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PAGEPAGE5第21講電流電阻電功及電功率[解密考綱]主要考查歐姆定律、電阻定律、電功、電功率、焦耳定律、伏安特性曲線等.1.(多項(xiàng)選擇)電位器是變阻器的一種.如下圖,如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來(lái),利用它改變燈的亮度,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(AD)A.連接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡變暗B.連接A、C使滑動(dòng)觸頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡變亮C.連接A、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡變暗D.連接B、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡變亮解析:根據(jù)電位器結(jié)構(gòu)和連線可知:連接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)回路電阻增大,回路電流減小,燈泡變暗,A項(xiàng)正確;同理,D項(xiàng)正確;連接A、C時(shí),滑動(dòng)觸頭不能改變回路電阻,燈泡亮度不變,故B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤.2.在顯像管的電子槍中,從熾熱的金屬絲中不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng),設(shè)其初速度為零,經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束.電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,那么在剛射出加速電場(chǎng)時(shí),一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是(B)A.eq\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU)) B.eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))C.eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU)) D.eq\f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))解析:設(shè)電子剛射出電場(chǎng)時(shí)速度為v,長(zhǎng)度為Δl的電子束內(nèi)的電子數(shù)為n,那么eU=eq\f(1,2)mv2 ①I=eq\f(ne,Δt) ②Δt=eq\f(Δl,v) ③由①②③式解得n=eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU)),故B項(xiàng)正確.3.當(dāng)電路中的電流超過(guò)熔絲的熔斷電流時(shí),熔絲就要熔斷,由于種種原因,熔絲的橫截面積略有差異.那么熔絲熔斷的可能性較大的是(B)A.橫截面積大的地方B.橫截面積小的地方C.同時(shí)熔斷D.可能是橫截面積大的地方,也可能是橫截面積小的地方解析:橫截面積較小的地方,電阻值大,而電流相同,由P=I2R得該處功率大,易熔斷.4.(多項(xiàng)選擇)如下圖,在一幢居民樓里有各種不同的用電器,如電燈、電視機(jī)、洗衣機(jī)、微波爐、排油煙機(jī)等.停電時(shí),用多用電表測(cè)得A、B間的電阻為R;供電后,設(shè)各家用電器全都同時(shí)使用時(shí),測(cè)得A、B間電壓為U,進(jìn)線電流為I;經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t,從總電能表中測(cè)得這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為W,那么以下表達(dá)式用來(lái)計(jì)算該幢樓居民用電的總功率,其中正確的選項(xiàng)是(CD)A.P=I2R B.P=eq\f(U2,R)C.P=IU D.P=eq\f(W,t)解析:電路消耗的電功率的計(jì)算公式P=UI、P=eq\f(W,t)是普遍適用的,而A、B兩選項(xiàng)中公式只適用于純電阻電路,而電視機(jī)、洗衣機(jī)、微波爐和排油煙機(jī)都不是純電阻,所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,正確選項(xiàng)為C、D.5.(多項(xiàng)選擇)一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線,兩端加上恒定電壓U時(shí),通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I,金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v,假設(shè)將金屬導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng),使其長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,仍給它兩端加上恒定電壓U,那么此時(shí)(BC)A.通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流變?yōu)閑q\f(1,2) B.通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流變?yōu)閑q\f(I,4)C.自由電子定向移動(dòng)的平均速率變?yōu)閑q\f(v,2) D.自由電子定向移動(dòng)的平均速串變?yōu)閑q\f(v,4)6.把兩根同種材料的電阻絲分別連在兩個(gè)電路中,A電阻絲長(zhǎng)為L(zhǎng),直徑為d,B電阻絲長(zhǎng)為3L,直徑為3d.要使兩電阻絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,加在兩電阻絲上的電壓之比應(yīng)當(dāng)滿足(BA.UA∶UB=1∶1 B.UA:UB=eq\r(3)∶1C.UA∶UB=eq\r(3)∶3 D.UA∶UB=3∶4解析:根據(jù)電阻定律R=ρeq\f(L,S)可知,RA∶RB=ρeq\f(L,\f(1,4)πd2)∶ρeq\f(3L,\f(1,4)π3d2)=3∶1,由于是純電阻,那么由Q=eq\f(U2,R)t,Q、t相同得:加在兩電阻絲上的電壓之比為UA∶UB=eq\r(\f(RAQ,t))∶eq\r(\f(RBQ,t))=eq\r(3)∶1.故答案為:eq\r(3)∶1.7.(2022·黑龍江雙鴨山一中月考)如下圖是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖,它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2后,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出.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)法正確的選項(xiàng)是(A)A.電熱絲的電阻為55ΩB.電動(dòng)機(jī)的電阻為eq\f(1210,3)ΩC.當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí),電熱絲每秒鐘消耗的電能為120JD.當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí),電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為880J解析:吹熱風(fēng)時(shí)的功率P總=PR+RM,由PR=I2R,I=eq\f(U,R)得電熱絲電阻為R=eq\f(U2,PR)=55Ω,A對(duì);電動(dòng)機(jī)為非純電阻,電動(dòng)機(jī)的電阻兩端電壓小于220V,電阻小于eq\f(1210,3)Ω,故B錯(cuò);電動(dòng)機(jī)吹冷風(fēng)時(shí),電熱絲不工作,C錯(cuò);吹熱風(fēng)時(shí),電動(dòng)機(jī)功率仍然為120W,每秒鐘耗能120J,D錯(cuò).8.(多項(xiàng)選擇)如下圖的電路中,輸入電壓U恒為12V,燈泡L上標(biāo)有“6V12W〞字樣,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=0.50Ω.假設(shè)燈泡恰能正常發(fā)光,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是(AC)A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12W B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WC.電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0W D.整個(gè)電路消耗的電功率為22W解析:燈泡L能正常發(fā)光,那么電動(dòng)機(jī)兩端電壓為6V,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流IM=IL=eq\f(P,U)=eq\f(12,6)A=2A,那么電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入=UIM=6×2W=12W,A項(xiàng)對(duì);整個(gè)電路消耗的電功率P總=PL+PM=24W,D項(xiàng)錯(cuò);電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱=Ieq\o\al(2,M)RM=4×0.50W=2.0W,C項(xiàng)對(duì);電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P入-P熱=(12-2.0)W=10W,B項(xiàng)錯(cuò).9.如圖,兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“110V60W〞和“110V100W〞,另外有一只滑動(dòng)變阻器R,將它們連接后接入220V的電路中,要求兩燈泡都正常發(fā)光,并使整個(gè)電路消耗的總功率最小,那么應(yīng)使用下面哪個(gè)電路(B)解析:A、C兩圖中燈泡不能正常發(fā)光.B、D中兩燈泡都能正常發(fā)光,它們的特點(diǎn)是左右兩局部的電流、電壓都可以相同,因此消耗的電功率一定相等.可以直接看出:B圖中總功率為200W,D圖中總功率為320W,所以選B項(xiàng).10.(多項(xiàng)選擇)某一熱敏電阻其阻值隨溫度的升高而減小,在一次實(shí)驗(yàn)中,將該熱敏電阻與一小燈泡并聯(lián),通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如下圖,M為兩元件的伏安曲線的交點(diǎn).那么關(guān)于熱敏電阻和小燈泡的以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是(BD)A.圖中圖線a是小燈泡的伏安曲線,圖線b是熱敏電阻的伏安曲線B.圖中圖線b是小燈泡的伏安曲線,圖線a是熱敏電阻的伏安曲線C.圖線中的M點(diǎn)表示該狀態(tài)小燈泡的電阻大于熱敏電阻的阻值D.圖線中M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的狀態(tài),小燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等解析:小燈泡的燈絲溫度會(huì)隨著通電電流增大而增大,阻值也隨著增大,所以圖中b是小燈泡的伏安曲線;同理可知,熱敏電阻的溫度隨著通電電流增大而增大,其阻值會(huì)隨著減小,圖線a是熱敏電阻的伏安曲線,B項(xiàng)正確;兩圖線的交點(diǎn)M,表示此狀態(tài)兩元件不僅電流相同,電壓也相同,所以此時(shí)兩者阻值相同,功率也相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.11.(多項(xiàng)選擇)(2022·湖北三校聯(lián)考)如圖是橫截面積、長(zhǎng)度均相同的甲、乙兩根電阻絲的R-I圖象.現(xiàn)將甲、乙串聯(lián)后接入電路中,那么(BC)A.甲電阻絲兩端電壓比乙電阻絲兩端電壓小B.甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大C.在相同時(shí)間內(nèi),電流通過(guò)乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱較少D.甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消牦的電功率小解析:將甲、乙串聯(lián)后接入電路中,電流相等,由題圖知,甲電阻大于乙電阻,由電阻定律知甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大,B對(duì);由歐姆定律知,甲電阻絲兩端電壓比乙電阻絲兩端電壓大,A錯(cuò);由焦耳定律知,電流通過(guò)乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱少,C對(duì);由P=UI知,甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率大,D錯(cuò).12.(多項(xiàng)選擇)如下圖是一種電飯鍋的原理圖,煮飯時(shí)開(kāi)關(guān)S是閉合的,紅色指示燈亮;飯煮熟后(此時(shí)的溫度大約為103℃)開(kāi)關(guān)S自動(dòng)斷開(kāi),處于保溫狀態(tài),黃燈亮.根據(jù)以上信息,以下推斷正確的選項(xiàng)是(AD)A.電阻R1應(yīng)遠(yuǎn)大于電飯鍋發(fā)熱板的等效電阻B.電阻R1應(yīng)和電飯鍋發(fā)熱板的等效電阻相差不大C.電
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