7.1电流 电阻 电功和电功率.docx

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1、第七章：恒定电流7.1电流电阻电功和电功率L关于电流，下列说法中正确的是（）A.导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率B.电子运动的速率越大，电流越大C.电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向D.在国际单位制中电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位解析：电荷在导体中定向移动形成电流，由电流的微观表达式=eSn,可知电流的大小和电荷定向移动的速率有关，故B错；电流的传导速率等于电场的传播速率，故A错；电流的方向是人为规定的，且只有正负两个方向，故电流是标量，故C错.答案：D2.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为/,设每单位体积的导线中有N个自由电子，电子的电荷量为/此时

2、电子的定向移动速率为在0时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（）AmSB.wv解析：根据电流的定义式可知，在4内通过导线横截面的电荷量所以在这段时间内通过的自由电子数为N=y=与，所以C项正确，D项错.Vq由于自由电子定向移动的速率是也因此在时间加内，位于以横截面S为底、长/=,加的这段导线内的自由电子都能通过横截面（如图所示）.这段导线的体积V=S=Sv/,所以加内通过横截面S的自由电子数为N=V=S必选项A、B均错.*二二二融H1=vt!答案：C3.横截面直径为乩长度为/的导线，两端电压为U,当这三个量中一个量改变时，对自由电子定向运动的平均速率的说法正确的是（）A.电压U加倍时，

3、速率不变B.导线长度/加倍时，速率不变C.导线横截面直径d加倍时，速率不变D.导线横截面直径d加倍时，速率加倍解析：由=*R=A三式联立求解也得V=篇P故C正确.答案：C4.下列说法中正确的是（）A.每种金属都有确定的电阻率，电阻率不随温度变化B.导体材料的电阻率与其粗细长短无关C.一般金属的电阻率都随温度升高而降低D.测电阻率时为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数解析：电阻率是反映材料导电性好坏的物理量.电阻率与导体的粗细长短无关,但受温度的影响较明显，金属材料的电阻率随温度的升高而升高，故A、C错.D项中电流大时产热多，对金属的电阻率的测量误差较大，所以D

4、错，B项正确.答案：B5 .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解析：由电阻定律R=A和电阻的定义式R=，可得A正确，B、C、D均错误.答案：A6 .下列有关电现象的说法中正确的是（）A.导体中没有电流时，导体内的自由电荷也是运动的B.欧姆定律适用于一切导体C.W=UIt适用于一切电功的计算D.热敏电阻阻值都是随温度的升高而增大的解析：导体中没有电流时，导体中的自由电荷，例如金属导体中的电子，在围绕原

5、子核做高速运转，但是不能做定向移动.欧姆定律适用于金属导电和电解质溶液导电，但是对气体导电和半导体导电不适用.热敏电阻一般是由半导体材料制成的，有些半导体材料的特点是温度升高，电阻值减小.答案：AC7 .温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示的图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则（）UA.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系8 .图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D.图线2反应半导体材料的电阻随温度的变化关系解析：金属导体的电阻随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故选项C、D

6、正确.答案：CD8.在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、8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变化的图线应为图中的（）lA.B.C.D.解析：根据电阻定律，横坐标距A点为K的点与A点之间的电阻R=层，这两点间的电压U=R=境（/为电路中的电流，它是一个定值），故U跟X成正比例关系，故选A.答案：A9 .我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为24Om的近似圆形轨道.当环中的电流为IOmA时(设电子的速度是光速的1/10),则在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e=l60xl(9c)()B.510,DJxIO4A.510C.1IO2解析：由电流

7、定义得/=台竿由周期公式可得T=!=磊=陪，联立解得=J=喈=5xlOU个，选项A正确.答案：A10 .某用电器与供电电源距离3线路上的电流为,若要求线路上的电压损失不超过U,已知输电导线的电阻率为P，那么，该输电导线的横截面积的最小值是()解析：由欧姆定律有R=，由电阻定律有R=p生，联立解得S=警，选项B正确.答案：B11 .如图所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长H=IOCm,bc=5cm.当将4与8接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将。与。接入同一电路中，则电流为()A.4AB.2AC.；AD.；A解析：首先计算出沿A、8方向和沿C、。方向电阻的比值，再利用欧姆定律求出两种情况下的电流

8、比.设沿A、4方向的横截面积为S,沿C、。方向的横截面积为S2,则A、8接入线路中时电阻为心，IUbC、。接入电路中时电阻为&，则有强=亮=多两种情况下电流之比为幺嗡=；，故2=M=4A,选项A正确.答案：A12 .把六个相同的小灯泡接成如图(a)(b)所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，(a)(b)两电路所消耗的功率分别用心和尸b表示，则下列结论中正确的是()A.Pa= PbB.Pa= 3PbCb= 3RtD.Pb3Pa解析：设各灯泡正常工作时的电流为/,则(a)电路的总电流为a=3,(b)电路的总电流为b=/,所以由P=Ul得Pa=3Pb,应选B.答案：B13 .在如图所示的电路中，电源

9、电动势为3.0V,内阻不计，LhL2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示，当开关闭合后，下列判断正确的是（）A.灯泡Ll的电阻为12B.通过灯泡Li的电流为灯泡L2电流的2倍C.灯泡Li消耗的电功率为0.75WD.灯泡L2消耗的电功率为0.30W解析：当Ll两端电压为3.0V时，=0.25A,由于/=名得Ri=?=2Q,A正确.由P=4U=0.25x3W=0.75W,C正确.因L2、L3的两电阻相等，即L2、L3两端电压各为1.5V,由图可知/2=0.20A,即可得出灯泡Lz消耗的电功率为P2=2U2=0.20x1.5W=0.30W,D正确.答案：ACD14.两根材料

10、相同的均匀导线A和3,其长度分别为L和23串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则4和8导线的横截面积之比为（）F/VTjMnd123A.2：3B.1：3C.1：2D.3：1解析：由图像可知两导线电压降分别为UA=6V,Ub=4V;由于它们串联，则3&=2&；由电阻定律可知需=镣，磴4选项B正确答案：B15 .一个用半导体材料制成的电阻器。，其电流/随它两端的电压U的关系图像如图甲所示，将它与两个标准电阻修、&并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器。和电阻用、&消耗的电功率分别是P。、Pl、尸2

11、，它们之间的大小关系是（）甲乙丙A.P=42B.PdP2C.PP2解析：当三个电阻并联接到电压为U的电源上时，消耗的功率都是P,说明此时三个电阻的阻值相等，因此两个定值电阻Rl=R2,有P=(若将它们连接成如题图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，则&与。并联的阻值小于电阻Ri,所以Rl两端电压。与&两端电压SVTU,由。的/一U图像可知，电压越小，。的电阻越大，所以此时&)&设题图丙中总电流为/，则流过&的电流2y,由P=2r得PV4P2,选项A错误，选项C正确.由P=竽得：PoVP2,选项D错误，选项B正确.答案：BC16 .汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图，在打开车灯的情况下，电动机

12、未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.05C,电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了()A.35.8WB.43.2WC.48.2WD.76.8W解析：电动机未启动时，灯泡两端电压Ul=E-lr=2.5V100.05V=12V.灯泡电阻RL=W=I2/1,灯泡功率PI=U=12OW.电动机启动时，2=58A,灯泡两端电压Ui=E，2，=9.6V,灯泡功率尸2Uq962=p=ryW=768W,车灯的功率降低了AP=Pl一尸2=43.2W.AL1.Z答案：B17 .两根完全相同的金属裸导线A和丛如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，电

13、阻为R/，导线8对折后绞合起来，电阻为Rj然后分别加上相同的电压，求：(1)它们的电阻之比；(2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比.答案：(1)16：1(2)1：1618 .一台电风扇，内阻为20C,接上220V电压后正常工作，消耗功率66W,求：(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？解析：因为八=U所以=g=毁A=0.3A(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率为P内=2R=Q32

14、20W=1.8W电风扇正常工作时转化为机械能的功率为P机=P入一P内=66W-1.8W=64.2W电风扇正常工作时的效率为卬机尸机 64.2 /二瓦二谪100%973%.(3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流电动机消耗的电功率P=IU=W220W=2420W电动机发热功率P内=FR=1I2x20W=2420W.答案：(1)0.3A(2)64.2W1.8W97.3%(3)11A2420W2420W19 .如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U=12V,电解槽内阻以=2Q,当Sl闭合、S2、S3断开时，电流表A示数为6A；当S2闭合、ShS3断开时，A示数为5A,且电动机输出

15、功率为35W：当S3闭合、Si.S2断开时，A示数为4A.求：(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？(2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？解析：电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律/二*得R=%2d其发热功率为：PK=U=12x6W=72W.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得U2=22%+出，所以rM=U/2*=12x；j35q=q(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得：Pft=t3-32A=16W.答案：(1)272W(2)1(3)16W20 .AB和AE是长度均为l=2km(lkm的电阻值为1Q)的两根输电线，若发现在距离A和等远的两点C和C间发生漏

16、电，相当于在两点间连接了一个电阻.接入电动势为E=90V、内阻不计的电源，当电源接在A、间时，测得B、斤间电压为Us=72V;当电源接在8、9间时，测得44间电压UA=45V.由此可知4与C相距多远？解析：由电阻定律R=Pq知，在电阻率和导体横截面积一定的情况下，电阻跟长度成正比，如果求出C点到A点的电阻和到B点的电阻的比值，即可求出距离AC和BC在测量过程中的等效电路如图，当电源接在A、4间时，可以认为电流仅在回路A，CCA中流，此时以=72V等于漏电阻R上的电压.设AC和8C间每根输电线的电阻为RAC和RBC则有借=近1，同理，当电源接在8、9间时，则有华=晨，匕Znwcra解得RAC=RBd4由电阻定律R=PTOCh可得A、C间相距为Iac=l5=OAkm.答案：0.4km21 .如图所示为用一直流电动机提升重物的装置，重物质量加为50kg,电源电动势E为IlOV,内电阻r=l,不计摩擦.当电动机以0.85m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流/=5A,由此可知电动机线圈的电阻R为多少？（g取10ms2）OXv解析：电源的输出功率：P=I(E-Ir),对电动机由能量守恒：P=Pr,又：Pfi=mgvfPr=I2R,则：/(E)=mgV+/2R,KE-)一叱5x(U05x1)50x10x0.85_R=/2=2C=4Q答案：4