解析 若将两电阻丝串联接入电路中,由于通过两电阻丝的电流相同,由题图可知,此时甲的电阻大于乙的电阻,所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大,A错误;由于两电阻丝的横截面积、长度均相同,故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大,B错误;由Q=I2Rt可知,在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少,C正确;由P=I2R可知,D错误.
13.如图9所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电源上,
电源电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,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RM=1 Ω,则下列 说法中正确的是( )
图9
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4 W D.电动机的输出功率为16 W 答案 BCD
解析 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 V,则I=
20
A=2 A,故A错误;电动机输入功率P=UI=10 V×2 A=20 W,故B正确;9+1
P热=I2RM=4×1 W=4 W,故C正确;P输出=P-P热=20 W-4 W=16 W,故D正确. 14.一台小型电动机在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 (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω 解析 (1)电动机的输入功率 P入=UI=3×0.2 W=0.6 W. (2)电动机提升重物的机械功率 3
P机=Fv=4× W=0.4 W.
30
根据能量关系P入=P机+PQ,得热功率 PQ=P入-P机=(0.6-0.4) W=0.2 W. 所产生的热量Q=PQt=0.2×30 J=6 J. (3)根据焦耳定律Q=I2Rt,得线圈的电阻
Q6R=2=2 Ω=5 Ω.
It0.2×30
课后作业1
一、选择题(本大题共9小题,每小题7分,共63分.每小题至少一个答案正确,选不全得4分)
1.关于电阻的计算式R?UL和决定式R??,下面说法正确的是( ) ISA.导体的电阻与其两端电压成正比,与电流成反比 B.导体的电阻仅与导体的长度、横截面积和材料有关 C.导体的电阻随工作温度的变化而变化 D.对一段特定的导体来说,在恒温下比值
U是恒定的,导体电阻不随U或I的变化而变化 I2.如图所示,两个电阻的阻值均为100 Ω,A、B两端的电压保持12 V不变,现用一个内阻为1.45 kΩ 的电压表去测量某个电阻两端的电压,读数为( )
[来源:学*科*网]
A.6 V
B.5.8 V
C.5.2 V
D.6.8 V
3.把标有“220 V,100 W”的A灯和“220 V,200 W”的B灯串联起来,接入 220 V的电路中,不计导线电阻,则下列判断中正确的是( ) A.两灯的电阻之比RA∶RB=1∶2 B.两灯的实际电压之比UA∶UB=2∶1 C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2 D.在相同时间内,两灯实际发热之比QA∶QB=1∶2
4.如图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则( )
E?R IEmgvB.电源内阻r??2
IIA.电源内阻r?C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大 D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小
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5.利用如图所示电路可以测出电压表的内阻.已知电源的内阻可以忽略不计,R为电阻箱.当R取不同阻值时,电压表对应不同读数U.多次改变电阻箱的阻值,所得到的该是图中的哪一个( )
1 -R图象应U
6.(2012·南昌模拟)在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.电源的输出功率变大 C.电容器C上的电荷量减少 D.电流表读数变小,电压表读数变大
7.某学生在研究串联电路电压特点时,接成如图所示电路,接通K后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,则出现此种情况的原因可能是(R1、R2阻值相差不大)( ) A.AB段断路 C.AB段短路
B.BC段断路 D.BC段短路
8.如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时( ) A.电压表的示数减小 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率减小
D.电路的路端电压增大
9.如图甲所示,R为电阻箱(0~99.9 Ω),置于阻值最大位置,Rx为未知电阻,(1)断开S2,闭合S1,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组R、I值,并依据R、I值作出了如图乙所示的R-图线;(2)断开S2,闭合S1,当R调至某一位置时,电流表的示数I1=1.0 A;保持电阻箱的位置不变;断开S1,闭合S2,此时电流表的示数I2=0.8 A,据以上数据可知( )
1I
A.电源电动势为3.0 V B.电源内阻为0.5 Ω C.Rx的阻值为2 Ω
D.S1断开、S2接通时,随着R的减小,电源输出功率减小 二、实验题(7分)
10.(2011·山东高考)某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.
(1)所得实验数据如表,请在给出的直角坐标系上画出U-I的图象.
U/V I/A 1.96 0.05 1.86 0.15 1.80 0.25 1.84 0.35 1.64 0.45 1.56 0.55
(2)根据所画U-I的图象,可求得电流I=0.20 A时电源的输出功率为_____ W.(保留两位有
效数字)
(3)实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计.在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是_____.(Rx阻值未知)
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三、计算题(本大题共2小题,共30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)
11.(14分)如图所示的电路中,开关闭合时,电路消耗的总功率为40 W,电阻R1为4 Ω,R2为6 Ω,电源内阻r为0.6 Ω,电源的效率为94%,求: (1)a、b两点间的电压; (2)电源的电动势.
12.(2012·德州模拟)(16分)某一用直流电动机提升重物的装置,如图所示.电动
机线圈的电阻为4 Ω,重物的质量m=50 kg.不计电源内阻及各处的摩擦.当电动机以v=0.6 m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5 A(g取 10 m/s).
2
(1)求电源的电动势E; (2)求该装置的效率η.