1、课时作业(三十二)欧姆定律电阻定律电功率焦耳定律基础训练1(2017广西模拟)导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是()A横截面积一定,电阻与导体的长度成正比B长度一定,电阻与导体的横截面积成正比C电压一定,电阻与通过导体的电流成正比D电流一定,电阻与导体两端的电压成反比答案:A解析:横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,故A正确;长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,故B错误;电阻与导体两端的电压及通过导体的电流大小均无关,故C、D错误2(2017安徽模拟)安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流,设带电荷量为e的电子以速率v绕
2、原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I和方向为()A.,顺时针 B.,顺时针C.,逆时针 D.,逆时针答案:C解析:电子带负电,负电荷的定向移动方向是形成电流方向的反方向,因电子绕核顺时针方向运动,故电流方向为逆时针方向,选项A、B错误;由匀速圆周运动的周期公式和电流的定义,可得I,选项C正确,选项D错误3(2017湖南长沙长郡中学检测)如图所示,在价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极,将它们接在直流电源上,于是溶液里就有电流通过若在t秒内,通过溶液内截面S的正离子数为n1,通过的负离子数为n2,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是()A正离子定向移动形成
3、的电流方向从AB,负离子定向移动形成的电流方向从BAB溶液内由于正、负离子移动方向相反,溶液中的电流抵消,电流等于零C溶液内的电流方向从AB,电流ID溶液内的电流方向从AB,电流I答案:D解析:电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,由图示可知,溶液中的正离子从A向B运动,因此电流方向是AB,故选项A错误;溶液中正离子由A向B移动,负离子由B向A移动,负电荷由B向A移动相当于正电荷由B向A移动,带电离子在溶液中定向移动形成电流,电流不为零,故选项B错误;溶液中的正离子从A向B运动,因此电流方向是AB,电流I,故选项C错误,选项D正确4(2017浙江杭州五校联考)如图所示为A
4、、B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是()A电阻A的电阻随电流的增大而减小,电阻B阻值不变B在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值C在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值D在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值答案:B解析:由题图可知,电阻A图线的斜率越来越大,故电阻A的阻值随电流的增大而增大,电阻B阻值不变,选项A错误;两图线的交点处,电流和电压均相同,由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,选项B正确,C、D错误5(2017江西五校下学期第一次联考)一个直流电动机,其线圈的电阻是0.5 ,当它两端所加电压为6 V时,通过电动机的电流是2 A由此可知()A电动机消
5、耗的电功率为10 WB电动机的发热功率为12 WC电动机输出的机械功率为10 WD电动机的工作效率为20%答案:C解析:电动机消耗的电功率PUI62 W12 W,A错误;电动机的发热功率P热I2R40.5 W2 W,B错误;电动机输出的机械功率P机PP热10 W,C正确;电动机的工作效率为100%100%83.3%,D错误6(2017湖北武汉调研)电子式互感器是数字变电站的关键装备之一如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为()AnU B. C(n1)U D.答案:A解析:设电路中电流为I,由
6、电路图知输出端数字电压表的示数为UIRcdRcdRcd,则输入端的电压U入nU,故选项A正确,其他选项错误7(2017河南商丘模拟)(多选)如图所示,图线a表示的导体的电阻为R1,图线b表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是()AR1R213B把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C将R1与R2串联后接于电源上,则功率之比 P1P213D将R1与R2并联后接于电源上,则电流之比I1I213答案:AC解析:根据IU图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1R213,A正确;根据公式R可得,把R1拉长到原来的3倍长后,横截面积减小为原来的,所以电阻变为原来的9倍,B错误;串联电路电流相等,所以
7、将R1与R2串联后接于电源上,电流之比I1I211,根据公式PI2R可得,功率之比P1P213,C正确;并联电路电压相等,电流之比等于电阻的反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流之比I1I231,D错误8(多选)如图所示,电源电动势E3 V,小灯泡L上标有“2 V0.4 W”,开关S接1,当变阻器调到R4 时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作则()A电源内阻为1 B电动机的内阻为4 C电动机正常工作的电压为1 VD电源效率约为93.3%答案:AD解析:由小灯泡的额定功率PUI可知,I0.2 A,由欧姆定律R可知小灯泡正常发光时的电阻RL10 ,由闭合电路欧姆
8、定律可知,I,解得r1 ,A项正确;接2时小灯泡正常发光,说明电路中电流仍为0.2 A,故电动机两端电压UEIRLIr0.8 V,电动机为非纯电阻电器,故电动机内阻不等于4 ,B、C项错;由P电源I2r,100%,代入数据可得电源效率约为 93.3%,D项正确能力提升9(2017安徽黄山模拟)铜的摩尔质量为m,密度为,每摩尔铜原子中有n个自由电子今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为 ()A光速c B. C. D.答案:D解析:设单位体积内的自由电子数为n,由电流表达式IneSv 可得v,其中n,故v,D对10如图所示,一正方体导线框各边电阻均为R,MN、P
9、Q两边均接有电容为C的电容器开关闭合后,若电流表的示数为I,则每个电容器所带的电荷量为()A.IRC B.IRCC.IRC D.IRC答案:C解析:由于电容器中无电流通过,去掉两电容器,则电路可简化为如图所示由对称性可知,每个主支路的电流为,分支路的电流为,电容器两端电压为IR,由C可知,每个电容器所带的电荷量QCUIRC,选项C正确11(2017山东枣庄期末检测)(多选)如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是()AR1中的电流小于R2中的电流BR1中的电流等于R2中的电
10、流CR1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率DR1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率答案:BD解析:设正方形的边长为L,厚度为d,则I,R,得I,故R1、R2中的电流相等,A错误,B正确由InqSvnqLdv得,L大则v小,C错误,D正确12(多选)电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧开前的加热状态,另一种是锅内水烧开后的保温状态,如图所示是一学生设计的电饭锅电路原理示意图,S是用感温材料制造的开关下列说法中正确的是()A加热状态时是用R1、R2同时加热的B当开关S接通时电饭锅为加热状态,S断开时为保温状态C当7,R2在保温状态时的功率为加热状态时的
11、D当21,R2在保温状态时的功率为加热状态时的答案:BD解析:由P得:当接通S时,电阻变小,功率变大,处于加热状态;当断开S时,电阻变大,功率变小,处于保温状态可知,R2是供加热用的电阻丝,故A错误,B正确逆推:当R2在保温状态时的功率为加热状态时的时,根据公式P,可知8得21,C错误,D正确13(2016河南洛阳全市尖子生联考)某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流,其调节部分使用了两个滑动变阻器,如图所示已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的,其中R1的总电阻是200 ,R2的总电阻是5 000 ,开始时两变阻器都处于最大阻值下面的几种方法中,能够既快又准确地
12、使电流表指针指到要求位置的是()A先调节R2,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R1B先调节R1,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R2C同时调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置D交替、反复调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置答案:A解析:由题意可知,R2比R1大很多,电路中电流I.调节R2时阻值变化大,对电流影响大,所以要快速将电路中的电流调到要求位置,应先调节大电阻R2,当电流表的指针到达要求位置附近时,若再调节R2使指针达到准确位置就很困难,因为只要对R2有很小的调节,就会引起阻值很大的变化,电流I就有大的改变所以此时要调节小电阻R1,因为它对电流的影响较小,能使指针准确地到
13、达要求位置故选A.14如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉子,恒定电压U12 V,电解槽内阻rA2 ,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表A示数为6 A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表A示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表A示数为4 A求:(1)电炉子的电阻及发热功率;(2)电动机的内阻;(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率答案:(1)2 72 W(2)1 (3)16 W解析:(1)电炉子工作时,由欧姆定律I,得R 2 其发热功率为PRUI1126 W72 W.(2)电动机工作时,由能量守恒定律,得UI2IrMP输出所以rM 1 .(3)电解槽工作时,由能量守恒定律,得P化UI3IrA所以P化(124422) W16 W.