課時訓(xùn)練2焦耳定律和導(dǎo)體的電阻基礎(chǔ)鞏固1.隨著我國人民生活水平的不斷提高,家庭中使用的電器越來越多。下列電器中主要應(yīng)用電流熱效應(yīng)的是(B)A.電風(fēng)扇B.電飯煲C.電冰箱D.電視機(jī)2.通過電腦的USB接口不僅可以在電腦和各種數(shù)碼產(chǎn)品之間傳遞數(shù)據(jù),也可以為數(shù)碼產(chǎn)品供電。目前USB的供電電壓統(tǒng)一為5 V,輸出電流一般小于1 A,但據(jù)估計,不久的將來輸出電流可以達(dá)到20 A,那么到時候USB能夠提供的輸出功率是(D)A.5 W B.10 WC.20 WD.100 W3.某質(zhì)監(jiān)局對電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行抽查后說:“十幾個不合格產(chǎn)品中,大部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題,主要是銅材質(zhì)量不合格,使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅;再一個就是銅材規(guī)格不合格,買2.5 mm2的線,拿到手的線可能只有1.5 mm2多一點(diǎn);還有一個問題是絕緣層質(zhì)量不合格,用再生塑料制作電線外皮,電阻率達(dá)不到要求”。則以下說法正確的是(C)A.橫截面積減小的銅的電阻率增大B.再生銅或含雜質(zhì)很多的銅的電阻率很小C.再生塑料作電線外皮,使導(dǎo)線的絕緣性能下降D.銅是導(dǎo)體,電阻為0,橫截面積和雜質(zhì)對其沒有影響4.兩個由同種材料制成的導(dǎo)體,兩導(dǎo)體均為正方形截面的柱體,柱體的高均為h,大柱體柱截面邊長為a,小柱體柱截面邊長為b,當(dāng)兩導(dǎo)體通以如圖所示的電流時,大柱體的電阻R1與小柱體的電阻R2的大小關(guān)系是(B)A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.無法比較解析:根據(jù)電阻定律可得,R1=,R2=,所以R1=R2,故選項(xiàng)A,C,D錯誤,B正確。5.(2018·浙江6月學(xué)考)兩根材料和長度均相同的合金絲a,b的伏安特性曲線分別如圖中A,B所示,則a,b電阻Ra,Rb以及橫截面積Sa,Sb的關(guān)系正確的是(B)A.Ra>Rb,Sa>Sb B.Ra>Rb,Sa<SbC.Ra<Rb,Sa>Sb D.Ra<Rb,Sa<Sb解析:由圖象可知Ra>Rb,由R=可得,Sa<Sb,故選項(xiàng)C正確。6.如圖所示是某一電器的銘牌。從銘牌上的信息可推斷該銘牌對應(yīng)的電器可能是(A)解析:根據(jù)銘牌讀出用電器的功率為24 W,選項(xiàng)中電飯煲、電熨斗、電水壺都是大功率用電器,只有電風(fēng)扇的功率較小,故選項(xiàng)A正確。7.有三個用電器,分別為日光燈、電烙鐵和電風(fēng)扇,它們的額定電壓和額定功率均為“220 V,60 W”?，F(xiàn)讓它們在額定電壓下工作相同時間,產(chǎn)生的熱量(B)A.日光燈最多B.電烙鐵最多C.電風(fēng)扇最多D.一樣多解析:電烙鐵是純電阻用電器,即以發(fā)熱為目的,電流通過它就是用來產(chǎn)熱。而日光燈和電風(fēng)扇是非純電阻用電器,電流通過它們時產(chǎn)生的熱量很少,電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能(光能和葉片動能),故選項(xiàng)B正確。8.小李家的房子裝修,買了一卷規(guī)格為“100 m,4 mm2”的銅導(dǎo)線(已知銅的電阻率為1.7×10-8 ·m),用來安裝一路專線,對額定電壓為220 V,額定功率為2.0 kW的空調(diào)供電。實(shí)際上只用去了一半導(dǎo)線,如果空調(diào)能夠正常工作時,估算導(dǎo)線上損失的電壓約為(A)A.1.9 VB.0.19 V C.2.5 VD.0.25 V解析:用掉的一半導(dǎo)線的電阻為R=1.7×10-8× =0.212 5 ,空調(diào)正常工作時的額定電流為I=9.1 A,則在導(dǎo)線上損失的電壓為U=IR1.9 V,選項(xiàng)A正確。9.小鐘同學(xué)家里新購買了一個電熱水壺,小鐘同學(xué)仔細(xì)檢查了這個電熱水壺,發(fā)現(xiàn)銘牌上標(biāo)有如圖所示數(shù)據(jù),下列說法正確的是(A)A.該電熱水壺的電阻是32.3 B.該電熱水壺在正常工作時的電流是0.15 AC.若實(shí)際電壓為110 V,水壺的實(shí)際功率還是1 500 WD.該電熱水壺加熱水5 min產(chǎn)生的熱量是7 500 J解析:電熱水壺為純電阻用電器,由P=得R32.3 ,故A正確;由P=UI得I6.8 A,故B錯誤;電熱水壺的電阻絲電阻隨溫度變化不大,由P=得P375 W,故C錯誤;由W=Pt得電熱水壺加熱5 min 產(chǎn)生的熱量為W=4.5×105 J,故D錯誤。10.(2017·浙江11月學(xué)考)小明同學(xué)家里部分電器的消耗功率及每天工作時間如表所示,則這些電器一天消耗的電能約為(D)電器消耗功率/W工作時間/h電茶壺2 0001空調(diào)1 2003電視機(jī)1002節(jié)能燈164路由器924A.6.1×103 W B.6.1×103 JC.2.2×104 W D.2.2×107 J解析:根據(jù)上表中,每天消耗的電能為W=(2 000×1+1 200×3+100×2+16×4+9×24)×3 600 J2.2×107 J,D正確。能力提高11.一只電飯煲和一臺洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220 V 的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計),且均正常工作。用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A,通過洗衣機(jī)電動機(jī)的電流是0.50 A,則下列說法中正確的是(C)A.電飯煲的電阻為44 ,洗衣機(jī)電動機(jī)線圈的電阻為440 B.電飯煲消耗的電功率為1 555 W,洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電功率為155.5 WC.1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104 J,洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電能為6.6×103 JD.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動機(jī)發(fā)熱功率的10倍解析:由于電飯煲是純電阻元件,R1=44 ,故A錯誤;電飯煲的電功率P1=UI1=1 100 W,故B錯誤;電飯煲在1 min內(nèi)消耗的電能W1=UI1t=6.6×104 J,洗衣機(jī)為非純電阻元件,電功率P2=UI2=110 W,洗衣機(jī)在1 min內(nèi)消耗的電能W2=UI2t=6.6×103 J,故C正確;電飯煲發(fā)熱功率大于洗衣機(jī)電動機(jī)發(fā)熱功率的10倍,故D錯誤。12.如圖,R1,R2是材料相同,厚度相同,表面為正方形的導(dǎo)體,正方形的邊長之比為21,通過這兩個導(dǎo)體的電流方向如圖所示,則以下說法正確的是(C)A.金屬材料的電阻率跟長度成正比,跟材料的橫截面積成反比B.若通過導(dǎo)體的電流方向如圖,兩個導(dǎo)體的電阻之比為R1R2=41C.若電流方向如圖所示,不管兩導(dǎo)體是串聯(lián)還是并聯(lián)在電路中,兩電阻的熱功率相同D.若兩導(dǎo)體的電流方向垂直于正方形面通過,則兩導(dǎo)體電阻之比R1R2=41解析:材料的電阻率與自身的材料及溫度有關(guān),與材料的長度及橫截面積無關(guān),選項(xiàng)A錯誤;設(shè)正方形表面邊長為a,厚度為h,則R=,可知不管正方形表面的邊長為多少,兩者電阻都相等,選項(xiàng)B錯誤;電阻相等,不管是并聯(lián)、還是串聯(lián),電阻的熱功率相同,選項(xiàng)C正確;如果電流方向垂直于正方形表面通過,則根據(jù)電阻定律,R=,因?yàn)檫呴L之比為21,則電阻之比為14,選項(xiàng)D錯誤。13.夏天使用電風(fēng)扇時,若不慎扇葉被卡住,風(fēng)扇容易燒毀。已知電風(fēng)扇正常工作時電功率為P,發(fā)熱功率為P0,當(dāng)風(fēng)扇被卡住時熱功率為(兩端的電壓仍不變)(C)A.PB.P-P0C.D.解析:設(shè)正常工作時風(fēng)扇兩端電壓為U,電流為I,則P=UI,風(fēng)扇正常工作時的熱功率P0=r;風(fēng)扇被卡住了,則風(fēng)扇變成了純電阻電器,電路電流為,所以發(fā)熱功率為P=,聯(lián)立得P=,選項(xiàng)C正確。14.如圖,居民樓里有各種不同的電器,例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電腦等。停電時,用歐姆表測得A,B間的電阻為R;供電后,各家電器同時使用,測得A,B間電壓為U,進(jìn)線電流為I。則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是(C)A.P=I2RB.P=C.P=UID.P=解析:P=是由P=UI和I=綜合而得,而其中的I=只適用于純電阻電路,因居民樓內(nèi)各種電器都有,所以不是純電阻電路,選項(xiàng)A,B錯誤;而選項(xiàng)D的條件不充分,故選項(xiàng)C正確。15.如圖所示,電源電動勢E=6 V,內(nèi)阻r=1 ,定值電阻R=2 與電動機(jī)M串聯(lián)接在電源上,開關(guān)閉合后,理想電流表示數(shù)為1 A,電動機(jī)剛好正常工作,電動機(jī)線圈的電阻R0=0.5 。下列說法中正確的是(B)A.定值電阻消耗的熱功率8 WB.電動機(jī)的輸出功率為2.5 WC.電動機(jī)兩端的電壓為0.5 VD.電源的輸出功率是6 W解析:電動機(jī)剛好正常工作時,理想電流表示數(shù)為1 A,定值電阻消耗的熱功率PR=I2R=2 W,故A錯誤;電動機(jī)兩端的電壓U=E-I(R+r)=3V,故電動機(jī)的輸出功率P=IU-I2R0=2.5 W,故B正確,C錯誤;電動機(jī)剛好正常工作時,路端電壓U=E-Ir=5 V,則電源的輸出功率P=IU=5 W,故D錯誤。16.某型號手機(jī)電池的背面印有如圖所示的一些符號,另外在手機(jī)使用說明書上還寫有“通話時間3 h,待機(jī)時間 100 h”。則該手機(jī)通話和待機(jī)時消耗的功率分別約為(B)A.1.8 W,5.4×10-2 WB.0.6 W,1.8×10-2 WC.3.6 W,0.108 WD.6.48×103 W,1.94×102 W解析:由手機(jī)電池背面的符號可知,該電池的最大存儲電能為W=UIt=UQ=3.6×500×10-3×3 600 J=6 480 J,所以由P=得通話功率P1= W=0.6 W;待機(jī)功率P2= W=1.8×10-2 W,B正確。17.(2019·寧波期末)家電待機(jī)耗電問題常常被市民所忽略。寧波市電力公司曾舉辦“計量日進(jìn)您家”活動,免費(fèi)上門為市民做家庭用電耗能診斷分析。在上門實(shí)測過程中,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)電視機(jī)待機(jī)一天的耗電量在0.2度左右,小小機(jī)頂盒一天的待機(jī)耗電量更是高達(dá)0.4度。據(jù)最新統(tǒng)計,寧波市的常住人口約760萬,參考下表數(shù)據(jù),估算每年寧波市家庭用電器待機(jī)耗電量約為(C)家庭常用電器電視機(jī)洗衣機(jī)空調(diào)電腦戶均數(shù)量(臺)2121電器待機(jī)功耗(W/臺)10204040A.3×105度B.3×107度C.3×109度D.3×1011度解析:寧波的常住人口約760萬,平均每戶按3人計算,則寧波大約有250萬戶家庭,所有用電器待機(jī)的總功率為P=2×10+20+2×40+40=160 W,則寧波市家庭用電器待機(jī)一年的耗電量為W=250×104×160×10-3×365×24 kW·h3×109度,故選項(xiàng)C正確,A,B,D錯誤。18.2018年4月,戴森在中國發(fā)布新的無繩吸塵器Dyson V8 Absolute(左圖),該吸塵器強(qiáng)大的吸力有助于吸附并鎖定99.97%的微塵,有效消除家中的過敏源。該無繩吸塵器的鋰電池電源如下,下列說法正確的是(C)A.標(biāo)簽中電池電壓21.6 V指的是路端電壓B.電池容量5 500 mAh指的是儲存的電能C.該電池儲存的電能約為4.3×105 JD.若充電器充電電流為3 A,則充滿該電池至少需要 1.5 h解析:21.6 V指的是該電池的電動勢,選項(xiàng)A錯誤;5 500 mAh是電池儲存的電荷量,選項(xiàng)B錯誤;電池儲存的電能W=UIt=5.5×3 600×21.6 J4.3×105 J,選項(xiàng)C正確;設(shè)充電時間為t,則It=Q,可知t=1.83 h,如果考慮能量轉(zhuǎn)化效率,充電時間應(yīng)該比1.83 h要長,選項(xiàng)D錯誤。- 6 -