课时分层作业 81电流 电阻 电功及电功率.docx
《课时分层作业 81电流 电阻 电功及电功率.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《课时分层作业 81电流 电阻 电功及电功率.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
课时分层作业81电流电阻电功及电功率
温馨提示:
此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。
关闭Word文档返回原板块。
课时分层作业二十三
电流 电阻 电功及电功率
(45分钟 100分)
【基础达标题组】
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
1~6题为单选题,7~10题为多选题)
1.有四个金属导体,它们的伏安特性曲线分别是图中的a、b、c、d,则电阻最大的是( )
A.aB.bC.cD.d
【解析】选D。
伏安特性曲线中斜率是电阻的倒数,所以斜率最小的阻值最大,据图知d的斜率最小,阻值最大,D对。
2.一个电压表由表头G与分压电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现电压表的读数总是比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可以加以改进( )
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
【解析】选D。
当电压一定,减小电阻,表头的电流增大,则读数增大,由于读数只是稍小,应略减小电阻,故选D。
【总结提升】电流表和电压表指针能够偏转的原因是表中有电流通过,指针的偏角θ与电流I成正比,即电流表刻度盘上的电流刻度是均匀的。
根据欧姆定律电流I与表头两端电压成正比,则指针的偏角θ与电压U成正比。
电流表头G的电阻Rg叫表头内阻。
指针偏转到最大刻度时对应的电流Ig叫满偏电流;与之对应的电压Ug叫满偏电压,Ug=IgRg。
3.(2018·襄阳模拟)如图所示,一个电阻R和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上,电路中的电流为I。
电阻两端的电压为U1,电功率为P1;灯泡两端的电压为U2,电功率为P2,则下列关系式正确的是( )
A.P1=UIB.P2=
C.U2=U-IRD.U1=U-IR
【解析】选C。
电阻和灯泡均为纯电阻,故P=UI=I2R=
。
R消耗的功率应为P1=U1I,故A错误;灯泡的功率应为P2=U2I=
故B错误;根据串联电路规律可以知道U1+U2=U,而电阻两端的电压U1=IR,故U2=U-IR,所以C选项是正确的,D错误。
4.在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为
世纪金榜导学号04450494( )
【解析】选A。
由U=IRx=
·
x=
x,其中E、L均为定值,故U与x成正比。
A正确。
5.关于电流,下列说法中正确的是( )
A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
B.电子运动的速率越大,电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
【解析】选C。
电流的大小等于单位时间内流过导体横截面的电荷量,故A错,C对;电流的微观表达式I=neSv,电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定,故B错;矢量运算遵循平行四边形定则,标量的运算遵循代数法则,电流的运算遵循代数法则,故电流是标量,故D错。
6.(2018·岳阳模拟)如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中。
闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是( )
世纪金榜导学号04450495
A.A1、A2的读数之比为1∶1
B.A1、A2的读数之比为5∶1
C.A1、A2的指针偏转角度之比为5∶1
D.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5
【解析】选B。
图中A1、A2并联,两端电压相等,又因A1、A2是由两个相同的电流计改装而成,所以A1、A2的指针偏转角度相同,即偏转角度之比为1∶1,再结合其量程可知A1、A2的读数之比为5∶1,B正确。
7.电压表、电流表均由小量程电流表(表头)改装而成,则下列说法中正确的是
( )
A.由表头改装成电压表,需给表头串联一个大电阻
B.由表头改装成电压表,需给表头并联一个大电阻
C.由表头改装成电流表,需给表头并联一个小电阻
D.由表头改装成电流表,需给表头串联一个大电阻
【解析】选A、C。
利用串联电阻的分压作用,将表头和大电阻串联,让大部分电压被串联电阻分担,扩大量程,改装成电压表;利用并联电阻的分流作用,将表头和小电阻并联,大部分电流被并联电阻分担,扩大量程,改装成电流表。
【加固训练】
有两个相同的灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig=1mA,表头电阻Rg=20Ω,若改装成一个量程为0~3V的电压表和一个量程为0~0.6A的电流表应分别( )
A.串联一个2980Ω的电阻和并联一个0.033Ω的电阻
B.并联一个2980Ω的电阻和串联一个0.033Ω的电阻
C.串联一个2970Ω的电阻和并联一个0.05Ω的电阻
D.并联一个2970Ω的电阻和串联一个0.05Ω的电阻
【解析】选A。
若改装成一个量程为0~3V的电压表需串联一个分压电阻,由U=Ig(R+Rg)得,所串联的分压电阻阻值R=2980Ω。
若改装成一个量程为0~
0.6A的电流表需并联一个分流电阻,由IgRg=(I-Ig)R得,所并联的分流电阻阻值R≈0.033Ω。
故A正确。
8.(2018·枣庄模拟)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世纪金榜导学号04450496( )
A.R1中的电流小于R2中的电流
B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1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
D.R1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
【解析】选B、D。
设正方形的边长为L、厚度为d,由I=
R=ρ
=ρ
=
得I=
故R1、R2中的电流相等,A错误,B正确。
由I=nqSv=nqLdv得,L大则v小,C错误,D正确。
【加固训练】
(多选)(2018·石家庄模拟)如图所示为一水平绝缘盘,盘边缘均匀地固定着带负
电的电荷,从上向下看,盘面沿逆时针方向匀速转动,则对该过程中形成的电流的理解正确的是( )
A.如果仅将盘边缘固定的总电荷量加倍,则其形成的电流也加倍
B.如果仅将盘面转动的角速度加倍,则其形成的电流也加倍
C.如果仅增大盘的半径,则其形成的电流也增大
D.如果仅增大盘的半径,则其形成的电流减小
【解析】选A、B。
转盘形成的等效电流为I=
如T不变,q变为原来的2倍,则电流也加倍,A正确;如q不变,ω加倍,则T变为原来的
则电流加倍,B正确;如果仅增大盘的半径,q、T均不变,则电流不变,故C、D错误。
9.如图所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等,则这两个电路中的U甲、U乙,R甲、R乙之间的关系正确的是
世纪金榜导学号04450497( )
A.U甲>U乙B.U甲=4U乙
C.R甲=4R乙D.R甲=2R乙
【解析】选A、C。
设灯泡正常工作时电压为U,电流为I,则U甲I=U乙×2I,则U甲=2U乙,A正确,B错误;根据I2R甲=(2I)2R乙,得R甲=4R乙,C正确,D错误。
10.如图所示,有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V 60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电源两端,灯泡正常发光,则( )
A.电解槽消耗的电功率为120W
B.电解槽的发热功率为60W
C.电解槽消耗的电功率为60W
D.电路消耗的总功率为120W
【解题指导】解答本题应注意以下两点:
(1)灯泡和电解槽电路连接关系是串联。
(2)灯泡正常发光,说明灯泡和电解槽均分得110V电压,且电流I=
=
A。
【解析】选C、D。
I=
=
A,P电解槽=P灯=60W,故A错,C对;P热=I2R内≈1.3W,即B错;P总=P灯+P电解槽=120W,故D对。
二、计算题(15分。
需写出规范的解题步骤)
11.如图所示,A为电解槽,
为电动机,N为电炉子,恒定电压U=12V,电解槽内阻rA=2Ω,S1闭合,S2、S3断开时,电流表
示数为6A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表
示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表
示数为4A。
求:
世纪金榜导学号04450498
(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为多少。
【解析】
(1)电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律得:
R=
=
Ω=2Ω
其发热功率为:
P=UI1=12×6W=72W。
(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得:
UI2=
rM+P输出
所以:
rM=
=
Ω=1Ω。
(3)电解槽为非纯电阻元件,由能量守恒定律得:
P化=UI3-
rA
所以P化=(12×4-42×2)W=16W。
答案:
(1)2Ω 72W
(2)1Ω (3)16W
【加固训练】
(多选)某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V,当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时,测得电动机的电流为20A,g取
10m/s2,则( )
A.电动机的内阻为4.75Ω
B.电动机的输出电压为285V
C.电动机的输出功率为7.6×103W
D.电动机的工作效率为75%
【解析】选A、D。
电动机输出功率为P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W;由UI=P+I2R解得R=4.75Ω,A正确,C错误;电动机没有输出电压,B错误;电动机的工作效率为η=
=75%,D正确。
【能力拔高题组】
1.(8分)如图所示为电流表与电压表合一的电表,灵敏电流表G的内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA,电压表量程是6V,电流表量程是3A。
世纪金榜导学号04450499
(1)双刀双掷开关S接到哪边是电流表?
接到哪边是电压表?
(2)求R1和R2的值。
【解析】开关S接到a、b时,电流表G与R1串联,为电压表
由欧姆定律,得U=Ig(Rg+R1)
分压电阻
R1=
-Rg=
Ω-120Ω=1880Ω
开关S接到c、d时,电流表G与R2并联,为电流表,IgRg=(I-Ig)R2
分流电阻
R2=
=
Ω≈0.12Ω。
答案:
(1)接到a、b是电压表,接到c、d是电流表
(2)1880Ω 0.12Ω
2.(17分)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。
某地要把河水抽高20m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作。
工作电压为380V,此时输入电动机的电功率为19kW,电动机的内阻为0.4Ω。
已知水的密度为1×103kg/m3,重力加速度取10m/s2。
求:
(1)电动机内阻消耗的热功率。
(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。
【解析】
(1)设电动机的电功率为P,则P=UI,
设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则Pr=I2r,代入数据解得Pr=1×103W。
(2)设蓄水总质