1、1考点规范练 26 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律一、单项选择题1.关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率大都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而减小C.所谓超导体,是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为无穷大D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用它们制作标准电阻答案 D解析 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,说明其导电性能越差,A 错;各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率随温度升高而增大,超导体是当温度降低到某个临界温度时,电阻率突然变为零,B、C
2、 均错;某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用于制作标准电阻,D 对。2.如图所示, a、 b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线,下列判断正确的是( )A.a 代表的电阻丝较粗B.b 代表的电阻丝较粗C.a 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比答案 B解析 b 图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律 R= ,可知 b 代表的电阻丝较粗,选项 B 正确,A、ClS错误;电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,选项 D 错误。23.如图所示,两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为 U,则( )A.通过
3、两棒的电流不相等B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相同C.两棒内的电场强度不同,细棒内电场强度 E1小于粗棒内电场强度 E2D.细棒的电压 U1大于粗棒的电压 U2答案 D解析 由于两棒串联,所以电流相等,A 错误;由 I=nqSv 可知,两棒电流相等,而两棒横截面积不同,两棒的自由电子定向移动的平均速率不同,B 错误;由 R= 可知,细棒的电阻大,由串联分压原理可知lS细棒的电压 U1大于粗棒的电压 U2,又由 E= 可知细棒内电场强度 E1大于粗棒内电场强度 E2,所以 CUd错误,D 正确。4.用电器到发电厂的距离为 l,线路上的电流为 I,已知输电线的电阻率为 。为使线路上的电压不超
4、过 U。那么,输电线的横截面积的最小值为( )A. B. C. D.lR 2lIU UlI 2UlI答案 B解析 输电线的总长为 2l,由公式 R= 、 R= 得 S= ,故 B 正确。UI LS 2lIU5.在长度为 l、横截面积为 S、单位体积内自由电子数为 n 的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为 e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动,然后与做热运动的阳离子碰撞而减速,如此往复所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为 v(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率 v 成正比,即 Ff=kv(k 是常量),则该导体的电阻应
5、该等于( )3A. B. C. D.klneS klne2S kSnel kSne2l答案 B解析 电子定向移动,由平衡条件得 kv=e ,则 U= ,导体中的电流 I=neSv,电阻 R= ,选项 B 正Ul kvle UI= klne2S确。6.某一导体的伏安特性曲线如图中 AB 段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A.B 点的电阻为 12 B.B 点的电阻为 40 C.导体的电阻因温度的影响改变了 1 D.导体的电阻因温度的影响改变了 9 答案 B解析 根据电阻的定义式可以求出 A、 B 两点的电阻分别为 RA= =30, RB= =40,所以30.1 60.15 R=
6、RB-RA=10,故 B 对,A、C、D 错。二、多项选择题7.现用充电器为一手机电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为 U,输出电流为 I,手机电池的内阻为 r,下列说法正确的是( )A.充电器输出的电功率为 UI+I2rB.电能转化为化学能的功率为 UI-I2rC.电池产生的热功率为 I2r4D.充电器的充电效率为 100%IrU答案 BC8.右图是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机 M 和电热丝 R 构成。当闭合开关 S1、S 2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为 220 V,吹冷风时的功率为 12
7、0 W,吹热风时的功率为 1 000 W。关于该电吹风,下列说法正确的是( )A.电热丝的电阻为 55 B.电动机线圈的电阻为 12103C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为 1 000 JD.当电吹风吹热风时,电动机每秒消耗的电能为 120 J答案 AD解析 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为 P=1000W-120W=880W,对电热丝由 P= 可得其电阻 R=U2R=55,选项 A 正确;由于不知道电动机线圈的发热功率,所以电动机线圈的电阻无法计算,U2P=2202880选项 B 错误;当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为 880J,选项 C 错误;不管电吹风吹热风还是吹冷风,
8、电动机每秒消耗的电能都是 120J,选项 D 正确。9.小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示, P 为图线上一点, PN 为图线在 P 点的切线, PQ 为 U 轴的垂线, PM 为 I 轴的垂线,则下列说法正确的是( )A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大5B.对应 P 点,小灯泡的电阻为 R=U1I2C.对应 P 点,小灯泡的电阻为 R=U1I2-I1D.对应 P 点,小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积答案 ABD解析 在 I-U 图像中,图线上的点与 O 点的连线的斜率表示该点所对应的电压、电流下电阻的倒数,图像中连线的斜率逐渐减小,电阻逐渐增大,A 正
9、确;对应 P 点,小灯泡的电压为 U1,电流为 I2,根据欧姆定律可知,小灯泡的电阻应为 R= ,B 正确,C 错误;对应 P 点,小灯泡的功率为 P=U1I2,即为题图中U1I2矩形 PQOM 所围的面积,D 正确。三、非选择题10.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有 2 m 左右。而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达 1.6105。(1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率。(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为 32 cm 3
10、,当在其两底面上加上 1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的电流为 10A,求圆柱体的圆面半径和高。答案 (1)8106m (2)4 cm 2 cm解析 (1)由电阻定律 R= 得 = m =8106m。lS RSl=1.61051.010-4210-6(2)由部分电路欧姆定律得 R=UI由圆柱体体积公式得 r2h=V又 R=h r2联立解得 r=4cm,h=2cm。11.6如图所示, A 为电解槽,M 为电动机, N 为电热炉,恒定电压 U=12 V,电解槽内阻 RA=2 ,当 S1闭合,S2、S 3断开时,A 示数为 6 A;当 S2闭合,S 1、S 3断开时,A 示数为 5 A,且电动
11、机输出功率为 35 W;当S3闭合,S 1、S 2断开时,A 示数为 4 A。求:(1)电热炉的电阻及发热功率;(2)电动机的内阻;(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率。答案 (1)2 72 W (2)1 (3)16 W解析 (1)电热炉为纯电阻元件,由欧姆定律得 R= =2。UI1=126其发热功率为 P=UI1=126W=72W。(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得 UI2= RM+P 输出I22所以 RM= =1。UI2-P输出I22 =125-3552(3)电解槽为非纯电阻元件,由能量守恒定律得 P 化 =UI3- RAI32所以 P 化 =(124-422)W=16W
12、。12.为保护自然环境,开发绿色能源,实现旅游与环境的协调发展,某植物园的建筑屋顶装有太阳能发电系统,用来满足园内用电需求。已知该发电系统的输出功率为 1.0105 W,输出电压为 220 V。问:(1)按平均每天太阳照射 6 小时计,该发电系统一年(按 365 天计)能输出多少电能?(2)该太阳能发电系统除了向 10 台 1 000 W 的动力系统正常供电外,还可以同时供园内多少盏额定功率为 100 W、额定电压为 220 V 的照明灯正常工作?(3)由于发电系统故障,输出电压降为 110 V,此时每盏额定功率为 100 W、额定电压为 220 V 的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少?(设照明灯的电阻恒定)7答案 (1)2.19105 kWh(或 7.8841011 J) (2)900 盏 (3)14解析 (1)P=1.0105W=100kWt=3656h=2190hE=Pt=2.19105kWh(或 E=7.8841011J)。(2)P=101kW+n0.1kW,得 n=900(盏)。(3)设 P1和 U1分别为照明灯正常工作时的功率和电压, P2和 U2分别为供电系统发生故障后照明灯的实际功率和电压。由功率公式 P= ,U2R得 P1P2=(U1U2)2所以 P2= ,即为正常工作时的 。P1(U1U2)2=P14 14
