《同步课堂》高中物理 鲁科版选修3-1一课一练:第3章 恒定电流(7份)

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名称 《同步课堂》高中物理 鲁科版选修3-1一课一练:第3章 恒定电流(7份)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2013-12-26 19:23:37

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1.在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准确性影响最大的是(  )
A.导线直径d的测量    B.电压U的测量
C.电流I的测量 D.导线长度的测量
解析:四个选项中的四个物理量对实验结果均有影响,但影响最大的是直径d,因为在计算式中取直径的平方。
答案:A
2.在测金属丝的电阻率的实验中,下列说法中不正确的是(  )
A.用伏安法测电阻时,可采用电流表外接法
B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出平均电阻
C.应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出平均长度l
D.实验中电流不能太大,以免电阻率发生变化
解析:测量的是接入电路中的金属丝的有效长度。故C错。
答案:C
3.在做“测定金属的电阻率”实验时,下列操作中正确的是(  )
A.若待测金属导线是漆包线,应该用火烧去表面漆皮,轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径,千万不可用小刀去刮漆皮,而两端接头部分则用砂布打磨干净,以保证电路接触良好
B.用米尺反复测量三次导线的总长度,求出平均值L,然后将导线接入测量电路中
C.估计待测金属导线的总长度,选择合适的仪器和实验电路
D.合上开关S,不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值,记录几组对应的电流和电压的数值,计算出导线的总电阻
解析:用米尺反复测量三次接入电路中的导线的长度而不是总长度,B、C错;闭合开关前,滑动变阻器的有效阻值处于最大,合上开关S后逐步减小滑动变阻器接入电路的有效阻值,D错。
答案:A
4.(2011·天津高考)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图实-1-5所示。该金属丝的直径是______mm。
图实-1-5
解析:主尺的读数为1.5 mm,
可动尺的读数为20.5×0.01 mm=0.205 mm,
金属丝的直径为(1.5+0.205) mm=1.705 mm。
答案:1.705(1.704~1.708均可)
5.在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。
(1)请写出被测金属的电阻率的表达式:ρ=________(用上述测量量的字母表示)。
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图实-1-6甲、乙所示,则金属丝长度的测量值为l=________ cm,金属丝直径的测量值为d=________ mm。
图实-1-6
解析:(1)由Rx=ρ,S=π()2,得ρ=
(2)由于米尺的最小分度为1 mm,以毫米为单位,读数应估读到最小刻度后面1位,
所以金属丝的长度为36.50 cm~36.54 cm,
螺旋测微器的读数为0.796 mm~0.799 mm。
答案:(1)
(2)36.50~36.54 0.796~0.799
6.如图实-1-7所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:
图实-1-7
(1)待测电阻Rx(约100 Ω);
(2)直流毫安表(量程0~10 mA,内阻50 Ω);
(3)直流电压表(量程0~3 V,内阻5 kΩ);
(4)直流电源(输出电压4 V,内阻不计);
(5)滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1 A);
(6)电键1个,导线若干条。
根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。
解析:该题中仪器已经给定,只需选择线路结构。
先确定测量电路,由>知,应选择外接法;
再确定控制电路,由变阻器阻值R=15 Ω比Rx小得多,应选择分压式电路;
最后画出电路图如图所示。
实物连线如图所示。
答案:见解析

1.在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,可以同时测定小灯泡的功率和电阻。测得的小灯泡的功率与实际的功率相比较,测量功率(  )
A.总偏大         B.总偏小
C.无误差 D.都有可能
解析:测量功率值P=UI,电压U是灯泡两端的电压,而电流I是流过电压表与小灯泡的电流和,所以测量值总略大于真实值。
答案:A
2.在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,小灯泡的电阻的测量值与实际值相比较
(  )
A.偏大 B.偏小
C.有时偏大,有时偏小 D.都可能
解析:电流表外接法,实际是测量电压表与小灯泡的并联电阻值。故测量值总要略小于真实值。
答案:B
3.以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤:
A.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(I,U),移动滑动变阻器的滑动触头位置,每移动一次记下一组(I,U)值,共测出12组左右的数据
B.将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路。电流表外接,滑动变阻器采用分压式,如图实-2-8所示
C.调节触头位置,使闭合开关前触头处于滑动变阻器的左端
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线
图实-2-8
(1)以上各步骤中存在错误或不妥之处的是____,应如何改正____________________。
(2)将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来________________________________。
解析:(1)错误或不妥的步骤是ACD。A步骤:测量不同电压下的电流值I时,应先预设各组数据中的电压U或电流I值,而不是随意测,随意测时会使描点疏密不均匀,画图线时出现较大误差,甚至无法画出I-U图线。C步骤:闭合开关前应使小灯泡两端电压为零,即触头应置于滑动变阻器最右端。D步骤:应将各点用平滑的曲线连接起来。
答案:(1)见解析 (2)BCAD
4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“6 V 1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:
A.直流电源6 V(内阻不计)
B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)
C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)
D.直流电压表0~10 V(内阻约为15 kΩ)
E.滑动变阻器10 Ω,2 A
F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(1)实验中电流表应选用__________,滑动变阻器应选用________(均用序号表示)。
(2)在方框内画出实验电路图。
(3)试将如图实-2-9所示器材连成实验电路。
图实-2-9
解析:由I额= A=250 mA,故选C。因要求电压从零开始变化,变阻器用分压接法,应选小阻值的E。
答案:(1)C E
(2)实验电路如图所示
(3)实物图连线如图所示
5.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:
电流I/mA
2.7
5.4
12.4
19.5
27.8
36.4
47.1
56.1
69.6
81.7
93.2
电压U/V
0.04
0.08
0.21
0.54
1.30
2.20
3.52
4.77
6.90
9.12
11.46
(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图实-2-10所示。请指出图线的特征,并解释形成的原因。
图实-2-10
解析:(1)以电压为纵轴,电流为横轴描点作图即可。
(2)电阻随电流增大
存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同
第一区间电流很小时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢。
答案:见解析
6.图实-2-11甲为某同学测绘额定电压为2.8 V小灯泡的I-U图线的实验电路图。
图实-2-11
(1)根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接成完整的实验电路。
(2)开关S闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)。
(3)实验得到小灯泡的I-U曲线如图实-2-12所示,由此可知小灯泡正常发光时的功率为________W。
图实-2-12
解析:(1)按电路图连实物如图所示。
(2)开关S闭合之前应使用电器(小灯泡)处于被保护状态,即刚闭合时使其两端电压很小,故选A端。
(3)由I-U曲线当U=2.8 V时,I=0.28 A,由公式P=UI得正常发光的功率P=0.784 W。
答案:(1)见解析图 (2)A端 (3)0.784

一、选择题(本大题共8个小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10-6 m2的导线,那么电路中的电流是(电子带电量为1.6×10-19 C)(  )
A.0.016 μA       B.1.6 mA
C.16 μA D.0.16 μA
解析:由电流的定义式I=可知,电流大小与横截面积无关,代入数据可求得电路中的电流为0.16 μA。
答案:D
2.关于电阻和电阻率的说法中,正确的是(  )
A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.由R=U/I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象。发生超导现象时,温度不为绝对零度
D.将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
解析:无论导体是否接入电路中,其电阻不会发生变化,所以不能说导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比,所以A、B错;由电阻定律R=ρ可知,将导线等分为二时,电阻减为原来的二分之一,但电阻率不变。所以D错。
答案:C
3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图1所示,下列说法中不正确的是(  )
图1
A.甲灯的实际功率一定总是40 W
B.将乙灯接入110 V电路中,它的额定功率仍为60 W
C.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
D.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
解析:照明灯泡的铭牌上标记的是额定电压和额定功率,由于灯泡随着电压的升高电流增大,灯丝的电功率将会增大,于是温度升高,灯丝电阻率也随之增大,所以电阻增大。当工作电压不是220 V时,灯泡的实际功率不再是额定功率,但额定功率不会随电压变化而变化。
答案:A
4.家庭用的电吹风中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干,设电动机线圈的电阻为R1,它与电阻为R2的电热丝相串联,接到交流电源上。电吹风两端电压为U,通过的电流为I,消耗的电功率为P,如图2所示,有以下结论: 图2
①P>IU ②P=I2(R1+R2)
③P=IU ④P>I2(R1+R2)
以上结论正确的是(  )
A.只有① B.只有③
C.只有②③ D.只有③④
解析:因电吹风属非纯电阻用电器,故电功率P=IU>I2(R1+R2),选D。
答案:D
5.将分压电阻串联在电流表上改装成电压表,下列说法中不正确的是(  )
A.接上分压电阻后,增大了原电流表的满偏电压
B.接上分压电阻后,电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压不变
C.若分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大到n+1倍
D.通电时,电流表和分压电阻通过的电流一定相等
解析:分压电阻与电流表串联,电压按电阻阻值比例分配电压,总电压增大,但表头的满偏电压不变,A错误,B、D正确;分压电阻R=nRg时,RV=(n+1)Rg,电压表量程U=IgRV=(n+1)IgRg,C正确。
答案:A
6.如图3所示的伏安法测电阻电路中,电压表的内阻为3 kΩ,读数为3 V;电流表内阻为10 Ω,读数为4 mA。待测电阻R的真实值等于(  )
A.750 Ω B.760 Ω 图3
C.1 000 Ω D.1 010 Ω
解析:电压表读数为电压表与R并联部分的电压,
由于电压表内阻为3 kΩ,所以流经电压表的电流
I1==0.001 A,电流表读数为4 mA=0.004 A,所以流经R的电流I2=0.004 A-0.001 A=0.003 A,
由欧姆定律R==1 000 Ω,故C正确。
答案:C
7.一个T形电路如图4所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。另有一测试电源,所提供电压恒为100 V,内阻忽略不计。则以下说法错误的是(  ) 图4
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是128 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V
解析:cd端短路时,R2、R3并联再与R1串联,容易算出ab之间的等效电阻是40 Ω;同理,当ab端短路时,cd之间的等效电阻是128 Ω。当ab两端接通测试电源时,R1与R3串联,cd两端的电压为R3两端电压,等于80 V;同理,当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为R3两端电压,等于25 V。
答案:D
8.下表列出了不同品牌电冰箱和电风扇铭牌上的主要项目。
容声冰箱BCD-208B/HC
格力电风扇KYTA-30 A
总有效容积:208 L
冷冻室有效容积:97 L
冷冻能力:5.25 kg/24 h
电 源:220 V/50 Hz
额定输入功率:140 W
耗电量:1.00 kWh/24 h
净重:58 kg
额定电压:220 V
工作频率:50 Hz
扇叶直径:300 mm
输出风量:>50 m3/min
功率:50 W
净重:4.1 kg
毛重:5 kg
根据铭牌上提供的信息,可以判断(  )
①一天内连续运转的电风扇比正常工作的电冰箱消耗的电能多 ②一天内正常工作的电冰箱比连续运转的电风扇消耗的电能多 ③电风扇额定电流比电冰箱大 ④电风扇额定电流比电冰箱小
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:冰箱一天耗电能为1.00 kW·h,连续转动的电风扇一天内消耗的电能为E=P·t=50×10-3×24 kW·h=1.2 kW·h,冰箱的额定电流I1== A=0.64 A,而电风扇的额定电流为I2== A=0.23 A。
答案:B
二、实验题(本题共1小题,共12分。把答案填在题中横线上或按要求做答)
9.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化。一学习小组通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电压表(0~3 V,3 kΩ)、电流表(0~0.6 A,0.1 Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时,要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压以上。
(1)他们应选用图5中的__________图所示电路进行实验。
图5
(2)根据实验数据描绘出如图6所示的U-I图像,由图可知,小灯泡电阻随温度变化的规律是________。
图6
(3)已知实验中使用的小灯泡标有1.5 V字样。请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5 V电压下的实际功率是________ W。
解析:小灯泡的电阻和电流表的电阻相差不多,所以电流表选择外接法;要求小灯泡的电压从0逐渐增大,所以滑动变阻器选择分压式接法,即选A图,由U-I图线弯曲方向可知小灯泡的电阻随温度升高而增大,从U-I图线知U=1.5 V时,I=0.46 A,功率P=UI=0.69 W。
答案:(1)A (2)阻值随温度的升高而增大
(3)0.69
三、解答题(本大题包括3小题,共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
10.(12分)(2011·济南高二检测)微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为1 Ω,当加在它两端的电压为2.0 V时,电流为0.8 A,且能正常工作。求:
(1)它的额定输入功率多大?
(2)工作时由导线发热损失的功率多大?
(3)它的最大输出功率多大?
解析:电动机正常工作时是非纯电阻电路,计算只能根据定义式:
(1)额定输入功率P额=UI=2×0.8 W=1.6 W
(2)电动机发热功率
P热=I2R=(0.8)2×1 W=0.64 W
(3)根据能的转化与守恒,电动机的最大输出功率
P出=P额-P热=0.96 W。
答案:(1)1.6 W (2)0.64 W (3)0.96 W
11.(12分)为使用方便,实验室中的电压表通常有两个量程,如图7所示为电流计○ 改装成两个量程3 V、15 V的电压表的电路图。
图7
若已知R2是阻值为24 kΩ的电阻,电流计○ 的内阻为500 Ω,则R1的阻值和电流计○ 的满偏电流各是多少?
解析:设电流计的满偏电流为Ig,内阻为rg,则应有:3 V=Ig(rg+R1)
15 V=Ig(rg+R1+R2)
联立可得R1=5.5 kΩ,Ig=0.5×10-3 A=500 μA。答案:R1=5.5 kΩ Ig=500 μA
12. (16分)在如图8所示的电路中,A、B两端的电压为U=6 V,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为5 Ω,小灯泡的电阻为10 Ω,电流表和电压表均为理想电表,当滑动触头P在R上滑动时,电流表与电压表的示数变化的范围是多少? 图8
解析:当P在最上端时,电路的电阻最小,此时
Rmin=R1+R2+= Ω
Imax== A=0.72 A
电压表示数
Umax=Imax·=0.72× V=2.4 V
当P在最下端时,电路的电阻最大
Rmax=R1+R2+R=10 Ω
Imin== A=0.6 A
电压表示数最小Umin=0
所以电流的变化范围0.6 A~0.72 A,电压的变化范围0~2.4 V。
答案:电流表0.6 A~0.72 A 电压表0~2.4 V

1.关于电流,下列说法中正确的是(  )
A.电流是电荷运动形成的
B.电荷运动的方向就是电流的方向
C.同一段电路中,相同时间内通过各不同截面处的电量一定相等
D.电流有一定的方向,是矢量
解析:电流是电荷的定向移动形成的,故A错误;电流的方向规定为正电荷的定向移动方向,故B错误;同一段电路中电流相等,即通过不同截面的电量q=It一定相等,故C正确;电流虽有方向,但不遵守矢量合成法则,不是矢量,故D错误。
答案:C
2.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件,才能在导体中产生恒定的电流(  )
A.有可以自由移动的电荷
B.导体两端有电压
C.导体两端有方向不变的电压
D.导体两端有方向不变,且大小恒定的电压
解析:导体内部有大量的可以自由移动的电荷和导体两端存在电压是形成电流的条件,而不是形成恒定电流的全部条件,所以A、B错误;形成恒定电流的电压必须是方向、大小都不变的电压,故C错误,D正确。
答案:D
3.关于电流的方向,下列叙述中正确的是(  )
A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B.在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子,电流方向不能确定
C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同
解析:电流是有方向的,电流的方向是人为规定的。物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反。因此只有C正确。
答案:C
4.一台半导体收音机,电池供电的电流是8 mA,也就是说(  )
A.1 h电池供给8 C的电荷量
B.1 000 s电池供给8 C的电荷量
C.1 s电池供给8 C的电荷量
D.1 min电池供给8 C的电荷量
解析:由公式I=,供给8 C电荷量时的通电时间t== s=1 000 s。故选B。
答案:B
5.(2012·德州高二检测)半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则以下关于环产生的等效电流的说法错误的是(  )
A.若ω不变而使电量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
B.若电量Q不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
C.若使Q、ω不变,将橡胶环拉伸,使半径增大,电流将变大
D.若使Q、ω不变,将橡胶环拉伸,使半径增大,电流将不变
解析:截取任一截面,则在该圆环运动一周的时间内,通过该截面的电量为Q,所以有I====,所以产生的等效电流与Qω的乘积成正比,故当其中一个量不变,而另一个量变为原来的2倍时,电流将变为原来的2倍,故A、B正确;由公式得产生的等效电流与半径没有关系,所以当只有半径变化时,电流不发生变化,故C错误,D正确。
答案:C
6.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量,乙是甲的2倍,以下说法中,正确的是(  )
A.甲、乙两导体的电流相同
B.乙导体的电流是甲导体的2倍
C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等
解析:由于单位时间内通过乙的横截面的电荷量是甲的2倍,因此通过乙导体的电流是甲的2倍,故A错而B正确。由于I=nqSv(n为单位体积中的自由电荷数,q为自由电荷的电荷量,S为横截面积,v为定向移动速率),所以v=。由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道),所以无法判断速率的大小关系。故只有B正确。
答案:B
7.如图1所示,电解池内有一价的电解液,时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,元电荷为e,以下解释中正确的是(  )
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A 图1
B.溶液内正、负离子向相反方向移动,电流抵消
C.溶液内电流方向从A→B,电流I=
D.溶液内电流方向从A→B,电流I=
解析:正电荷定向移动的方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向是电流方向,有正、负电荷反向经过同一截面时,公式I=中Q应该是正、负电荷量绝对值之和。故I=,电流方向由A指向B。
答案:D
8.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流是10 mA时(设电子的速度是3×107 m/s),则在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e=1.60×10-19 C)(  )
A.5×1011         B.5×1010
C.1×102 D.1×104
解析:设储存环中电子的数目为n,则所有电子运行一周的时间为t== s=8×10-6 s,
根据电流的定义式I=得:q=It=ne即
n===5×1011。
答案:A
9.某显示装置正常工作时,通过的电流是4微安,则该显示装置一天时间内通过的电量是多少?通过的电子的数目是多少?
解析:由电流的定义式I=得
q=It=4×10-6×24×3 600 C=0.345 6 C≈0.35 C
n==个=2.16×1018个。
答案:0.35 C 2.16×1018个
10.夏季某日午后,某地区距地面约1 km的空中有两块乌云,相距3 km,它们因与空气摩擦带电,致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V不变。已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m。请对以下问题进行估算。
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣?
(2)当电闪雷鸣时,若两块乌云之间通过的电量为500 C,可释放多少能量?
(3)这次放电现象历时约0.01 s,则其平均电流约为多大?
解析:(1)由E=得d==m=1 000 m。
(2)释放的能量
E能=qU=500×3×109 J=1.5×1012 J。
(3)由电流的定义得I== A=5×104 A。
答案:(1)1 000 m (2)1.5×1012 J (3)5×104 A

1.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:根据电阻定律:R=ρ,可见当横截面积S一定时,电阻R与长度l成正比,A正确。
答案:A
2.关于公式R=和公式R=ρ,下列说法正确的是(  )
A.两公式对一切情况都适用
B.R=仅适用于金属导体,R=ρ适用于任何导体
C.导体的电阻R与U成正比,与I成反比
D.导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比
解析:R=适用于金属导体和电解液,且为纯电阻电路,A、B错。导体的电阻由导体本身决定,与U、I无关,故C错。由电阻定律知D正确。
答案:D
3.一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121 Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是 (  )
A.大于121 Ω     B.小于121 Ω
C.等于121 Ω D.无法判断
解析:因为白炽灯泡的灯丝电阻会随温度变化而变化,温度越高电阻越大,所以停止发光一段时间后灯泡电阻会小于正常发光时的电阻。
答案:B
4.如图1所示为滑动变阻器的示意图,下列说法中正确的是(  )
A.a和b串联接入电路时,P向右移动电流增大
B.b和d串联接入电路时,P向右移动电流增大 图1
C.b和c串联接入电路时,P向右移动电流减小
D.a和c串联接入电路时,P向右移动电流增大
解析:a和b串联接入电路、c和d串联接入电路时,滑片P都失去作用,无法起到变阻作用,电路中的电流不变,且Rab始终最大,Rcd=0;b和d串联接入电路时,P向右移,Rbd变小,电流变大;b和c串联接入电路时的效果与b和d串联接入电路时的效果相同;a和c串联接入电路时,P向右移动,Rac变大,电流变小。
答案:B
5.如图2所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知以下判断错误的是 (  )
A.导体的电阻是25 Ω 图2
B.导体的电阻是0.04 Ω
C.当导体两端的电压是10 V时,通过导体的电流是
0.4 A
D.当通过导体的电流是0.1 A时,导体两端的电压是
2.5 V
解析:由题图知:R== Ω=25 Ω,A对B错;当加10 V电压时,I== A=0.4 A,C对;当加0.1 A电流时,U2=I2R=0.1×25 V=2.5 V,D对。
答案:B
6.有三根电阻丝,它们的长度、横截面积、电阻率分别如表所示:
电阻
电阻丝长度
横截面积
电阻率
R1
L
S

R2
L
2S
ρ
R3
2L
S

则阻值最大的电阻丝是(  )
A.R1 B.R2
C.R3 D.三根电阻丝的阻值一样大
解析:由电阻定律R=ρ得
R1=2ρ,R2=ρ,R3=2ρ=4ρ,故C正确。
答案:C
7.用电器离电源L米,线路上的电流为I,为使在线路上的电压不超过U,已知输电线的电阻率为ρ。那么,输电线的横截面积的最小值是(  )
A. B.
C. D.
解析:由R=和R=ρ得:S=。
答案:B
8.金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,如图3所示的I-U图像中能表示金属铂电阻情况的图像是(  )
图3
解析:在I-U图像中,图像的斜率表示电阻的倒数,由于铂的电阻率随温度的升高而变大,故I-U图像斜率应减小,因此能反映金属铂电阻情况的图像为C。
答案:C
9.一根长为l=3.2 m、横截面积S=1.6×10-3 m2的铜棒,两端加电压U=7.0×10-2 V。铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m,求:
(1)通过铜棒的电流;
(2)铜棒内的电场强度。
解析:(1)由R=ρ和I=得
I== A=2×103 A。
(2)E== V/m≈2.2×10-2 V/m。
答案:(1)2×103 A (2)2.2×10-2 V/m
10.测量液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图4所示,A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片,间距为d=1 cm,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压U=6 V时,测出电流I=1 μA,则这种液体的电阻率为多少? 图4
解析:由R==Ω=6×106Ω
由题意知:l=d=10-2m,S=10-4m2
由R=ρ得:
ρ== Ω·m=6×104 Ω·m。
答案:6×104 Ω·m

1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是(  )
A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路
C.在不是纯电阻的电路中,UI>I2R
D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
解析:电功率公式为P=,功率越大,表示电流做功越快。对于一段电路,有P=IU,I=,焦耳热Q=()2Rt,可见Q与P、U、t都有关。所以,P越大,Q不一定越大,A错。
W=UIt是电功的定义式,适用于任何电路。而I=只适用于纯电阻电路,B对。
在非纯电阻电路中,电流做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W>Q,即UI>I2R,C正确。
Q=I2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,D正确。
答案:A
2.下列说法正确的是(  )
A.家庭生活中,常说的“1度”电,指的是电功率的单位
B.功率是1千瓦的空调正常工作一个小时所消耗的电功是1度
C.1度等于1 000焦耳
D.1度等于3.6×106瓦
解析:“度”是电功的单位,1 度=1 kW·h=1 000 W×3 600 s=3.6×106 J,故A、C、D错误。功率为1 千瓦的空调正常工作1个小时消耗的电功为W=Pt=1 kW·h=1度,故B正确。
答案:B
3.对于连入电路的不同灯泡,亮度大的灯泡是(  )
A.通过的电流大的灯泡   B.两端电压大的灯泡
C.电阻大的灯泡 D.消耗电功率大的灯泡
解析:消耗电功率大,是指单位时间内将电能转化为(热能)光能多,亮度大,D正确。
答案:D
4.如图1所示为甲、乙两灯泡的I-U图像,根据图像,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中,实际发光的功率约为(  )
图1
A.15 W、30 W B.30 W、40 W
C.40 W、60 W D.60 W、100 W
解析:由图像的横坐标U=220 V可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲=0.18 A,I乙=0.27 A,则P甲=I甲U≈40 W,P乙=I乙U≈60 W,C正确。
答案:C
5.一个电阻接到某电路后,消耗的功率为110 W,通过3 C的电荷量时,有330 J的电能转化为内能,则以下说法错误的是(  )
A.电阻所加电压为330 V B.通过电阻的电流为1 A
C.电阻通电时间为3 s D.这个电阻的阻值为110 Ω
解析:由W=qU知电路电压U==110 V,A错误;
由P=IU得I==1 A,B正确;由W=Pt得通电时间t==3 s,C正确;由R=,得R=110 Ω,D正确。
答案:A
6.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R,设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同时间内下列判断不正确的是(  )
A.电炉和电动机产生的热量相同
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等
解析:对电动机IU=IU′+IUR①
其中IU′为转化为机械能的功率。对电炉:
只有P=I2R=IUR②
比较①②得:U>UR,D错。
答案:D
7.有一只电风扇,标有“220 V 50 W”,电动机线圈的电阻为0.4 Ω,把它接入220 V的电路中,以下几种计算时间t内产生热量的方法,正确的是(  )
A.Q=         B.Q=Pt
C.Q=()2Rt D.以上三种方法均正确
解析:对纯电阻电路电热的计算可用Q=UIt=I2Rt=,而电风扇工作时不能看成纯电阻电路,故电热计算要用Q=I2Rt计算,而电流计算I=用于任何电路,所以C项正确。
答案:C
8.如图2所示,有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则(  )
A.电解槽消耗的电功率为120 W
B.电解槽的发热功率为60 W 图2
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为60 W
解析:灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V电压,且干路电流I=I灯=,则电解槽消耗的功率P=P灯=60 W,C对A错;电解槽的发热功率P热=I2R=1.3 W,B错;整个电路消耗的功率P总=220 V×=120 W,D错误。
答案:C
9.如图3所示,两个不同的工业用电烙铁,其中甲的规格的“220 V,800 W”,乙的规格为“220 V,1 600 W”。则当两电烙铁分别接通,其通过的电流分别为I1=0.4 A,I2=0.2 A时,分别工作t1=10 s,t2=20 s后释放的热能为多少?
解析:由P=得:R=, 图3
故R甲=Ω=60.5 Ω
R乙=Ω=30.25 Ω,
由焦耳定律Q=I2Rt得:
Q甲=IR甲t1=(0.4)2×60.5×10 J=96.8 J,
Q乙=IR乙t2=(0.2)2×30.25×20 J=24.2 J。
答案:96.8 J 24.2 J
10.在研究微型电动机的性能时,可采用如图4所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。求这台电动机正常运转时的输出功率 图4
和电动机的线圈电阻。
解析:当电流表和电压表的示数为0.5 A和1.0 V时,电动机停止工作,电路中只有电动机的内阻消耗电能,其阻值r== Ω=2 Ω。
当电动机正常工作时,电流表、电压表示数分别为2.0 A和15.0 V,则电动机的总功率
P总=U2I2=15.0×2.0 W=30.0 W,
线圈电阻的热功率P热=Ir=2.02×2 W=8.0 W,
所以P输出=P总-P热=30.0 W-8.0 W=22.0 W。
答案:22.0 W 2 Ω

1.下列说法不正确的是(  )
A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为零
B.并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C.在并联电路中,任意支路电阻增大或减小时,总电阻将随之增大或减小
D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大
解析:理想导线把电阻R短路,总电阻为零,A正确。在并联电路中,由并联电路的特点知总电阻小于并联支路中的最小电阻,若一无穷大的电阻和电阻R并联,阻值为R,B正确、D错误。当并联支路的某一电阻增大或减小时,总电阻也随着增大或减小,C正确。
答案:D
2.已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为(  )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.2∶3∶6 D.6∶3∶2
解析:在并联电路中各支路电压都相等,电流的分配与各支路电阻成反比,所以有R1∶R2=I2∶I1=2∶1,R2∶R3=I3∶I2=3∶2,写在一起是R1∶R2∶R3=6∶3∶2。
答案:D
3.如图1所示,三个完全相同的电阻R1=R2=R3,接在电路中,则它们的电压之比和消耗的电功率之比为(  )
图1
A.1∶1∶1 1∶2∶2 B.1∶2∶2 1∶1∶1
C.1∶4∶4 4∶1∶1 D.2∶1∶1 4∶1∶1
解析:R2和R3并联总电阻R23=R2=R3=R1,由串联电路电压分配特点可知U1∶U2∶U3=2∶1∶1,又因P=,且R1=R2=R3,所以P与U2成正比,所以P1∶P2∶P3=U∶U∶U=4∶1∶1,故D正确。
答案:D
4.如图2所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是(  )
图2
①甲表是电流表,R增大时量程增大
②甲表是电流表,R增大时量程减小
③乙表是电压表,R增大时量程增大
④乙表是电压表,R增大时量程减小
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:电压表电阻分压,串联;电流表电阻分流,并联。所以甲表为电流表,乙表为电压表。并联电路电阻增大时分流少,所以R增大时量程减小;串联电路电阻增大时分压多,所以R增大时量程增大。
答案:C
5.如图3所示的电路中,U=12 V,若电压表的示数也是12 V,这说明可能(  )
A.灯泡L开路
B.电阻R1、R2中有开路发生 图3
C.电阻R1、R2中有短路发生
D.灯泡L和电阻R1都发生了开路
解析:若灯泡L开路,则电路不通,电压表示数为0;若R1、R2中有开路,则电压表测电源两端电压,示数为U,B对;若R1、R2中有短路,则电压表测R1或R2两端电压,示数小于电源电压12 V;若灯泡L和电阻R1都开路,则电路不通,电表示数为0。
答案:B
6.一个电压表由表头G与分压电阻R串联而成,如图4所示,若在使用中发现电压表的读数总是比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进(  ) 图4
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
解析:电压表的读数总比准确值稍小,说明在电压表两端加一定的电压时,电压表支路中的电流总是偏小,是由电压表的内阻稍大引起的,校正的方法是适当减小分压电阻R,故只要在R上并联一个比R大得多的电阻,就可以使改装的电压表内阻稍小一些,该支路的电流就可以稍大一些,其读数即
可比原来稍大一些,故选D。
答案:D
7.如图5所示,电路中的R1和R2相等,滑动变阻器的滑片P自左至右滑动过程中,AB间的总电阻将(  )
A.逐渐增大     B.先增大,后减小 图5
C.逐渐减小 D.先减小,后增大
解析:从图中容易看出滑片P在变阻器的左端与右端时AB间总电阻是相等的,因此只要能比较出滑片P在变阻器中间某一位置时的总电阻与滑片P在变阻器端点时的总电阻的大小,即可作出判断,又因为变阻器的阻值没有限定,所以可赋予各种可能值,因此用赋值法来解更为简捷。
设R1和R2的阻值为R0,滑动变阻器的阻值为2R0,C为变阻器的中点。
(1)当P位于变阻器左(或右)端时,R1(或R2)短接。
RAB==R0。
(2)当P位于C点时RAB=+=R0,故B项正确。
答案:B
8.如图6所示电路,将两个相同的电流表分别改装成A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流。则下列说法中正确的是(  )
A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B.A1的指针还没有满偏,A2的指针已经满偏 图6
C.A1的读数为1 A时,A2的读数为0.6 A
D.A1的读数为1 A时,干路中的电流I为2 A
解析:电流表的改装是在原来电流表的基础上并联一个电阻而成的,表头的电阻并没有改变,当两个电流表并联接入电路中,则加在两电流表表头上的电压相等,所以指针偏转的角度也应该相同。只是经过改装后的示数发生变化,因此A正确,B错误;当A1的读数为1 A时,A2的指针应该指到相应位置即表盘的1/3处,为0.2 A,故C错误;干路上电流等于支路上电流之和为1.2 A,故D错误。
答案:A
9.在如图7所示的电路中,电源电压U恒定不变,当S闭合时R1消耗的电功率为9 W,当S断开时R1消耗的电功率为4 W,求:
(1)电阻R1与R2的比值是多大?
(2)S断开时,电阻R2消耗的电功率是多少? 图7
(3)S闭合与断开时,流过电阻R1的电流之比是多少?
解析:(1)S闭合时,只有R1接入电路有=9 W①
S断开时,R1、R2串联在电路中,
有()2·R1=4 W②
解①②得:R1∶R2=2∶1;
(2)因为串联电路消耗的电功率与阻值成正比,所以S断开时,由=得
P2=P1=×4 W=2 W;
(3)又S闭合时,I1=,
S断开时,I1′=
R2=R1得:
==3∶2。
答案:(1)2∶1 (2)2 W (3)3∶2
10.有一块满偏电流Ig=1 mA,内阻Rg=100 Ω的小量程电流表。
(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表;
(2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表,
请画出电路图,并计算有关数据。
解析:(1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1 V由欧姆定律U=Ig(Rg+Rx),
解得Rx=-Rg=9 900 Ω。
(2)小量程电流表的满偏电流IgIgRg=(I-Ig)Rx,
解得:Rx=Rg= Ω≈0.17 Ω。
答案:见解析