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專題8.2 歐姆定律 一．選擇題 1.(2017河北石家莊模擬)一個內(nèi)阻可以忽略的電源，給一個絕緣的圓管里裝滿的水銀供電，電流為0.1 A，若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管里，那么通過的電流將是(　　) A.0.4 A　　　　 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 【參考答案】C 2. （2018浙江名校聯(lián)考）如圖是某品牌吊扇的相關(guān)參數(shù)，假設(shè)吊扇的吊桿下方的轉(zhuǎn)盤與扇葉的總質(zhì)量為 7 kg, 則吊扇（g=10m/s2） （ ） A.吊扇的內(nèi)電阻為880 Ω B.以額定功率工作時通過吊扇的電流為0.25 A C.正常工作時吊扇機(jī)械功率等于55 W D.正常工作時吊桿對轉(zhuǎn)盤的拉力大于70 N 【參考答案】B 【命題意圖】本題考查對吊扇銘牌數(shù)據(jù)的理解，意在考查運(yùn)用電功率、能量守恒定律、牛頓運(yùn)動定律等相關(guān)知識分析解決實(shí)際問題的能力。 【解題思路】由于吊扇不是純電阻元件，根據(jù)題述和銘牌數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出吊扇的內(nèi)電阻，選項(xiàng)A錯誤；由P=UI可得：以額定功率工作時通過吊扇的電流為I=P/U=0.25 A，選項(xiàng)B正確；銘牌中給出的是吊扇額定電功率55W，由于電流熱效應(yīng)和機(jī)械損耗，正常工作時吊扇機(jī)械功率一定小于55 W，選項(xiàng)C錯誤；吊扇正常工作時，對空氣有向下的作用力，根據(jù)牛頓第三定律，空氣對吊扇有向上的作用力，所以正常工作時吊桿對轉(zhuǎn)盤的拉力一定小于70 N，選項(xiàng)D錯誤。 3、（天津市河北區(qū)2015-2016學(xué)年度高三年級總復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測（三）理科綜合試卷物理部分）如圖所示的圖象中，直線表示某電源路端電壓與電流的關(guān)系，直線為某一電阻的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻連接成閉合電路，由圖象可知： ( ) A．的阻值為 B．電源電動勢為，內(nèi)阻為 C．電源的輸出功率為 D．電源內(nèi)部消耗功率為 【參考答案】AD 考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功；電功率 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了閉合電路的歐姆定律、電功、電功率。對于圖線關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律，從數(shù)學(xué)角度來理解其物理意義．本題要抓住圖線的斜率、交點(diǎn)的意義來理解圖象的意義。 4．(2016金卷押題)如圖所示的電路，由電源、電阻箱和電流表組成，電源電動勢E=4V，內(nèi)阻r=2Ω．電 流表內(nèi)阻忽略不計(jì)，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱讀數(shù)等于R1和R2時，電流表讀數(shù)對應(yīng)的讀數(shù)分別為I1和I2，這 兩種情況下電源的輸出功率相等．下列說法中正確的是 A． B． C． D． 【參考答案】AD 5、（黑龍江省大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)2016屆高三考前得分訓(xùn)練（四）理科綜合物理試題）如圖所示，電阻R1=20Ω，電動機(jī)的繞組R2=10Ω．當(dāng)開關(guān)打開時，電流表的示數(shù)是0.5A，當(dāng)開關(guān)合上后，電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是（ ） A．I=1.5A B．I＜1.5A C．P=15W D．P＜15W 【參考答案】BD 【名師解析】當(dāng)開關(guān)打開時，由歐姆定律U=I1R1=0.520V=10V.。當(dāng)開關(guān)合上后，電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓10V不變，通過R1的電流不變，電動機(jī)中電流一定小于U/R2=1A。則電流表示數(shù)I＜1.5A，選項(xiàng)A錯誤B正確。電路消耗的電功率P=UI＜15W，選項(xiàng)C錯誤D正確。 考點(diǎn)：歐姆定律；電功率 【名師點(diǎn)睛】本題要抓住非純電阻電路與純電阻電路的區(qū)別，電動機(jī)正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，是關(guān)鍵不等式。 6．電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比．在“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖K202所示．圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為(　　) A.、 B.、 C.、 D.、 【參考答案】D 7．如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖像；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像；直線C為一個電阻R兩端的電壓與電流的關(guān)系圖像．如果將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么有(　　) A．R接到a電源上，電源的效率較高 B．R接到b電源上，電源的輸出功率較大 C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低 D．R接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高 【參考答案】C 【名師解析】由題圖判斷電源a的內(nèi)阻大，在純電阻電路中電源效率η＝100%，內(nèi)阻越大，效率越低；電源的輸出功率P＝UI對應(yīng)圖線交點(diǎn)坐標(biāo)的乘積，只有C正確． 8．(多選) [2015武漢聯(lián)考] 在如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為8 V，燈泡L標(biāo)有“3 V，6 W”字樣，電動機(jī)線圈的電阻RM＝1 Ω.若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法正確的是(　　) A．電動機(jī)的輸入電壓是5 V B．流過電動機(jī)的電流是2 A C．電動機(jī)的效率是80% D．整個電路消耗的電功率是10 W 【參考答案】AB 9．[多選]下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則(　　) 自重 40 kg 額定電壓 48 V 載重 75 kg 額定電流 12 A 最大行駛速度 20 km/h 額定輸出功率 350 W A.電動機(jī)的輸入功率為576 W B．電動機(jī)的內(nèi)電阻為4 Ω C．該車獲得的牽引力為104 N D．該車受到的阻力為63 N 【參考答案】AD 二．計(jì)算題 1． 如圖所示，電源電動勢E＝3 V，內(nèi)阻r＝3 Ω，定值電阻R1＝1 Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為10 Ω. (1)當(dāng)滑動變阻器的阻值R2為多大時，電阻R1消耗的功率最大？電阻R1消耗的最大功率是多少？ (2)當(dāng)滑動變阻器的阻值為多大時，滑動變阻器消耗的功率最大？滑動變阻器消耗的最大功率是多少？ (3)當(dāng)滑動變阻器的阻值為多大時，電源輸出功率最大？電源輸出的最大功率是多少？ (4)三種情況下，電源的效率分別為多大？ 【參考答案】 (1)0　0.56 W　 (2)4 Ω　0.56 W (3)2 Ω　0.75 W 　(4)25%　62.5%　50% 【名師解析】 (1)R1為定值電阻，當(dāng)R2＝0時，流經(jīng)R1的電流最大，電阻R1消耗的功率最大 此時I1＝＝0.75 A，電阻R1消耗的最大功率為： PR1＝IR1≈0.56 W. (2)電源與定值電阻R1可看作一個電動勢為E＝3 V，內(nèi)阻為r′＝r＋R1＝4 Ω的電源，由前面的分析可知，當(dāng)滑動變阻器阻值R2＝r′＝4 Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大， 此時PR2＝≈0.56 W. (3)同理，由前面分析可知，當(dāng)R外＝r時，即R2′＝2 Ω時，電源輸出的功率最大， 此時P出＝＝0.75 W. 當(dāng)電源輸出功率最大時，電源的效率： η3＝100%＝50%. [點(diǎn)評] (1)在求最大功率時要分清是求電阻消耗的最大功率還是求電源的最大輸出功率； (2)若求滑動變阻器R2消耗的最大功率可以將R1等效為電源的內(nèi)阻，等效內(nèi)阻r′＝r＋R1.