23版新高考一轮分层练案(二十六)　电流　电阻　电功　电功率

一轮分层练案(二十六)　电流　电阻　电功　电功率

1．下列说法正确的是(　　)

A．由R＝可知，电阻与电压、电流都有关系

B．由R＝ρ可知，电阻只与导体的长度和横截面积有关系

C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小

D．所谓超导现象，就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象

【答案】D　R＝是电阻的定义式，R与电压和电流无关，故A错误；而R＝ρ是电阻的决定式，即电阻与ρ、l、S都有关系，故B错误；电阻率一般与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，故D正确。

2．(多选)关于三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝的适用范围，下列说法正确的是(　　)

A．第一个公式普遍用于求电功率，后两式普遍用于求热功率

B．在纯电阻电路中，三个公式既可用于求电功率，又可用于求热功率

C．在非纯电阻电路中，第一个公式可用于求电功率，第二个公式可用于求热功率

D．由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所以P即电功率

【答案】BC　对于纯电阻电路，电功率等于热功率，故三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝没有任何区别，它们表达相同的意义；对非纯电阻电路，电功等于电热加上输出的机械能，故P＝UI用于求解电功率，P＝I2R用于求解热功率，P＝没有意义。故B、C正确，A、D错误。

3．铜的摩尔质量为m，密度为ρ，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，平均定向移动的电子速率为(　　)

A．光速c　　　　　　　　　 B.

C.  D.

【答案】D　由电流表达式I＝n′eSv可得v＝，其中n′＝＝，故v＝，D正确。

4．两根粗细相同、材质不同的金属棒A、B串联接入电路，已知两棒长度之比LA∶LB＝2∶1，电阻率之比ρA∶ρB＝1∶2，则下列说法正确的是(　　)

A．A棒两端的电压小于B棒两端的电压

B．通过两棒的电流不相等

C．两棒电阻相等

D．电流流过两棒产生的热功率不相等

【答案】C　根据R＝ρ可知，金属棒A、B的电阻之比为1∶1，C正确；将A、B两棒串联在电路中，通过两棒的电流相等，B错误；根据U＝IR可知，A棒两端的电压等于B棒两端的电压，A错误；根据P＝I2R可知，电流流过两棒产生的热功率相等，D错误。

5.A、B两电阻的伏安特性曲线如图所示，关于两电阻的描述正确的是(　　)

A．电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变

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　由题图可知，电阻A图线上各点与O的连线的斜率越来越大，故电阻A的阻值随电流的增大而增大，电阻B的阻值不变，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。

6．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法正确的是(　　)

A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω

B．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W

C．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103 J

D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍

【答案】C　电饭煲是纯电阻元件，所以R1＝＝44 Ω，P1＝UI1＝1 100 W，其在1 min内消耗的电能W1＝UI1t＝6.6×104 J；洗衣机为非纯电阻元件，所以R2≠，P2＝UI2＝110 W，其在1 min内消耗的电能W2＝UI2t＝6.6×103 J，电饭煲发热功率等于P1，洗衣机发热功率小于P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍。故A、B、D错误，C正确。

7．(多选)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上的电压为L2上的电压的2倍

B．L1消耗的电功率为0.75 W

C．L2的电阻为12 Ω

D．L1、L2消耗的电功率的比值大于4

【答案】BD　电路中的总电流为0.25 A，则流过L1的电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 V，L1消耗的电功率为P1＝UI＝0.75 W，B项正确；根据并联电路规律，L2中电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V，L1的电压大约为L2电压的10倍，A项错误；根据欧姆定律知，L2的电阻为R＝＝ Ω＝2.4 Ω，C项错误；L2消耗的电功率为P2＝UI＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W，＝20，L1、L2消耗的电功率的比值大于4，D项正确。

8.(多选)在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L上标有“3 V　6 W”的字样，电动机线圈的电阻RM＝1 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是(　　)

A．电动机的输入电压是5 V

B．流过电动机的电流是2 A

C．电动机的效率是80%

D．整个电路消耗的电功率是10 W

【答案】AB　灯泡正常发光，说明灯泡两端的实际电压为3 V，电动机的输入电压UM＝U－UL＝5 V，流过灯泡的电流与流过电动机的电流相等，为I＝＝2 A，故A、B正确；电动机总功率PM＝UMI＝10 W，电动机消耗的热功率P热＝I2RM＝4 W，电动机的输出功率P出＝PM－P热＝6 W，电动机的效率η＝×100%＝60%，故C错误；整个电路消耗的电功率P＝UI＝16 W，故D错误。

9.(多选)锂电池因能量高、环保无污染而被广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是(　　)

A．电能转化为化学能的功率为UI－I2r

B．充电器输出的电功率为UI＋I2r

C．电池产生的热功率为I2r

D．充电器的充电效率为×100%

【答案】AC　充电器将电能转化为锂电池的化学能和电池产生的热能，即UIt＝E化＋I2rt，充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学能的功率为UI－I2r，充电器的充电效率为η＝×100%＝×100%。故A、C正确。

10.某款理发用的电吹风的电路图如图所示，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是(　　)

A．电热丝的电阻为55 Ω

B．电动机的电阻为 Ω

C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 J

D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880 J

【答案】A　电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P＝1 000 W－120 W＝880 W，对电热丝，由P＝可得电热丝的电阻为R＝＝ Ω＝55 Ω，选项A正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误；当电吹风吹冷风时，电热丝没有工作，选项C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，选项D错误。

11．(多选)一微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V的电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，这时电动机正常工作，下列说法正确的是(　　)

A．电动机内阻为1 Ω

B．电动机内阻为2.5 Ω

C．电动机正常工作时的效率为60%

D．电动机正常工作时的效率为50%

【答案】AC　当给电动机加0.3 V的电压时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，内阻r＝＝1 Ω，A正确，B错误；当给电动机加2.0 V电压时，电动机正常工作，电动机功率P＝UI＝1.6 W，发热功率Pr＝I2r＝0.64 W，机械功率P′＝P－Pr＝0.96 W，故效率η＝×100%＝60%，C正确，D错误。

12．一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如表所示。质量M＝70 kg的人骑着此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重力的k倍，k＝0.02。g取10 m/s2。求：

(1)此电动自行车的电动机在额定电压下正常工作时的效率；

(2)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速率；

(3)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，当车速v＝2.0 m/s时，人骑车的加速度大小。

解析：(1)由题表可知，由动机的额定电压为U0＝40 V，

额定电流为I0＝3.5 A，

所以电动机正常工作时的输入功率为P入＝U0I0＝140 W

又电动机的输出功率为P出＝120 W

所以电动机的效率为η＝×100%≈85.7%。

(2)设车的质量为m，

则车行驶时所受阻力为f＝k(M＋m)g

当达到最大速度vm时，应有P出＝fvm

所以最大速度vm＝＝6.0 m/s。

(3)当车速为v＝2.0 m/s时，牵引力F＝＝60 N，

设此时车的加速度大小为a，

根据牛顿第二定律得F－f＝(M＋m)a，

解得a＝0.4 m/s2。

【答案】(1)85.7%　(2)6.0 m/s　(3)0.4 m/s2

13．一提升重物用的直流电动机工作时的电路图如图所示。电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表的示数UV＝110 V。

(1)求通过电动机的电流；

(2)求输入电动机的电功率；

(3)若电动机以v＝1 m/s的速度匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10 m/s2)

解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝160 V－110 V＝50 V，

流过电阻R的电流IR＝＝ A＝5 A，

即通过电动机的电流IM＝IR＝5 A。

(2)电动机的分压UM＝UV＝110 V，

输入电动机的电功率P电＝IMUM＝550 W。

(3)电动机的发热功率P热＝IM2r＝20 W，

电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530 W，

又P出＝mgv，

所以m＝＝53 kg。

【答案】(1)5 A　(2)550 W　(3)53 kg