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欧姆定律电功及电功率1．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错，B项正确．答案：B2．在一次研究性学习活动中，研究小组对一幢居民楼的供电设施进行了观察和测量，整幢居民楼的供电线路可简化为如图1所示的模型，暂停供电时，用欧姆表测得A、B间电阻图1为R，恢复供电后，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是()A．P＝I2RB．P＝U2RC．P＝IUD．以上公式都能用解析：暂停供电时，用欧姆表测得的是温度较低时A、B间的电阻，因电阻随温度的升高而变化，故恢复供电时A、B间的电阻不再是R，且A、B间电路一般是非纯电阻电路，故总功率P＝IU.C项正确．答案：C3．铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有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.IneSC.ρIneSmD.mIneSρ解析：每摩尔铜的体积为mρ，单位体积内铜原子个数为n′＝nmρ＝ρnm，由电流的微观表达式I＝n′qSv得：v＝mIneSρ，故选项D正确．答案：D4．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v.若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的12，再给它两端加上电压U，则()A．通过导线的电流为I4B．通过导线的电流为I16C．导线中自由电子定向移动的速率为v4D．导线中自由电子定向移动的速率为v2解析：导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的14，其电阻增大为原来的16倍，则加上相同的电压U时，电流会减为原来的116，B项正确；又根据I＝neSv，导线被拉长后，n、e不变，I变为原来的116，S变为原来的14，故v变为原来的14，C项正确．答案：BC5．(2010·河北省衡水中学调研)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图2所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为图2U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是()A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积解析：由电阻的定义知某一状态下导体的电阻等于电压与电流的比值，在IU图象中等于该点与坐标原点连线斜率的倒数，则A、B正确，C错误；因为电功率P＝IU知D正确．答案：ABD6．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内，下列判断正确的是()①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等②电炉两端电压小于电动机两端电压③电炉两端电压等于电动机两端电压④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率A．①②④B．①③C．②④D．③④解析：由P热＝I2R知①正确．因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两部分，④正确．对电炉UI＝I2R，而电动机U′I＝I2R＋P机，所以U′＞U，②正确．A项正确．答案：A7．如图3所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是()图3A．电动机的输入功率为12WB．电动机的输出功率为12WC．电动机的热功率为2.0WD．整个电路消耗的电功率为22W解析：本题考查了闭合电路的欧姆定律，注意电动机为非纯电阻用电器，欧姆定律对电动机不再适用．灯泡L正常发光，则IL＝PU＝2A，所以电路中的电流I＝2A，故整个电路消耗的总功率P总＝UI＝24W，D错．电动机的输入功率等于P总－P灯＝12W，A对，B错．电动机的热功率P热＝I2RM＝2.0W，C对．答案：AC8．(2010·烟台模拟)下面列出不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目：54cm170V~240V工作频率：50Hz额定功率：85WFS-69电风扇规格：400mm额定电压：220V工作频率：50Hz额定功率：65WKFR-33GW空调机额定电压：220V工作频率：50Hz制冷/制热电流：6.2A/6.2ABC-65B额定电压：220V工作频率：50Hz额定功率：70W耗电量：0.8kW·h/24h根据铭牌上提供的信息，试判断下列说法正确的是()A．正常工作时电风扇中流过的电流最小B．正常工作时电风扇消耗的电功率最小C．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多D．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少解析：由P＝UI得空调机的额定功率P空＝1364W，所以正常工作时电风扇消耗的电功率最小，电流也最小，故A、B均对；由于在24小时内电冰箱的耗电量W＝0.8kW·h，而电风扇的耗电量W＝Pt＝65×24W·h＝1.56kW·h，所以C错，D对．答案：ABD9．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电图4势的变化如图4所示，则A和B导线的横截面积之比为()A．2∶3B．1∶3C．1∶2D．3∶1解析：由图象可知两导线电压降分别为UA＝6V，UB＝4V；由于它们串联，则3RB＝2RA；由电阻定律可知RARB＝LASBLBSA，得SASB＝13，选项B正确．答案：B10．将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V，当电路中有6C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．解析：(1)W＝Eq＝3.0×6J＝18J，电源中共有18J其他形式的能转化为电能．(2)W1＝U1q＝2.4×6J＝14.4J，外电路中共有14.4J电能转化为其他形式的能．(3)内电压U2＝E－U1＝3.0V－2.4V＝0.6V所以W2＝U2q＝0.6×6J＝3.6J，内电路中共有3.6J电能转化为其他形式的能，也可由能量守恒求出：W2＝W－W1＝3.6J.答案：(1)18J(2)14.4J(3)3.6J11．(2010·唐山模拟)如图5所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r＝1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，求：图5(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？(3)10s内，可以把重物A匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？解析：首先要知道输入功率是电动机消耗的总功率，而输出功率是机械功率．消耗的电能转化为机械能和内能两部分，由能量守恒定律可求解．(1)根据焦耳定律，热功率为PQ＝I2r＝12×1W＝1W.(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P入＝IU＝1×5W＝5W输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P出＝P入－PQ＝5W－1W＝4W.(3)电动机的输出功率用来提升重物，转化为机械功率，在10s内P出t＝mgh.解得h＝P出tmg＝4×1020m＝2m.(4)机械效率η＝P出P入＝45×100%＝80%.答案：(1)1W(2)5W4W(3)2m(4)80%12．一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A．在30s内可使该物体被匀速提升3m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．解析：(1)电动机的输入功率P入＝UI＝0.2×3W＝0.6W.(2)电动机提升重物的机械功率P机＝Fv＝(4×3/30)W＝0.4W.根据能量关系P入＝P机＋PQ，得生热的功率PQ＝P入－P机＝(0.6－0.4)W＝0.2W.所生热量Q＝PQt＝0.2×30J＝6J.(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻R＝QI2t＝60.22×30Ω＝5Ω.答案：(1)0.6W(2)6J(3)5Ω