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课时规范练26电阻定律欧姆定律焦耳定律基础对点练1.(2018山东济宁模拟)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cB.C.D.答案D解析由电流表达式I=neSv可得v=,其中n=,故v=,选项D正确。2.有、两根不同材料的电阻丝,长度之比为l1l2=15,横截面积之比为S1S2=23,电阻之比为R1R2=25,外加电压之比为U1U2=12,则它们的电阻率之比为()A.23B.43C.34D.83答案B解析由R=得=,12=43,选项B正确。3.(多选)如图所示,定值电阻R1=20 ,电动机绕线电阻R2=10 ,当开关S断开时,电流表的示数是I1=0.5 A,当开关闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()A.I=1.5 AB.I1.5 AC.P=15 WD.PR2,所以通过电动机的电流I2=1A,故电流表示数I0.5A+1A=1.5A,选项B正确;电路消耗的电功率P=UIRb,选项C错误;由R=知a的横截面积较小,选项A错误,B正确;由图象知导体的电阻与电压无关,选项D错误。5.(多选)(2018黄冈模拟)R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体,但R1的尺寸比R2大得多,把它们分别连接在如图所示电路的A、B两端,接R1时电压表的读数为U1,接R2时电压表的读数为U2,则下列判断正确的是()A.R1=R2B.R1R2C.U1U2D.U1=U2答案AD解析设正方形边长为a,电流从导体的横截面流过,由电阻定律R=,可见电阻与边长a无关,选项A正确;因外电阻相同,故路端电压相等,选项D正确。6.(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则()自重40 kg额定电压48 V载重75 kg额定电流12 A最大行驶速度20 km/h额定输出功率350 WA.电动机的输入功率为576 WB.电动机的内电阻为4 C.该车获得的牵引力为104 ND.该车受到的阻力为63 N答案AD解析由于U=48V,I=12A,则P=IU=576W,故选项A正确;因P入=P出+I2r,r=1.57,故选项B错误;由P出=Fv=Ffv,F=Ff=63N,故选项C错误,D正确。素养综合练7.(多选)(2018湖南邵阳高三质检)在如图甲所示的电路中,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,则此时()A.L1两端的电压为L2两端电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75 WC.L2的电阻为12 D.L1、L2消耗的电功率的比值大于4答案BD解析电路中的总电流为0.25A,即L1中电流为0.25A,由小灯泡的伏安特性曲线可知L1两端的电压为3.0V,L1消耗的电功率为P1=U1I1=0.75W,选项B正确;根据并联电路规律可知,L2中的电流为0.125A,由小灯泡的伏安特性曲线可知其两端电压大约为0.3V,故L1两端的电压约为L2两端电压的10倍,选项A错误;由欧姆定律可知,L2的电阻约为R2=2.4,选项C错误;L2消耗的电功率约为P2=U2I2=0.30.125W=0.0375W,即L1、L2消耗的电功率的比值大于4,选项D正确。8.(2018陕西榆林三模改编)实验室中有一块量程较小的电流表G,其内阻为900 ,满偏电流为100 A,将它改装成量程为1 mA、10 mA双量程电流表。现有器材如下:A.滑动变阻器R1,最大阻值50 ;B.滑动变阻器R2,最大阻值50 k;C.电阻箱R,最大阻值9 999 ;D.电池E1,电动势3.0 V;E.电池E2,电动势4.5 V(所有电池内阻均不计);F.单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3及导线若干。将电流表G改装成双量程电流表。现有两种备选电路,如图a和图b。如果选图a电路,则R1= ,R2= 。答案1090解析根据电路的串并联特点,借助欧姆定律有;当量程改装为1mA时:IgRg=(I1-Ig)(R1+R2)当量程改装为10mA时:Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1联立代入数据,得:R1=10,R2=90。9.来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800 kV的直线加速器加速,形成电流为1 mA的细柱形质子流。已知质子电荷量e=1.6010-19 C。这束质子流每秒打到靶上的个数为多少?假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距l和4l的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为N1和N2,则N1N2等于多少?答案6.251015个21解析质子流每秒打到靶上的质子数由I=可知,=6.251015。建立如图所示的“柱体微元”模型,设质子经过距质子源l和4l处时的速度分别为v1、v2,在l和4l处作两个长为l(极短)的柱体微元。因l极短,故l和4l处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v1、v2。对于这两个柱体微元,设单位体积内质子数分别为n1和n2,由I=neSv可知,I1=n1eSv1,I2=n2eSv2,作为串联电路,各处的电流相等,所以I1=I2,故。根据动能定理,分别有eEl=,eE4l=,可得,所以有,因此,两柱体微元中的质子数之比。10.如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电热炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻RA=2 ,当S1闭合,S2、S3断开时,A示数为6 A;当S2闭合,S1、S3断开时,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,A示数为4 A。求:(1)电热炉的电阻及发热功率;(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。答案(1)2 72 W(2)1 (3)16 W解析(1)电热炉为纯电阻元件,由欧姆定律得R=2其发热功率为P=UI1=126W=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=1。(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=(124-422)W=16W。11.有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,此时测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A。求:(1)电动机线圈的电阻;(2)电动机正常工作时的输出功率;(3)在发动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率。答案(1)0.5 (2)1.5 W(3)8 W解析(1)电动机不转时,电动机电路为纯电阻电路,根据欧姆定律可得线圈的电阻R=0.5;(2)电动机正常工作时的输入功率P输入=UI=2.01.0W=2W,此时线圈的发热功率为P热=I2R=0.5W,电动机的输出功率P输出=P输入-P热=2W-0.5W=1.5W;(3)当转子被卡住之后,电动机为纯电阻电路,电动机的发热功率P热=W=8W。
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