高考全國(guó)I一輪復(fù)習(xí)物理第7章基礎(chǔ)課時(shí)19電阻定律 歐姆定律 焦耳

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基礎(chǔ)課時(shí)19電阻定律歐姆定律焦耳定律及電功率

一、單項(xiàng)選擇題

1.電子產(chǎn)品制作車間里往往使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙鐵和一個(gè)燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開(kāi)關(guān)并聯(lián)，然后再接到電源上(如圖1所示)，以下說(shuō)法正確的是()

圖1

A.開(kāi)關(guān)接通時(shí)比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)消耗的總電功率大

B.開(kāi)關(guān)接通時(shí)，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的電功率減小

C.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙鐵發(fā)熱較少D.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，燈泡發(fā)光，可供在焊接時(shí)照明使用，消耗總功率不變

U解析開(kāi)關(guān)接通時(shí)，燈泡被短路，燈泡熄滅，電路的總電阻變小，電路的總功率P＝變

R大，電烙鐵的功率變大。答案A

2.如圖2所示是飲水機(jī)的工作電路簡(jiǎn)化圖，S是溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)水溫升高到一定溫度時(shí)，它會(huì)自動(dòng)切換，使飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；R0是飲水機(jī)加熱管電阻，R是與加熱管串聯(lián)的電阻。表格是從其說(shuō)明書(shū)中摘錄的一些技術(shù)數(shù)據(jù)。不考慮R0、R的電阻受溫度變化的影響，表中的功率均指加熱管的功率。當(dāng)S閉合時(shí)，以下關(guān)于飲水機(jī)的工作狀態(tài)和R0的阻值正確的是()

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A.加熱，220ΩC.保溫，88Ω

B.加熱，88ΩD.保溫，220Ω

解析當(dāng)S閉合時(shí)，由于電路中的有效電阻只有R0，故此時(shí)電路中的總電阻最小，對(duì)應(yīng)U

的加熱管電阻功率最大，故為加熱狀態(tài)。由R0＝可得其電阻為88Ω，B正確。

P答案B

3.兩根由同種材料制成的均勻電阻絲A、B串聯(lián)在電路中，A的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為d；B的長(zhǎng)度為2L，直徑為2d，那么通電后在一致的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為()A.QA∶QB＝1∶1C.QA∶QB＝1∶2

B.QA∶QB＝2∶1D.QA∶QB＝4∶1

2

l

解析兩電阻絲直徑之比為1∶2，則橫截面積之比為1∶4，根據(jù)電阻公式R＝ρ可知，S電阻之比為2∶1，根據(jù)Q＝IRt，由于電流相等，則產(chǎn)生的熱量之比為2∶1。答案B

4.在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖3所示的試驗(yàn)電路。當(dāng)調(diào)理滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)中止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和2.0V。重新調(diào)理R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為()

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圖3

A.32WB.44WC.47WD.48W

解析電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)發(fā)熱的純電阻，根據(jù)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A、電壓為2V，可算出電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r＝4Ω。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，消耗的功率UI＝48W，內(nèi)阻發(fā)熱消耗的功率為Ir＝16W，則輸出功率為UI－Ir＝32W。答案A

5.(名師原創(chuàng))定值電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω，在電路中所消耗的電功率的最大值分別為10W、10W、2W，現(xiàn)將這三個(gè)電阻依照如圖4所示的方式連接，則這部分電路消耗的電功率的最大值為()

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圖4

A.22WB.12WC.15WD.16W

解析由題意知R1＝R2＝R3＝2Ω，P1＝10W，P2＝10W，P3＝2W，首先分析兩個(gè)并聯(lián)電

U

阻R2、R3所允許的最大消耗功率。由于R2與R3并聯(lián)，則兩端電壓相等，由公式P＝知

R道，R2與R3所消耗的功率一樣。已知R2與R3本身允許的最大功率分別是10W和2W，所以R2、R3在該電路中的最大功率都是2W，否則會(huì)超過(guò)R3的最大功率。再分析R1在電路中允許的最大功率。把R2與R3看成一個(gè)并聯(lián)電阻R′，則電路就是R1與R′串聯(lián)，而串聯(lián)電路所流過(guò)的電流一樣，再由P＝IR知道，R1與R′所消耗功率之比為R1∶R′，R2R2R1

與R3的并聯(lián)阻值R′＝，即＝2，所以R1消耗的功率是并聯(lián)電阻R′的兩倍，則R1

2R′的功率是2×4W＝8W＜10W，所以總功率最大為2W＋2W＋8W＝12W。答案B

6.如圖5所示，電阻R和電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接到電路中，已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻相等，開(kāi)關(guān)閉合后，電動(dòng)機(jī)正常工作，設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓分別為U1和U2；經(jīng)過(guò)時(shí)間t，電流通過(guò)電阻R做功為W1，產(chǎn)生的熱量為Q1；電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)M做功為W2，產(chǎn)生的熱量為Q2，則有()

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圖5

A.U1＝U2，Q1＜Q2C.W1＜W2，Q1＜Q2

B.W1＜W2，Q1＝Q2D.U1＞U2，Q1＝Q2

解析電阻R和電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)，流過(guò)兩用電器的電流一致。電阻R跟電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻相等，則由焦耳定律可知兩者產(chǎn)生的熱量相等，即Q1＝Q2。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)為非純電阻用電器，消耗的電能絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)M做的功要大于電流通過(guò)電阻R做的功，W1＜W2。由W＝UIt可知U1110V，B燈被燒壞，兩燈不能正常發(fā)光。

對(duì)于B電路，由于RA110V，B燈被燒壞，兩燈不能正常發(fā)光。

對(duì)于C電路，B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110V，兩燈可以正常發(fā)光。

對(duì)于D電路，若變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻，則UA＝UB＝110V，兩燈可以正常發(fā)光。

比較C、D兩個(gè)電路，由于C電路中變阻器功率為(IA－IB)×110V，而D電路中變阻器功率為(IA＋I(xiàn)B)×110V，所以C電路消耗的功率最小。選項(xiàng)C正確。答案C二、多項(xiàng)選擇題

9.在如圖7所示的電路中，將一小燈泡和一定值電阻串聯(lián)，接在一恒定的電源兩端，其中電路中的電壓表和電流表均為理想電表，電鍵閉合后各用電器正常工作，兩表均有示數(shù)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，由于電路故障，理想電流表的示數(shù)變?yōu)榱恪＜偈乖撾娐穬H有小燈泡或定值電阻中的一個(gè)發(fā)生了故障，現(xiàn)用一根導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行故障檢測(cè)，以下說(shuō)法正確的是()

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圖7

A.假使將導(dǎo)線與定值電阻并聯(lián)，電流表仍無(wú)示數(shù)，則定值電阻斷路B.假使將導(dǎo)線與小燈泡并聯(lián)，電流表仍無(wú)示數(shù)，則小燈泡斷路C.假使將導(dǎo)線與定值電阻并聯(lián)，電流表有示數(shù)，則定值電阻斷路D.假使將導(dǎo)線與小燈泡并聯(lián)，電流表有示數(shù)，則小燈泡斷路

解析電流表A的示數(shù)變?yōu)榱?，說(shuō)明電路故障為斷路。題中給出僅有小燈泡或定值電阻中的一個(gè)發(fā)生故障，因此將導(dǎo)線與用電器并聯(lián)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，若電流表有示數(shù)，說(shuō)明與導(dǎo)線并聯(lián)的用電器斷路；若電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明另一個(gè)用電器斷路。若將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表無(wú)示數(shù)，則L斷路，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表無(wú)示數(shù)，則R斷路，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表有示數(shù)，則R斷路，選項(xiàng)C正確；若將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表有示數(shù)，則L斷路，選項(xiàng)D正確。答案CD

10.在如圖8所示的電路中，輸入電壓U恒為8V，燈泡L上標(biāo)有“3V6W〞字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM＝1Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說(shuō)法正確的是()

圖8

A.電動(dòng)機(jī)的輸入電壓是5VB.流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是2AC.電動(dòng)機(jī)的效率是80%

D.整個(gè)電路消耗的電功率是10W

解析燈泡恰能正常發(fā)光，說(shuō)明燈泡兩端電壓為3V，電流為2A，電動(dòng)機(jī)的輸入電壓是8V－3V＝5V，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是I＝2A，選項(xiàng)A、B正確；電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的功率為IRM＝4W，輸入功率為U′I＝5×2W＝10W，則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為6W，效率為η＝60%，整個(gè)電路消耗的電功率是10W＋6W＝16W，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案AB

11.(2023·江西南昌調(diào)研)如圖9所示是某型號(hào)電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1000W。關(guān)于該電吹風(fēng)，以下說(shuō)法正確的是()

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圖9

A.若S1、S2閉合，則電吹風(fēng)吹冷風(fēng)B.電熱絲的電阻為55Ω

C.電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為880W

D.當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為120J

解析開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)、電熱絲均工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為電動(dòng)機(jī)的功率減去自身消耗的功率，其數(shù)值一定小于120W，C項(xiàng)錯(cuò)UU220誤；由P＝得R＝＝Ω＝55Ω，B項(xiàng)正確；電吹風(fēng)吹熱風(fēng)、冷風(fēng)時(shí)

RP（1000－120）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率不變，均為120W，故每秒鐘消耗的電能為120J，D項(xiàng)正確。答案BD

12.如圖10甲所示電路，小燈泡通電后其兩端電壓U隨所通過(guò)的電流I變化的圖線如圖乙所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PM為U軸的垂線，PQ為I軸的垂線，以下說(shuō)法中正確的是()

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圖10

A.隨著所通電流的增大，小燈泡的電阻增大U1

B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝

I2

C.在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時(shí)，電阻R兩端的電壓為I1RD.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的“面積〞

解析由歐姆定律知，