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1、部分電路及其規(guī)律
【隨堂檢測】
1.(2017·11月浙江選考)小明同學(xué)家里部分電器的消耗功率及每天工作時(shí)間如表所示,則這些電器一天消耗的電能約為( )
電器
消耗功率/W
工作時(shí)間/h
電茶壺
2 000
1
空調(diào)
1 200
3
電視機(jī)
100
2
節(jié)能燈
16
4
路由器
9
24
A.6.1×103 W B.6.1×103 J
C.2.2×104 W D.2.2×107 J
答案:D
2.(2019·舟山質(zhì)檢)一段長為l,電阻為R的均勻電阻絲,把它拉制成3l長的均勻細(xì)絲后,切成等長的三段,然后把它們并聯(lián)在一起,其電阻值為
2、( )
A. B.3R
C. D.R
解析:選D.根據(jù)電阻定律R=ρ,在拉伸過程中電阻絲的體積不變,當(dāng)長度變?yōu)樵瓉淼?倍后,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?,所以R′=ρ=ρ=9R,平分成3段后,每段的電阻為3R,故根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可得并聯(lián)后的電阻為=++,解得R并=R,故選項(xiàng)D正確.
3.歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律,還研究了電阻定律,有一個(gè)長方體金屬電阻,材料分布均勻,邊長分別為a、b、c,且a>b>c,電流沿以下方向流過該金屬電阻,其中電阻阻值最小的是( )
解析:選A.由電阻的決定式可知,A中電阻RA=ρ;B中電阻RB=ρ;C中電阻RC=ρ;D中電阻RD=ρ,故
3、電阻最小的為A.
4.(2019·寧波聯(lián)考)QQ是一款流行的互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通訊工具,新版本QQ推出了“在線時(shí)長”新功能,用戶通過積累在線時(shí)長可以獲得更高等級、享受更多服務(wù),許多網(wǎng)友為追求虛擬的等級而純粹地開機(jī)在線,造成大量的電能浪費(fèi).如圖所示是某網(wǎng)友QQ界面的電腦屏幕抓拍圖,請你估算他升到下一級還要消耗多少電能(假定QQ用戶使用臺式電腦)( )
A.0.2 kW·h B.2 kW·h
C.20 kW·h D.200 kW·h
解析:選B.電腦正常工作時(shí)的功率約為200 W,該網(wǎng)友升到下一級還要消耗的電能為W=Pt=2 kW·h,選項(xiàng)B正確.
5.(2019·紹興調(diào)研)
4、R1、R2的伏安特性曲線如圖所示.下列說法正確的是( )
A.R1、R2并聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在區(qū)域Ⅰ
B.R1、R2并聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在區(qū)域Ⅱ
C.R1、R2串聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在區(qū)域Ⅰ
D.R1、R2串聯(lián)后的總電阻的伏安特性曲線在區(qū)域Ⅱ
解析:選A.在I-U圖象中,圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù),由圖可知電阻R1的阻值較大,電阻R2的阻值較小.R1、R2并聯(lián)后的總電阻小于任意一個(gè)電阻值,所以伏安特性曲線在電阻值比較小的Ⅰ區(qū),故A正確,B錯(cuò)誤;若將兩電阻串聯(lián)后接入電路,由于串聯(lián)后的總電阻大于任意一個(gè)電阻,所以R1、R2串聯(lián)后的總電阻的伏安
5、特性曲線在電阻值比較大的區(qū)域Ⅲ,故C、D錯(cuò)誤.
【課后達(dá)標(biāo)檢測】
一、選擇題
1.如圖所示是某一電器的銘牌.從銘牌上的信息可推斷該銘牌對應(yīng)的電器可能是( )
答案:A
2.(2016·10月浙江選考)如圖為一種服務(wù)型機(jī)器人,其額定功率為48 W,額定工作電壓為24 V.機(jī)器人的鋰電池容量為20 A·h.則機(jī)器人( )
A.額定工作電流為20 A
B.充滿電后最長工作時(shí)間為2 h
C.電池充滿電后總電量為7.2×104 C
D.以額定電流工作時(shí)每秒消耗能量為20 J
答案:C
3.(2019·浙江十校聯(lián)考)在如圖所示電路中,AB為粗細(xì)均勻、長為L的電阻絲,以A、
6、B上各點(diǎn)相對A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo),各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo),則U隨x變化的圖線應(yīng)為( )
答案:A
4.(2019·臺州質(zhì)檢)電位器是變阻器的一種.如圖所示,如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來,利用它改變燈的亮度,下列說法正確的是( )
A.連接A、B使滑動觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動,燈泡變亮
B.連接A、C使滑動觸頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動,燈泡變亮
C.連接A、C使滑動觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動,燈泡變暗
D.連接B、C使滑動觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動,燈泡變亮
解析:選D.根據(jù)電位器結(jié)構(gòu)和連接可知:連接A、B使滑動觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)回路電阻增大,回路電流減小,燈泡變暗,A錯(cuò)誤;同理,D正確;連接A、C時(shí),滑動觸頭不能改變回路
7、電阻,燈泡亮度不變,故B、C錯(cuò)誤.
5.把兩根同種材料做成的電阻絲,分別接在兩個(gè)電路中,甲電阻絲長為l,直徑為d,乙電阻絲長為2l,直徑為2d,要使兩電阻絲消耗的功率相等,加在兩電阻絲上的電壓應(yīng)滿足( )
A.=1 B.=
C.= D.=2
解析:選C.由電阻定律R甲=ρ=4ρ,R乙=ρ=2ρ,P甲=,P乙=,要使P甲=P乙,即=,==2,故=.
6.用電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電池組直接向線圈電阻為R的電動機(jī)供電,電動機(jī)正常工作后,測得通過的電流為I、電動機(jī)兩端的電壓為U,則( )
A.電路中電流I=
B.在時(shí)間t內(nèi),電池組消耗的化學(xué)能為IEt
C.在時(shí)間t內(nèi),電動
8、機(jī)輸出的機(jī)械能是IEt-I2rt
D.以上說法都不對
解析:選B.當(dāng)電動機(jī)正常工作時(shí),其電路是非純電阻電路,I<,故A錯(cuò)誤.由電源定義知在時(shí)間t內(nèi),電池組消耗的化學(xué)能為IEt,B正確;電動機(jī)的輸出功率是機(jī)械功率,根據(jù)能量守恒定律得,P出=P電-P熱=UI-I2R,在時(shí)間t內(nèi),電動機(jī)輸出的機(jī)械能是IUt-I2Rt,故C、D錯(cuò)誤.
7.(2019·紹興質(zhì)檢)電話的話筒可以把聲音信號轉(zhuǎn)換為電流信號.碳精話筒的結(jié)構(gòu)如圖所示,碳精盤和振動膜之間充滿了接觸不緊密的碳粒.聲音使振動膜振動,改變碳粒接觸的緊密程度,可改變電路中電流的大?。畬Υ?,以下說法正確的是( )
A.如果聲波的頻率越高,則電
9、路中的電流越大
B.如果聲波的頻率越高,則電路中的電流越小
C.如果聲波的振幅越高,則電路中的電流越大
D.如果聲波的振幅越高,則電路中的電流越小
解析:選C.改變碳粒接觸的緊密程度,實(shí)際上改變的是其電阻,接觸越緊密,電阻越?。暡ǖ恼穹礁撸瑒t碳粒接觸的程度越緊密.
8.(2019·嘉興高二期中)當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí),通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的電能為0.9 J.為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過該電阻,在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是( )
A.3 V 1.8 J B.3 V 3.6 J
C.6 V 1.8 J D.6 V 3.6 J
10、解析:選D.設(shè)兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2,通電的時(shí)間都為t.由公式W1=U1q1和W1=t可得:U1=3 V,=0.1.再由W2=U2q2和W2=t可得:U2=6 V,W2=3.6 J,故D正確.
9.(2019·寧波質(zhì)檢)在研究微型電動機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路.調(diào)節(jié)滑動變阻器R并控制電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50 A和2.0 V.重新調(diào)節(jié)R并使電動機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和24.0 V.則這臺電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為( )
A.32 W B.44 W
C.47 W D.48 W
解析:選A.當(dāng)電動
11、機(jī)停止轉(zhuǎn)動時(shí),此時(shí)電動機(jī)相當(dāng)于一個(gè)純電阻,所以由題中的兩表讀數(shù),可以計(jì)算出電動機(jī)的內(nèi)阻為r=,代入數(shù)據(jù)得r=4 Ω,重新調(diào)節(jié)R并使電動機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),根據(jù)題中的兩表讀數(shù),計(jì)算出電動機(jī)的輸出功率為P=UI-I2r,代入數(shù)據(jù)得P=32 W,B、C、D錯(cuò)誤,A正確.
10.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.加5 V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是5 Ω
B.加11 V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是1.4 Ω
C.由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小
D.由圖可知,隨著電壓的減小,導(dǎo)體的電阻不變
解析:選A.對某些導(dǎo)體,其伏安特性曲線不是直線,但曲線上某一點(diǎn)
12、的值仍表示該點(diǎn)所對應(yīng)的電阻值.本題中給出的導(dǎo)體加5 V電壓時(shí),值為5,所以此時(shí)電阻為5 Ω,A正確;當(dāng)電壓增大時(shí),值增大,即電阻增大,綜合判斷可知B、C、D錯(cuò)誤.
二、非選擇題
11.(2019·麗水高二月考)某地要把河水抽高20 m,進(jìn)入蓄水池,用一臺電動機(jī)通過傳動效率為80%的皮帶,帶動效率為60%的離心水泵工作.工作電壓為380 V,此時(shí)輸入電動機(jī)的電功率為19 kW,電動機(jī)的內(nèi)阻為0.4 Ω.已知水的密度為1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:
(1)電動機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率;
(2)將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時(shí)間(不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度).
解析:
13、(1)設(shè)電動機(jī)的電動率為P,則
P=UI
設(shè)電動機(jī)內(nèi)阻r上消耗的熱功率為Pr,則
Pr=I2r
代入數(shù)據(jù)解得Pr=1×103 W.
(2)設(shè)蓄水總質(zhì)量為M,所用抽水時(shí)間為t.已知抽水高度為h,容積為V,水的密度為ρ,則
M=ρV
設(shè)質(zhì)量為M的河水增加的重力勢能為ΔEp
則ΔEp=Mgh
設(shè)電動機(jī)的輸出功率為P0,則P0=P-Pr
根據(jù)能量守恒定律得
P0t×60%×80%=ΔEp
代入數(shù)據(jù)解得
t=2×104s.
答案:(1)1×103 W (2)2×104 s
12.(2019·舟山檢測)用一個(gè)額定電壓為12 V的燈泡做實(shí)驗(yàn),測得燈絲電阻隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系圖象如圖所示.
(1)在正常發(fā)光條件下,燈泡的電功率為多大?
(2)設(shè)燈絲電阻與絕對溫度成正比,室溫為T=300 K,求正常發(fā)光條件下燈絲的溫度.
(3)將一定值電阻與燈泡串聯(lián)后接到20 V電壓上,要使燈泡能正常發(fā)光,串聯(lián)的電阻為多大?
解析:(1)U=12 V時(shí)正常發(fā)光,此時(shí)燈泡電阻為R=8 Ω
則P== W=18 W.
(2)U=0時(shí),燈絲為室溫,此時(shí)電阻R0=1 Ω
由題意設(shè)R=kT
則有8=kT0
1=k×300
解得:T0=2 400 K.
(3)由串聯(lián)分壓規(guī)律得:=
R串=5.33 Ω.
答案:見解析
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