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專題7.1 電流 電阻 電功 電功率 1．電阻R1與R2并聯(lián)在電路中，通過(guò)R1與R2的電流之比為12，則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時(shí)，R1和R2兩端電壓之比U1U2為 (　　) A．12 B．21 C．14 D．41 答案：B 2．如圖所示，電解池內(nèi)有一價(jià)離子的電解液，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)溶液截面S的正離子數(shù)為n1，負(fù)離子數(shù)為n2設(shè)元電荷電荷量為e，則以下說(shuō)法正確的是 (　　) A．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流為n1e/t B．溶液內(nèi)電流方向從B到A，電流為n2e/t C．溶液內(nèi)正、負(fù)離子反方向移動(dòng)，產(chǎn)生的電流相互抵消 D．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流為(n1＋n2)e/t 答案：D 解析：根據(jù)電流方向的規(guī)定知，電流方向A→B，但電荷量應(yīng)該是正、負(fù)離子電荷量之和，故選項(xiàng)D正確。 3.如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是 (　　) A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗 B．b代表的電阻絲較粗 C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值 D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比 答案：B 解析：b圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律，R＝ρ，b代表的電阻絲粗，B正確，A、C錯(cuò)誤；電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電阻兩端的電壓無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。 4．求解并聯(lián)電路中的電阻值是電學(xué)中比較常見(jiàn)的問(wèn)題，但是在有的問(wèn)題中常規(guī)方法會(huì)比較繁瑣，若合理應(yīng)用一些結(jié)論，會(huì)有“柳暗花明又一村”的感覺(jué)。嘗試一下下面這個(gè)問(wèn)題：有兩個(gè)電阻R1＝8.45Ω，R2＝41.57Ω，若將它們并聯(lián)，其并聯(lián)電阻可能是 (　　) A．4Ω B．10Ω C．7Ω D．50Ω 答案：C 解析：兩電阻并聯(lián)總電阻小于最小電阻，B、D錯(cuò)；若R1＝R2＝8Ω，則R＝4Ω，但R1、R2都大于8Ω，故R大于4Ω，A錯(cuò)，C對(duì)。 5．歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律。有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a>b>c。電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是 (　　) 答案：A 解析：選項(xiàng)A中電阻橫截面積最大，長(zhǎng)度最小，根據(jù)R＝ρ可知，其電阻最小。 22．在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖8118所示的實(shí)驗(yàn)電路．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和1.5 V．重新調(diào)節(jié)R并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為1 A和14 V．則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率以及一分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量分別為(　　) 圖8118 A．14 W,220 J B．12 W,220 J C．11 W,180 J D．9 W,180 J 23．(多選)如圖8119所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3 V，小燈泡L的規(guī)格為“2 V,0.4 W”，開(kāi)關(guān)S接1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到R＝4 Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作．則(　　) 圖8119 A．電源內(nèi)阻為1 Ω B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4 Ω C．電動(dòng)機(jī)正常工作電壓為1 V D．電源效率約為93.3% 【答案】AD　【解析】小燈泡正常工作時(shí)的電阻RL＝＝10 Ω，流過(guò)小燈泡的電流I＝＝0.2 A，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，R總＝＝15 Ω，電源內(nèi)阻r＝R總－R－RL＝1 Ω，A正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓UM＝E－Ir－U＝0.8 V，C錯(cuò)誤；由于電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件，由題條件無(wú)法求得電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻，B錯(cuò)誤；電源的效率η＝＝≈93.3%，D正確． 24．一根導(dǎo)線兩端加上電壓U，導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，現(xiàn)將導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)至橫截面半徑為原來(lái)的，然后兩端加上電壓U，則導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為(　　) A. B. C. D. 25．如圖8120所示是某電路的示意圖，虛線框內(nèi)是超導(dǎo)限流器．超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成．當(dāng)通過(guò)超導(dǎo)部件的電流大于其臨界電流IC時(shí)，超導(dǎo)部件由超導(dǎo)態(tài)(可認(rèn)為電阻為零)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(可認(rèn)為是一個(gè)純電阻)，以此來(lái)限制故障電流．超導(dǎo)部件正常態(tài)電阻R1＝6 Ω，臨界電流IC＝0.6 A，限流電阻R2＝12 Ω，燈泡L上標(biāo)有“6 V,3 W”字樣，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，則下列判斷不正確的是(　　) 圖8120 A．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)燈L的電流為0.5 A B．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)R2的電流為0.5 A C．當(dāng)燈泡L發(fā)生故障短路時(shí)，通過(guò)R1的電流為1 A D．當(dāng)燈泡L發(fā)生故障短路時(shí)，通過(guò)R2的電流為0.5 A 【答案】B　【解析】當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)燈L的電流為IL＝＝ A＝0.5 A，選項(xiàng)A正確；當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)狀態(tài)，則通過(guò)超導(dǎo)部件的電流為0.5 A，通過(guò)R2的電流為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)燈泡L發(fā)生故障短路時(shí)，超導(dǎo)部件處于正常態(tài)，此時(shí)R1＝6 Ω，通過(guò)R1的電流為I1＝＝ A＝1 A，通過(guò)R2的電流為I2＝＝ A＝0.5 A，選項(xiàng)C、D正確；此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選B. 26．機(jī)動(dòng)車的尾氣含有鉛等大量有害物質(zhì)，并且也是造成地球“溫室效應(yīng)”的重要因素之一．電動(dòng)汽車因其無(wú)尾氣排放且噪音小等因素，正在逐漸被人們接受．某國(guó)產(chǎn)品牌電動(dòng)汽車的銘牌如下表，已知蓄電池儲(chǔ)存的電能等于其容量乘輸出電壓，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 規(guī)　格 后輪驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī) 車型：60″電動(dòng)汽車 電動(dòng)機(jī)額定輸出功率：1 675 W 整車質(zhì)量：400 kg 額定轉(zhuǎn)速：600 r/min 蓄電池(容量It＝800 Ah，輸出電壓：約為36 V) 額定工作電壓/電流：36 V/50 A A.電動(dòng)汽車正常工作時(shí)消耗的電功率為1 675 W B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.72 Ω C．蓄電池充滿電后儲(chǔ)存的電能約為2.88104 J D．充滿電后電動(dòng)汽車在額定功率下能連續(xù)行駛的時(shí)間約為16 h 27.如圖所示，電源內(nèi)阻不可忽略，電路中接有一小燈泡和一電動(dòng)機(jī)．小燈泡L上標(biāo)有“6 V　12 W”字樣，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻RM＝0.5 Ω.若燈泡正常發(fā)光時(shí)，電源的輸出電壓為12 V，此時(shí)(　　) A．整個(gè)電路消耗的電功率為24 W B．電動(dòng)機(jī)的熱功率為12 W C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12 W D．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12 W 【答案】D　【解析】燈泡正常發(fā)光，則電路電流I＝IL＝＝2 A．已知電路電流，由于不知電源電動(dòng)勢(shì)，無(wú)法求出整個(gè)電路消耗的電功率，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)的熱功率PQ＝I2RM＝220.5 W＝2 W，故B錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光時(shí)，電動(dòng)機(jī)電壓UM＝U－UL＝12 V－6 V＝6 V，電動(dòng)機(jī)的輸入功率P＝UMI＝62 W＝12 W，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出＝P－ PQ＝12 W－2 W＝10 W，故C錯(cuò)誤，D正確． 28．神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘與無(wú)髓鞘兩大類。現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為，髓鞘是由多層(幾十層到幾百層不等)類脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成的，髓質(zhì)具有很大的電阻。已知蛙有髓鞘神經(jīng)，髓鞘的厚度只有2μm左右。而它在每平方厘米的面積上產(chǎn)生的電阻卻高達(dá)1.6105Ω。 (1)若不計(jì)髓質(zhì)片層間的接觸電阻，計(jì)算髓質(zhì)的電阻率。 (2)若有一圓柱體是由髓質(zhì)制成的，該圓柱體的體積為32πcm3，當(dāng)在其兩底面上加上1000V的電壓時(shí)，通過(guò)該圓柱體的電流為10πμA，求圓柱體的圓面半徑和高。 答案：(1)8106Ωm　(2)4cm　2cm 解析：(1)由電阻定律：R＝ρ，則ρ＝， 所以ρ＝Ωm＝8106Ωm。 (2)由部分電路歐姆定律和圓柱體體積公式：R＝，由R＝ρ得＝， 聯(lián)立πr2h＝V 代入數(shù)據(jù)解得h＝0.02m，r＝0.04m 所以髓質(zhì)的電阻率為8106Ωm；圓面半徑為4cm，高為2cm。 29.如圖所示，A為電解槽，為電動(dòng)機(jī)，N為電爐子，恒定電壓U＝12V，電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω，當(dāng)S1閉合、S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為6A；當(dāng)S2閉合、S1、S3斷開(kāi)，示數(shù)為5A，且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35W；當(dāng)S3閉合、S1、S2斷開(kāi)時(shí)，示數(shù)為4A，求： (1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大？ (2)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多少？ (3)在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少？ 答案：(1)2Ω　72W　(2)1Ω　(3)16W 30.在如圖甲所示的電路中，電阻R1和R2都是純電阻，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中a、b所示。現(xiàn)在電路兩端BC之間加上恒定的電壓U0＝7.0V。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3，使電阻R1和R3消耗的電功率恰好相等，求此時(shí)電阻R1和R2的阻值為多大？R3接入電路的阻值為多大？ 答案：R1＝R2＝1000Ω　R3＝800Ω