2016课堂高考物理大一轮361度全程复习课件：必修1第1章第1节---描述运动的基本概念 (31)

P入t＝P机t＋I2Rt
解得驱动电机的内阻R＝3 Ω 驱动电机的机械效率 η＝P机/P入×100%＝90%. 【答案】 (1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Ω 90%
1．在如图7－2－14所示的电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，
以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标， 则U随x变化的图线应为下图中的( )
【答案】 (1)5 A
(2)550 W
(3)535 W
1．(2009·天津高考)为探究小灯泡L的伏安特性，连好图7－2－5所示 的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零
开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组
读数描绘出的U－I图象应是选项中的( )
【解析】
如图7－2－3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7－2－3乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻
率ρ是多少？
【自主解答】 由题图乙可求得电解液的电阻为： U 10 R＝ ＝ Ω＝2 000 Ω I 5×10－ 3 由题图甲可知电解液长为：l＝a＝1 m 截面积为：S＝bc＝0.02 m2 l 结合电阻定律：R＝ρ ，得 S RS 2 000×0.02 ρ＝ ＝ Ω·m＝40 Ω·m. l 1
1．实验室用的小灯泡的伏安特性曲线可用图象表示的是(
)
【解析】 灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出 可见光，随着温度的升高，灯丝的电阻率随之增大，电阻增大，在 I－ U图象上对应点的斜率会逐渐减小，故选项C正确． 【答案】 C
1．电功
(1)公式：W＝ IUt .
(2)适用条件：适用于 任何电路 ． (3)实质：电能转化为 其他 形式的能的过程． 2．电功率 (1)公式：P＝ IU . (2)适用条件：适用于任何电路． 3．电热 Q＝ I2Rt
电功率与实际应用结合
如图7－2－13所示，2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气 势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电 动彩车总质量为6.75×103 kg，当它匀速通过天安门前500 m的检阅区域 时用时250 s，驱动电机的输入电流I＝10 A，电压为300 V，电动彩车行 驶时所受阻力为车重的0.02倍．g取10 m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机 的内阻发热损耗能量，求：
(焦耳定律)．
4．电热功率 P＝ I2R .
2．如图7－2－1所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充
电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电．下列说法正确的是(
A．电能转化为化学能的功率为0.12 W B．充电器输出的电功率为0.14 W C．充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D．充电器把0.14 W的功率储蓄在电池内
小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻R增大，
故正确的选项为C.
【答案】 C
2．(2007·海南高考)一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W 与36 V．若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的 电功率( ) B．小于36 W，大于9 W D．小于9 W
A．等于36 W C．等于9 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为60 W
【解析】 灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得 110 V 电压，且干 60 W 路电流 I＝ I 灯＝ ，则电解槽消耗的功率 P＝P 灯＝60 W，C 对 A 错； 110 V 电解槽的发热功率 P 热＝ I2R＝1.3 W，B 错；整个电路和消耗的功率 P 总＝ 60 W 220 V× ＝120 W，D 错． 110 V
【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】 B
3．有一家用电熨斗，其电路结构如图7－2－16所示，改变内部连线方
式可以使电熨斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡，
下图是它的四种不同的连接方式，其中能获得高挡温度的是( )
【解析】 电熨斗工作时，工作电压不变，由P＝U2/R知，电路总电
阻R最小时，即R1、R2并联后电阻最小，能使其获得高挡温度，D正
确． 【答案】 D
4．有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V,60 W”的灯泡串 联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( A．电解槽消耗的电功率为120 W B．电解槽的发热功率为60 W )
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，驱动电机的输入电流I＝50 A，电 压U＝300 V．在此行驶状态下： (1)求驱动电机的输入功率P电； (2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机 械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2)． 【解析】 (1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×104 W. (2)在匀速行驶时P机＝0.9P电＝Fv＝Ffv， Ff＝0.9P电/v 得汽车所受阻力与车重之比Ff/mg＝0.045. 【答案】 (1)1.5×104 W (2)0.045
第二节
欧姆定律
电功及电功率
1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成 正比 ，跟导体的电 阻R成 反比 ． 2．公式：I＝ . 3．适用条件：适用于 金属 和 电解液 导电，适用于纯电阻电路． 4．导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示 电流I ， 画出的I－U关系图线． (1)线性元件：伏安特性曲线是 直线 的电学元件，适用于欧姆定 律．(2)非线性元件：伏安特性曲线为 曲线 的电学元件， 不适用 于 欧姆定律．
【答案】
C
5．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图7－2－18，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多少？
【解析】 电动机未启动时 U 灯＝E－I1r＝(12.5－10×0.05) V＝12 V 电灯功率 P 灯＝U 灯 I＝120 W 电动机启动时 U 灯′＝E－I2r＝(12.5－58×0.05)V＝9.6 V U2 设电灯阻值不变，由 P＝ R U灯′ 2 9.6 可得 P′＝( ) ×P 灯＝( )2×120 W＝76.8 W 12 U灯 电功率的减少量 ΔP＝P 灯－P′＝(120－76.8) W＝43.2 W.
【答案】 (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω
如图7－2－4所示，有一个提升重物用的直流电动机，电动机铭牌有 “电机内阻r＝0.6 Ω”的标志，如果已知电路中的固定电阻R＝10 Ω， 电路两端电压U＝160 V，电压表的示数U′＝110 V．根据以上数据试计 算： (1)通过电动机的电流； (2)电动机的输入功率；
(2)电动机提升重物的机械功率 P 机＝ Fv＝(4×3/30) W＝0.4 W. 根据能量关系 P 入＝P 机＋PQ，得生热的功率 PQ＝P 入－P 机＝(0.6－0.4)W＝0.2 W. 所生热量 Q＝PQt＝0.2×30 J＝6 J. (3)根据焦耳定律 Q＝I2Rt，得线圈电阻 Q 6 R＝ 2 ＝ 2 Ω＝5 Ω. I t 0.2 ×30
【解析】 当灯泡两端加36 V的电压时，灯泡能够正常工作，消耗的
电功率为36 W，此时灯泡的电阻为36 Ω.当灯泡两端加上18 V的电压时， 灯泡不能正常工作，消耗的电功率必然小于36 W，而此时灯丝的温度
要比加36 V时的低，则工作时的电阻必然小于36 Ω，则由公式P＝
可以得出此时消耗的电功率要大于9 W，故B选项正确． 【答案】 B
(1)驱动电机的输入功率；
(2)电动彩车通过天安门前时牵引 汽车前进的机械功率； (3)驱动电机的内阻和机械效率．
【解析】 (1)驱动电机的输入功率 P入＝UI＝300 V×10 A＝3 000 W.
(2)电动彩车通过天安门前的速度v＝s/t＝2 m/s
电动彩车行驶时所受阻力为 f＝0.02mg＝0.02×6.75×103×10 N＝1.35×103 N 电动彩车匀速行驶时F＝f，故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前 进的机械功率 P机＝Fv＝2 700 W. (3)设驱动电机的内阻为R，由能量守恒定律得：
)
【解析】 充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电池充电 时的热功率为P热＝I2r＝0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总
－P热＝0.12 W，因此充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内，故A、B、
C正确，D错误． 【答案】 ABC
1.线性元件和非线性元件
1 2．线性元件的图线为一条过原点的直线，斜率为一定值 k＝ .非线性 R 元件的图线为一条曲线，在不同状态时比值不同，但在每个电压下仍然有 U R＝ ，只不过随着 U、I 的改变，R 的值不同． I
(3)电动机的输出功率．
【解析】 (1)电阻 R 与电动机串联，所以电流相等，对电阻 R 根据欧 姆定律由串并联的规律可得： U－U′ 160－110 V I＝ ＝ ＝5 A. R 10 Ω (2)电动机的输入功率 P 入＝ IU′＝5×110 W＝550 W. (3)电动机的发热功率 Pr＝ I2r＝ 52×0.6 W＝15 W， 电动机的输出功率 P 出＝P 入－Pr＝535 W.
3．(2009·江苏高考)在如图7－2－6所示的闪光灯电路中，电源的
电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时， 闪光灯才有电流通过并发光．正常工作时，闪光灯．电源的电动势E一定小于击穿电压U B．电容器所带的最大电荷量一定为CE C．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D．在一个闪光周期内，通过电阻R的 电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等