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1、2013高考物理能力提升知识点优化：8.1电流电阻电功及电功率一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意) 1.两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(A.1?4 B.1?8 C.1?16 D.16?1 2.(预测题)用电器距离电源L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为.那么，输电线的横截面积的最小值是( ) LIL2U2ULA. B. C. D. RULII3.如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b
2、之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为( ) 2U22A.IR B.R C.UI D.UI,IR4.(2012?苏北四市模拟)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路.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0.50 A 和2.0 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2.0 A和 24.0 V.则这台电动机正常运转时输出功率为( ) A.32 W B.44 W C.47 W D.48 W 二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意) 5.下
3、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 6.(2012?潍坊模拟)如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( ) A.a代表的电阻丝较粗 B.b代表的电阻丝较粗 C.a电阻丝的阻值大于b电阻丝的阻值 D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 7.(创新题)如图所示是某导体的I-U图线，图中,45?，下列说法正确的 是( ) A.通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B.此导体的电阻R,0
4、.5 C.I -U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R,cot45?,1.0 D.在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C 8.(2012?沈阳模拟)如图所示，一直流电动机与阻值R,9 的电阻串联在电源上，电源电动势E,30 V，内阻r,1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U,10 V，已知电动机线圈电阻R,1 ，则下列M说法中正确的是( ) A.通过电动机的电流为10 A B.电动机的输入功率为20 W C.电动机的热功率为16 W D.电动机的输出功率为16 W 9.(易错题)如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 的镍,氢电池充电.
5、下列说法正确的是( ) A.电能转化为化学能的功率为 0.12 W B.充电器输出的电功率为0.12 W C.充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D.充电时电池转化为化学能的功率为0.14 W 三、计算题(本大题共2小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 10.(创新题)(18分)用一个额定电压为12 V的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示. (1)在正常发光条件下，灯泡的电功率为多大, (2)设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300 K， 求正常发光条件下灯丝的温度. (3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V电压上，要使灯泡能正常
6、发光，串联的电阻为多大, (4)当合上开关后，需要0.5 s灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小,计算电流的最大值. 11.(易错题)(18分)一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A.在30 s内可使该物体被匀速提升 3 m.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30 s内，电动机线圈所产生的热量; (3)线圈的电阻. 答案解析 l1.【解析】选C.根据R,.长度拉长为原来的2倍后电阻变为原来的4倍对折后绞合S1U起来电阻变为原来的再根据I,和q,It可以确定C正确. 4RU
7、2L2LI2.【解析】选B.由题意知输电线最大电阻R,根据电阻定律得R,S,故ISUB正确. 3.【解题指南】解答本题应注意以下两点: (1)方框中未知电路可能是纯电阻电路也可能是非纯电阻电路. 2U2(2)只有纯电阻电路P,IR和P,才能适用而P,UI对任何电路都适用. R【解析】选C.不管电路是否为纯电阻电路电路的电功率一定为P,UI选项C正确,只有2U22电路为纯电阻电路时才有P,UI,IR,R为电能转化为其他形故A、B错误,而UI,IR式能量的功率故D错误.K 4.【解析】选A.当电动机停止转动时此时电动机相当于一个纯电阻所以由题中的两表读U数可以计算出电动机的内阻为:r,代入数据得:
8、r,4 重新调节R并使电动机恢复I2正常运转根据题中的两表读数计算出电动机的输出功率为:P,UI,Ir代入数据解得:P,32 WB、C、D错误A正确. 【总结提升】电动机中的能量转化 电动机问题是非纯电阻电路的典型问题.分析这类问题重点关注以下三点 (1)电流通过电动机做的功为W电动机发热产生的热量为Q同时转化为机械能的多少为W电则W,W，Q. 机电机2U2(2)在电动机电路中欧姆定律不再成立由此推出的公式P,IR、P,等也不再成立. R(3)特殊情况当电动机转子被卡住时电动机电路变为纯电阻电路电流做的功全部用来产生热量. 5.【解析】选A、C.导体中没有电流时导体中的自由电荷也是运动的例如金
9、属导体中的电子在围绕原子核做高速运转但是不能做定向移动A正确,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不适用B错误,W,UIt适用于一切电功的计算C正确,热敏电阻一般是由半导体材料制作成的半导体材料的特点是温度升高电阻值减小D错误. l6.【解析】选B、C.b图线的斜率大表示电阻小由电阻定律R,知b的导线粗B、SC正确A错误.电阻是导体本身的性质与电阻两端的电压无关D错误. 7.【解析】选A、D.由I-U图线知:图线为过原点的斜线故A正确,图线的斜率为电阻的倒U10数故R, ,2 B错,由于两坐标轴的物理意义及标度不同故图线的斜率k不I5U6.0能用三角函数表示C错误,I, A,3
10、.0 A故q,It,3.01 C,3.0 CD项正确. R28.【解析】选B、D.由E,30 V电动机两端电压为10 V可得R和电源内阻上分担电压为20 V202则I, A,2 A故A错,电动机输入功率P,UI,10 V2 A,20 W故B正确,P,IR热M9，1,41 W,4 W故C错误,P,P,P,20 W,4 W,16 W故D正确. 输出热【变式备选】(双选)表中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
11、定输出功率 350 W A.电动机的输入功率为576 W 10、做好培优扶差工作，提高数学及格率，力争使及格率达95%。B.电动机的内电阻为4 增减性：若a0，当x时，y随x的增大而增大。C.该车获得的牵引力为104 N D.该车受到的阻力为63 N 【解析】选A、D.根据P,UI可以确定A正确.由于电动自行车的电动机是非纯电阻电路不能用欧姆定律求内电阻故选项B错误,电动车速度最大时牵引力F与阻力f大小相等(3)边与角之间的关系：P350出由P,fv得f, N,63 N故C错误D正确. 出m20vm3.694.234.29加与减（二）4 P49-569.【解析】选A、C.充电器对电池的充电功率
12、为P,UI,0.14 W电池充电时的热功率为P总热2,Ir,0.02 W所以转化为化学能的功率为P,P,P, 化总热(3) 扇形的面积公式:扇形的面积 (R表示圆的半径, n表示弧所对的圆心角的度数)0.12 W因此充电时电池转化为化学能的功率为0.12 W故A、C正确B、D错误. 10.【解题指南】审题时要特别关注: (1)正常发光条件下的电压与电阻. 点在圆内 dr;(2)室温与灯泡没加电压的对应关系. (3)刚合上开关灯泡温度、电阻、电流与达到正常亮度时相比较. tan1【解析】(1)由题图知正常发光时R,8 2UP,18 W. (4分) RTR(2)由题图知室温时电阻R,1 由, TR
13、得T,2 400 K. (5分) (一)教学重点R8x(3)串联电路电压分配与电阻成正比, R12得R,5.33 . (4分) xU12(4)刚合上开关灯泡未正常发光温度低电阻小电流大I, A,12 A. mR10(5分) 答案:(1)18 W (2)2 400 K (3)5.33 (4)刚合上开关灯泡未正常发光温度低电阻小电流大 12 A 11.【解析】(1)电动机的输入功率 P,UI,30.2 W,0.6 W. (5分) 入(2)电动机提升重物的机械功率 九年级数学下册知识点归纳3P,Fv,(4) W,0.4 W. (4分) 机30，P得生热的功率 根据能量关系P,P入机QP,P,P,(0.6,0.4) W,0.2 W. (2分) Q入机1.正切：所产生热量Q,Pt,0.230 J,6 J. (2分) Q2(3)根据焦耳定律Q,IRt得线圈电阻 Q6R, ,5 . (5分) 22It0.230答案:(1)0.6 W (2)6 J (3)5