鞏固練習(xí)電功和電熱、焦耳定律、電阻定律提高

1、【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（），則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的電熱功率為（ ） AP B C D2如圖所示，電阻R1=20，電動(dòng)機(jī)線圈的阻值R2=10當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)是I0=0.5 A，當(dāng)開(kāi)關(guān)合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是（ ） AI=1.5 A BI1.5 A CP=15 W DP15 W3超導(dǎo)材料電阻率恰變?yōu)榱愕臏囟确Q為臨界溫度1987年我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了臨界溫度為90 K的高溫超導(dǎo)材料利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0

2、.4，它供給用電器的電功率為40 kW，電壓為800 V如果用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜替代原來(lái)的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為（ ） A1 kW B1.6103 kW C1.6 kW D10 kW4如圖所示的電路中，L1、L2是兩個(gè)不同的小燈泡，a、b間有恒定的電壓，它們都正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是（ ）AL1亮度不變，L2變暗BL1變暗，L2變亮C電路消耗的總功率變小D流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小5如圖所示，在輸入電壓U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

3、消耗的功率為（ ） A1 W B2 W C5 W D13 W6實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線，可用下列哪個(gè)圖象來(lái)表示（ ）7在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是（ ） A導(dǎo)線直徑d的測(cè)量 B電壓U的測(cè)量 C電流I的測(cè)量 D導(dǎo)線長(zhǎng)度的測(cè)量8在橫截面積為S的粗細(xì)均勻銅導(dǎo)體中流過(guò)恒定電流I，銅的電阻率為，電子電荷量為e，則電子在銅導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)作用力為（ ） A0 BIeS CISe DIeS9兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，x長(zhǎng)為，y長(zhǎng)為2，串聯(lián)的電路中，沿長(zhǎng)度方向電勢(shì)x和y，x長(zhǎng)為，y長(zhǎng)為2，串聯(lián)在電路中時(shí)，沿長(zhǎng)度方向電勢(shì)變化如圖所示，則x，y導(dǎo)線的

4、橫截面積比為之（ ）A23 B13 C12 D3110甲、乙兩根保險(xiǎn)絲均為同種材料制成，直徑分別是d1=0.5 mm和d2=1 mm，熔斷電流分別為2.0 A和6.0 A，把以上兩根保險(xiǎn)絲各取等長(zhǎng)一段并聯(lián)后再接入電路中，允許通過(guò)的最大電流是（ ） A6.0 A B7.5 A C10.0 A D8.0 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(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等 （1）若用上述器材測(cè)量熱敏電阻值隨溫度變化的特性，請(qǐng)你存圖中的實(shí)物圖上連線 （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

5、量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值； 在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開(kāi)關(guān)，_，_，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)； 重復(fù)第步操作若干次，測(cè)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(qǐng)根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻R-t的關(guān)系式：R=_+_t（）（保留3位有效數(shù)字）12有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬材料樣品，截面為外方（正方形）內(nèi)圓，如圖所示此金屬材料質(zhì)量約為0.1 kg0.2 kg，長(zhǎng)約為30 cm，電阻約為10已知這種金屬的電阻率為p，密度為0因管線內(nèi)徑太小，無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)根據(jù)下列提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量其內(nèi)徑d。 A毫米刻度尺 B螺旋測(cè)微器

6、 C電流表（600 mA 10） D電流表（3 A 0.1） E電壓表（3 V 6 k） F滑動(dòng)變阻器（2 k 0.5 A） G滑動(dòng)變阻器（10 2 A） H直流穩(wěn)壓電源（6 V 0.05） 開(kāi)關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干 （1）除待測(cè)金屬材料外，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有_（只填入代號(hào)字母）（2）在虛線框中畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路 （3）用已知的物理常量和所測(cè)的物理量，推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑d的表達(dá)式三、解答題13保護(hù)自然環(huán)境，開(kāi)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(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，用來(lái)滿足園內(nèi)用電需求已知該發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率為1.0105 W、輸出電壓

7、為220 V求： （1）按平均每天太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)除了向10臺(tái)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 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30 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

8、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 ms2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 rns時(shí)人騎車的最大加速度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)變阻器R的阻值，使電動(dòng)機(jī)無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.2 A和0.3V。重新調(diào)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

9、：（1）這臺(tái)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?！敬鸢概c解析】【答案】 【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，所以故正確答案為C2【答案】 BD 【解析】由題意知，電路兩端的電壓U=R1I0=10 V，閉合開(kāi)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I1.5 A，B對(duì)；同理電動(dòng)機(jī)所消耗的功率也小于10 W，則電路消耗的電功率P15 W，D正確，故選B、D3【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，故選A項(xiàng)。4【

10、答案】 BCD 【解析】變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)阻值增大，并聯(lián)部分的電阻變大，分得電壓變大，所以L2兩端電壓增大，L2變亮，L1分得電壓變小，L1變暗，A錯(cuò)，B對(duì)因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器電阻變大，總電阻變大，由可知，U一定時(shí)，P減小，即電路總功率減小，C對(duì)又因?yàn)榭傠娮柙龃螅傠娏鳒p小，而L2電壓變大，電流變大，所以流過(guò)變阻器的電流減小，D正確故正確答案為B、C、D5【答案】 B 【解析】設(shè)用電器電阻為R，接在AB和CD兩端時(shí)的電壓分別為U和U，由，得。因此用電器接在CD兩端時(shí)，輸電線上降落的電壓。則兩根輸出電線的總電阻。所以 。故選B。6【答案】 A 【解析】燈絲在通電后一定會(huì)發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)

11、出可見(jiàn)光，這時(shí)溫度達(dá)到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會(huì)增大，溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，I-U曲線上對(duì)應(yīng)于原點(diǎn)連線的斜率必然越小，敞選A7【答案】 A 【解析】式中，d的方次最大，故d對(duì)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性影響最大，A正確8【答案】 B 【解析】取長(zhǎng)度為的一段導(dǎo)體，導(dǎo)體中有電流I，導(dǎo)體處于非靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部有場(chǎng)強(qiáng)，設(shè)場(chǎng)強(qiáng)為E，由電阻定律可得，導(dǎo)體的電阻，由歐姆定律可得導(dǎo)體兩端的電壓U=IR，再由電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可得U=E，由以上三式可得電場(chǎng)強(qiáng)度E=IS，電子在銅導(dǎo)體中受到的電場(chǎng)力為F=eE=IeS9【答案】 B 【解析】本

12、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)電流相同，得，而，所以，則，故正確答案為B10【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、乙兩保險(xiǎn)絲等長(zhǎng)，由，知，當(dāng)R1、R2并聯(lián)時(shí)，令I(lǐng)1=2 A，則由I1R1=I2R2得I2=8 A6 A，故I1不能取2 A；令I(lǐng)2=6 A，則由I1R1=I2R2得I1=1.5 A2.0 A，故兩者并聯(lián)時(shí)，整個(gè)電路允許通過(guò)的最大電流I=I1+I2=7.5 A故正確選項(xiàng)為B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) （3）100 0.400【解析】改變溫度后，熱敏電阻阻值改變，

13、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時(shí)）R=100，斜率為Rt=0.400，所以R=100+0.400t（） 12【答案】（1）ABCEGHI （2）見(jiàn)解析 （3）【解析】（1）已知R約為10，I最大為，故選600 mA量程。又因?yàn)?，故?外接法，選ABCEGHI。（2）為精確測(cè)量，用分壓式接法，如圖所示。（3）設(shè)長(zhǎng)度為，截面外邊長(zhǎng)為a，電壓為U，電流為I。電阻，截面積，故有，解得。三、解答題13【答案】（1）7.8841011 J或2.19105 kWh （2）900盞 （3）14【答案】（1）85.7 （2）6.0 ms（3）1.0 ms?！窘馕觥浚?）由表可知，電機(jī)的額定電壓為U0=40 V，額定電流為I0=3.5 A，所以電機(jī)正常工作時(shí)輸人功率為P入=U0I0=140 W又因電機(jī)的輸出功率為P出=120 W，所以電