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1、
課時作業(yè)(三十六) 電流 電阻 電功 電功率
[基礎訓練]
1.某段金屬導體兩端電壓為U時,導體中電子平均定向移動速度為v,如果把這段導體均勻拉長1倍后仍保持它兩端的電壓為U,則導體中電子平均定向移動速度為( )
A. B. C.v D.2v
答案:B 解析:這段導體均勻拉長1倍,即長度變?yōu)樵瓉淼?倍,電阻則是原來的2倍,變長則意味著橫截面積變小為原來的,此時電阻共變化為原來的4倍,電壓不變,則電流為原來的.根據(jù)I=neSv可知,橫截面積為原來的一半,則移動速度為原來的一半.故本題選B.
2.電阻R和電動機M串聯(lián)接到電路中,如圖所示,已知電阻R跟電動機線圈的電阻值相等,電
2、鍵接通后,電動機正常工作,設電阻R和電動機M兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動機做功為W2,產(chǎn)生熱量為Q2,則有( )
A.U1Q2 D.W1Q2
答案:A 解析:電動機是非純電阻元件,其兩端電壓U2>IR=U1,B項錯;電流做的功W1=IU1t,W2=IU2t,因此W1
3、的描述正確的是( )
A.電阻A的阻值隨電流的增大而減小,電阻B阻值不變
B.在兩圖線交點處,電阻A的阻值等于電阻B的阻值
C.在兩圖線交點處,電阻A的阻值大于電阻B的阻值
D.在兩圖線交點處,電阻A的阻值小于電阻B的阻值
答案:B 解析:由題圖可知,電阻A圖線點的斜率越來越大,故電阻A的阻值隨電流的增大而增大,電阻B阻值不變,選項A錯誤;兩圖線的交點處,電流和電壓均相同,由歐姆定律可知,兩電阻的阻值大小相等,選項B正確,C、D錯誤.
4.(2018·河北保定定州期末)兩只電壓表V1和V2是由完全相同的兩個電流計改裝成的,V1表的量程是5 V,V2表的量程是15 V,把它們串
4、聯(lián)起來接入電路中,則( )
A.它們的示數(shù)相等,指針偏轉角度也相等
B.它們的示數(shù)之比為1∶3,指針偏轉角度相等
C.它們的示數(shù)相等,指針偏轉角度之比為1∶3
D.它們的示數(shù)之比、指針偏轉角度之比均為1∶3
答案:B 解析:串聯(lián)后電流一樣,故偏轉角度相等,但兩表的讀數(shù)為兩電壓表的分壓,讀數(shù)之比為兩者的電阻之比,故不相等,A錯誤;因是串聯(lián),故通過兩電壓表的電流相同,故指針偏轉的角度相同,讀數(shù)之比為兩者的電阻之比,為1∶3,B正確;它們示數(shù)不等,C錯誤;它們偏轉角度相等,D錯誤.
5.(多選)如圖所示,電源電動勢E=3 V,小燈泡L上標有“2 V 0.4 W”,開關S接1,當變阻器調(diào)
5、到R=4 Ω時,小燈泡L正常發(fā)光;現(xiàn)將開關S接2,小燈泡L和電動機M均正常工作.則( )
A.電源內(nèi)阻為1 Ω
B.電動機的內(nèi)阻為4 Ω
C.電動機正常工作的電壓為1 V
D.電源效率約為93.3%
答案:AD 解析:由小燈泡的額定功率P=UI可知,I=0.2 A,由歐姆定律R=可知小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=10 Ω,由閉合電路歐姆定律可知,I=,解得r=1 Ω,A項正確;接2時小燈泡正常發(fā)光,說明電路中電流仍為0.2 A,故電動機兩端電壓U′=E-IRL-Ir=0.8 V,電動機為非純電阻電器,故電動機內(nèi)阻不等于4 Ω,B、C項錯;由P電源=I2r,η=×100%,代入數(shù)據(jù)
6、可得電源效率約為 93.3%,D項正確.
6.(2018·安徽黃山模擬)銅的摩爾質量為m,密度為ρ,每摩爾銅原子中有n個自由電子.今有一根橫截面積為S的銅導線,當通過的電流為I時,電子平均定向移動的速率為 ( )
A.光速c B. C. D.
答案:D 解析:設單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n′,由電流表達式I=n′eSv 可得v=,其中n′==,故v=,D對.
[能力提升]
7.(2018·上海靜安一模)(多選)硅光電池作為電源已廣泛應用于人造衛(wèi)星、燈塔和無人氣象站等,高速公路上安裝的“電子眼”通常也采用硅光電池供電.硅光電池的原理如圖所示,a、b是硅光電池的兩個電極,P、N是兩
7、塊硅半導體,E區(qū)是兩塊半導體自發(fā)形成的勻強電場區(qū),P的上表面鍍有一層增透膜.光照射到半導體P上,使P內(nèi)受原子束縛的電子成為自由電子,自由電子經(jīng)E區(qū)電場加速到達半導體N,從而產(chǎn)生電動勢,形成電流.以下說法正確的是( )
A.E區(qū)勻強電場的方向由N指向P
B.電源內(nèi)部的電流方向由P指向N
C.a(chǎn)電極為電池的正極
D.硅光電池是一種把化學能轉化為電能的裝置
答案:AC 解析:根據(jù)題意,E區(qū)電場能使P逸出的自由電子向N運動,因負電荷受到的電場力與電場方向相反,所以電場方向由N指向P,由于電流的方向與負電荷的運動方向相反,所以電源內(nèi)部的電流方向由N指向P,選項A正確,B錯誤;根據(jù)以上對電
8、流方向的分析可知,a為電源正極,該電池是將光能轉化為電能的裝置,選項C正確,D錯誤.
8.(2018·北京昌平臨川育人學校月考)(多選)鋰電池因能量高、環(huán)保無污染而廣泛使用在手機等電子產(chǎn)品中,現(xiàn)用充電器為一手機鋰電池充電,等效電路如圖所示,充電器電源的輸出電壓為U,輸出電流為I,手機電池的內(nèi)阻為r,下列說法正確的是( )
A.電能轉化為化學能的功率為UI-I2r
B.充電器輸出的電功率為UI+I2r
C.電池產(chǎn)生的熱功率為I2r
D.充電器的充電效率為×100%
答案:AC 解析:充電時,電能轉化為化學能和熱能,根據(jù)能量守恒定律,有UI=I2r+P化,故電能轉化為化學能的功率P化=UI-I2r,選項A正確;充電器輸出的電功率為P=UI,選項B錯誤;電池產(chǎn)生的熱功率為P熱=I2r,選項C正確;充電器的充電效率為η=×100%=×100%,選項D錯誤.