1、电流电阻电功及电功率(建议用时25分钟)1.(2019杭州模拟)如图为一款纯电动汽车的铭牌,假设该车在额定功率下以100 km/h匀速行驶,则该车充满一次电后的最大行程约为()A.50 kmB.100 kmC.150 kmD.200 km【解析】选C。根据功W=Pt=qU,知按额定功率可以工作的时间为:t= h1.5 h,该车充满一次电后的最大行程约为1001.5 km=150 km,故C正确,A、B、D错误。2.(2017浙江11月选考真题)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示,则这些电器一天消耗的电能约为()电器消耗功率/W工作时间/h电茶壶2 0001空调1 2003电视
2、机1002节能灯164路由器924A.6.1103 WB.6.1103 JC.2.2104 WD.2.2107 J【解析】选D。一天消耗的电能E=P电茶壶t1+P空调t2+P电视机t3+P节能灯t4+P路由器t5,代入数值可得,E=2 000 W1 h+1 200 W3 h+100 W2 h+16 W4 h+9 W24 h=6.08 kWh2.2107 J,故选D。3.用电器距离电源为l,线路上的电流为I,已知输电线的电阻率为。为使在线路上的电压降不超过U,那么,输电线的横截面积的最小值为()A.B.C.D.【解析】选B。输电线的总长为2l,由公式R=,R=得S=,故B正确。【加固训练】把两根
3、电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在内阻不计的同一电源上,若要产生相等的热量,则两种方法所需的时间之比t串t并为()A.11B.21C.41D.14【解析】选C。串联后电阻为R1=2r,产生的热量为Q1=t串=t串;并联后电阻为R2=,产生的热量为Q2=t并=t并,若要Q1=Q2,所以有t串t并=41。4.智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生,它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值,一般在0.600.70之间(包括移动电源和被充电电池的线路板、接头和连线的损耗)。如图为某一款移动充电宝,其参数如表,下列说法正确的是()容量20 000 mAh兼容性所
4、有智能手机边充边放否保护电路是输入DC 5V 2A MAX输出DC5V 0.12.5 A尺寸159*82*22 mm转换率0.60产品名称重量约430 gA.充电宝充电时将电能转化为内能B.该充电宝最多能储存能量为3.6106 JC.该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2 hD.该充电宝给电量为零、容量为3 000 mAh的手机充电,则理论上能充满4次【解析】选D。充电宝充电时将电能转化为化学能,不是内能,故A错误;该充电宝的容量为:q=20 000 mAh=20 00010-33 600 C=7.2104 C,该电池的电动势为5 V,所以充电宝储存的能量:E=E电动势q=57.2104 J
5、=3.6105 J,故B错误;以2 A的电流为用电器供电,则供电时间t= s=3.6104 s=10 h,故C错误;由于充电宝的转化率是0.6,所以可以释放的电能为:20 000 mAh0.6=12 000 mAh,给容量为3 000 mAh的手机充电的次数:n=4次,故D正确。5.(2019台州模拟)如图所示,理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干。设电动机的线圈电阻为R1,它与电热丝的电阻R2串联,接到直流电源上,电路中电流为I,电动机两端电压为U1,消耗的电功率为P1,电热丝两端电压为U2,消耗的电功率为P2,则下列式子不正确的是()
6、A.P1=U1IB.U1=IR1C.P2=I2R2D.U2=IR2【解析】选B。由于流过电动机的电流为I,电动机两端的电压为U1,所以电动机消耗的功率为P1=U1I,故A正确,电动机为非纯电阻电路,所以电动机两端的电压U1IR1,故B错误;由于电热丝为纯电阻,所以电功率P2=I2R2,U2=IR2,故C、D正确。【加固训练】如图是某品牌吊扇的相关参数,假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为 7 kg, 则吊扇(g取10 m/s2)()产品名称:吊扇额定电压:220 V产品品牌:XX额定频率:50 Hz产品型号:FC-56额定功率:55 W产品颜色:白色A.吊扇的内电阻为880 B.以额定功率
7、工作时通过吊扇的电流为0.25 AC.正常工作时吊扇机械功率等于55 WD.正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70 N【解析】选B。由参数可知额定电压为220 V,额定功率为55 W,则额定电流I= A=0.25 A,选项B正确;若电器为纯电阻电路,则电阻为R= =880 ,因电扇不是纯电阻电路,则内阻不等于880 ,选项A错误;机械功率等于总功率与内阻消耗功率之差,可知正常工作时吊扇的输出机械功率小于55 W,选项C错误;吊扇工作时,给空气向下的作用力,空气给电扇向上的反作用力,可知吊杆对转盘的拉力小于重力70 N,选项D错误。6.把两根同种材料做成的电阻丝,分别接在两个电路中,甲电阻丝长为l,
8、直径为d,乙电阻丝长为2l,直径为2d,要使两电阻丝消耗的功率相等,加在两电阻丝上的电压应满足()A.=1B.=C.=D.=2【解题指导】解答该题的思路:(1)电功率相等,分析电压关系,选择公式P=分析。(2)再由电阻定律找出R的关系。【解析】选C。根据电阻定律R甲=,R乙=,P甲=,P乙=,若使P甲=P乙,即=,=2,=,所以选项C是正确的。7.如图所示为一台冬天房里取暖用的暖风机。其内部电路可简化为加热电阻丝与电动机串联,电动机带动风叶转动,将加热后的热空气吹出。设电动机的线圈电阻为R1,电阻丝的电阻为R2,将暖风机接到额定电压为U(有效值)的交流电源上,正常工作时,电路中的电流有效值为I
9、,电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为P1、P2、P,则下列关系式正确的是()A.P1=I2R1B.P2I2R2C.P=UID.P=I2(R1+R2)【解析】选C。暖风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小为P=IU,故C正确;电动机两端的电压为U,电动机消耗的电功率为:P1=UI=UI-I2R2,故A错误;电阻丝是纯电阻,所以消耗的电功率:P2=I2R2,故B错误;因为电动机不是纯电组,所以暖风机消耗的电功率:PI2(R1+R2),故D错误。8.(2019宁波模拟)一台电风扇,内阻为20 ,接上220 V的电压后,消耗的功率为66 W,求:(1)电风扇正常工作时通过电风扇电动机的电流。
10、(2)电风扇工作时,转化为机械能的功率和内能的功率,电动机的机械效率。(3)若接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,则此时通过电动机的电流为多大?电动机消耗的电功率和发热功率各是多大?【解析】(1)正常工作时通过电动机的电流I= A=0.3 A。(2)转化为内能的功率PQ=I2r=0.3220 W=1.8 W转化为机械能的功率P机=P-PQ=(66-1.8) W=64.2 W电动机的效率=97.3%。(3)当叶片不转动时,电能全部转化为内能,电动机相当于纯电阻用电器。I= A=11 A电动机消耗的电功率P等于其发热功率P热,所以P=P热= W=2 420 W答案:(1)0.3 A(2)64.2 W1.8 W97.3%(3)11 A2 420W2 420 W