)故障，輸出電壓降為110 V，此時(shí)每盞功率為100

9、W、額定電壓為 220 V的照明燈消耗的功率是其正常工作時(shí)的多少倍？14. 一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表:規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁轂電機(jī)車型26電動(dòng)自行車額定輸出功率120 W整車質(zhì)量130 kg額定電壓40 V最大載重120 kg額定電流3.5 A質(zhì)量為M=70 kg的人騎此電動(dòng)自行車沿平直公路行駛，所受阻力Ff恒為車和人總重的k=0.02倍，取 g=10 m/s2 .求：(1) 此車的永磁轂電機(jī)在額定電壓下正常工作的效率；(2) 僅在永磁轂電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，人騎自行車的最大速度；(3) 僅在永磁轂電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，當(dāng)車速為v1=1.0 rn/ s時(shí)人

10、騎車 的最大加速度.15.某同學(xué)在研究微型直流電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻0.2 A和0.3V。重新調(diào)器R的阻值，使電動(dòng)機(jī)無法轉(zhuǎn)動(dòng)， 此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為 節(jié)R的阻值，使電動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示 數(shù)分別為1.0 A和6.0 V。(電流表、電壓表均為理想電表)求:(1) 這臺電動(dòng)機(jī)的線圈電阻;(2) 電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率。【答案】【答案與解析】 【解析】一、選擇題1 【答案】 C【解析】本題考查電功率.電熱功率P熱=I2r，因?yàn)镻=IU，I，所以P熱U2-r 故 U正確答案為C.2.【答案】 BD【解析】由題意知，電路兩端的電壓U=R1l

11、o=1O V，閉合開關(guān)后，當(dāng)電壓全部加在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻上時(shí)，它的電流為 1 A，但只有一部分電壓加在電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻上，所以I V 1.5 A , B對；同理電動(dòng)機(jī)所消耗的功率也小于B、D.10 W，則電路消耗的電功率 PV 15 W , D正確，故選3.【答案】 A【解析】因?yàn)槌瑢?dǎo)體電阻為零,不損耗電功率，所以節(jié)約的電功率即是用普通材料時(shí)線路損耗的電功率,I2R40 1038000.4W 1kW 故選 A 項(xiàng)。4.【答案】【解析】L4突然熄滅后，電路總電阻增大，根據(jù)歐姆定律得知：電路中總電流I減小， L1兩端電壓U1=E-IR, I減小，其他量不變， 則U1增大，L1更亮.L2中電流12=1 -1,

12、1減小, I1增大，則|2減小，L2變暗.L3電壓U3=U1-j2, U1增大，U2減小，則U3增大，L3更亮.所以Li、L3更亮，L2變暗.5.【答案】 B【解析】設(shè)用電器電阻為P9W , P UR.24W，得U知。因此用電器接在CD兩端時(shí)，輸電線上降落的電壓U線3U。則兩根輸出電線的總電阻艮戔3R。所以29W 2W。故選B。2r6.【答案】 B【解析】燈絲在通電后一定會發(fā)熱，溫度升高, 曲線上對應(yīng)于原點(diǎn)連線的斜率必然越來越大，應(yīng)選電阻率也將隨之增大，電阻增大,B .U-I7. 【答案】【解析】也式中，d的方次最大，故4IId對實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性影響最大,A正確.&【答案】【解析】取長度為I的一段

13、導(dǎo)體，導(dǎo)體中有電流場強(qiáng)，設(shè)場強(qiáng)為E,由電阻定律可得，導(dǎo)體的電阻I，導(dǎo)體處于非靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部有S，由歐姆定律可得導(dǎo)體兩端的電壓U=IR，再由電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可得U=E I ,由以上三式可得電場強(qiáng)度E=I / S,R，接在 AB和CD兩端時(shí)的電壓分別為U和U /,由電子在銅導(dǎo)體中受到的電場力為F=eE=l e/ S.9.【答案】【解析】B本題考查電阻定律.由圖象可知,Ux=6 V,Uy=4 V，由兩導(dǎo)體串聯(lián)時(shí)電流相RxD ,而 RxRySx，Ry21UxSy，所以Jl則上2L2Sx，Sy2UxSx故正確答案為B 10.【答案】B 【解析】本題考查電阻定律和并聯(lián)電路電流特點(diǎn)的應(yīng)用.因甲、乙

14、兩保險(xiǎn)絲等長,1 R一2，知二1 4，當(dāng) R1、R2 并聯(lián)時(shí)，令 I1=2 A，則由 l1R1=l2R2得 12=8 A d2R2 6 A，故個(gè)電路允許通過的最大電流I1不能取2 A ；令|2=6 A，則由|1R1=|2R2得|1=1.5 A 2.0 A，故兩者并聯(lián)時(shí)，整1=1什12=7.5 A .故正確選項(xiàng)為二、填空題11.【答案】（1）實(shí)物連線圖如圖（2）記錄溫度計(jì)的示數(shù)記錄電壓表的示數(shù)0.400【解析】改變溫度后，熱敏電阻阻值改變，電壓表 示數(shù)改變，從圖線知R與t成線性關(guān)系，且縱軸上截距（當(dāng) t=0 C時(shí)）R=100 Q,R=100+0.400t （Q）.斜率為 R/ t=0.400,所

15、以(3) 100iksa12.【答案】（1）（2 ）如圖所示(3) 2.30(4) 94【解析】：（1）由（3）中電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí)，電壓表的讀數(shù)為2.30V可知，Rx和R0的總阻值約為4.60歐姆，若選用滑動(dòng)變阻器R1,電源電壓為6伏特，電流表的量程只有0.6A，會把電流表燒壞，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選R2。（2）如圖(3) 2.30VRS(4) Rx的阻值為1.60歐姆，由R 丄可知丨SP1.6 1.0 10 68m1.7 10 894m三、解答題(2) 900 盞 (3)13.【答案】(1) 7.884X 1011 J 或 2.19X 105 kW h14.【答案】(1) 85.7%(2) 6.0 m/s (3) 1.0 m/s?！窘馕觥?1 )由表可知，電機(jī)的額定電壓為Uo=4O V,額定電流為|0=3.5 A，所以電機(jī)正常工作時(shí)輸人功率為F入=Uo|o=14O W .又因電機(jī)的輸出功率為 F出=120 W ,所以電機(jī)的功率為100%85.7% . (2)行駛時(shí)所受阻力為f=k(M+m)g ,式中m為車的質(zhì)量.當(dāng)達(dá)到最速度Vm時(shí),應(yīng)有F出=fVm,