高考物理 能力提升知识点优化 8.1电流电阻电功及电功率.doc

2013高考物理能力提升知识点优化：8.1电流电阻电功及电功率一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()a.14b.18c.116 d.1612.(预测题)用电器距离电源l，线路上的电流为i，为使在线路上的电压降不超过u，已知输电线的电阻率为.那么，输电线的横截面积的最小值是()a. b. c. d.3.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.i2rb.c.uid.uii2r4.(2012苏北四市模拟)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器r并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 a 和2.0 v.重新调节r并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 a和 24.0 v.则这台电动机正常运转时输出功率为()a.32 w b.44 w c.47 w d.48 w二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意)5.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.wuit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6.(2012潍坊模拟)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电阻丝的阻值大于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7.(创新题)如图所示是某导体的i-u图线，图中45，下列说法正确的是()a.通过电阻的电流与其两端的电压成正比b.此导体的电阻r0.5 c.i -u图线的斜率表示电阻的倒数，所以rcot451.0 d.在r两端加6.0 v电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 c8.(2012沈阳模拟)如图所示，一直流电动机与阻值r9 的电阻串联在电源上，电源电动势e30 v，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压u10 v，已知电动机线圈电阻rm1 ，则下列说法中正确的是()a.通过电动机的电流为10 ab.电动机的输入功率为20 wc.电动机的热功率为16 wd.电动机的输出功率为16 w9.(易错题)如图所示，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 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 wb.充电器输出的电功率为0.12 wc.充电时，电池消耗的热功率为0.02 wd.充电时电池转化为化学能的功率为0.14 w三、计算题(本大题共2小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10.(创新题)(18分)用一个额定电压为12 v的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示.(1)在正常发光条件下，灯泡的电功率为多大？(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300 k， 求正常发光条件下灯丝的温度.(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 v电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？(4)当合上开关后，需要0.5 s灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小？计算电流的最大值.11.(易错题)(18分)一台小型电动机在3 v电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 n的物体时，通过它的电流是0.2 a.在30 s内可使该物体被匀速提升3 m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻.答案解析1.【解析】选c.根据r.长度拉长为原来的2倍后，电阻变为原来的4倍，对折后绞合起来，电阻变为原来的，再根据i和qit，可以确定c正确.2.【解析】选b.由题意知，输电线最大电阻r，根据电阻定律得r，s，故b正确.3.【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)方框中未知电路可能是纯电阻电路，也可能是非纯电阻电路.(2)只有纯电阻电路，pi2r和p才能适用，而pui对任何电路都适用.【解析】选c.不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为pui，选项c正确；只有电路为纯电阻电路时，才有puii2r，故a、b错误；而uii2r为电能转化为其他形式能量的功率，故d错误.4.【解析】选a.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为：r，代入数据得：r4 ，重新调节r并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：puii2r，代入数据解得：p32 w，b、c、d错误，a正确.【总结提升】电动机中的能量转化电动机问题是非纯电阻电路的典型问题.分析这类问题，重点关注以下三点(1)电流通过电动机做的功为w电，电动机发热产生的热量为q，同时转化为机械能的多少为w机，则w电w机q.(2)在电动机电路中，欧姆定律不再成立，由此推出的公式pi2r、p等也不再成立.(3)特殊情况，当电动机转子被卡住时，电动机电路变为纯电阻电路，电流做的功全部用来产生热量.5.【解析】选a、c.导体中没有电流时，导体中的自由电荷也是运动的，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，a正确；欧姆定律适用于金属导电和电解质溶液导电，但是对气体导电不适用，b错误；wuit适用于一切电功的计算，c正确；热敏电阻一般是由半导体材料制作成的，半导体材料的特点是温度升高，电阻值减小，d错误.6.【解析】选b、c.b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律r知，b的导线粗，b、c正确，a错误.电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，d错误.7.【解析】选a、d.由i-u图线知：图线为过原点的斜线，故a正确；图线的斜率为电阻的倒数，故r 2 ，b错；由于两坐标轴的物理意义及标度不同，故图线的斜率k不能用三角函数表示，c错误；i a3.0 a，故qit3.01 c3.0 c，d项正确.8.【解析】选b、d.由e30 v，电动机两端电压为10 v可得r和电源内阻上分担电压为20 v，则i a2 a，故a错；电动机输入功率pui10 v2 a20 w，故b正确；p热i2rm41 w4 w，故c错误；p输出pp热20 w4 w16 w，故d正确.【变式备选】(双选)表中列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则 ()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 c.该车获得的牵引力为104 nd.该车受到的阻力为63 n【解析】选a、d.根据pui，可以确定a正确.由于电动自行车的电动机是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，故选项b错误；电动车速度最大时，牵引力f与阻力f大小相等，由p出fvm得f n63 n，故c错误，d正确.9.【解析】选a、c.充电器对电池的充电功率为p总ui0.14 w，电池充电时的热功率为p热i2r0.02 w，所以转化为化学能的功率为p化p总p热0.12 w，因此充电时电池转化为化学能的功率为0.12 w，故a、c正确，b、d错误.10.【解题指南】审题时要特别关注：(1)正常发光条件下的电压与电阻.(2)室温与灯泡没加电压的对应关系.(3)刚合上开关灯泡温度、电阻、电流与达到正常亮度时相比较.【解析】(1)由题图知，正常发光时r8 ，p18 w. (4分)(2)由题图知，室温时电阻r1 ，由，得t2 400 k. (5分)(3)串联电路电压分配与电阻成正比，得rx5.33 . (4分)(4)刚合上开关灯泡未正常发光，温度低，电阻小，电流大，im a12 a.(5分)答案：(1)18 w(2)2 400 k(3)5.33 (4)刚合上开关灯泡未正常发光，温度低，电阻小，电流大12 a11.【解析】(1)电动机的输入功率p入u