高三物理总复习 课时作业21 电流、电阻、电功、电功率

2021年高考物理总复习 7.1电流电阻电功及电功率考题演练（含解析）1.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。

为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A.3 V,1.8 JB.3 V,3.6 JC.6 V,1.8 JD.6 V,3.6 J【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：【解析】选D。

由题意知W=UIt=qU,U==V=3 V,由I=可知电流加倍,由U=IR知电压加倍,电压变为6V,同样W=q1U1=6×0.6J=3.6 J,D正确,A、B、C错误。

2.功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当。

根据国家节能战略,xx年前普通白炽灯应被淘汰。

假设每户家庭有2只60W的白炽灯,均用10W的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( )A.8×108kW·hB.8×1010kW·hC.8×1011kW·hD.8×1013kW·h【解题指南】求解本题需要估算：(1)全国约有5亿个家庭。

(2)每个家庭平均每天用电5小时。

(3)进一步估算出全国一年节省的电能。

【解析】选B。

一年按365天,全国按5亿用户,每天按4小时估算。

2只节能灯比2只白炽灯节省的功率为100W,即0.1 kW,所以一年节约的电能E电=0.1×4×365×5×108kW·h≈7×1010kW·h,B正确。

3.(xx·大连模拟)有一段长1m的电阻丝,电阻是10Ω,现把它均匀拉伸到长为5 m,则电阻变为( )A.10ΩB.50ΩC.150ΩD.250Ω【解析】选D。

电阻丝无论怎样拉长其体积不变,但随着长度增加,截面面积在减小,即满足V=S l关系式。

2018高考物理一轮总复习第七章恒定电流第21讲电流电阻电功及电功率课时达标编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018高考物理一轮总复习第七章恒定电流第21讲电流电阻电功及电功率课时达标）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第21讲电流电阻电功及电功率［解密考纲］主要考查欧姆定律、电阻定律、电功、电功率、焦耳定律、伏安特性曲线等．1．（多选）电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是( AD)A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．连接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：根据电位器结构和连线可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗,A项正确；同理，D项正确；连接A、C时,滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C两项错误．2．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（B）A．错误!错误!B．错误!错误!C．错误!错误!D．错误!错误!解析：设电子刚射出电场时速度为v，长度为Δl的电子束内的电子数为n,则eU＝错误!mv2 ①I＝错误!②Δt＝错误!③由①②③式解得n＝错误!错误!，故B项正确．3．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断，由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别．那么熔丝熔断的可能性较大的是（B)A．横截面积大的地方B．横截面积小的地方C．同时熔断D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方解析：横截面积较小的地方,电阻值大，而电流相同，由P＝I2R得该处功率大，易熔断．4．(多选）如图所示,在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是（CD）A．P＝I2R B．P＝错误!C．P＝IU D．P＝W t解析：电路消耗的电功率的计算公式P＝UI、P＝Wt是普遍适用的，而A、B两选项中公式只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻，所以选项A、B错误，正确选项为C、D．5．（多选)一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流强度为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时( BC)A．通过金属导线的电流变为错误!B．通过金属导线的电流变为错误!C．自由电子定向移动的平均速率变为错误!D．自由电子定向移动的平均速串变为错误!6．把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝长为L，直径为d，B电阻丝长为3 L，直径为3d.要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等，加在两电阻丝上的电压之比应当满足( B）A．U A∶U B＝1∶1 B．U A：U B＝3∶1C．U A∶U B＝错误!∶3 D．U A∶U B＝3∶4解析：根据电阻定律R＝ρ错误!可知，R A∶R B＝ρ错误!∶ρ错误!＝3∶1,由于是纯电阻，则由Q＝错误!t,Q、t相同得：加在两电阻丝上的电压之比为U A∶U B＝错误!∶错误!＝错误!∶1。

开卷速查 规范特训课时作业 实效精练开卷速查(二十四) 电流 电阻 电功和电功率A 组 基础巩固1．下列说法中正确的是( )A ．每种金属都有确定的电阻率，电阻率不随温度变化B ．导体材料的电阻率与其粗细长短无关C ．一般金属的电阻率都随温度升高而降低D ．测电阻率时为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数解析：电阻率是反映材料导电性好坏的物理量．电阻率与导体的粗细长短无关，但受温度的影响较明显，金属材料的电阻率随温度的升高而增大，故A 、C 错．D 项中电流大时产热多，对金属的电阻率的测量误差较大，所以D 错，B 项正确．答案：B2．(多选题)下列有关电现象的说法中正确的是( ) A ．导体中没有电流时，导体内的自由电荷也是运动的 B ．欧姆定律适用于一切导体 C ．W ＝UIt 适用于一切电功的计算D ．热敏电阻阻值都是随温度的升高而增大的解析：导体中没有电流时，导体中的自由电荷，例如金属导体中的电子，在围绕原子核做高速运转，但是不能做定向移动．欧姆定律适用于金属导电和电解质溶液导电，但是对气体导电和半导体导电不适用．热敏电阻一般是由半导体材料制成的，有些半导体材料的特点是温度升高，电阻值减小．答案：AC3．我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中的电流为10 mA 时(设电子的速度是光速的1/10)，则在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e ＝1.60×10－19C)( )A ．5×1011B ．5×1010C ．1×102D ．1×104解析：由电流定义得I ＝q t ＝ne t ，由周期公式可得T ＝L v ＝L c/10＝10L c ，联立解得n ＝IT e ＝10IL ce ＝5×1011个，选项A 正确．答案：A4．[2018·浙江卷]功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2019年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )A ．8×108kW·h B ．8×1010kW·h C ．8×1011 kW·hD ．8×1013kW·h解析：因每只白炽灯和发光二极管的功率分别为60 W 和10 W ，按4亿户家庭，每户家庭每天亮灯6小时计算，全国一年节省的电能最接近4×108×2×(60－10)×10－3kW×365×6 h＝8.76×1010kW·h，则选项B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B图24－15．如图24－1所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab ＝10 cm ，bc ＝5 cm.当将A 与B 接入电压为U 的电路中时，电流为1A ；若将C 与D 接入同一电路中，则电流为( )A ．4 AB ．2 A C.12 A D.14A解析：首先计算出沿A 、B 方向和沿C 、D 方向电阻的比值，再利用欧姆定律求出两种情况下的电流比．设沿A 、B 方向的横截面积为S 1，沿C 、D 方向的横截面积为S 2，则S 1S 2＝12，A 、B 接入线路中时电阻为R 1，C 、D 接入电路中时电阻为R 2，则有R 1R 2＝ρl abS 1ρl bc S 2＝41.两种情况下电流之比为I 1I 2＝R 2R 1＝14，故I 2＝4I 1＝4 A ，选项A 正确．答案：A6．把六个相同的小灯泡接成如图24－2甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P 甲和P 乙表示，则下列结论中正确的是()图24－2A ．P 甲＝P 乙B ．P 甲＝3P 乙C ．P 乙＝3P 甲D ．P 乙＞3P 甲解析：设各灯泡正常工作时的电流为I ，则甲电路的总电流为I 甲＝3I ，乙电路的总电流为I 乙＝I ，所以由P ＝UI 得P 甲＝3P 乙，应选B.答案：BB 组 能力提升7．两根材料相同的均匀导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图24－3所示，图24－3则A 和B 导线的横截面积之比为( ) A ．2∶3 B ．1∶3 C ．1∶2 D ．3∶1解析：由图象可知两导线电压降分别为U A ＝6 V ，U B ＝4 V ；由于它们串联，则3R B ＝2R A ；由电阻定律可知R AR B＝L A S B L B S A ，得S A S B ＝13，选项B 正确． 答案：B8．(多选题)一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端的电压U 的关系图象如图24－4甲所示，将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源上，如图24－4乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连成如图24－4丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别是P D 、P 1、P 2，它们之间的大小关系是( )图24－4A ．P 1＝4P 2B ．P D ＜P 2C ．P 1＜4P 2D ．P D ＞P 2解析：当三个电阻并联接到电压为U 的电源上时，消耗的功率都是P ，说明此时三个电阻的阻值相等，因此两个定值电阻R 1＝R 2，有P ＝U2R 1.若将它们连接成如题图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，则R 2与D 并联的阻值小于电阻R 1，所以R 1两端电压U 1＞12U ，D 与R 2两端电压U 2＜12U ，由D 的I －U 图象可知，电压越小，D 的电阻越大，所以此时R D ＞R 2.设题图丙中总电流为I ，则流过R 2的电流I 2＞12I ，由P ＝I 2R 得P 1＜4P 2，选项A 错误，选项C 正确．由P ＝U2R得：P D ＜P 2，选项D 错误，选项B 正确．答案：BC9．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图24－5，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A ，电动机启动时电流表读数为58 A ，若电源电动势为12.5 V ，内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )图24－5A ．35.8 WB ．43.2 WC ．48.2 WD ．76.8 W解析：电动机未启动时，灯泡两端电压U L ＝E －I 1r ＝12.5 V －10×0.05 V＝12 V ．灯泡电阻R L ＝U LI 1＝1.2 Ω，灯泡功率P 1＝U L I 1＝120 W ．电动机启动时，I 2＝58 A ，灯泡两端电压U′L ＝E －I 2r ＝9.6 V ，灯泡功率P 2＝U′2LR L ＝9.621.2W ＝76.8 W ，车灯的功率降低了ΔP ＝P 1－P 2＝43.2 W. 答案：B10．如图24－6所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R 0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A ，电压表的量程为3 V.图24－6(1)根据传感器上的标注，计算传感器的电阻和额定电流．(2)若电路元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过了1 Ω，则该传感器就失去作用，实际检测时，将一个恒压的电源接在图中a、b之间(电源电压小于上述所求的电压的最大值)，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压，检测记录如下：a、b间所加的电压是多少？解析：(1)传感器的电阻R传＝U2传/P传＝10 Ω，传感器的额定电流I传＝P传/U传＝0.93A＝0.3 A.(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I＝I传＝0.3 A此时电源电压最大值U m＝U传＋U0U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值R0m＝10 Ω时R0两端的电压，即：U0＝I传R0m＝0.3×10 V＝3 V 所以电源电压的最大值U m＝U传＋U0＝6 V.(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R′传，根据第一次实验记录数据代入U＝R′传I1＋U1，即：U＝0.16×R′传＋1.48根据第二次实验记录数据代入：U＝R′传I2＋U2即：U＝0.22×R′传＋0.91解得：R′传＝9.5 Ω，U＝3 V.传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R′传＝10 Ω－9.5 Ω≤0.5 Ω此传感器仍然可以使用．答案：(1)10 Ω0.3 A (2)6 V (3)可以使用U＝3 V11．AB和A′B′是长度均为l＝2 km(1 km的电阻值为1 Ω)的两根输电线，若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电动势为E＝90 V、内阻不计的电源，当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为U B＝72 V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压U A＝45 V．由此可知A与C相距多远？解析：由电阻定律R＝ρlS知，在电阻率和导体横截面积一定的情况下，电阻跟长度成正比，如果求出C点到A点的电阻和到B点的电阻的比值，即可求出距离AC和BC.图24－7在测量过程中的等效电路如图24－7，当电源接在A 、A′间时，可以认为电流仅在回路A′C′CA 中流，此时U B ＝72 V 等于漏电阻R 上的电压．设AC 和BC 间每根输电线的电阻为R AC 和R BC ，则有U B E ＝R2R AC ＋R，同理，当电源接在B 、B′间时，则有U A E ＝R2R BC ＋R ，解得R AC ＝R BC /4.由电阻定律R ＝ρlS ∝l ，可得A 、C 间相距为l AC ＝l/5＝0.4 km.答案：0.4 km图24－812．如图24－8所示为用一直流电动机提升重物的装置，重物质量m 为50 kg ，电源电动势E 为110 V ，内电阻r ＝1 Ω，不计摩擦．当电动机以0.85 m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I ＝5 A ，由此可知电动机线圈的电阻R 为多少？(g 取10 m/s 2)解析：电源的输出功率：P ＝I(E －Ir)， 对电动机由能量守恒：P ＝P 机＋P R ， 又：P 机＝mgv ，P R ＝I 2R ， 则：I(E －Ir)＝mgv ＋I 2R ， R ＝－－mgvI2＝－－50×10×0.8552Ω＝4 Ω 答案：4 ΩC组难点突破13．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图24－9甲、乙所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )图24－9A．图甲中的A1、A2的示数相同B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同解析：图甲中流过表头的电流相同，故指针偏角相同，但由于A1、A2的量程不同，所以示数不同，故A项错，B项对．图乙中A1、A2中的电流相同，故示数相同，但两者表头中的电流不等，指针偏角不同，故C、D项错．答案：B。

课时训练21 电流 电阻 电功及电功率一、选择题1．如下图，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，那么以下说法中正确的选项是( )A ．R1中的电流小于R2中的电流B ．R1中的电流等于R2中的电流C ．R1中自由电荷定向移动的速度大于R2中自由电荷定向移动的速度D ．R1中自由电荷定向移动的速度小于R2中自由电荷定向移动的速度解析 设正方形边长为L 、导体厚度为d ，那么I ＝U R ，R ＝ρL S ＝ρL L·d ＝ρd ，那么I ＝Ud ρ相等，B 正确．由I ＝nqSv ＝nqLdv 得L 大那么v 就小，D 正确．答案 BD2.[2014·无锡模拟]在如下图的电路中，L 一、L2是两只都标有“220 V 100 W”的灯泡，L3、L4是两只都标有“220 V 40 W”的灯泡．各灯泡的电阻别离用R 一、R 二、R3、R4表示，各灯泡两头的电压别离用U 一、U二、U3、U4表示，通过各灯泡的电流别离用I 一、I 二、I3、I4表示，各灯泡的电功率别离用P 一、P 二、P3、P4表示．电路两头的电压是220 V ，温度对电阻的阻碍不计．以下各物理量之间关系表述正确的选项是( )A ．R1＝R2>R3＝R4B ．I1>I2>I3＝I4C ．U1＝U4＝U2＝U3D ．P3<P2<P1<P4解析 由题意知，灯泡所标功率大的灯丝电阻小，故A 错；由电流关系知干路上的电流相等，即I1＝I4，故B 错；由于L 二、L3并联，故U2＝U3，由欧姆定律知U1<U4，故C 错；依照串并联电路特点，容易患出P3<P2，P1<P4，P2<P1，故D 正确．答案 D3.[2014·天津联考]如下图，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d ，极板面积为S ，这两个电极与可变电阻R 相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v 向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．假设不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫vBdS RS ＋ρd 2R.调剂可变电阻的阻值，依照上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R 消耗电功率的最大值为( )A.v2B2dS 3ρB.v2B2d2S 4ρC.v2B2dS 4ρD.v2B2dS 6ρ解析 运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为r ＝ρd S，依照数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R ＝r 时，外电阻消耗的电功率最大．将R ＝ρd S 代入电功率P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫vBdS RS ＋ρd 2R ，解得Pm ＝v2B2dS 4ρ，C 正确． 答案 C4．功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．依照国家节能战略，2016年前一般白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )A ．8×108 kW·hB ．8×1010 kW·hC ．8×1011 kW·h D．8×1013 kW·h解析 每只白炽灯和发光二极管的功率别离为60 W 和10 W ，按4亿户家庭，每户家庭天天亮灯6小时计算，全国一年节省的电能最接近4×108×2×(60－10)×10－3 kW×365×6 h＝8.76×1010 kW·h，那么选项B 正确，A 、C 、D 错误．[2013·安徽卷]用图示的电路能够测量电阻的阻值．图中Rx 是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP ＝l1，PN ＝l2，那么Rx 的阻值为( )A.l1l2R0B.l1l1＋l2R0 C.l2l1R0 D.l2l1＋l2R0 解析设MN 两头电压为U ，电阻丝单位长度的电阻为R ，当通过电流表Ⓖ的电流为零时，等效电路图如下图.R0Rx ＝RMP RPN＝l1R l2R ，因此Rx ＝l2l1R0，C 项正确． 答案 C6.[2014·沈阳模考]锂电池因能量高环保无污染而普遍利用在电话等电子产品中．现用充电器为一电话锂电池充电，等效电路如下图，充电器电源的输出电压为U ，输出电流为I ，电话电池的内阻为r ，以下说法正确的选项是( )A ．电能转化为化学能的功率为UI －I2rB ．充电器输出的电功率为UI －I2rC ．电池产生的热功率为I2rD ．充电器的充电效率为Ir U×100% 解析 充电器将电能转化为锂电池的化学能和电池产生的热能，即UIt ＝E 化＋I2rt ，充电器输出的电功率为UI ，电池产生的热功率为I2r ，据此可知，电能转化为化学能的功率为UI －I2r ，充电器的充电效率为⎝ ⎛⎭⎪⎫1－Ir U ×100%，因此只有选项A 、C 正确．某种材料的导体，其I —U 图象如下图，图象上A 点与原点的连线与横轴成α角，A 点的切线与横轴成β角．以下说法正确的选项是( )A ．导体的电功率随电压U 的增大而增大B ．导体的电阻随电压U 的增大而增大C ．在A 点，导体的电阻为tanαD ．在A 点，导体的电阻为tanβ解析 由题图知，U 增大时，电功率P ＝UI 增大，因此A 正确；由电阻R －U/I 知，I —U 曲线上某点对应的电阻为该点与原点连线的斜率的倒数，即A 点导体的电阻为cotα，因此C 、D 均错；由I —U 图象知，曲线切线的斜率随U 的增大而不断增大，即电阻愈来愈小，B 错误．答案 A8．通常一次闪电进程历时约0.2～0.3 s ，它由假设干个接踵发生的闪击组成．每一个闪击持续时刻仅40～80 μs，电荷转移要紧发生在第一个闪击进程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V，云地间距离约为1 km ；第一个闪击进程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时刻约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．依照以上数据，以下判定正确的选项是( )A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB ．整个闪电进程的平均功率约为1×1014 WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD ．整个闪电进程向外释放的能量约为6×106 J解析 由电流的概念式I ＝Q t 知I ＝660×10－6＝1×105(A)，A 正确；整个进程的平均功率P ＝W t ＝qU t＝6×1.0×1090.2＝3×1010(W)(t 代0.2或0.3)，B 错误；由E ＝U d ＝1.0×1091×103＝1×106(V/m)，C 正确；整个闪电进程向外释放的能量为电场力做的功W ＝qU ＝6×109(J)，D 错．9．欧姆不仅发觉了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料散布均匀，边长别离为a、b、c，且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )解析依照电阻定律R＝ρLS，导线越短、横截面积越大，电阻越小，A正确．答案A10.[2014·江苏调研]用两个相同的小量程电流表，别离改装成了两个量程不同的大量程电流表A一、A2，假设把A一、A2别离采纳并联或串联的方式接入电路，如下图，那么闭合电键后，以下有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的选项是( )A．图甲中的A一、A2的示数相同B．图甲中的A一、A2的指针偏角相同C．图乙中的A一、A2的示数和偏角都不同D．图乙中的A一、A2的指针偏角相同解析甲图中流过表头的电流相同，故指针偏角相同，但由于A一、A2的量程不同，因此示数不同，故A错B 对．乙图中A一、A2中的电流相同，故示数相同，但二者表头中的电流不等指针偏角不同，故C、D错．答案B二、非选择题11.[2013·广东卷]图(a)是测量电阻RX的原理图．学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6 A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.①依照原理图连接图(b)的实物图．②断开S2，合上S1；调剂电源输出电压为3.0 V时，单位长度电阻丝的电压u＝________V/cm.记录现在电流表A1的示数．③维持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调剂电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值，测量数据已在图(c)中标出．写出RX与L、I、u 的关系式RX＝________；依照图(c)用作图法算出RX＝________Ω.解析 ①连接实物图如下图．②断开S2，合上S1，电阻丝两头电压为电源电压，因此单位长度上电阻丝的电压u ＝0.10 V.③由于步骤③与步骤②电流表A1的示数相同，可见通过电阻丝ac 的电流不变，这一段电阻丝单位长度的电压值不变，仍为u ，因此ac 段电阻丝两头的电压为Lu ，那个电压也是RX 两头的电压，IRX ＝Lu ，因此RX ＝Lu I，依照图(c)连线如下图．依照图(c)可测得L I＝60 cm·A－1，RX ＝0.1×60 Ω＝6.0 Ω. 答案 ①观点析图 ②0.10 ③Lu I6.0 12.[2013·安徽卷](1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的进程如下图，校零时的读数为________mm ，合金丝的直径为________mm.(2)为了精准测量合金丝的电阻Rx ，设计出如图1所示的实验电路图，依照该电路图完成图2中的实物电路连接． 解析 (1)校零时的读数为0.7×0.01 mm＝0.007 mm ；依照螺旋测微器的读数规那么可知，测量合金丝直径时的读数为0.5 mm ＋14.5×0.01 mm＝0.645 mm ，因此合金丝的直径为0.645 mm －0.007 mm ＝0.638 mm.(2)实物连接如下图．答案 (1)0.007 0.638(2)如解析图所示13．某电流表的内阻约50 Ω，现要测量其内阻，可选用的器材有：A ．待测电流表(量程2 mA)B ．电压表(量程3 V 和15 V)C ．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)D ．电阻箱R2(阻值0.1～999.9 Ω)E ．电源E(电动势4 V ，内阻很小)F ．开关S 及导线假设干(1)请在图甲中完成实验电路图；(2)请将图乙的实物连线连接完整；(3)计算电流表内阻的表达式为：RA ＝________，式中各符号的物理意义：________________________________________________________________________.解析 电流表满偏电压约0.1 V ，电压表3 V 的量程远大于0.1 V ，假设直接用电压表测量电流表的电压，由于示数过小，偶然误差对测量结果阻碍专门大．把电流表与电阻箱串联，用电压表测其串联后的总电压，能够增大电压表的读数以减小偶然误差的阻碍，那么电流表内阻rA ＝U I－R2，U 是电压表的读数，I 是电流表的读数，R2是电阻箱的电阻．由于滑动变阻器总阻值只有10 Ω，因此采纳分压电路供电．答案 (1)如图甲(2)如图乙(3)U I－R2 U 是电压表的读数，I 是电流表的读数，R2是电阻箱的电阻 14．如图(甲)为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 加上电压后，其U －I 图线如图(乙)所示，当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？ 解析 由题图(乙)可求适当U ＝10 V 时电解液的电阻为R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω 由题图(甲)可知玻璃容器长为：l ＝a ＝1 m截面积为：S ＝bc ＝0.02 m2结合电阻定律R ＝ρl S得 ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m＝40 Ω·m. 答案 40 Ω·m。

课时作业21 电流 电阻 电功 电功率时间：45分钟一、单项选择题1．如图所示，a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )A ．a 代表的电阻丝较粗B ．b 代表的电阻丝较粗C ．a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D ．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析：b 图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律，R ＝ρlS，b 代表的电阻丝粗，选项B 正确，A 、C 错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D 错误．答案：B2．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时通过电热水器的电流约为( )额定容量 54 L 最高水温 75 ℃ 额定功率 1 500 W 额定压力 0.7 MPa 额定电压220 V电器类别 Ⅰ类C ．4.4 AD ．0.23 A解析：由P ＝UI 可知，该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为：I ＝P U ＝1 500220A≈6.8 A，故选项A 正确．答案：A3．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9J ．为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A ．3 V 1.8 JB ．3 V 3.6 JC ．6 V 1.8 JD ．6 V 3.6 J解析：设两次加在电阻R 上的电压分别为U 1和U 2，通电的时间都为t .由公式W 1＝U 1q 1和W 1＝U 21R t 可得： U 1＝3 V ，t R ＝0.1.再由W 2＝U 2q 2和W 2＝U 22Rt 可得：U 2＝6 V ，W 2＝3.6 J ，故D 正确．答案：D4．两根材料相同的均匀导线x 和y 串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab 段和bc 段图线所示，则导线x 和y 的横截面积之比为( )A ．2 1B ．1 2C ．61D ．16解析：两导线串联，电流相等，I 1＝I 2，从两段图线上截取相同的电压，U 1＝U 2，保证电阻是相等的，此时长度之比，即为L 1L 2＝12，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，即S 1S 2＝12，B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B5．如图甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上，挖出一个偏心小圆孔．在彼此垂直的直径AB 和CD 两端引出四个电极A 、B 、C 、D .先后分别将A 、B 或C 、D 接在电压恒为U 的电路上，如图乙、丙所示．比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有( )A ．两种接法电阻片热功率一样大B．接在AB两端电阻片热功率大C．接在CD两端电阻片热功率大D．无法比较解析：可以设想将电阻片沿AB、CD直径分为四部分，AC、AD部分电阻大于BC、BD部分电阻．接在AB两端可视为AD与BD串联，AC与BC串联，然后并联；接在CD两端可视为AC 与AD串联，BC与BD串联，然后并联；由串联、并联电路知识可知，接在CD两端电阻小，接在CD两端电阻片热功率大，C正确．答案：C二、多项选择题6．某导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A．B点的电阻为12 ΩB．B点的电阻为40 ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω解析：根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为R A＝30.1Ω＝30 Ω，R B＝60.15Ω＝40 Ω，所以ΔR＝R B－R A＝10 Ω，B、D正确，A、C错误．答案：BD7．一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正确的是( )A．电动机所消耗的电功率为I2RB．t s内所产生的电热为UItC．t s内所产生的电热为I2RtD．t s内输出的机械能为(U－IR)It解析：电动机的消耗电功率为UI，A错误；t s内产生的电热为I2Rt，B错误，C正确；t s内输出的机械能为UIt－I2Rt，D正确．8．一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端的电压U 的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 0的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P .现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别为P D 、P 1、P 2，它们之间的大小关系为( )A ．P 1＝4P 2B ．P D <P 2C ．P 1<4P 2D ．P D >P 2解析：当三个电阻并联接到电压为U 0的电源上时，消耗的功率都是P ，说明此时三个电阻的阻值相等，因此两个定值电阻R 1＝R 2，有P ＝U 20R 1.若将它们连接成如题图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，则R 2与D 并联的阻值小于电阻R 1，所以R 1两端电压U 1>12U 0，D 与R 2两端电压U 2<12U 0，由D 的I －U 图象可知，电压越小D 的电阻越大，所以此时R D >R 2.设题图丙中总电流为I ，则流过R 2的电流I 2>12I ，由P ＝I 2R 得P 1<4P 2，A 错误，C 正确；I D <12I <I 2，由P＝U 2R得P D <P 2，B 正确，D 错误． 答案：BC 三、非选择题9．四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m ，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V ，此时输入电动机的电功率为19 kW ，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103kg/m 3，重力加速度取10 m/s 2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m 3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)． 解析：(1)设电动机的电功率为P ，则P ＝UI ① 设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r ，则代入数据解得P r＝1×103 W③(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t.抽水高度为h，蓄水池容积为V，水的密度为ρ，则M＝ρV④设质量为M的河水增加的重力势能为ΔE p，则ΔE p＝Mgh⑤设电动机的输出功率为P0，则P0＝P－P r⑥根据能量守恒定律得P0t×60%×80%＝ΔE p⑦代入数据解得t＝2×104 s⑧答案：(1)1×103 W (2)2×104 s10．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103 kg.当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流I＝50 A，输出电压U＝200 V．在此行驶状态下，该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机．(g 取10 m/s2)(1)求汽车所受阻力；(2)若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中R1＝0.1 Ω，R2＝1 950 Ω，求电动机M的热功率．解析：(1)蓄电池输出功率P＝UI＝200×50 W＝104 W.90%P＝Fv，解得：汽车所受阻力F＝900 N.(2)电动机M两端电压U′＝U－IR1＝195 V.R2中电流I2＝U′/R2＝0.1 A，电动机输入电流I′＝I－I2＝49.9 A.电动机输入功率P＝U′I′＝9 730.5 W，输出功率P出＝90%P＝9 000 W.电动机M的热功率P热＝P－P出＝730.5 W.答案：(1)900 N (2)730.5 W11．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I＝100 mA.(1)求：该钻孔的深度；(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连，通电10 min，当截取的圆柱体长度为多少时，盐水产生的热量最多，最多为多少？解析：(1)盐水电阻R＝U/I＝1 000 Ω.由电阻定律R＝ρh/S，S＝πr2＝3.14×10－2m2.解得h＝100 m.(2)当圆柱体电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，盐水产生热量最多．电源内阻r ＝100 Ω，则截取的圆柱体内阻也应该等于R′＝100 Ω，圆柱体长度L＝R′S/ρ＝10 m.圆柱体与电源组成闭合电路，电流I′＝E/(r＋R′)＝1 A热量最多为Q＝I′2R′t＝6×104 J.答案：(1)100 m (2)10 m 6×104 J。

电流电阻电功及电功率(建议用时25分钟)1.(2019·杭州模拟)如图为一款纯电动汽车的铭牌,假设该车在额定功率下以100 km/h匀速行驶,则该车充满一次电后的最大行程约为( )A.50 kmB.100 kmC.150 kmD.200 km【解析】选C。

根据功W=Pt=qU,知按额定功率可以工作的时间为:t==h≈1.5 h,该车充满一次电后的最大行程约为100×1.5 km=150 km,故C正确,A、B、D错误。

2.(2017·浙江11月选考真题)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示,则这些电器一天消耗的电能约为( )电器消耗功率/W 工作时间/h电茶壶 2 000 1空调 1 200 3电视机100 2节能灯16 4路由器9 24A.6.1×103 WB.6.1×103 JC.2.2×104 WD.2.2×107 J【解析】选D。

一天消耗的电能E=P电茶壶t1+P空调t2+P电视机t3+P节能灯t4+P路由器t5,代入数值可得,E=2 000 W×1 h+1 200 W×3 h+100 W×2 h+16 W×4 h+9 W×24 h=6.08 kW·h≈2.2×107 J,故选D。

3.用电器距离电源为l,线路上的电流为I,已知输电线的电阻率为ρ。

为使在线路上的电压降不超过U,那么,输电线的横截面积的最小值为( )A. B. C. D.【解析】选B。

输电线的总长为2l,由公式R=,R=ρ得S=,故B正确。

【加固训练】把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在内阻不计的同一电源上,若要产生相等的热量,则两种方法所需的时间之比t串∶t并为( )A.1∶1B.2∶1C.4∶1D.1∶4【解析】选C。

串联后电阻为R1=2r,产生的热量为Q1=·t串=·t串;并联后电阻为R2=,产生的热量为Q2=·t并=·t并,若要Q1=Q2,所以有t串∶t并=4∶1。

功和功率一、选择题1．以下列图，力 F 大小相等，物体沿水平面运动的位移l 也相同，以下哪一种情况 F 做功最少()答案D分析 A 项中，拉力做功为：W＝ Fs；3B 项中，拉力做功为：W＝Fscos30°＝2Fs；C项中，拉力做功为：3Fs；W＝Fscos30°＝21D项中，拉力做功为：W＝Fscos60°＝2Fs；故 D 图中拉力 F 做功最小．2．(2018 ·海南 ) 某大瀑布的平均水流量为 5 900 m 3/s ，水的落差为 50 m．已知水的密度为1.00 ×10 3 kg/m 3. 在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为()A． 3× 106 W B．3×10 7 WC． 3× 108 W D． 3×109 W答案D分析设在很短时间t 内有质量为 m的水落下，重力做功的平均功率W mgh P＝＝t t水的质量m＝ρ Qt代入数据解得，P＝3×10 9 W.3.以下列图，圆滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个圆滑的重球．当整个装置沿水平面向左减速运动的过程中，关于重球所受各力做功情况的说法中错误是 ()A．重力不做功B．斜面对球的弹力必然做正功C．挡板对球的弹力可能不做功D．挡板对球的弹力必然做负功答案C分析对小球进行受力分析如图：重力方向与位移方向垂直，重力不做功，故A 项正确．由于整个装置向左减速运动，加速度水平向右，则N1≠ 0，N1的方向与位移方向相反，因此N1必然做负功．故C项错误， D 项正确．竖直方向受力平衡，则得N2≠ 0，且 N2与位移的夹角为锐角，斜面对球的弹力必然做正功．故B项正确．4. 以下列图，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动， A 沿着固定在地面上的圆滑斜面下滑， B 做自由落体运动．两物体分别到达地面时，以下说法正确的选项是()A．重力的平均功率 P A>P B B．重力的平均功率 P A＝ P BC．重力的瞬时功率P ＝P D．重力的瞬时功率P <PAB AB答案D分析依照功的定义可知重力对两物体做功相同，即W＝ W，自由落体时满足12h＝ gtB，沿AB2 h12s in θ，其中W斜面下滑时满足sinθ＝2gtA θ为斜面倾角，故 t >t ，由 P＝t知 P <P，A、BA B AB两项错误；由匀变速直线运动公式可知落地时两物体的速度大小相等，方向不相同，重力的瞬时功率 P A＝mgvsinθ， P B＝ mgv，显然 P A<P B，故 C 项错误， D项正确．5．(2018 ·黄浦区二模 ) 质量为 m的汽车，起动后沿平直路面行驶，若是发动机的功率恒为P，且行驶过程中碰到的阻力大小必然，汽车速度可以达到的最大值为v，那么当汽车的车v速为2时，汽车的瞬时加速度的大小为()P2PA. mvB. mv3P4PC. D.mv mv答案A分析当牵引力等于阻力时，速度最大，依照P＝Fv＝ fv 得，阻力的大小P f ＝ .v 2P Pv P2P F－ f v － v当速度为2时，牵引力 F＝v＝v，依照牛顿第二定律得，加速度a＝m＝m . 故 A项正2确， B、 C、D 三项错误．6．(2018 ·课标全国Ⅲ )( 多项选择) 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机经过竖井运送到地面．某竖井中矿车提升的速度大小 v 随时间 t 的变化关系以下列图，其中图线①②分别描述两次不相同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．关于第①次和第②次提升过程()A ．矿车上升所用的时间之比为 4∶5B ．电机的最大牵引力之比为2∶1C ．电机输出的最大功率之比为 2∶1D ．电机所做的功之比为4∶5答案 AC分析A 项，设第②次提升过程矿车上升所用的时间为t. 依照 v-t 图像的面积表示位移， 得：（ 2t 0 1v 0·2t－ t 0×2）＋ 2t2v 0 12 ＝2· 2 ＋ 2v 0(t －2t 0)解得 t ＝ 2.5t .因此第①次和第②次提升过程矿车上升所用的时间之比为2t 0∶ t ＝4∶5，故 A 项正确．B 项，两次矿车匀加速运动的加速度相同，因此电机的最大牵引力相等，故 B 项错误．C 项，设电机的最大牵引力为F. 第①次电机输出的最大功率为P 1＝ Fv 0，第②次电机输出的21 0，因此电机输出的最大功率之比为2∶1，故 C 项正确．最大功率为 P ＝F · 2v D 项，电机所做的功与重力做功之和为零， 因此电机做功之比为W ∶W ＝1∶1，故 D 项错误． 1 27. 以下列图， 在倾角为 θ 的斜面 ( 足够长 ) 上某点，以速度 v 0 水平抛出一个质量为 m 的小球，则在小球从抛出至走开斜面最大距离时，其重力的瞬时功率为( 重力加速度为 g)( )1A ． mgv sin θB. 2mgv sin θv 0 D ． mgv 0 tan θC ． mgcos θ答案D分析将平抛运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，则 y 方向上的分速度 v ＝ v sin θ，y 0y 方向上的加速度 a ＝gcos θ.y当 y 方向上的分速度为零时，小球距离斜面最远，则v y v 0sin θ v 0 tan θt ＝ y ＝＝a gcos θ g则竖直方向获得的速度为 v y ′＝ gt ＝ v 0tan θ，故重力的瞬时功率为P ＝mgv y ′＝ mgv 0tan θ，故 D 项正确．8．(2018 ·丹东一模 ) 一汽车在平直公路上行驶．从某时辰开始计时，发动机的功率 P 随时间 t 的变化以下列图．假设汽车所受阻力的大小 f 恒定不变．以下描述该汽车的速度v 随时间 t 变化的图像中，可能正确的选项是()答案A分析在 0～t 1时间内，若是匀速，则v-t图像是与时间轴平行的直线，若是是加速，v- t 图像先是圆滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在t 1～ t 2时间内，功率突然减小，由P＝ Fv 知，故牵引力突然减小，是减速运动，依照P＝ Fv，由于速度逐渐减小，且功率恒定，故牵引力逐渐增加；加速度减小，是加速度减小的减速运动，当加速度为0 时，汽车开始做匀速P2P2直线运动，此时速度v2＝F2＝f . 因此在 t 1～ t 2时间内，即 v-t图像也先是圆滑的曲线，后是平行于横轴的直线．故 A 项正确， B、 C、D 三项错误．9．(2018 ·温州模拟) 近几年有轨电车在我国多个城市开通运营．给该车充电的充电桩安装在公交站点，在乘客上下车的时间里可把电容器充满．假设这种电车的质量( 含乘客 )m＝ 15 t ，充电桩电能转变电车机械能的效率为75%，以速度 10 m/s 正常匀速行驶时，一次充满可连续正常行驶 5 km，电车碰到的平均阻力为车重的0.02倍，则 ()A．这种电车正常匀速行驶时发动机输出功率为3 3×10 WB．若某次进站从凑近没电到充满电，电车从充电桩所获得的能量为 1.5 ×10 7 JC．若某次进站从凑近没电到充满电用时20 s，则充电桩为电车充电时的平均功率为1×10 6 WD．若按电价 0.72 元/kW·h来计算，从凑近没电到充满电需要电费40.0 元答案C分析 A 项，电车的重力：G＝ mg＝15×10 3kg× 10 N/kg ＝1.5 ×10 5 N，所受阻力： f ＝ 0.02G ＝0.02 ×1.5 ×10 5 N＝ 3 000 N ，电车匀速行驶，则牵引力F＝ f ＝3 000 N ，电车正常匀速行W Fs4驶时的功率： P 行＝t＝t＝ Fv＝3 000 N ×10 m/s ＝3.0 ×10W，故 A项错误； B 项，电车每次充满电后连续正常行驶 5 km，电车做功： W＝Fs＝3×10 3N× 5× 103 m＝1.5 ×10 7J，电车W7从充电桩所获得的能量：E＝η＝2×10J，故 B 项错误； C 项，若某次进站从凑近没电到充E6满电用时20 s ，则充电桩为电车充电时的平均功率为P＝t＝1×10W，故 C项正确； D项，2×10 7若按电价0.72 元/kW·h来计算，从凑近没电到充满电需要电费Y＝0.72 ×3.6×106元＝ 4元，故 D 项错误．10．(2018 ·南平二模 )( 多项选择 ) 一辆灵巧车在平直的公路上由静止启动．以下列图，图线A 表示该车运动的速度与时间的关系，图线 B 表示该车的功率与时间的关系．设机车在运动过程中阻力不变，则以下说法正确的选项是()A． 0～ 22 s 内灵巧车先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速运动B．运动过程中灵巧车所受阻力为1 500 NC．灵巧车速度为 5 m/s 时牵引力大小为 3×10 3 ND．灵巧车的质量为562.5 kg答案BD分析 A 项，依照速度－时间图像可知，灵巧车先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做匀速运动，故 A 项错误； B 项，最大速度 v m＝ 12 m/s ，依照图线 B 可以机车的额定功率为：P0＝18 000 W，当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则阻力为：P018 000f ＝＝N＝1 500v m12N，故 B 项正确； C 项， 0～ 6 s 内的加速度为： a＝Δv 8242＝ m/s＝m/s ，匀加速运动的牵引Δt 63力为： F＝P618 000C 项错误；D 项，依照牛顿第二定律得： F＝8N＝ 2 250 N，保持不变，故v6－f＝ ma解得： m＝ 562.5 kg ，故 D 项正确．11．( 多项选择 ) 完好相同的两辆汽车，都拖着完好相同的拖车，以相同的速度在平直公路上以速度 v 匀速齐头并迸，汽车与拖车的质量均为 m，某一时辰两拖车同时与汽车走开此后，甲汽车保持原来的牵引力连续前进，乙汽车保持原来的功率连续前进，经过一段时间后甲车的速度变为 2v，乙车的速度变为 1.5v ，若路面对汽车的阻力恒为车重的0.1 倍，取 g＝10 m/s 2，则此时()A．甲乙两车在这段时间内的位移之比为4∶3B．甲车的功率增大到原来的 4 倍C．甲乙两车在这段时间内战胜阻力做功之比为12∶11答案CD分析汽车拖着拖车时做匀速运动，受牵引力F＝0.1 ×2mg， P1＝0.1 ×2mgv.拖车走开后，对甲车，由于保持牵引力不变，有 F－0.1mg＝ ma，2v＝ v＋ at ，联立解得 a＝ 1 m/s 2，t ＝v(s)，123212x1＝vt ＋2at＝2v ，对乙车，由于保持功率不变，由动能定理：P1t － 0.1mgx2＝2m(1.5v)－1 2 2.752x1312，A 项错误；甲车的功率与速度成正比，故B项错mv，解得 x＝v ，故有＝＝222x2 2.7511W x112W′Fx3误；汽车战胜阻力做功为11＝1W＝fx ，故＝＝，C 项正确；而牵引力做功之比＝，W2x211W2′P1 t2 D项正确．12.(2018 ·衡水一模 )( 多项选择 ) 依照列车显示屏上的速度显示每隔五秒钟记录一次速度值，画出了从列车启动到达到标准速度的一段时间内的速度－时间图线．以下列图．其中OA段为直线， AB 段为曲线， BC 段为直线 .60 s 后，列车以额定功率行驶．经过查阅资料可知动车组列车总质量为600 t ，列车运起色械阻力恒为4200 km/h 以1.46 ×10 N，列车运行速度在下时空气阻力 f风＝ kv 2(k ＝6.00 N ·m－2·s2， v 为列车速度 ) ．小明依照以上信息做出的以下判断正确的选项是 ()A．启动最初60 s 时间内动车组牵引力和空气阻力做的总功约 1.3 ×10 7 JB．动车组的额定功率可达3 9.6 ×10 kWC．列车速度为 180 km/h 时的加速度约为0.27 m/s2D．以标准速度匀速行驶时的空气阻力为 6.0 ×10 4 N答案BC分析 A 项， 108 km/h ＝ 30 m/s ， 180 km/h ＝ 50 m/s ， 360 km/h ＝100 m/s11由图可知，在前 60 s 内，物体的位移是：x＝2v1 t1＝2×30×60 m＝900 m 前 60 s 内，牵引力、机械阻力与空气阻力做功，由动能定理可得：12(F － f 1－ f 2)x ＝2mv1可知，在启动最初60 s 时间内动车组牵引力和空气阻力做的总功：12W＝ (F － f 2)x ＝2mv1＋ f 1x7v1B 项，由题图可知，0～ t 1阶段，汽车做匀加速直线运动，a＝t 1，当速度是 30 m/s 时，空气阻力： f 21＝ kv 12＝6.00 ×30 2 N＝ 5 400 N由牛顿第二定律可得： F － f1－ f21＝ ma，1代入数据联立得，15N，F ＝3.2 ×10因此，机车的功率：P＝ F1v1＝3.2 ×10 5× 30 W＝9.6 ×10 6W＝9.6 ×10 3 kW. 故 B 项正确；C项，列车速度为180 km/h ＝50 m/s 时的加速度的牵引力：P， f 22＝k·v2 F2＝v2由牛顿第二定律可得：F2－ f 1－ f 22＝ma′代入数据，联立得： a′≈ 0.27 m/s2. 故 C项正确；D项，在标准速度匀速行驶时的：P＝ F v；33匀速运动时，受力平衡，得：F3＝ f 1＋ f 23代入数据，联立得： f 23＝8.14 ×10 4N ，故 D项错误．二、非选择题13．质量为 1.0 ×10 3 kg 的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为 2 000 N，汽车发动机的额定输出功率为 5.6 ×10 4 W，开始时以a＝ 1 m/s2的加速度做匀加速运动(g ＝10 m/s 2) ．求：(1) 汽车做匀加速运动的时间t 1；(2)汽车所能达到的最大速率；(3)若斜坡长 143.5 m ，且认为汽车到达坡顶从前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？答案(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s分析(1) 由牛顿第二定律得F－mgsin30°－ F f＝ ma设匀加速过程的末速度为v，则有 P＝Fvv＝ at 1解得 t 1＝ 7 s(2)当达到最大速度 v m时， a＝ 0，则有P＝(mgsin30 °＋ F f )v m解得 v m＝ 8 m/s12(3)汽车匀加速运动的位移 x1＝2at 1在后一阶段对汽车由动能定理得1212Pt 2－(mgsin30 °＋ F f )x 2＝ mv m－ mv又有 x＝ x1＋ x2解得 t 2＝ 15 s故汽车运动的总时间为t ＝ t 1＋ t 2＝22 s.。

课时作业21 电流、电阻、电功、电功率时间：45分钟 满分：100分一、选择题(8×8′＝64′ ) 1.图1如图1所示，有A 、B 、C 、D 四个电阻，它们的I —U 关系如图1所示，其中电阻最小的是( )A ．AB ．BC ．CD ．D解析：因为在I —U 图象中，图线的斜率k ＝I U ＝1R，故斜率越大，电阻越小，因而A 的电阻最小．答案：A2．一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220 V ，在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用如下图所示的图象表示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是( )图2解析：图象中的斜率表示电阻，斜率越大，电阻越大，如果是曲线，表示电阻在不同的电压、电流时它的电阻是变化的，这时的电阻可以用该点和原点的连线的斜率来表示，温度越高，电阻率越大，电阻也就越大．灯泡在电压增大过程中的电流增大，温度升高，电阻变大，所以B 正确．A 图表示电阻不变，C 表示电阻变小，D 表示先变大后变小，故答案选ACD.答案：ACD3. 2011·上海综合 家用电器即使没有使用，只要插头插在电源上处于待机状态，就会消耗电能．根据下表提供的数据，估算这些电器待机1天耗电约为( )C ．0.9度D ．1.2度解析：1度＝118×3600 J＝3.6×118 J ，这些用电器一天耗电W ＝Pt ＝(4＋1＋4＋2)×24×3600 J＝9.5×118 J ＝0.3度．故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A4．对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( ) A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10 R B ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的UI比值不变 D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零解析：设原电阻R ＝ρl S ，当l ′＝10 l 时，由体积不变原理求得截面积变成S ′＝110S ，所以电阻变为R ′＝ρl ′S ′＝ρ10 l 110 S＝100 R ，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12R 的电阻并联，其总阻值为14R ，B 正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R ＝ρl S＝U I将逐渐增加，C 错误；这种现象叫超导现象，D 正确．答案：BD图35．有四盏灯，如图3所示连接在电路中，L 1和L 2都标有“220 V,100 W”字样，L 3和L 4都标有“220 V,40 W”字样，把电路接通后，最暗的是( )A ．L 1B ．L 2C ．L 3D ．L 4解析：由题目给出的额定电压和额定功率可以判断出R 1＝R 2＜R 3＝R 4，即R 4＞R 1＞R 2·R 3R 2＋R 3.由串联电路功率的分配知P 4＞P 1＞(P 2＋P 3)，而P 2与P 3的大小可由并联电路的功率分配知P 2＞P 3，所以四只灯消耗的实际功率大小关系为P 4＞P 1＞P 2＞P 3，故最暗的灯是L 3.答案：C6．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的灯泡，下列说法正确的是( ) A ．接在110 V 的电路上时的功率为20 W B ．接在110 V 的电路上时的功率为10 W C ．接在440 V 的电路上时的功率为160 W D ．接在220 V 的电路上时的功率为 40 W解析：由P ＝U 2R可知R 一定时，P ∝U 2所以当U ＝110 V ＝U 额2时，P ＝P 额4＝10 W当U ＝440 V ＞U 额时，灯泡烧坏 当U ＝220 V ＝U 额时，P ＝P 额＝40 W. 答案：BD图47．如图4所示的电路中，理想电流表A 1的读数为1.2 A ，理想电流表A 2的读数为2 A ，则( )A ．R 1＜R 2，表A 的读数为3.2 AB ．R 1＞R 2，表A 的读数为3.2 AC ．R 1＝R 2，表A 的读数为4 AD ．R 1＞R 2，表A 的读数无法判断 解析：图5电流表为理想电流表，其等效电路图如图5所示．由图知四个电阻并联连接，A 的读数为A 1和A 2的读数之和，因A 1的读数小于A 2的读数，则流过电阻R 1的电流大于流过电阻R 2的电流，又因R 1与R 2两端电压相同，故R 1＜R 2.答案：A图68．家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度．如图6所示是电熨斗的电路图．旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况．现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、4之间的连接是下图中所示的哪一个( )图7解析：以U 表示电源电压，R 表示图中每根电阻丝的电阻，在图中所示的各种连接法中，由于接法不同，各种电路中电阻丝发热的情况不同，因而电熨斗可以得到多挡的温度．在图A 所示的接法中，两根电阻丝并联接入电路，其总电阻为R2，则此时电熨斗得到的总功率为P A ＝2U2R；在图B 所示的接法中，仅有左侧一根电阻丝接入电路通电，右侧一根电阻丝中无电流，故此时电熨斗的总功率为P B ＝U 2R；在图C 所示的接法中，电源实际上被断开了．使整个电熨斗中无电流通过，此时电熨斗的总功率为P C ＝0.在图D 所示的接法中，是两根电阻丝串联接入电路，其总电阻为2R ，则此时电熨斗消耗的总功率为P D ＝U 22R.答案：A二、计算题(3×12′＝36′)9．一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压，现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图8(a)和(b)所示．测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，求此时加在电热水壶上的实际电压．图8解析：设电热水壶的电阻为R则R ＝U 2P ＝22021500 Ω＝484 15Ω电能表转1转的能量为：3600×1033000 J ＝1200 J设电热水壶的实际电压为U则U 2Rt ＝125×1200 J，∴U ＝200 V. 答案：200 V10．有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m ＝50 kg ，电路电压为120 V ，当电动机以v ＝0.9 m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I ＝5 A ，求：(1)电动机线圈的电阻R 等于多少． (2)电动机对该重物的最大提升速度是多少．(3)若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又为多大．(取g ＝10 m/s 2)解析：电动机是非纯电阻，它从电路获取的电功率一部分转化为提升重物用的机械功率，另一部分则转化为线圈电阻上的发热功率，三者关系应满足能量守恒．由于电动机线圈电阻及电路电压一定，调节输入电动机线圈的电流，则电动机就有可能获得最大机械功率．因电动机工作时为非纯电阻，输入电压U ＞IR .电动机因故不能转动时，电动机为纯电阻，输入电压U ＝IR ，故输入电流增大，电动机消耗的功率也增大，如果此时电动机消耗的功率比正常工作时消耗的功率大很多，电动机在这种状态下工作就有可能被烧坏．答案：(1)设电动机输入功率为P ，输出功率为P 1，热消耗功率为P 2，则有P ＝P 1＋P 2＝mgv ＋I 2RR ＝UI －mgv I 2＝120×5－50×10×0.952Ω ＝6 Ω(2)P 1＝P －P 2＝UI －I 2R ＝－R (I －U 2R )2＋U 24R当U 2R ＝I 时，P 1有最大值为U 24R当I ＝U 2R ＝10 A ，电动机的输出最大功率P 1大＝U 24R＝600 W由于P 1大＝mgv 大，有v 大＝P 1大mg＝1.2 m/s (3)因电动机不能转动，此时电路中电流最大，最大电流为I 大＝U R＝20 A ，电动机消耗的功率也最大P 2大＝I 大2R ＝2400 W图911．如图9所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R 0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A ，电压表的量程为3 V.(1)根据传感器上的标注，计算传感器的电阻和额定电流．(2)若电路元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a 、b 之间所加的电源电压最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过了1 Ω，则该传感器就失去作用，实际检测时，将一个恒定的电源加在图中a 、b 之间(电源电压小于上述所求的电压的最大值)，闭合开关S ，通过调节R 0来改变电路中的电流和R 0两端的电压，检测记录如下：用？此时a 、b 间所加的电压是多少？解析：(1)传感器的电阻R 传＝U 传2/P 传＝10 Ω， 传感器的额定电流I 传＝P 传/U 传＝0.9/3 A ＝0.3 A.(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I ＝I 传＝0.3 A 此时电源电压最大值U m ＝U 传＋U 0U 传传感器的额定电压，U 0为R 0调至最大值R 0m ＝10 Ω时R 0两端的电压，即：U 0＝I 传R 0m＝0.3×10 V＝3 V所以电源电压的最大值U m ＝U 传＋U 0＝6 V.(3)设实际检测时加在a 、b 间的电压为U ，传感器的实际电阻为R ′传，根据第一次实验记录数据由：U＝R′传I1＋U1，即：U＝0.16×R′传＋1.48 根据第二次实验记录数据由：U＝R′传I2＋U2即：U＝0.22×R′传＋0.91，解得：R′传＝9.5 Ω，U＝3 V.传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R′传＝10 Ω－9.5 Ω≤0.5 Ω此传感器仍然可以使用．答案：(1)10 Ω0.3 A (2)6 V (3)可以使用U＝3 V。

2018高考物理一轮总复习第七章恒定电流第21讲电流电阻电功及电功率实战演练编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018高考物理一轮总复习第七章恒定电流第21讲电流电阻电功及电功率实战演练）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第21讲电流电阻电功及电功率1．（2015·上海卷)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束,其电流强度为1。

2×10－5 A，则在1 s内发射的重离子个数为（e＝1。

6×10－19 C)（B) A．3。

0×1012B．1。

5×1013C．7。

5×1013］D．3。

75×1014解析：1 s内发射的重离子的电荷量为Q＝It＝1.2×10－5 C,每个重离子的电荷量为5e,则通过的重离子数为n＝错误!＝错误!＝1.5×1013(个），选项B正确．2．（2013·安徽卷）用图甲的电路可以测量电阻的阻值．图中R x是待测电阻，R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1,PN＝l2,则R x的阻值为( C)A．l1l2RB．错误!R0C．错误!R0D．错误!R0解析：电流表G中的电流为零,表示电流表G两端电势差为零(即电势相等)，则R0与R l1两端电压相等，R x与R l2两端电相等，其等效电路图如图乙所示．I1R0＝I2R l1，I1R x＝I2R l2。

第1讲电流电阻电功及电功率时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共13小题，每小题6分，共78分。

其中1～10题为单选，11～13题为多选)1．某一导体的伏安特性曲线如图中AB段所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A．B点的电阻为12 ΩB．B点的电阻为40 ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω答案 B解析A点电阻R A＝31.0×10－1Ω＝30 Ω，B点电阻R B＝61.5×10－1Ω＝40 Ω，故A错误，B正确；ΔR＝R B－R A＝10 Ω，故C、D错误。

2.两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为( )A．2∶1 B.1∶2C.6∶1D.1∶6答案 B解析两导线串联，电流相等，I1＝I2，由U＝IR＝IρLS知U­L图象的斜率k＝IρS，而Iρ相同，则S1S2＝k2k1＝12，故B正确，A、C、D错误。

3．(2019·某某模拟)夏天使用电风扇时，若不慎扇叶被卡住，风扇容易烧毁。

已知电风扇正常工作时电功率为P，发热功率为P0，当风扇被卡住时热功率为(两端的电压仍不变)( ) A．P B.P－P0C.P2P0D.PP0答案 C解析设电风扇额定电压为U，额定电流为I，内阻为r，由题意得：P＝UI，P0＝I2r，则当风扇被卡住时热功率为：P′＝U2r＝(PI)2P0I2＝P2P0，故C正确。

4.一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。

棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。

在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流，则自由电子定向运动的平均速率为( )A.UneρL B.US2neρLC.neρLD.neρSLU答案 A解析电流的微观表达式I＝neSv，又I＝UR，R＝ρLS，得v＝UneρL，故选A。

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关闭Word文档返回原板块.课时提升作业（二十一）（40分钟，100分）一、选择题（本大题共10小题,每小题7分，共70分.每小题只有一个选项正确）1。

（2013·苏州模拟)一台电动机，额定电压是100V,电阻是1Ω.正常工作时，通过的电流为5A，则电动机因发热损失的功率为( ）A.500 W B.25 W C。

1 000 W D.475 W2。

（2013·梅州模拟)下列说法中错误的是( )A.由R=可知,电阻与电压、电流都有关系B。

由R=ρ可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系C.金属的电阻率随温度的升高而增大D.所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零3.（2013·泰州模拟）一导体的伏安特性曲线如图AB段（曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( ）A。

B点的电阻为12ΩB.B点的电阻为40ΩC。

导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD。

导体的电阻因温度的影响改变了9Ω4。

(2013·广州模拟）有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是( ）A.甲、乙两导体的电流相同B.乙导体的电流是甲导体的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5。

如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U,测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为（）A.I2R B。

C.UI D。

UI—I2R6。

(2013·泰安模拟)有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V，60W"。

现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量( )A.日光灯最多B。