1、课时分层集训(二十三)电流电阻电功率及焦耳定律(限时：40分钟) 基础对点练电流的理解1智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.600.70之间(包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)如图8112为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是()图8112容量20 000 mAh兼容性所有智能手机边充边放否保护电路是输入DC5V2A MA输出DC5V0.1A2.5A尺寸156*82*22mm转换率0.60产品名称索扬SY10-200重量约430 gA充电宝充电时将电能转化为内能B该充电宝最
2、多能储存能量为3.6106 JC该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2 hD该充电宝给电量为零、容量为3 000 mAh的手机充电，则理论上能充满4次D充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，故A错误；该充电宝的容量为：q20 000 mAh20 0001033 600 C7.2104 C；该电池的电动势为5 V，所以充电宝储存的能量：EE电动势q57.2104 J3.6105 J，故B错误；以2 A的电流为用电器供电，则供电时间t s3.6104 s10 h，故C错误；由于充电宝的转化率是0.6，所以可以释放的电能为：20 000 mAh0.612 000 mAh，给容量为3 000 m
3、Ah的手机充电的次数：n4次，故D正确故选D.2(2018威海模拟)一根长为L、横截面积为S的金属棒，其电阻率为.棒内单位体积内的自由电子数为n，电子的电量为e，在棒两端加上恒定电压U时，棒内产生电流，则自由电子定向移动的速率为() 【导学号：84370306】A.B.C. D.A导体中的电流为IneSv，导体的电阻为R，导体两端的电压为URI，解得：v，故选A.3有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为()AnvSBnvtC. D.C根据电流的定义式可知，在
4、t内通过导线横截面的电荷量QIt，所以在这段时间内通过的自由电子数为N，所以C项正确，D项错误由于自由电子定向移动的速度是v，因此在时间t内，位于以横截面S、长lvt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VSlSvt，所以t内通过横截面S的自由电子数为NnVnSvt，选项A、B均错误如图所示，某种材料确定的圆柱形导体长为L，横截面的直径为d，其两端所加的电压为U.当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确的是()A电压变为2U，导体中自由电子定向运动的平均速率不变B导体的长度变为2L，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来
5、的2倍C导体横截面的直径变为2d，导体中自由电子定向运动的平均速率不变D导体横截面的直径变为0.5d，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍C根据电流的微观表达式I nqvS、欧姆定律I和电阻定律R，可得v，自由电子定向运动的平均速率由U、n、q、和L共同决定，与d无关分析可知C正确电阻、电阻定律的理解应用4欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且abc.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是()A选项A中电阻横截面积最大，长度最小，根据R可知，其电阻最小选A.5如图8113所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长lab1
6、0 cm，lbc5 cm.当将A与B接入电压为U的电路中时，通过的电流为1 A若将C与D接入同一电路中，则通过的电流为()图8113A4 A B2 AC. A D. AA设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则.设A与B接入电路中时的电阻为R1，C与D接入电路中时的电阻为R2，则.由欧姆定律得，故I24I14 A选项A正确6(2017保定模拟)如图8114所示，一段长为a、宽为b、高为c(abc)的长方体金属导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为R，则最小的电阻为() 【导学号：84370307】图8114A. B.C. DRA根据电阻定律知，最大电阻为R，最小
7、电阻为R，故A正确7两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()A14 B18C116 D161C对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的，由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的.给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：I1，I2，由I可知，在相同时间内，电荷量之比q1q2I1I2116.欧姆定律及UI图线8(2018宜昌模拟)如图8115所示，a、b分别表示由相同材料制成的
8、两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是()图8115Aa代表的电阻丝较粗Bb代表的电阻丝较粗Ca电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D图线表示电阻丝的阻值与电压成正比B图线的斜率表示电阻的倒数，故RaRb，C错误；由R知a的横截面积较小，A错误，B正确；由图象知导体的电阻与电压无关，D错误9.某导体中的电流随其两端电压的变化如图8116所示，则下列说法中正确的是()图8116A加5 V电压时，导体的电阻约为5 B加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D此导体为线性元件A对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值
9、仍表示该点所对应的电阻值当导体在加5 V电压时，电阻R15 ，A正确；当导体加11 V电压时，由图知电流约为1.4 A，电阻大于1.4 ，B错误；当电压增大时，值增大，即电阻增大，导体为非线性元件，C、D错误10(2018杭州五校联考)如图8117所示为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()图8117A电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B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B由题图可知，电阻A图线的斜率越来越大，故A的阻值随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，选项A错
10、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错误电功、电功率、电热的计算11一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，则下列说法中正确的是() 【导学号：84370308】A电饭煲的电阻为44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为440 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 WC1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 JD电饭煲发热功率是
11、洗衣机电动机发热功率的10倍C由于电饭煲是纯电阻元件，所以R144 ，P1UI11 100 W，其在1 min内消耗的电能W1UI1t6.6104 J，洗衣机为非纯电阻元件，所以R2，P2UI2110 W，其在1 min内消耗的电能W2UI2t6.6103 J，其热功率P热P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍选C.12在研究微型电动机的性能时，应用如图8118所示的实验电路当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.5 V重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1 A和14 V则这台电动机正常运转时输出功率以及
12、一分钟内产生的热量分别为()图8118A14 W,220 J B12 W,220 JC11 W,180 J D9 W,180 JC电动机停止转动时为纯电阻元件，其线圈内阻r 3 ，电动机正常运转时，其输出功率PIUI2r11 W，电动机一分钟内产生的热量QI2rt180 J，故选项C正确13(多选)如图8119所示，电源电动势E3 V，小灯泡L的规格为“2 V,0.4 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R4 时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作则()图8119A电源内阻为1 B电动机的内阻为4 C电动机正常工作电压为1 VD电源效率约为93.3%AD小灯泡正常工作
13、时的电阻RL10 ，流过小灯泡的电流I0.2 A，当开关S接1时，R总15 ，电源内阻rR总RRL1 ，A正确；当开关S接2时，电动机M两端的电压UMEIrU0.8 V，C错误；由于电动机为非纯电阻元件，由题条件无法求得电动机的内阻，B错误；电源的效率93.3%，D正确如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机小灯泡L上标有“6 V12 W”字样，电动机的线圈电阻RM0.5 .若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12 V，此时()A整个电路消耗的电功率为24 WB电动机的热功率为12 WC电动机的输出功率为12 WD电动机的输入功率为12 WD灯泡正常发光，则电路电流IIL2 A已
14、知电路电流，由于不知电源电动势，无法求出整个电路消耗的电功率，故A错误；电动机的热功率PQI2RM220.5 W2 W，故B错误；灯泡正常发光时，电动机电压UMUUL12 V6 V6 V，电动机的输入功率PUMI62 W12 W，电动机的输出功率P出P PQ12 W2 W10 W，故C错误，D正确考点综合练14(2018衡水模拟)一根导线两端加上电压U，导体中自由电子定向移动的平均速率为v，现将导线均匀拉长至横截面半径为原来的，然后两端加上电压U，则导线中自由电子定向移动的平均速率为() 【导学号：84370309】A. B.C. D.C横截面的半径变为原来的，可知面积变为原来的，由体积VLS
15、不变，可知长度变为原来的4倍由电阻定律的表达式R，可得变化后的电阻值为：R16R，由I可知，电流变为.由电流的微观表达式InqSv，可知v，v，故vv，C正确15(2018北京丰台模拟)如图8120所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成当通过超导部件的电流大于其临界电流IC时，超导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为正常态(可认为是一个纯电阻)，以此来限制故障电流超导部件正常态电阻R16 ，临界电流IC0.6 A，限流电阻R212 ，灯泡L上标有“6 V,3 W”字样，电源电动势E6 V，内阻忽略不计，则下列判断不正确的是
16、()图8120A当灯泡正常发光时，通过灯L的电流为0.5 AB当灯泡正常发光时，通过R2的电流为0.5 AC当灯泡L发生故障短路时，通过R1的电流为1 AD当灯泡L发生故障短路时，通过R2的电流为0.5 AB当灯泡正常发光时，通过灯L的电流为IL A0.5 A，选项A正确；当灯泡正常发光时，超导部件处于超导状态，则通过超导部件的电流为0.5 A，通过R2的电流为零，选项B错误；当灯泡L发生故障短路时，超导部件处于正常态，此时R16 ，通过R1的电流为I1 A1 A，通过R2的电流为I2 A0.5 A，选项C、D正确；此题选择错误的选项，故选B.16机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成
17、地球“温室效应”的重要因素之一电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是() 【导学号：84370310】规格后轮驱动直流电动机车型：60电动汽车电动机额定输出功率：1 675 W整车质量：400 kg额定转速：600 r/min蓄电池(容量It800 Ah，输出电压：约为36 V)额定工作电压/电流：36 V/50 AA.电动汽车正常工作时消耗的电功率为1 675 WB电动机的内阻为0.72 C蓄电池充满电后储存的电能约为2.88104 JD充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 hD电动机正常工作时消耗的电功率PU额I额3650 W1 800 W，故A错误；电动机内阻的发热功率P热P电P出1 800 W1 675 W125 W，则电动机的内阻为r0.05 ，故B错误；蓄电池充满电后储存的电能为WUIt8003 60036 J1.04108 J，故C错误；在额定功率下连续行驶最长时间为t16 h，故D正确9
