【紅對勾】2020高考物理 部分電路歐姆定律 電功和電功率課時(shí)作業(yè)

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1、第七章　恒定電流 課時(shí)作業(yè)22　部分電路歐姆定律　電功和電功率 時(shí)間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(8×8′＝64′) 1. 圖1 如圖1所示，有A、B、C、D四個(gè)電阻，它們的I—U關(guān)系如圖1所示，其中電阻最小的是(　　) A．A　　　　　　　　　　 B．B C．C D．D 解析：因?yàn)樵贗—U圖象中，圖線的斜率k＝＝，故斜率越大，電阻越小，因而A的電阻最小． 答案：A 2．一個(gè)標(biāo)有“220 V,60 W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220 V，在此過程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用如下圖所示的圖象表示，題中給出的四個(gè)圖象中肯定不符合實(shí)際的是(　　

2、) 解析：圖象中的斜率表示電阻，斜率越大，電阻越大，如果是曲線，表示電阻在不同的電壓、電流時(shí)它的電阻是變化的，這時(shí)的電阻可以用該點(diǎn)和原點(diǎn)的連線的斜率來表示，溫度越高，電阻率越大，電阻也就越大． 燈泡在電壓增大過程中的電流增大，溫度升高，電阻變大，所以B正確．A圖表示電阻不變，C表示電阻變小，D表示先變大后變小，故答案選ACD. 答案：ACD 3．對于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，下列說法中正確的是(　　) A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長為原來的10倍，則電阻變?yōu)?0 R B．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對折起來，電阻變?yōu)镽 C．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀

3、態(tài)下的比值不變 D．把金屬絲溫度降低到絕對零度附近，電阻率會突然變?yōu)榱? 解析：設(shè)原電阻R＝ρ，當(dāng)l′＝10 l時(shí)，由體積不變原理求得截面積變成S′＝ S，所以電阻變?yōu)镽′＝ρ＝ρ＝100 R，A錯誤；從中點(diǎn)對折起來，相當(dāng)于兩個(gè)阻值為 R的電阻并聯(lián)，其總阻值為 R，B正確；金屬絲的電阻率ρ隨溫度升高而增大，當(dāng)金屬絲兩端的電壓逐漸增大時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)會使電阻率ρ隨溫度升高而增大，因而R＝ρ＝將逐漸增加，C錯誤；這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，D正確． 答案：BD 4．(2020·海南模擬)有三個(gè)用電器，分別為日光燈、電烙鐵和電風(fēng)扇，它們的額定電壓和額定功率均為“220 V,60 W”．現(xiàn)讓它們在額

4、定電壓下工作相同時(shí)間，產(chǎn)生的熱量(　　) A．日光燈最多 B．電烙鐵最多 C．電風(fēng)扇最多 D．一樣多 解析：電烙鐵是純電阻用電器．即以發(fā)熱為目的，電流通過它就是用來產(chǎn)熱．而日光燈和電風(fēng)扇是非純電阻電路，電流通過它們時(shí)產(chǎn)生的熱量很少，電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能(光能和葉片動能)，綜上所述，只有B正確． 答案：B 圖2 5．有四盞燈，如圖2所示連接在電路中，L1和L2都標(biāo)有“220 V,100 W”字樣，L3和L4都標(biāo)有“220 V,40 W”字樣，把電路接通后，最暗的是(　　) A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 解析：由題目給出的額定電壓和額定功率可以

5、判斷出R1＝R2＜R3＝R4，即R4＞R1＞.由串聯(lián)電路功率的分配知P4＞P1＞(P2＋P3)，而P2與P3的大小可由并聯(lián)電路的功率分配知P2＞P3，所以四只燈消耗的實(shí)際功率大小關(guān)系為P4＞P1＞P2＞P3，故最暗的燈是L3. 答案：C 6．不考慮溫度對電阻的影響，對一個(gè)“220 V,40 W”的燈泡，下列說法正確的是(　　) A．接在110 V的電路上時(shí)的功率為20 W B．接在110 V的電路上時(shí)的功率為10 W C．接在440 V的電路上時(shí)的功率為160 W D．接在220 V的電路上時(shí)的功率為 40 W 解析：由P＝可知R一定時(shí)，P∝U2 所以當(dāng)U＝110 V＝時(shí)，P

6、＝＝10 W 當(dāng)U＝440 V＞U額時(shí)，燈泡燒壞 當(dāng)U＝220 V＝U額時(shí)，P＝P額＝40 W 答案：BD 圖3 7．如圖3所示的電路中，理想電流表A1的讀數(shù)為1.2 A，理想電流表A2的讀數(shù)為2 A，則(　　) A．R1＜R2，表A的讀數(shù)為3.2 A B．R1＞R2，表A的讀數(shù)為3.2 A C．R1＝R2，表A的讀數(shù)為4 A D．R1＞R2，表A的讀數(shù)無法判斷 解析： 圖4 電流表為理想電流表，其等效電路圖如圖4所示．由圖知四個(gè)電阻并聯(lián)連接，A的讀數(shù)為A1和A2的讀數(shù)之和，因A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)，則流過電阻R1的電流大于流過電阻R2的電流，又因R1與R2兩

7、端電壓相同，故R1＜R2. 答案：A 圖5 8．家用電熨斗為了適應(yīng)不同衣料的熨燙，設(shè)計(jì)了調(diào)整溫度的多擋開關(guān)，使用時(shí)轉(zhuǎn)動旋鈕即可使電熨斗加熱到所需的溫度．如圖5所示是電熨斗的電路圖．旋轉(zhuǎn)多擋開關(guān)可以改變1、2、3、4之間的連接情況．現(xiàn)將開關(guān)置于溫度最高擋，這時(shí)1、2、3、4之間的連接是下圖中所示的哪一個(gè)(　　) 解析：以U表示電源電壓，R表示圖中每根電阻絲的電阻，在圖中所示的各種連接法中，由于接法不同，各種電路中電阻絲發(fā)熱的情況不同，因而電熨斗可以得到多擋的溫度．在圖A所示的接法中，兩根電阻絲并聯(lián)接入電路，其總電阻為，則此時(shí)電熨斗得到的總功率為PA＝；在圖B所示的接法中，僅有左側(cè)

8、一根電阻絲接入電路通電，右側(cè)一根電阻絲中無電流，故此時(shí)電熨斗的總功率為PB＝；在圖C所示的接法中，電源實(shí)際上被斷開了．使整個(gè)電熨斗中無電流通過，此時(shí)電熨斗的總功率為PC＝0.在圖D所示的接法中，是兩根電阻絲串聯(lián)接入電路，其總電阻為2R，則此時(shí)電熨斗消耗的總功率為PD＝. 答案：A 二、計(jì)算題(3×12′＝36′) 9．一般地說，用電器的工作電壓并不等于額定電壓，家庭里通常不備電壓表，但可以借助電能表測出用電器的實(shí)際工作電壓，現(xiàn)在電路中只接入一個(gè)電熱水壺，壺的銘牌和電能表的銘牌分別如圖6(a)和(b)所示．測得電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過125轉(zhuǎn)的時(shí)間為121秒，求此時(shí)加在電熱水壺上的實(shí)際電壓．

9、 圖6 解析：設(shè)電熱水壺的電阻為R 則R＝＝ Ω＝ Ω 電能表轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的能量為： J＝1200 J 設(shè)電熱水壺的實(shí)際電壓為U 則t＝125×1200 J，∴U＝200 V 答案：200 V 10．有一個(gè)用直流電動機(jī)提升重物的裝置，重物的質(zhì)量m＝50 kg，電路電壓為120 V，當(dāng)電動機(jī)以v＝0.9 m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I＝5 A，求： (1)電動機(jī)線圈的電阻R等于多少． (2)電動機(jī)對該重物的最大提升速度是多少． (3)若因故障電動機(jī)不能轉(zhuǎn)動，這時(shí)通過電動機(jī)的電流是多大，電動機(jī)消耗的電功率又為多大．(取g＝10 m/s2) 解析：電動機(jī)是非純電阻，它

10、從電路獲取的電功率一部分轉(zhuǎn)化為提升重物用的機(jī)械功率，另一部分則轉(zhuǎn)化為線圈電阻上的發(fā)熱功率，三者關(guān)系應(yīng)滿足能量守恒． 由于電動機(jī)線圈電阻及電路電壓一定，調(diào)節(jié)輸入電動機(jī)線圈的電流，則電動機(jī)就有可能獲得最大機(jī)械功率． 因電動機(jī)工作時(shí)為非純電阻，輸入電壓U＞IR.電動機(jī)因故不能轉(zhuǎn)動時(shí)，電動機(jī)為純電阻，輸入電壓U＝IR，故輸入電流增大，電動機(jī)消耗的功率也增大，如果此時(shí)電動機(jī)消耗的功率比正常工作時(shí)消耗的功率大很多，電動機(jī)在這種狀態(tài)下工作就有可能被燒壞． 答案：(1)設(shè)電動機(jī)輸入功率為P，輸出功率為P1，熱消耗功率為P2，則有P＝P1＋P2＝mgv＋I(xiàn)2R R＝＝ Ω ＝6 Ω (2)P1＝P－P

11、2＝UI－I2R＝－R(I－)2＋ 當(dāng)＝I時(shí)，P1有最大值為 當(dāng)I＝＝10 A，電動機(jī)的輸出最大功率P1大＝＝600 W 由于P1大＝mgv大，有v大＝＝1.2 m/s (3)因電動機(jī)不能轉(zhuǎn)動，此時(shí)電路中電流最大，最大電流為I大＝＝20 A，電動機(jī)消耗的功率也最大P2大＝I大2R＝2400 W 圖7 11．如圖7所示為檢測某傳感器的電路圖，傳感器上標(biāo)有“3 V,0.9 W”的字樣(傳感器可看作一個(gè)純電阻)，滑動變阻器R0上標(biāo)有“10 Ω，1 A”的字樣，電流表的量程為0.6 A，電壓表的量程為3 V. (1)根據(jù)傳感器上的標(biāo)注，計(jì)算傳感器的電阻和額定電流． (2)若電路元件

12、均完好，檢測時(shí)，為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少？ (3)根據(jù)技術(shù)資料可知，如果傳感器的電阻變化超過了1 Ω，則該傳感器就失去作用，實(shí)際檢測時(shí)，將一個(gè)恒定的電源加在圖中a、b之間(電源電壓小于上述所求的電壓的最大值)，閉合開關(guān)S，通過調(diào)節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓，檢測記錄如下： 電壓表示數(shù)U/V 電流表示數(shù)I/A 第一次 1.48 0.16 第二次 0.91 0.22 若不計(jì)檢測電路對傳感器電阻的影響，通過計(jì)算分析，你認(rèn)為這個(gè)傳感器是否還能使用？此時(shí)a、b間所加的電壓是多少？ 解析：(1)傳感器的電阻R傳＝U傳2/P傳＝1

13、0 Ω， 傳感器的額定電流I傳＝P傳/U傳＝0.9/3 A＝0.3 A. (2)要求電路各部分安全，則要求電路的最大電流I＝I傳＝0.3 A 此時(shí)電源電壓最大值Um＝U傳＋U0 U傳傳感器的額定電壓，U0為R0調(diào)至最大值R0m＝10 Ω時(shí)R0兩端的電壓，即：U0＝I傳R0m＝0.3×10 V＝3 V 所以電源電壓的最大值Um＝U傳＋U0＝6 V. (3)設(shè)實(shí)際檢測時(shí)加在a、b間的電壓為U，傳感器的實(shí)際電阻為R′傳，根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)由：U＝R′傳I1＋U1，即：U＝0.16×R′傳＋1.48 根據(jù)第二次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)由：U＝R′傳I2＋U2 即：U＝0.22×R′傳＋0.91 解得：R′傳＝9.5 Ω，U＝3 V. 傳感器的電阻變化為 ΔR＝R傳－R′傳＝10 Ω－9.5 Ω≤0.5 Ω 此傳感器仍然可以使用． 答案：(1)10 Ω　0.3 A　(2)6 V　(3)可以使用　U＝3 V