11、如图8-1-11所示,演示位移传感器的工作原理,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x,假设电压表是理想的,则下列说法正确的是( ) A.物体M运动时,电源内的电流不会变化
B.物体M运动时,电压表的示数不会发生变化 C.物体M不动时,电路中没有电流 D.物体M不动时,电压表没有示数
12、如图8-1-12(甲)所示电路,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器的最大阻值为R,负载电阻为R0.当滑动变阻器的滑动端S在某位置时,R0两端电压为E/2,滑动变阻器上消耗的功率为P.若将R0与电源位置互换,接成图(乙)所示电路时,滑动触头S的位置不变,则( ) A.R0两端的电压将小于E/2
B.R0两端的电压将等于E/2
C.滑动变阻器上消耗的功率一定小于P D.滑动变阻器上消耗的功率可能大于P
(甲) E R S R0 R0
(乙) R S E
图8-1-11
图8-1-12
13、传感器可将非电学量转化为电学量,起自动控制作用.如计算机鼠标中有位移传感器,电熨斗、电饭煲中有温度传感器,电视机、录象机、影碟机、空-x 调机中有光电传感器……演示位移传感器的工作原理如图8-1-13所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小X,假设电压表是理想的,则下列说法中正确的是( ) A.物体M运动时,电源内的电流会产生变化 B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化 C.物体M不动时,电路中没有电流 D.物体M不动时,电压表没有示数
V M P x 图8-1-13
14、如图8-1-14所示,D为一插头,可接入电压恒定的照明电路中,a、b、c为三只相同且功率较大的电炉,a靠近电源,b、c离电源较远,而离用户电灯L很近,输电线有电阻.关于电炉接入电路后对电灯的影响,下列说法中正确的是
( )
A.使用电炉a时对电灯的影响最大
B.使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大 C.使用电炉c时对电灯几乎没有影响 D.使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样
图8-1-14
15、某一直流电动机提升重物的装置,如图8-1-15所示,重物的质量m=50kg,电源提供给电动机的电压为U=110V,不计各种摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A,求电动机的线圈电阻大小(取g=10m/s).
16、下表是一辆电动自行车的部分技术指标,其中额定车速是指自行车满载的情况下在平直道路上以额定功率行驶的速度.
额定车速 整车质量 载 重 电源 电源输出电压 充电时间 电动机额定输出功率 电动机的额定工作电压、电流 请参考表中数据,完成下列问题:(取g = 10 m/s2) (1)此车所配电动机的内阻是多少?
(2)在行驶过程电动自行车受到的阻力是车重(包括载重)的k倍,试推算k的大小?若电动自行车以额
定功率行驶,当速度为3m/s时的加速度是多少?
17.如图8-1-16所示是电饭煲的电路图,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度到达居里点(103℃)时会自动断开,S2是一个自动温控开关,当温度低于70℃时会自动闭合,温度 高于80℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是限流状态时 指示灯,限流电阻R1=R2=20KΩ,加热电阻丝R3=50Ω,两灯电阻不计. (1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程:试简要回答若不闭合 开关S1,电饭煲能否将饭煮熟?
(2)计算加热和保温状态下,电饭煲的消耗功率之比.
18km/h 40kg 80kg 36V/12Ah ≥36V 6-8小时 180 W 36V/6A 图8-1-15
2
S1 S2 黄灯 R1 R3 红灯 R2 220V 图8-1-16
第二节 部分电路欧姆定律、焦耳定律
【考点知识梳理】 一、电流
1.有自由电荷 有电压 2. I?UR 安培
3.正电荷定向移动的方向 4. I=neSv 二、电阻、电阻率
UILS1. R? R??
2. 材料的导电性能 增大 减少 不变 消失
三、电功率、焦耳定律
1.电流 W?UIt 电能
2.平方 电阻 通电时间 Q?I2Rt
四、串并联电路
1.处处相等 之和 之和 2.之和 相等 之和
【变式训练1】 答案:D
解析:本题考查的是对电阻率的理解.电阻率的影响因素是导体本身的材料和温度,与导体的长度、横截面积等无关,A错,B错,C对,D项的前半句是对的,但后半句中导体对电流的阻碍作用是电阻而不是电阻率. 【变式训练2】 答案:1∶2∶6 解析:本题解法很多,注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单:电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3;还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω,因此电压之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2;在此基础上利用P=UI,得P1∶P2∶P3=1∶2∶6
【变式训练3】 答案:B
解析:A、C两图中灯泡不能正常发光。B、D中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同,因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出:B图总功率为200W,D图总功率为320W,所以选B。
【考能训练】
A 基础达标
1、【解析】电阻率表示导体的导电好坏,电阻率越小,导体的导电性能越好.
【答案】 A 2、【解析】 用多用电表的欧姆挡去测量灯泡的电阻时,应把灯泡从电路中断开,测出的是其不发光时电阻,由于金属的电阻率随温度的升高而增大,此时它的电阻明显小于正常发光时的电阻807Ω 【答案】 D
3、【解析】 因居民楼内各种电器都有,所以不是纯电阻电路, 所以A、B、D不对. 【答案】 C
4、【解析】由电阻定律R=?接入电路中时,R2=?bcab?dLS,当A与B接入电路中时,R1=?R1R2abbc?d,其中d表示金属片的厚度.当C与D
.可知=4,由欧姆定律得
I2I1=4,故选A
【答案】A
5、【解析】当S闭合时,R21被短路,P=220 /R2;当S断开,R1与R2串联,P'=2202 /(R1+R2);P>P'则可知S闭合时为加热状态,S断开时为保温状态;即A不正确B正确.由于电路中总电压U不变,故选择功率公式P=
U222R211R,可知
220R?2202R1?R?2R1?R?8 得
R2R?22?21即D正确
【答案】BD
6、 解析:U-I图像的斜率可以定性的说明电阻的变化情况,斜率越大,说明电阻越大,金属导体的电阻随温度的升高而增大, B符合金属导体的电阻随温度的变化情况。 答案:ACD
7.【解析】首先应明确两点:(1)电路中无电流即I=0时,任何电阻两端均无电压;(2)若电路中仅有一处断路,则电路中哪里断路,横跨断路处任意两点间的电压均是电源电压.由题可知,bd间电压为220V,说明断路点必在bd之间;ac间电压为220V,说明断点又必在ac间;两者共同区间是bc,故bc断路,其余各段均完好. 【答案】CD
8.【解析】当 S1、S2都打开时,R1、R2、R3相互串联,则 P1:P2:P3= R1:R2:R3=1:2:3.当S1、S2都闭合时, R1、R2、R3相互并联,P'1:P'2:P'3=1/R1:1/R2:1/R3 =6:3:2.
【答案】1:2:3,6:3:2
9.【解析】在测量过程中的等效电路如图所示(甲)、(乙)所示.当电源接A C B A C B 在A、A′时,可以认为电流仅在A′C′CA中流,此时UB=72V为漏电阻R上的电R UB UA R E 压.设AC和BC间每根输电线的电阻为RAC和RBC.则有:UBE?R2R…① A′ C′ B′ A′ C′ B′ AC?R同理,当电源接在B、B′间时,则有:
甲
乙
答图8-1
UAE?R2RBC?R…② 由①②两式可得:R1AC=
4RBC 根据电阻定律R=?LS∝L,可得A、C间相距为:LAC=
12km5??0.4km
【答案】0.4km
10、解析:由欧姆定律得电动机线圈内阻
r?U0.3I?0.3?1(?)
p??U1I1?2?0.8?1.6(W)
p2机?p??I1r?1.6?0.82?1?0.96(W)
B.能力提升
11、 解析:滑片移动时,电阻不变,因此电流不变,但是与电压表并联的电阻变化因此电压表的示数变化,A正确。
答案:A
12.【解析】在甲图中,设变阻器R滑动头以上、以下的电阻 分别为R上、R下,则R0//R下=R上,有R0>R上;当接成乙图
电路时,由于R0>R上,则R0两端的电压必大于E/2,故A、B不正确. 而滑动变阻器上消耗的功率可以大于P.故选D.
【答案】D
13.【解析】滑动变阻器与电流构成闭合回路,所以回路中总是有电流的,这与M运动与否无关,C错误.图中的滑动变阻器实际上是一个分压器,电压表测量的是滑动变阻器左边部分的电压,在图中若杆P右移则示数增大,左移则示数减小.因表是理想的,所以P点的移动对回路中的电流是无影响的.综上所述,只有B正确. 【答案】B
14.【解析】输电线有一定电阻,在输电线上会产生电压损失.使用电炉c或b时,对输电线中电流影响较大,使线路上的电压损失较大,从而对用户电灯产生较大的影响,而使用电炉a对线路上的电压损失影响甚微,可以忽略不计. 【答案】BD
15.【解析】电动机的输入功率P=UI,电动机的输出功率P1=mgv, 电动机发热功率P2=I2r 而P2=P- P1,即I2r= UI-mgv 代入数据解得电动机的线圈电阻大小为r=4Ω 【答案】 r=4Ω 16、解析:
(1)对于电动机: P入?UI?36?6?216w 由表得: P出?180w I=6 A
2根据: P入?P出?Ir
? r=1Ω
(2)对于车: 由 P出?Fv v =18Km/h=5m/s 车匀速运动: F?f f?k?m?M?g
所以: k?0.03 当 v'?3 m/s 时 牵引力 F'?P出v'
由牛顿第二定律: F'?k(m?M)g?(m?M)a a?0.2m/s2
答案:r=1Ω a?0.2m/s2 17.【解析】(1)电饭煲装好食物后接上电源,S1闭合,这时黄灯被短路不亮,红灯亮,电饭煲处于加热状态,加热到80℃时,S2自动断开,S1仍闭合,待电饭煲中水烧开后,温度升高到103℃时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮(由于流过红灯支路的电流过小,红灯熄灭),电饭煲处于保温状态.由于电饭煲散热,待温度下降至70℃时,S2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待上升至80℃时,又自动断开,电饭煲又再次处于保温状态.若不闭合开关S1,电饭煲仅能将食物加热到80℃,因此不能煮熟食物. (2)若设电饭煲处于加热状态时消耗功率为P1,保温状态时消耗功率为P2,则有
P1?UR2R2R32?220502W
P2?UR2R3R22??R1W 200502202?R3?R3由上两式得:P1:P2=401:1
此题以生活中的日常用品为载体,理论联系实际,新颖别致,要求学生识其物,明其理,学以致用,从而提高学生解决实际问题的能力. 【答案】(1)若不闭合开关S1,电饭煲不能将饭煮熟.(2)401:1