1、基础课时19电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率一、单项选择题1.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到电源上(如图1所示)，下列说法正确的是()图1A.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B.开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C.开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D.开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变解析开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P变大，电烙铁的功率变大。答案A2.如图2所示是饮水机的
2、工作电路简化图，S是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R0是饮水机加热管电阻，R是与加热管串联的电阻。表格是从其说明书中摘录的一些技术数据。不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率。当S闭合时，下列关于饮水机的工作状态和R0的阻值正确的是()A.加热，220 B.加热，88 C.保温，88 D.保温，220 解析当S闭合时，由于电路中的有效电阻只有R0，故此时电路中的总电阻最小，对应的加热管电阻功率最大，故为加热状态。由R0可得其电阻为88 ，B正确。答案B3.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；
3、B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为()A.QAQB11 B.QAQB21C.QAQB12 D.QAQB41解析两电阻丝直径之比为12，则横截面积之比为14，根据电阻公式R可知，电阻之比为21，根据QI2Rt，由于电流相等，则产生的热量之比为21。答案B4.在研究微型电动机的性能时，应用如图3所示的实验电路。当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V。重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V。则这台电动机正常运转时输出功率为()图3A.32 W B.44 W C.47 W
4、D.48 W解析电动机不转时相当于一个发热的纯电阻，根据通过电动机的电流为0.5 A、电压为2 V，可算出电动机内阻r4 。电动机正常工作时，消耗的功率UI48 W，内阻发热消耗的功率为I2r16 W，则输出功率为UII2r32 W。答案A5.(名师原创)定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2 ，在电路中所消耗的电功率的最大值分别为10 W、10 W、2 W，现将这三个电阻按照如图4所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为()图4A.22 W B.12 W C.15 W D.16 W解析由题意知R1R2R32 ，P110 W，P210 W，P32 W，首先分析两个并联电阻R2、R3所允
5、许的最大消耗功率。因为R2与R3并联，则两端电压相等，由公式P知道，R2与R3所消耗的功率一样。已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10 W和2 W，所以R2、R3在该电路中的最大功率都是2 W，否则会超过R3的最大功率。再分析R1在电路中允许的最大功率。把R2与R3看成一个并联电阻R，则电路就是R1与R串联，而串联电路所流过的电流一样，再由PI2R知道，R1与R所消耗功率之比为R1R，R2与R3的并联阻值R，即2，所以R1消耗的功率是并联电阻R的两倍，则R1的功率是24 W8 W10 W，所以总功率最大为2 W2 W8 W12 W。答案B6.如图5所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知
6、电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做功为W2，产生的热量为Q2，则有()图5A.U1U2，Q1Q2 B.W1W2，Q1Q2C.W1W2，Q1Q2 D.U1U2，Q1Q2解析电阻R和电动机M串联，流过两用电器的电流相同。电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，则由焦耳定律可知两者产生的热量相等，即Q1Q2。电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能绝大部分转化为机械能，所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R做的功，W1W2。由WUIt可知U1U2。故选项
7、B正确。答案B7.(2016浙江名校测试)如图6所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为16 V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是()图6A.P甲P乙 B.P甲P乙C.P1P2 D.P1P2解析两灯都正常发光，电灯中电流相同，两端电压相等，R1中电流是R2中电流的2倍，R2两端电压是R1两端电压的2倍，由电功率公式可知，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，选项C错误，D正确；由于两灯都正常发光，消耗功率相等，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，两电路
8、中消耗的总功率P甲和P乙相等，选项A、B错误。答案D8.额定电压都是110 V，额定功率PA100 W，PB40 W的电灯两盏，若接入电压是220 V的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的电路是()解析判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否为额定电压，或电流是否为额定电流。由P和已知条件可知，RARB。对于A电路，由于RA110 V，B灯被烧坏，两灯不能正常发光。对于B电路，由于RA110 V，B灯被烧坏，两灯不能正常发光。对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UAUB110 V，两灯可以正常发光。对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，
9、则UAUB110 V，两灯可以正常发光。比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IAIB)110 V，而D电路中变阻器功率为(IAIB)110 V，所以C电路消耗的功率最小。选项C正确。答案C二、多项选择题9.在如图7所示的电路中，将一小灯泡和一定值电阻串联，接在一恒定的电源两端，其中电路中的电压表和电流表均为理想电表，电键闭合后各用电器正常工作，两表均有示数。经过一段时间后，由于电路故障，理想电流表的示数变为零。如果该电路仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生了故障，现用一根导线来进行故障检测，下列说法正确的是()图7A.如果将导线与定值电阻并联，电流表仍无示数，则定值电阻断路B.如果将导线
10、与小灯泡并联，电流表仍无示数，则小灯泡断路C.如果将导线与定值电阻并联，电流表有示数，则定值电阻断路D.如果将导线与小灯泡并联，电流表有示数，则小灯泡断路解析电流表A的示数变为零，说明电路故障为断路。题中给出仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生故障，因此将导线与用电器并联进行检测时，若电流表有示数，说明与导线并联的用电器断路；若电流表无示数，说明另一个用电器断路。若将导线并联在R两端，电流表无示数，则L断路，故选项A错误；若将导线并联在L两端，电流表无示数，则R断路，故选项B错误；若将导线并联在R两端，电流表有示数，则R断路，选项C正确；若将导线并联在L两端，电流表有示数，则L断路，选项D正确。答
11、案CD10.在如图8所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L上标有“3 V6 W”字样，电动机线圈的电阻RM1 。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是()图8A.电动机的输入电压是5 VB.流过电动机的电流是2 AC.电动机的效率是80%D.整个电路消耗的电功率是10 W解析灯泡恰能正常发光，说明灯泡两端电压为3 V，电流为2 A，电动机的输入电压是8 V3 V5 V，流过电动机的电流是I2 A，选项A、B正确；电动机内阻消耗的功率为I2RM4 W，输入功率为UI52 W10 W，则电动机的输出功率为6 W，效率为60%，整个电路消耗的电功率是10 W6 W16 W，选项C、D错误。答案AB
12、11.(2016江西南昌调研)如图9所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是()图9A.若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风B.电热丝的电阻为55 C.电动机工作时输出的机械功率为880 WD.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120 W，C项错误；由P得R 55 ，B项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机
13、消耗的电功率不变，均为120 W，故每秒钟消耗的电能为120 J，D项正确。答案BD12.如图10甲所示电路，小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM为U轴的垂线，PQ为I轴的垂线，下列说法中正确的是()图10A.随着所通电流的增大，小灯泡的电阻增大B.对应P点，小灯泡的电阻为RC.在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I1RD.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”解析由欧姆定律知，UI图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O点的连线的斜率，随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大，选项A正确；对应P点，小灯泡的电阻为O、P连线的斜率，即R，选项B正确；对应P点，小灯泡的功率为PU1I2，即图中矩形PQOM所围的“面积”，选项D正确；在电路中灯泡L两端的电压为U1时，通过电阻R的电流为I2，其两端的电压为I2R，选项C错误。答案ABD