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文档简介
1、基础课时19电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率一、单项选择题1电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到电源上(如图1所示),下列说法正确的是()图1a开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大b开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小c开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少d开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变解析开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总u2功率pr变大,电烙铁的功率变大。答案a2如图2所示是饮水机的工作电
2、路简化图,s是温控开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使饮水机处于保温状态;r0是饮水机加热管电阻,r是与加热管串联的电阻。表格是从其说明书中摘录的一些技术数据。不考虑r0、r的电阻受温度变化的影响,表中的功率均指加热管的功率。当s闭合时,下列关于饮水机的工作状态和r0的阻值正确的是()a加热,220c保温,88b加热,88d保温,220解析当s闭合时,由于电路中的有效电阻只有r0,故此时电路中的总电阻u2最小,对应的加热管电阻功率最大,故为加热状态。由r0p可得其电阻为88,b正确。答案b3两根由同种材料制成的均匀电阻丝a、b串联在电路中,a的长度为l,直径为d;b的长度为2l,直径
3、为2d,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为()aqaqb11cqaqb12bqaqb21dqaqb41解析两电阻丝直径之比为12,则横截面积之比为14,根据电阻公式rls可知,电阻之比为21,根据qi2rt,由于电流相等,则产生的热量之比为21。答案b4在研究微型电动机的性能时,应用如图3所示的实验电路。当调节滑动变阻器r使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5a和2.0v。重新调节r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2.0a和24.0v。则这台电动机正常运转时输出功率为()图3a32wb44wc47wd48w解析电动机不转时相当于一个发热的纯电阻,根据通过
4、电动机的电流为0.5a、电压为2v,可算出电动机内阻r4。电动机正常工作时,消耗的功率ui48w,内阻发热消耗的功率为i2r16w,则输出功率为uii2r32w。答案a5(名师原创)定值电阻r1、r2、r3的阻值均为2,在电路中所消耗的电功率的最大值分别为10w、10w、2w,现将这三个电阻按照如图4所示的方式连接,则这部分电路消耗的电功率的最大值为()图4a22wb12wc15wd16w解析由题意知r1r2r32,p110w,p210w,p32w,首先分析两个并联电阻r2、r3所允许的最大消耗功率。因为r2与r3并联,则两端u2电压相等,由公式pr知道,r2与r3所消耗的功率一样。已知r2与
5、r3本身允许的最大功率分别是10w和2w,所以r2、r3在该电路中的最大功率都是2w,否则会超过r3的最大功率。再分析r1在电路中允许的最大功率。把r2与r3看成一个并联电阻r,则电路就是r1与r串联,而串联电路所流过的电流一样,再由pi2r知道,r1与r所消耗功率之比为r1r,r2与rrr3的并联阻值r22,即r12,所以r1消耗的功率是并联电阻r的两倍,则r1的功率是24w8w10w,所以总功率最大为2w2w8w12w。答案b6如图5所示,电阻r和电动机m串联接到电路中,已知电阻r跟电动机m线圈的电阻相等,开关闭合后,电动机正常工作,设电阻r和电动机两端的电压分别为u1和u2;经过时间t,
6、电流通过电阻r做功为w1,产生的热量为q1;电流通过电动机m做功为w2,产生的热量为q2,则有()au1u2,q1q2cw1w2,q1q2图5bw1w2,q1q2du1u2,q1q2解析电阻r和电动机m串联,流过两用电器的电流相同。电阻r跟电动机m线圈的电阻相等,则由焦耳定律可知两者产生的热量相等,即q1q2。电动机正常工作时为非纯电阻用电器,消耗的电能绝大部分转化为机械能,所以电流通过电动机m做的功要大于电流通过电阻r做的功,w1w2。由wuit可知u1u2。故选项b正确。答案b7(2016浙江名校测试)如图6所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8v,乙电路两端的电
7、压为16v。调节变阻器r1和r2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为p1和p2,两电路消耗的总功率分别为p和p则下列关系中正确的是()甲乙图6app甲cp1p2乙bpp甲dp1p2乙解析两灯都正常发光,电灯中电流相同,两端电压相等,r1中电流是r2中电流的2倍,r2两端电压是r1两端电压的2倍,由电功率公式可知,r1和r2消耗的功率p1和p2相等,选项c错误,d正确;由于两灯都正常发光,消耗功率相等,r1和r2消耗的功率p1和p2相等,两电路中消耗的总功率p甲和p乙相等,选项a、b错误。答案d8额定电压都是110v,额定功率pa100w,pb40w的电灯两盏,若接入电压是220v的下列
8、电路上,则使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗的电功率最小的电路是()解析判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否为额定电压,或电流是否为额定电流。u2由pr和已知条件可知,rarb。对于a电路,由于ra110v,b灯被烧坏,两灯不能正常发光。对于b电路,由于ra110v,b灯被烧坏,两灯不能正常发光。b对于c电路,灯与变阻器并联电阻可能等于ra,所以可能uaub110v,两灯可以正常发光。b对于d电路,若变阻器的有效电阻等于a、的并联电阻,则uaub110v,两灯可以正常发光。比较c、d两个电路,由于c电路中变阻器功率为(iaib)110v,而d电路中变阻器功率为(iaib)110v,所以c电
9、路消耗的功率最小。选项c正确。答案c二、多项选择题9在如图7所示的电路中,将一小灯泡和一定值电阻串联,接在一恒定的电源两端,其中电路中的电压表和电流表均为理想电表,电键闭合后各用电器正常工作,两表均有示数。经过一段时间后,由于电路故障,理想电流表的示数变为零。如果该电路仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生了故障,现用一根导线来进行故障检测,下列说法正确的是()图7a如果将导线与定值电阻并联,电流表仍无示数,则定值电阻断路b如果将导线与小灯泡并联,电流表仍无示数,则小灯泡断路c如果将导线与定值电阻并联,电流表有示数,则定值电阻断路d如果将导线与小灯泡并联,电流表有示数,则小灯泡断路解析电流表a的示数
10、变为零,说明电路故障为断路。题中给出仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生故障,因此将导线与用电器并联进行检测时,若电流表有示数,说明与导线并联的用电器断路;若电流表无示数,说明另一个用电器断路。若将导线并联在r两端,电流表无示数,则l断路,故选项a错误;若将导线并联在l两端,电流表无示数,则r断路,故选项b错误;若将导线并联在r两端,电流表有示数,则r断路,选项c正确;若将导线并联在l两端,电流表有示数,则l断路,选项d正确。答案cd10(2016盘锦市一联)在如图8所示的电路中,输入电压u恒为8v,灯泡l上标有“3v6w”字样,电动机线圈的电阻rm1。若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是()图8
11、a电动机的输入电压是5vb流过电动机的电流是2ac电动机的效率是80%d整个电路消耗的电功率是10w解析灯泡恰能正常发光,说明灯泡两端电压为3v,电流为2a,电动机的输入电压是8v3v5v,流过电动机的电流是i2a,选项a、b正确;电动机内阻消耗的功率为i2rm4w,输入功率为ui52w10w,则电动机的输出功率为6w,效率为60%,整个电路消耗的电功率是10w6w16w,选项c、d错误。答案ab11(2016江西南昌调研)如图9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220v,吹冷风时的功率为120w,吹热风时的功率为1000w。关于该电吹风,下列说
12、法正确的是()图9a若s1、s2闭合,则电吹风吹冷风b电热丝的电阻为55c电动机工作时输出的机械功率为880wd当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120j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;一定小于120w,c项错误;由pr得rp55,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u2u22202(1000120)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120w,故每秒钟消耗的电能为120j,d项正确。答案bd12如图10甲所示电路,小灯泡通电后其两端电压u随所通过的电流i变化的图线如图乙所示,p为图线上一点,pn为图线的切线,pm为u轴的垂线,pq为i轴的垂线,下列说法中正确的是()b对应p点,小灯泡的电阻为ri1应p点,小灯泡的电阻为o、p连线的斜率,即ri1,选项b正确;对应图10a随着所通电流的增大,小灯泡的电阻增大u2c在电路中灯泡l两端的电压为u1时,
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