課后限時(shí)集訓(xùn)(二十二) 電流 電阻 電功及電功率(建議用時(shí)：40分鐘)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一：電流、歐姆定律1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，則以下說法正確的是 ()A溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流大小為B溶液內(nèi)電流方向從B到A，電流大小為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，電流大小為D溶液內(nèi)正、負(fù)離子反方向移動(dòng)，通過截面的電荷量為正、負(fù)離子電荷量絕對(duì)值之和，由電流的定義可算出，電流為，故選D。2(2019·威海模擬)一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其電阻率為。棒內(nèi)單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，在棒兩端加上恒定電壓U時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，則自由電子定向移動(dòng)的速率為()A BCDA導(dǎo)體中的電流為IneSv，導(dǎo)體的電阻為R，導(dǎo)體兩端的電壓為URI，解得：v，故選A3(2019·深圳模擬)圖甲為某標(biāo)有“35 F5%”的電容器，圖乙為標(biāo)有“3.7 V1 350 mA·h”的某品牌手機(jī)電池板。則以下說法正確的是()甲乙A電容器和手機(jī)電池的充電過程都是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B該手機(jī)電池銘牌上的1 350 mA·h指儲(chǔ)存的電荷量，當(dāng)以135 mA的電流工作時(shí)，可連續(xù)放電10小時(shí)C該電容器只有在正常工作時(shí)電容才是35 F左右D該手機(jī)電池能儲(chǔ)存的最大電能約為1 kW·hB電容器充電時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為電場能，而手機(jī)電池的充電過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，故A錯(cuò)誤；由qIt可知，該手機(jī)電池銘牌上的1 350 mA·h指儲(chǔ)存的電荷量，故t h10 h，因此當(dāng)以135 mA的電流工作時(shí)，可連續(xù)放電10小時(shí)，故B正確；電容器的電容是電容器本身性質(zhì)決定的，任何時(shí)刻均為35 F左右，故C錯(cuò)誤；由WUIt可知，該手機(jī)的最大電能為：W3.7×1 350×103 W·h5×103 kW·h，故D錯(cuò)誤。題組二：電阻、電阻定律4有兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和B，如果把導(dǎo)線A均勻拉長到原來的2倍，導(dǎo)線B對(duì)折后絞合起來，則其電阻之比為()A116 B161 C14 D41B設(shè)A、B原來電阻均為R，長度均為l，橫截面積均為S。則R對(duì)A：RA4R對(duì)B：RBR故161，B正確。5一個(gè)內(nèi)電阻可以忽略的電源，給一個(gè)絕緣的圓管子里裝滿的水銀供電，電流為0.1 A，若把全部水銀倒在一個(gè)內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管子里，那么通過的電流將是()A0.4 A B0.8 A C1.6 A D3.2 AC因電阻R，內(nèi)徑大一倍，截面積就變?yōu)樵瓉淼乃谋?，又因水銀體積不變，所以長度l變?yōu)樵瓉淼?，故電阻變?yōu)樵瓉淼?，所以電流變?yōu)樵瓉淼?6倍，為1.6 A。6有一長方體導(dǎo)體，長a、寬b、高h(yuǎn)之比為632，它的六個(gè)面的中心各焊接一根電阻不計(jì)的導(dǎo)線，如圖所示，分別將AA、BB、CC接在同一恒壓電源上時(shí)，導(dǎo)體中電荷的運(yùn)動(dòng)速度分別為v1、v2、v3。則v1v2v3為 ()A632B111 C236D123D根據(jù)R、I和InSqv得v，即v，所以v1v2v3123，D正確。題組三：電功、電功率與電熱、熱功率7.在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(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2.0 V。重新調(diào)節(jié)R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2.0 A和24.0 V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為()A32 WB44 W C47 WD48 WA電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)發(fā)熱的純電阻，根據(jù)通過電動(dòng)機(jī)的電流為0.5 A、電壓為2 V，可算出電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r4 。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，消耗的功率為UI48 W，內(nèi)阻發(fā)熱消耗的功率為I2r16 W，則輸出功率為UII2r32 W。8.(2019·廣州模擬)定值電阻R1、R2、R3的阻值均為2 ，在電路中所消耗的電功率的最大值分別為10 W、10 W、2 W，現(xiàn)將這三個(gè)電阻按照如圖所示的方式連接，則這部分電路消耗的電功率的最大值為()A22 WB12 W C15 WD16 WB由題意知R1R2R32 ，P110 W，P210 W，P32 W，首先分析兩個(gè)并聯(lián)電阻R2、R3所允許消耗的最大功率。因?yàn)镽2與R3并聯(lián)，則兩端電壓相等，由公式P知道，R2與R3所消耗的功率一樣。已知R2與R3本身允許的最大功率分別是10 W和2 W，所以R2、R3在該電路中的最大功率都是2 W，否則會(huì)超過R3的最大功率。再分析R1在電路中允許的最大功率。把R2與R3看成一個(gè)并聯(lián)電阻R，則電路就是R1與R串聯(lián)，而串聯(lián)電路所流過的電流一樣，再由PI2R知道，R1與R所消耗功率之比為R1R，R2與R3的并聯(lián)阻值R，即2，所以R1消耗的功率是并聯(lián)電阻R的兩倍，則R1消耗的功率是2×4 W8 W<10 W，所以這部分電路消耗的總功率最大為2 W2 W8 W12 W。9如圖所示，為一臺(tái)冬天房里取暖用的暖風(fēng)機(jī)。其內(nèi)部電路可簡化為加熱電阻絲與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，將加熱后的熱空氣吹出。設(shè)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為R1，電阻絲的電阻為R2，將暖風(fēng)機(jī)接到額定電壓為U(有效值)的交流電源上，正常工作時(shí)，電路中的電流有效值為I，電動(dòng)機(jī)、電阻絲、暖風(fēng)機(jī)消耗的電功率分別為P1、P2、P，則下列關(guān)系式正確的是()AP1I2R1BP2>I2R2CPUIDPI2(R1R2)C暖風(fēng)機(jī)消耗的電功率P是總的功率，總功率的大小為PIU，故C正確；電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為：UUIR2，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率分別為：P1UIUII2R2，故A錯(cuò)誤；電阻絲為純電阻，所以消耗的電功率：P2I2R2，故B錯(cuò)誤；因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是非純電阻，所以暖風(fēng)機(jī)消耗的電功率：P>I2(R1R2)，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)綜合練10.(多選)如圖所示，將左邊的銅導(dǎo)線與右邊的鋁導(dǎo)線連接起來，已知鋁導(dǎo)線的橫截面積是銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面A，在鋁導(dǎo)線上取一個(gè)截面B，若在1秒內(nèi)垂直地通過它們的電子數(shù)相等，那么，通過這兩個(gè)截面的()A電流相等B電流不相等C自由電子定向移動(dòng)的速率相等D自由電子定向移動(dòng)的速率不相等AD由電流定義知I，故A正確，B錯(cuò)誤；由電流的微觀表達(dá)式InSqv知，I、n、q均相等，因?yàn)镾A<SB，所以vA>vB，故C錯(cuò)誤，D正確。11如圖所示，某一導(dǎo)體的形狀為長方體，其長、寬、高之比為abc532。在此長方體的上下左右四個(gè)面上分別通過導(dǎo)線引出四個(gè)接線柱1、2、3、4。在1、2兩端加上恒定的電壓U，通過導(dǎo)體的電流為I1；在3、4兩端加上恒定的電壓U，通過導(dǎo)體的電流為I2。求I1I2。解析：1、2兩端加上恒定的電壓U時(shí)，導(dǎo)體的長度是c，橫截面積是ab；3、4兩端加上恒定的電壓U時(shí)，導(dǎo)體的長度是a，橫截面積是bc，所以兩種情況下導(dǎo)體的電阻之比為，又由于兩種情況下電壓相等，由歐姆定律可得，I1I2254。答案：25412如圖所示是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖。電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r0.8 ，電路中另一電阻R10 ，直流電壓U160 V，電壓表示數(shù)UV110 V。(1)求通過電動(dòng)機(jī)的電流；(2)求輸入電動(dòng)機(jī)的電功率；(3)若電動(dòng)機(jī)以v1 m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量。(g取10 m/s2)解析：(1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓URUUV(160110) V50 V，流過電阻R的電流IR A5 A，即通過電動(dòng)機(jī)的電流IMIR5 A。(2)電動(dòng)機(jī)的分壓UMUV110 V，輸入電動(dòng)機(jī)的功率P電IMUM550 W。(3)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱Ir20 W，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出P電P熱530 W，又因P出mgv，所以m53 kg。答案：(1)5 A(2)550 W(3)53 kg- 6 -