2019版一轮优化探究物理(鲁科版)练习：第八章电路的基本规律及应用含解析

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考点一
电流的概念及表达式 (自主学习型)
公式 适用范围 字母含义 n：导体单位体积内 的自由电荷数 从微观上 看 n、 q、 S、 v 决定了 I 的大小 公式含义
微观 式
I＝ nqSv
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三、电功、电功率、焦耳定律 1．电功 (1)定义：导体中的自由电荷在 电场力作用下定向移动，电场力 做的功称为电功． (2)公式： W＝qU＝IUt .
(3)电流做功的实质：电能转化为其他形式能的过程． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的 快慢． W (2)公式： P＝ t ＝IU .
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■ 思维判断 (1)导体中只要有电荷运动就形成电流．( × ) (2)欧姆定律适用于金属导电和气体导电．( × ) (3)导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成 反比．( × ) (4)电阻率是由导体本身决定的．( √ )
说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设带 电荷量为 e 的电子以速率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为 r 的匀速圆周运动，其电流的等效电流 I 的大小和方向为( ve A. ，顺时针 2πr ve C. ，逆时针 2πr ve B. ，顺时针 r ve D. r ，逆时针
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第1节电路的根本概念与规律根底必备1.关于电流,如下说法中正确的答案是( C )A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B.电子运动的速率越大,电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量解析:电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,故A错误,C正确;电流的微观表达式I=neSv,电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定,故B错误;矢量运算遵循平行四边形定如此,标量的运算遵循代数法如此,电流的运算遵循代数法如此,故电流是标量,故D错误.2.如下说法中正确的答案是( D )A.由R=可知,电阻与电压、电流都有关系B.由R=ρ可知,电阻只与导体的长度和横截面积有关系C.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小D.所谓超导现象,就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象解析:R=是电阻的定义式,R与电压和电流无关,故A错误;而R=ρ是电阻的决定式,即电阻与ρ,l,S都有关系,故B错误;电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故C错误;当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象,故D正确.3.(2019·湖南株洲质检)如图为某控制电路的一局部,AA'的输入电压为24 V,如果电阻 R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=3 kΩ,如此BB'不可能输出的电压是( D )A.12 VB.8 VC.6 VD.3 V解析:假设两开关都闭合,如此电阻R1和R2并联,再和R串联,U BB'为并联电路两端电压,U BB'=U AA'=6 V,假设S1闭合,S2断开,如此R1和R串联,U BB'=U AA'=12 V,假设S2闭合,S1断开,如此R2和R串联,U BB'=U AA'=8 V,假设两者都断开,如此电路断路,U BB'=0,故D项不可能.4.(多项选择)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下列图,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,如此如下说法中正确的答案是( BD )A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小B.对应P点,小灯泡的电阻为R=C.对应P点,小灯泡的电阻为R=D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小解析:由于灯泡的电阻在图线上的每一点都是R=,由图线不难看出,随电压的增大,电流的增加变得越缓慢,I U图线I与U的比值逐渐减小,电阻变大,应当选项A错误;对应P点灯泡电阻为R=,应当选项B正确,C错误;小灯泡的功率P=I2U1,所以选项D正确.5.如下列图,电动机与小灯泡串联接入电路,电动机正常工作.此时流过小灯泡的电流为I1,它两端的电压为U1,电阻为R1,消耗的功率为P1;流过电动机的电流为I2,它两端的电压为U2,电动机内阻为R2,消耗的功率为P2.如此如下等式正确的答案是( C )A.=B.=C.=D.=解析:串联电路中I1=I2,由于电动机不是纯电阻元件,欧姆定律不再适用,所以≠,与关系不确定,故A,B错误;由P=UI可知C正确;由于P1=R1,但P2≠R2,故D错误.6.如下列图电路中,电压U保持不变,当开关S断开时,理想电流表的示数为0.6 A;当开关S闭合时,理想电流表的示数为0.9 A.如此两电阻阻值之比R1∶R2为( A )A.1∶2B.2∶1C.2∶3D.3∶2解析:由欧姆定律I=得,电压一定时,电流与电阻成反比,如此有==,整理得=,故A 正确.7.如下列图为某家庭使用的智能电饭煲的铭牌.假定该家庭用此电饭煲每天煮饭两次,每次在额定功率下工作30 min,电价1 kW·h为0.54元.如此该电饭煲( D )A.工作时的额定电流为0.41 AB.保温时的电流为0.2 AC.每次煮饭需消耗电能4.5 kW·hD.一年因煮饭而产生的电费约为177元解析:由铭牌信息知,额定电流I===4.1 A,选项A错误;保温时电流I'==≈0.14 A,选项B错误;每次煮饭消耗电能E1=900×10-3kW×h=0.45 kW·h,选项C错误;一年因煮饭而产生的电费为0.45×2×365×0.54元=177.39元,选项D正确.8.(多项选择)下表列出了某品牌电动自行车与所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.假设该车在额定状态下以最大运行速度行驶,如此( AD )自重40 kg 额定电压48 V载重75 kg 额定电流12 A最大行驶速度20 km/h 额定输出功率350 WA.电动机的输入功率为576 WB.电动机的内电阻为4 ΩC.该车获得的牵引力为104 ND.该车受到的阻力为63 N解析:由于U=48 V,I=12 A,如此P入=IU=576 W,选项A正确;因P入=P出+I2r,如此r=Ω=Ω,选项B错误;由P出=Fv=F f v,得F=F f=63 N,应当选项C错误,D正确.能力培养9.(2019·河北石家庄模拟)(多项选择)如下列图是利用DIS测定电动机效率的电路.图中方框A,B,C为传感器,实验中,通过B,C测得的物理量的数值分别是x,y,由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度,如此以下说法正确的答案是( BD )A.A为电流传感器B.B为电压传感器C.电动机的输出功率为xyD.电动机的效率为×100%解析:A与计算机相连,是数据采集器;B与电动机并联,是电压传感器;C与电动机串联,是电流传感器,故A错误,B正确.电压表读数是x,电流表读数是y,故电动机输入功率为P入=xy;消耗的电能是xyt,产生的机械能等于重力势能的增加量mgh,故效率η=×100%,故C错误,D正确.10.(多项选择)在如图(甲)所示的电路中,L1,L2,L3为三个一样规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示.当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,如此此时( BD )A.L1上的电压为L2上电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75 WC.L2的电阻为12 ΩD.L1,L2消耗的电功率的比值大于4∶1解析:电路中的总电流为0.25 A,L1中电流为0.25 A,由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 V,L1消耗的功率为P=UI=0.75 W,选项B正确;根据并联电路规律,L2中电流为0.125 A,由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V,L1的电压大约为L2电压的10倍,选项A错误;由欧姆定律,L2的电阻R==Ω=2.4 Ω,选项C错误;L2消耗的电功率P=UI=0.3×0.125 W=0.037 5 W,L1,L2消耗的电功率的比值大于4∶1,选项D正确.11.有一块满偏电流I g=1 mA,内阻R g=100 Ω的小量程电流表.(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表;(2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表,请画出电路图,并计算有关数据.解析:(1)小量程电流表的满偏电压U g=I g R g=0.1 V<U,因此需串联一个适当的分压电阻,即可将其改装成电压表,改装的电路如下列图由欧姆定律得U=I g(R g+R x),解得R x=-R g=9 900 Ω.(2)小量程电流表的满偏电流I g<I,要将其改装成大量程电流表,应给其并联一个适当的分流电阻,改装的电路如下列图,由并联电路电压相等得I g R g=(I-I g)R x,解得R x=R g=Ω≈0.17 Ω.答案:见解析12.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.(1)假设不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率;(2)假设有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm3,当在其两底面上加上1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA,求圆柱体的圆面半径和高.解析:(1)由电阻定律R=ρ得ρ==Ω·m=8×106Ω·m.(2)由局部电路欧姆定律I=和R=ρ,得=,联立圆柱体体积公式V=πr2h,代入数据解得h=0.02 m=2 cm,r=0.04 m=4 cm.答案:(1)8×106Ω·m(2)4 cm2 cm13.一台电风扇,内阻为20 Ω,接上220 V电压后正常工作,消耗功率66 W,求:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?(3)如果接上电源后,电风扇的扇叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流以与电动机消耗的电功率和发热功率是多少?解析:(1)因为P入=IU所以I== A=0.3 A.(2)电风扇正常工作时,转化为内能的功率为P内=I2R=0.32×20 W=1.8 W转化为机械能的功率为P机=P入-P内=66 W-1.8 W=64.2 W电风扇正常工作时的效率为η===×100%≈97.3%.(3)电风扇的扇叶被卡住后,通过电风扇的电流I== A=11 A电动机消耗的电功率P=IU=11×220 W=2 420 W.电动机的发热功率P内=I2R=112×20 W=2 420 W.答案:(1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3% (3)11 A 2 420 W 2 420 W。

59 部分电路及其规律[方法点拨] (1)欧姆定律是分析串并联电路的基础，是电表改装的基础．把表头当作一个会读出自己两端电压和流过自己电流的电阻，分析电路的串并联结构．(2)注意电阻的定义式和决定式、电功率与热功率区别．1．(2017·北京朝阳区模拟)现有规格为“220 V ,36 W”的排气扇，如图1所示，排气扇电动机的线圈电阻为40 Ω.当正常工作时，排气扇的( )图1A ．通电电流计算式为I ＝22040 AB ．输出功率计算式为P 出＝(36－220240) W C ．发热功率计算式为P 热＝(36220)2×40 W D ．电功率大于36 W2．(2018·福建三明一中模拟)把六个相同的小灯泡接成如图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2A ．P 甲＝P 乙B ．P 甲＝3P 乙C ．P 乙＝3P 甲D ．P 乙＞3P 甲3．(2018·河北邢台质检)P 1和P 2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P 1的上下表面积大于P 2的上下表面积，将P 1和P 2按图3所示接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是( )图3A ．若P 1和P 2的体积相同，则通过P 1的电流大于通过P 2的电流B ．若P 1和P 2的体积相同，则P 1的电功率等于P 2的电功率C ．若P 1和P 2的厚度相同，则P 1两端的电压等于P 2两端的电压D ．若P 1和P 2的厚度相同，则P 1两端的电压大于P 2两端的电压4．(2017·湖南株洲一模)如图4为某控制电路的一部分，已知AA ′的输入电压为24 V ，如果电阻R ＝6 kΩ，R 1＝6 kΩ，R 2＝3 kΩ，则从BB ′不可能输出的电压是( )图4A ．12 VB ．8 VC ．6 VD ．3 V5．(2017·重庆一诊)利用如图5所示电路可测量待测电阻R x 的阻值．定值电阻R 1、R 2阻值已知，闭合电键S ，调节电阻箱接入电路阻值为R 3时，电流表示数为零，则R x 阻值等于( )图5A ．R 2 B.R1R2R3 C.R1R3R2 D.R3R2R16．如图6所示，虚线框内为改装好的电表，M 、N 为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G 的满偏电流为200 μA ，已测得它的内阻为495.0 Ω，图中电阻箱读数为5.0 Ω，现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知()图6A．M、N两端的电压为1 mVB．M、N两端的电压为100 mVC．流过M、N的电流为2 μAD．流过M、N的电流为20 mA7．(多选)在图7所示电路中，R1＝100 Ω，R2＝200 Ω，R3＝80 Ω，C＝20 μF，电源电动势为12 V，电源内阻不计，闭合开关后，若要使电容器所带电荷量为4×10－5 C，则R4的阻值应为()图7A．40 Ω B．80 ΩC．160 Ω D．400 Ω8．(多选)如图8甲所示，其中R两端电压U随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V(内阻不计)，且R1＝1 000 Ω(不随温度变化)．若改变R2，使AB与BC间的电压相等，这时()图8A．R的阻值约为1 000 ΩB．R的阻值约为1 333 ΩC．通过R的电流为1.5 mAD．通过R的电流为2.0 mA9．(多选)在如图9所示的电路中，定值电阻R的阻值为10 Ω，电动机的线圈电阻值为2 Ω，a、b端加有44 V的恒定电压，电压表(不计其电阻对电路的影响)的示数为24 V．由此可知()图9A．通过电动机的电流强度为12 AB．通过电动机的电流强度为2 AC．电动机消耗的总功率为48 WD．电动机输出的功率为40 W答案精析1．C [由于排气扇为非纯电阻电路，不满足欧姆定律U ＝IR .根据公式P ＝UI 知，该排气扇正常工作时的电流I ＝P U ＝36220 A ，A 错误；根据公式P 热＝I 2R ＝(PU )2R ＝(36220)2×40 W ，C 正确；根据公式P 出＝P 总－P 热＝[36－(36220)2×40] W ，B 错误；因为排气扇正常工作，电功率等于36 W ，D 错误．]2．B [设灯泡正常发光时的电流为I ，对于题图甲，电路的总电流为3I ，此时甲的总功率的大小为P 甲＝U ·3I ，对于题图乙，电路的总电流的大小为I ，此时乙的总功率的大小为P 乙＝UI ，所以P 甲＝3P 乙，所以B 正确．] 3．C4．D [由题图可知，BB ′输出的是下半部分电阻两端的电压，则可知，当两电阻均不接入时，输出电压为24 V ；当只有R 1接入时，输出电压U ＝246＋6×6 V ＝12 V ，当只有R 2接入时，输出电压U ＝246＋3×3 V ＝8 V ；当两电阻均接入时，U ＝246＋6×36＋3×6×36＋3 V ＝6 V ，故可能的为A 、B 、C ，不可能的为D ，本题选不可能输出的电压，故选D.]5．D [根据串并联电路特点及欧姆定律可知：I 1(R 1＋R 2)＝I 2(R x ＋R 3)，由于电流表示数为零，则说明G 两端的电势相等，则一定有：I 1R 1＝I 2R 3；两式联立可得：R x ＝R3R2R1，故选D.]6．D [本题中灵敏电流计G 和电阻箱并联后接入电路，灵敏电流计满偏，即通过它的电流强度为200 μA ，结合灵敏电流计内阻为495.0 Ω，电阻箱读数为5.0 Ω，可以计算出M 、N 两端电压为U ＝IR g ＝495.0×200×10－3 mV ＝99 mV ，A 、B 错误；再计算此时通过电阻箱的电流强度，根据I ＝U R ＝995 mA ＝19.8 mA ，即通过M 、N 的电流为(19.8 mA ＋0.2 mA)＝20 mA ，C 错误，D 正确．]7．BD [若满足题意需使电容器电压U ＝QC ＝2 V ；R 1两端电压U 1＝4 V ，则R 3两端电压U 3＝2 V 或6 V ，所以R 4两端电压U 4＝10 V 或6 V ，当U 3＝2 V 时，R 4＝400 Ω，当U 3＝6 V 时，R 4＝80 Ω，故B 、D 正确．] 8．BC [将R1电阻的U －I 曲线在坐标系中作出，要使AB 与BC 之间的电压相等，图中三个电阻串联，电流相等，则BC 两端的电压为3.5 V ，并且两电阻中的电流相等，由图可知，此时符合条件的只有1.5 mA ，这时R 的电压为2 V ，则R ＝U I ＝21.5×103 Ω≈1 333 Ω，故B 、C 正确，A 、D 错误．]9．BCD [通过电动机的电流等于通过电阻R 的电流，即I ＝Uab －U R ＝44－2410 A ＝2 A ，故A 错误，B 正确；电动机消耗的总功率P ＝UI ＝24×2 W ＝48 W ，故C 正确；电动机的输出功率P 出＝UI －I 2r ＝48 W －4×2 W ＝40 W ，故D 正确．]。

[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1．(2018·山东济宁模拟)铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子．今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρIneSmD.mIneS ρ解析：由电流表达式I ＝n′eSv 可得v ＝I n′eS ，其中n′＝n m/ρ＝n ρm ，故v ＝mI neS ρ，D 对． 答案：D2．现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( ) A.R3 B ．3R C.R 9D ．R解析：根据R ＝ρL S ＝ρL2V 可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ，再切成三段后每段的阻值为3R ，把它们并联后的阻值为R ，故选项D 正确． 答案：D3.两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( ) A ．3∶1,1∶6 B ．2∶3,1∶6 C ．3∶2,1∶5D ．3∶1,5∶1解析：由图可知，两导线两端的电压之比为3∶1，电流相同，则电阻之比为3∶1，由电阻定律R ＝ρLS 得横截面积S ＝ρL R ，横截面积之比S x S y ＝L x L y ·R y R x ＝12×13＝16，A 正确． 答案：A4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab ＝10 cm ，bc ＝5 cm ，当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时，电流强度为2 A ，若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中，则电流为( ) A ．0.5 AB ．1 AC ．2 AD ．4 A解析：设金属薄片厚度为d′，根据电阻定律公式R ＝ρl S ，有R CD ＝ρl bc l ab ·d′，R AB ＝ρl ab l bc ·d′，故R CD R AB ＝12×12＝14；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A ，故选A. 答案：A5.如图为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6 V ，内电阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g 取10 m/s 2)，标有“3 V,0.6 W”的灯泡正好正常发光．则电动机的内阻为( )A ．1.25 ΩB ．3.75 ΩC ．5.625 ΩD ．1Ω解析：电动机输出功率P 出＝mgv ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额r ＋R＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的输入功率P ＝U 额 I M ＝I 2M R M ＋P 出，计算得R M ＝1.25 Ω，A 正确． 答案：A 二、多项选择题6.某一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 ．导体在B 点的电阻为120 Ω B ．导体在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 ＝30.1 Ω＝30 Ω，R B ＝60.15 Ω＝40 Ω，所以ΔR＝R B －R A ＝10 Ω，故B 、D 对，A 、C 错． 答案：BD7．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI ＞I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路解析：由电功率公式P ＝W t 知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝P U ，焦耳热Q ＝(P U )2Rt ，可见Q 与P 、t 都有关，所以，P 越大，Q 不一定越大，选项A 错误；W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U2Rt 只适用于纯电阻电路，选项B 正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W ＞Q ，即UI ＞I 2R ，选项C 正确；Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D 正确． 答案：BCD8.(2018·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成．已知电吹风的额定电压为220 V ，吹冷风时的功率为120 W ，吹热风时的功率为1 000 W ．关于该电吹风，下列说法正确的是( ) A ．若S 1、S 2闭合，则电吹风吹冷风 B ．电热丝的电阻为55 ΩC ．电动机工作时输出的机械功率为880 WD ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析：开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A 项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120 W ，C 项错误；由P ＝U 2R 得R ＝U2P＝2202－Ω＝55 Ω，B 项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120 W ，故每秒钟消耗的电能为120 J ，D 项正确． 答案：BD[能力题组]一、选择题9．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为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：由电阻的决定式可知，A 中电阻R A ＝ρc ab ，B 中电阻R B ＝ρb ac ，C 中电阻R C ＝ρa bc ，D 中电阻R D ＝ρabc，由于a ＞b ＞c ，故电阻最小的为A. 答案：A10．(2018·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是( )A.B ．电动机的内阻为0.72 ΩC ．蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104JD ．充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 h解析：电动机正常工作时消耗的电功率P ＝U 额I 额＝36×50 W＝1 800 W ，故A 错误；电动机内阻的发热功率P 热＝P －P 出＝1 800 W －1 675 W ＝125 W ，则电动机的内阻为r ＝P 热I 2额＝0.05 Ω，故B 错误；蓄电池充满电后储存的电能为W ＝UIt ＝800×3 600×36 J＝1.04×108J ，故C 错误；在额定功率下连续行驶最长时间为t ＝W P ＝16 h ，故D 正确． 答案：D11．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( ) A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 解析：由于电饭煲是纯电阻元件， 所以R 1＝UI 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104J 洗衣机为非纯电阻元件， 所以R 2≠UI 2，P 2＝UI 2＝110 W其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍． 答案：C12.(多选)如图所示电路，电源电动势为E ，内阻为r.当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作．已知指示灯L 的电阻为R 0，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ，电压表的示数为U.不计灯泡电阻变化，则下列说法中正确的是( ) A ．额定电流I ＝E R ＋R 0＋rB ．电动机的发热功率为U2RC ．电动机的输入功率为IUD ．电动机的效率η＝1－IRU解析：由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以不能用公式I ＝ER ＋R 0＋r 求解电路中的电流，故A 错误．电动机发热功率为P 热＝I 2R ，由于U>IR ，则知P 热<U2R，故B 错误．通过电动机的电流为I ，电动机的输入功率为P 入＝IU ，故C 正确．电动机的效率η＝P 出P 入＝IU －I 2R IU ＝1－IRU ，故D 正确．答案：CD 二、非选择题13．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω. (1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm 3，当在其两底面上加上1 000 V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA ，求圆柱体的圆面半径和高． 解析：(1)由电阻定律R ＝ρlS 得ρ＝SR l ＝1.0×10－4×1.6×1052×10－6Ω·m ＝8×106Ω·m.(2)由部分电路欧姆定律I ＝U R 和R ＝ρh πr 2，得h πr 2＝U I ρ， 联立圆柱体体积公式V ＝πr 2h ，代入数据解得h ＝0.02 m ＝2 cm ，r ＝0.04 m ＝4 cm. 答案：(1)8×106Ω·m (2)4 cm 2 cm14．有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2.0 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A ．求： (1)电动机线圈的电阻；(2)电动机正常工作时的输出功率；(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率．解析：(1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻R ＝U 0I 0＝0.5 Ω；(2)电动机正常工作时的输入功率P 输入＝UI ＝2.0×1.0 W＝2 W ，此时线圈的发热功率为P 热＝I 2R ＝0.5 W ，电动机的输出功率P 输出＝P 输入－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W ；(3)当转子被卡住之后，电动机为纯电阻电路，电动机的发热功率P 热′＝U 2R ＝220.5 W ＝8 W.答案：(1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W。