高二物理必修三之鞏固練習(xí) 電功和電熱、焦耳定律、電阻定律 提高(1)

1、【鞏固練習(xí)】一、選擇題1加在某電動機(jī)上的電壓是u（v），電動機(jī)消耗的電功率為p（w），電動機(jī)線圈的電阻為r（），則電動機(jī)線圈上消耗的電熱功率為（）u2p2rp2rapbcdp-ru2u2（22016上海模擬）一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器d，其電流i隨它兩端電壓u變化的關(guān)系圖像如圖6甲所示，若將它與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻r1、r2并聯(lián)后接在電壓恒為u的電源兩端，3個用電器消耗的電功率均為p，現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端，設(shè)電阻器d和電阻r1、r2消耗的電功率分別是pd、p1、p2，它們之間的關(guān)系為()ap14pdcpdp2bp=pd4dp14p23超導(dǎo)材料電阻率恰變?yōu)榱愕臏囟确Q為臨界溫

2、度1987年我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了臨界溫度為90k的高溫超導(dǎo)材料利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無損耗輸電現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4，它供給用電器的電功率為40kw，電壓為800v如果用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜替代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為（）a1kwb1.6103kwc1.6kwd10kw4如圖所示電路，開關(guān)s閉合后，四個燈泡都正常發(fā)光，某時刻t，l4因燈絲燒斷而突然熄滅，假設(shè)其它三燈絲都沒燒斷，則（）al2變暗，l3更亮，l1不變bl1、l3更亮，l2變暗cl1更亮，l2、l3變暗dl1、l2、l3都更亮5如圖所示，在輸入電壓u恒定的電路上，將用電

3、器l接在ab兩端時消耗的功率是9w，將它接在較遠(yuǎn)的cd兩端時消耗的功率是4w，則ac、bd兩根輸電線上消耗的功率為（）a1wb2wc5wd13w6(2016湖北武漢調(diào)研)如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動機(jī)m和電熱絲r構(gòu)成。當(dāng)閉合開關(guān)s1、s2后，電動機(jī)驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220v，吹冷風(fēng)時的功率為120w，吹熱風(fēng)時的功率為1000w。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是()a電熱絲的電阻為55b電動機(jī)線圈的電阻為12103w7在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由r=pd2uc當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電熱絲每秒鐘消耗的

4、電能為1000jd當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為1000j4li可知，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是（）a導(dǎo)線直徑d的測量b電壓u的測量c電流i的測量d導(dǎo)線長度l的測量8在橫截面積為s的粗細(xì)均勻銅導(dǎo)體中流過恒定電流i，銅的電阻率為r，電子電荷量為e，則電子在銅導(dǎo)體中運(yùn)動時受到的電場作用力為（）a0birescisrediers9兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，x長為l，y長為2l，串聯(lián)的電路中，沿長度方向電勢x和y，x長為l，y長為2l，串聯(lián)在電路中時，沿長度方向電勢變化如圖所示，則x，y導(dǎo)線的橫截面積比為之（）a23b13c12d3110甲、乙兩根保險(xiǎn)絲均為同種材料制成，直徑分別是

5、d1=0.5mm和d2=1mm，熔斷電流分別為2.0a和6.0a，把以上兩根保險(xiǎn)絲各取等長一段并聯(lián)后再接入電路中，允許通過的最大電流是（）a6.0ab7.5ac10.0ad8.0a二、填空題11某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性，現(xiàn)有器材：直流恒流電源（在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等（1）若用上述器材測量熱敏電阻值隨溫度變化的特性，請你存圖中的實(shí)物圖上連線（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟：正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，_，_，斷開開關(guān)；重復(fù)第步操作若干

6、次，測得多組數(shù)據(jù)（3）實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得如圖的r-t關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻r-t的關(guān)系式：r=_+_t（）（保留3位有效數(shù)字）12(2015天津武清三模)實(shí)驗(yàn)室購買了一捆標(biāo)稱長度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測其實(shí)際長度。該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2，查得銅的電阻率為1.710-8wm，再利用圖示電路測出銅導(dǎo)線的電阻r，從而確定導(dǎo)x線的實(shí)際長度?？晒┦褂玫钠鞑挠校弘娏鞅恚毫砍?.6a，內(nèi)阻約0.2w；電壓表：量程3v，內(nèi)阻約9kw；滑動變阻器r1：最大阻值5w；滑動變阻器r2：最大阻值20w；定值電阻：r0=3w；電源：電動勢6v

7、，內(nèi)阻可不計(jì)；開關(guān)、導(dǎo)線若干。回答下列問題：實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)選（選填“r1”或“r2”），閉合開關(guān)s前應(yīng)將滑片移至_端（選填“a”或“b”）。在實(shí)物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖完成剩余部分的連接。調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50a時，電壓表示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_v。導(dǎo)線實(shí)際長度為m（保留2位有效數(shù)字）。三、解答題13保護(hù)自然環(huán)境，開發(fā)綠色能源，實(shí)現(xiàn)旅游與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展某植物園的建筑層頂裝有太陽能發(fā)電系統(tǒng)，用來滿足園內(nèi)用電需求已知該發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率為1.0105w、輸出電壓為220v求：（1）按平均每天太陽照射6h計(jì)，該發(fā)電系統(tǒng)一年（按365天計(jì)）能輸出多少電能？（2

8、）該太陽能發(fā)電系統(tǒng)除了向10臺1000w的動力系統(tǒng)正常供電外，還可以同時供園內(nèi)多少盞功率100w，額定電壓為220v的照明燈正常工作？（3）由于發(fā)電系統(tǒng)故障，輸出電壓降為110v，此時每盞功率為100w、額定電壓為220v的照明燈消耗的功率是其正常工作時的多少倍？14一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表：規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁轂電機(jī)車型整車質(zhì)量最大載重26電動自行車30kg120kg額定輸出功率額定電壓額定電流120w40v3.5a質(zhì)量為m=70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力ff恒為車和人總重的k=0.02倍，取g=10ms2求：（1）此車的永磁轂電機(jī)在額定電壓下正常工作

9、的效率；（2）僅在永磁轂電機(jī)以額定功率提供動力的情況下，人騎自行車的最大速度；（3）僅在永磁轂電機(jī)以額定功率提供動力的情況下，當(dāng)車速為v1=1.0rns時人騎車的最大加速度15.某同學(xué)在研究微型直流電動機(jī)的性能時，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)節(jié)滑動變阻器r的阻值，使電動機(jī)無法轉(zhuǎn)動，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.2a和0.3v。重新調(diào)節(jié)r的阻值，使電動機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0a和6.0v。（電流表、電壓表均為理想電表）求：（1）這臺電動機(jī)的線圈電阻；（2）電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的輸出功率。【解析】本題考查電功率電熱功率p熱=i2r，因?yàn)閜=iu，i=，所以p=r故uu并聯(lián)

10、，電壓相等，根據(jù)p=，pdp2，c錯誤；由歐姆定律可知，電流idi2，又i1聯(lián)電阻rr1，所以d兩端的電壓小于u24路損耗的電功率，p=i2r=r=0.4w=1kw故選a項(xiàng)。u800【答案與解析】一、選擇題1【答案】cpp2熱正確答案為c2【答案】d【解析】由于電阻器d與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻r1、r2并聯(lián)后接在電壓恒為u的電源兩端時，三者功率相同，則此時三者電阻相同。當(dāng)三者按照題圖乙所示電路連接時，電阻器d兩端的電壓小于u，由題圖甲圖像可知，電阻器d的電阻增大，則有rdr1r2，而rd與r2u2ri2id，根據(jù)pi2r，p14pd，p14p2，a錯誤、d正確；由于電阻器d與電阻r2的并p，且d阻值變大

11、，則p，b錯誤。d3【答案】a【解析】因?yàn)槌瑢?dǎo)體電阻為零，不損耗電功率，所以節(jié)約的電功率即是用普通材料時線p240103損4【答案】b【解析】l4突然熄滅后，電路總電阻增大，根據(jù)歐姆定律得知：電路中總電流i減小，l1兩端電壓u1=e-ir，i減小，其他量不變，則u1增大，l1更亮l2中電流i2=ii1，i減小，i1增大，則i2減小，l2變暗l3電壓u3=u1u2，u1增大，u2減小，則u3增大，l3更亮所以l1、l3更亮，l2變暗5【答案】b【解析】設(shè)用電器電阻為r，接在ab和cd兩端時的電壓分別為u和u，由u2u22p=9w，p=4w，得u=u。因此用電器接在cd兩端時，輸電線上rr33降落

12、的電壓u線=u-u=1u。則兩根輸出電線的總電阻r=線12r。所以u22u2r9r21u2p=線=2=線r1線2=9w=2w。故選b。96【答案】a【解析】電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時電熱絲消耗的功率為p1000w120w880w，對電熱絲，u2u22202由p=可得電熱絲的電阻為r=w=55w，選項(xiàng)a正確；由于不知道電動rp880機(jī)線圈的發(fā)熱功率，所以電動機(jī)線圈的電阻無法計(jì)算，選項(xiàng)b錯誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電熱絲每秒消耗的電能為880j，選項(xiàng)c錯誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為120j，選項(xiàng)d錯誤。7【答案】a【解析】r=pd2u4li式中，d的方次最大，故d對實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性影響最大，a正確8

13、【答案】b【解析】取長度為l的一段導(dǎo)體，導(dǎo)體中有電流i，導(dǎo)體處于非靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部有場強(qiáng)，設(shè)場強(qiáng)為e，由電阻定律可得，導(dǎo)體的電阻r=rls，由歐姆定律可得導(dǎo)體兩端的電壓u=ir，再由電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可得u=el，由以上三式可得電場強(qiáng)度e=irs，電子在銅導(dǎo)體中受到的電場力為f=ee=ires9【答案】b【解析】本題考查電阻定律由圖象可知，ux=6v，uy=4v，由兩導(dǎo)體串聯(lián)時電流相x=r，r=rrs，所以x=，則x=x=同，得uux=yrlx，而ryxy2lsyussuyu2ss2uyxyx41=，263故正確答案為b10【答案】b【解析】本題考查電阻定律和并聯(lián)電路電流特點(diǎn)的應(yīng)用因甲、

14、乙兩保險(xiǎn)絲等長，由prr=rl=rs1d2，知2r1=4，當(dāng)r、r并聯(lián)時，令i=2a，則由ir=ir得i=8a1211122226a，故i1不能取2a；令i2=6a，則由i1r1=i2r2得i1=1.5a2.0a，故兩者并聯(lián)時，整個電路允許通過的最大電流i=i1+i2=7.5a故正確選項(xiàng)為b二、填空題11【答案】（1）實(shí)物連線圖如圖（2）記錄溫度計(jì)的示數(shù)記錄電壓表的示數(shù)（3）1000.400【解析】改變溫度后，熱敏電阻阻值改變，電壓表示數(shù)改變，從圖線知r與t成線性關(guān)系，且縱軸上截距（當(dāng)t=0時）r=100，斜率為rt=0.400，所以r=100+0.400t（）12【答案】（1）r，a（2）如

15、圖所示（3）2.30（4）942【解析】：（1）由（3）中電流表的讀數(shù)為0.50a時，電壓表的讀數(shù)為2.30v可知，rx和r0的總阻值約為4.60歐姆，若選用滑動變阻器r1，電源電壓為6伏特，電流表的量程只有0.6a，會把電流表燒壞，故滑動變阻器應(yīng)該選r2。（2）如圖（4）rx的阻值為1.60歐姆，由r=可知l=m94m（3）2.30vlrs1.61.010-6s1.710-8三、解答題13【答案】（1）7.8841011j或2.19105kwh（2）900盞（3）1414【答案】（1）85.7（2）6.0ms（3）1.0ms?！窘馕觥浚?）由表可知，電機(jī)的額定電壓為u0=40v，額定電流為i0=3.5a，所以電機(jī)正常工作時輸人功率為p入=u0i0=140w又因電機(jī)的輸出功率為p出=120w，所以電機(jī)的功p（率為h=出100%=85.7%2）行駛時所受阻力為f=k(m+m)g，式中m為車的質(zhì)量當(dāng)p入（f達(dá)到最速度vm時，