課后限時(shí)集訓(xùn)23電流、電阻、電功及電功率建議用時(shí)：45分鐘1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()Aa代表的電阻絲較粗Bb代表的電阻絲較粗Ca代表的電阻絲的電阻小于b代表的電阻絲的電阻D圖線表示的電阻絲的電阻與電壓成正比Bb圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R，可知b代表的電阻絲較粗，選項(xiàng)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關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2在長(zhǎng)度為l，橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場(chǎng)力作用下先做加速運(yùn)動(dòng)，然后與做熱運(yùn)動(dòng)的陽離子碰撞而減速，如此往復(fù)，所以，我們通常將自由電子的這種運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成速率為v(不隨時(shí)間變化)的定向運(yùn)動(dòng)。已知阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率v成正比，即Ffkv(k是常量)，則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于()A B C DB電子定向移動(dòng)，由平衡條件得，kve，則U，導(dǎo)體中的電流IneSv，電阻R，選項(xiàng)B正確。3(2019·泉州模擬)某金屬導(dǎo)線的電阻率為，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長(zhǎng)到直徑為原來的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)?)A4和4RB和4RC和16RD16和16RC因溫度和材料不變，所以電阻率不變；將導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)到直徑為原來的一半，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼模L(zhǎng)度為原來的4倍，根據(jù)電阻定律公式：R016·16R，選項(xiàng)C正確。4有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體截面邊長(zhǎng)為a，小柱體截面邊長(zhǎng)為b，則()A從圖示電流方向看，大、小柱體電阻比為abB從圖示電流方向看，大、小柱體電阻比為11C若電流方向豎直向下，大、小柱體電阻比為abD若電流方向豎直向下，大、小柱體電阻比為a2b2B由電阻定律得R，所以大柱體的電阻為，小柱體的電阻為，所以大、小柱體的電阻之比為11，A錯(cuò)誤，B正確；若電流方向豎直向下，大、小柱體的電阻之比為b2a2，C、D錯(cuò)誤。5(2019·杭州模擬)電線是家庭裝修中不可或缺的基礎(chǔ)建材，電線的質(zhì)量直接關(guān)系到用電安全。某型號(hào)電線每卷長(zhǎng)度為L(zhǎng)100 m，銅絲直徑為D1.6 mm。為檢驗(yàn)其是否采用了導(dǎo)電性能比較差的劣質(zhì)銅，現(xiàn)給整卷電線加上U1.50 V恒定電壓，測(cè)得通過電線的電流為I1.20 A，由此可知此電線所用銅的電阻率約為()A1.7×109 ·mB2.5×108 ·mC1.1×107 ·mD5.0×106 ·mB整卷電線的電阻R1.25 ，由電阻定律得R，SD2，聯(lián)立解得銅的電阻率2.5×108 ·m，選項(xiàng)B正確。6(多選)兩個(gè)電阻R1、R2的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知()AR1為線性元件，R2為非線性元件BR1的電阻R1tan 45°1 CR2的電阻隨電壓的增大而減小D當(dāng)U1 V時(shí)，R2的電阻等于R1的電阻AD由題圖可知R1的伏安特性曲線為過原點(diǎn)的直線，故R1為線性元件，R2的伏安特性曲線為曲線，故R2是非線性元件，故A正確；R1的電阻不等于tan 45°，應(yīng)為U與I的比值，大小為2 ，故B錯(cuò)誤；R2為非線性元件，其中電阻大小仍等于某一時(shí)刻U與I的比值，D正確；由圖可知R2的阻值隨電壓增大而增大，故C錯(cuò)誤。7(多選)(2019·沭陽期中)如圖所示，理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，利用熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為R1，與電阻為R2的電熱絲串聯(lián)后接到輸出電壓為U的電源上，電路中電流為I，則()A電動(dòng)機(jī)的輸出功率為B電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為UIR2C電吹風(fēng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2(R1R2)D電吹風(fēng)機(jī)消耗的電功率為I2(R1R2)BC電動(dòng)機(jī)的輸入功率為(UIR2)I，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為UII2(R1R2)，故A錯(cuò)誤；含電動(dòng)機(jī)電路是非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為UIR2，故B正確；電吹風(fēng)機(jī)中發(fā)熱的功率要用I2R來計(jì)算，所以總的發(fā)熱功率為I2(R1R2)，電吹風(fēng)機(jī)消耗的功率PIU要大于發(fā)熱功率，故C正確，D錯(cuò)誤。8(多選)(2019·黃岡期末)將兩截阻值均為R、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的均勻銅棒A和鋁棒B沿中軸線對(duì)接后串聯(lián)接入電路中，已知兩棒的橫截面積分別為SA和SB，忽略溫度變化對(duì)電阻的影響，下列說法正確的是()A通過銅棒和鋁棒的電流大小一定相同B銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓之比為SBSAC銅和鋁的電阻率之比為SASBD電路穩(wěn)定后兩棒中電場(chǎng)強(qiáng)度均為零AC由串聯(lián)電路的特點(diǎn)知，IAIBI，故A正確；銅棒和鋁棒的電阻相等，通過它們的電流相等，則根據(jù)UIR得銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓相等，故B錯(cuò)誤；銅棒和鋁棒的電阻相等，由R可知，銅和鋁的電阻率之比為SASB，故C正確；電路穩(wěn)定后兩棒中電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，在電場(chǎng)力作用下電荷定向移動(dòng)形成電流，故D錯(cuò)誤。9(多選)鋰電池因能量高環(huán)保無污染而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是()A電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UII2rB充電器輸出的電功率為UII2rC電池產(chǎn)生的熱功率為I2rD充電器的充電效率為×100%AC充電器將電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能和電池產(chǎn)生的熱能，即UItE化I2rt，充電器輸出的電功率為UI，電池產(chǎn)生的熱功率為I2r，據(jù)此可知，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UII2r，充電器的充電效率為×100%。綜上所述A、C項(xiàng)正確。10如圖所示為某家庭使用的智能電飯鍋的銘牌。假定該家庭用此電飯鍋每天煮飯兩次，每次在額定功率下工作30分鐘，電價(jià)1 kW·h為0.54元。則該電飯鍋()A工作時(shí)的額定電流為0.41 AB保溫時(shí)的電流為0.2 AC每次煮飯需消耗電能4.5 kW·hD一年因煮飯而產(chǎn)生的電費(fèi)約為177元D由題中所給信息知：額定電流I4.1 A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；保溫時(shí)電流I0.14 A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；每次煮飯消耗電能E1900×103 kW× h0.45 kW·h，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一年因煮飯而產(chǎn)生的電費(fèi)0.45×2×365×0.54元177.39元，選項(xiàng)D正確。11(2019·南昌六校聯(lián)考)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E12 V，內(nèi)阻r3 ，R01 ，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R01 。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1時(shí)可使圖甲中電路的輸出功率最大；調(diào)節(jié)R2時(shí)可使圖乙中電路的輸出功率最大，且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作(額定輸出功率為P02 W)，則R1和R2連入電路中的阻值分別為()甲乙A2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 B因?yàn)轭}圖甲電路是純電阻電路，當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，所以R1接入電路中的阻值為R1rR02 ；而題圖乙電路是含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路，歐姆定律不適用，電路的輸出功率PIUI(EIr)I(123I)3I212I3(I24I)3(I2)212，所以當(dāng)I2 A時(shí)，輸出功率P有最大值，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P02 W，發(fā)熱功率為P熱I2R04 W，所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P入P0P熱6 W，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為Um3 V，電阻R2兩端的電壓為U2EIrUm3 V，所以R2接入電路中的阻值為R21.5 ，B正確。12如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E10 V，內(nèi)阻r1 ，閉合開關(guān)S后，標(biāo)有“8 V,12 W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M繞線的電阻R04 ，求：(1)電源的輸出功率P出；(2)10 s內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量Q；(3)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。解析(1)由題意知，并聯(lián)部分電壓為U8 V，內(nèi)電壓應(yīng)為U內(nèi)EU2 V總電流I2 A電源的輸出功率P出UI16 W。(2)流過燈泡的電流I11.5 A則流過電動(dòng)機(jī)的電流I2II10.5 A電動(dòng)機(jī)的熱功率P0IR01 W10 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量QP0t10 J。(3)電動(dòng)機(jī)的總功率PUI24 W電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)PP03 W。答案(1)16 W(2)10 J(3)3 W13一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)：規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)車型26電動(dòng)自行車額定輸出功率120 W整車質(zhì)量30 kg額定電壓40 V最大載重120 kg額定電流4 A請(qǐng)根據(jù)上表計(jì)算：(1)此電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻和電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的效率；(2)當(dāng)電動(dòng)自行車以額定功率在平直公路上滿載勻速行駛時(shí)，若其受到的阻力為車重的0.01倍，則此時(shí)其速度為多少？(取g10 m/s2)解析(1)根據(jù)題意，電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入U(xiǎn)I160 W電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱I2R電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出120 W又P出P入P熱聯(lián)立解得R2.5 電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的效率×100%75%。(2)電動(dòng)自行車滿載時(shí)，受到的阻力f0.01mg15 N電動(dòng)自行車以額定功率在平直公路上滿載勻速行駛時(shí)，P出fv解得v8 m/s。答案(1)2.5 75%(2)8 m/s6