高中物理 选修31《红对勾》第二章教师版文档格式.docx
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I4>
I3>
I1
B.I4>
I2>
C.I1=I2=I3=I4
D.I1>
I4
D
7.一只标有“220V 60W”的白炽灯灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220V.在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示.在如下图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )
由电阻的定义式R=U/I知:
在U—I图象上,某一点的纵坐标U和该点的横坐标I的比值U/I就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V时,钨丝由红变白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大.A图象表示U/I为一定值,说明电阻不变,不符合要求.C图象上各点的U/I值随U的增大而减小,也不符合实际.D图象中的U/I的值开始随U的增大而增大,后来随U的增大而减小,也不符合实际;
只有B图象中U/I的值随U的增大而增大,符合实际.故应选ACD.
ACD
8.某导体中的电流随其两端电压的变化如右图所示,则下列说法中正确的是( )
A.加5V电压时,导体的电阻约为5Ω
B.加11V电压时,导体的电阻约为1.4Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
AD
二、解答题(共52分)
9.(16分)某导体两端的电压减小了10V时,通过此导体的电流减小了2A,则当导体两端的电压为20V,通过导体的电流为多少?
导体的电阻为R,则R=
=
Ω=5Ω,当
U=20V时,I=
A=4A.
10.(16分)人体通过50mA的电流时,就会引起呼吸器官麻痹.如果人体的最小电阻为800Ω,求人体的安全工作电压.根据以上所给数据说明:
为什么人体接触到220V电线时会发生危险,而接触到干电池的两极时却没有感觉?
由I=
得安全电压U=IR=40V.因为220V>40V,所以会发生危险,又因为1.5V<40V,所以没有感觉.
11.(20分)某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后,他突然想到一个问题,若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用,这个“大”元件是线性还是非线性的呢?
为此,他把这个“大”元件接入电路中,测得其电流和电压之值如下表所示,请猜想“大”元件是哪类元件?
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U/V
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
2.00
I/A
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.50
可以根据表中数据在坐标纸上描点,由图象看特点,若I-U图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的,I-U图线是曲线则表示“大”元件是非线性的.I-U图线如图所示,由此可见“大”元件是非线性元件.
课时作业13 串联电路和并联电路
1.电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则( )
A.电路中的电流为0.6A
B.电阻R2的阻值为20Ω
C.三只电阻两端的总电压为21V
D.电阻R3消耗的电功率为3.6W
ABC
2.一只电流表Ig=2mA,Rg=500Ω,下列结论中正确的是( )
A.它只能用来测量2mA的电流
B.它只能用来测量1V的电压
C.用它来测量电流时,量程是2mA
D.用它来测量电压时,量程是1V
CD
3.如下图所示电压U不变,R1=3R2,电键S断开时,电流表示数为I1,电键S闭合时,电流表示数为I2,则I1∶I2为( )
A.3∶1 B.1∶3
C.2∶3D.1∶4
4.标有“8V 6.4W”和“8V 20W”字样的a、b两只灯泡连接在如右图所示的电路中,C点接地.如果将电路中a、b两灯的位置互换,则( )
A.B点电势提高
B.B点电势降低
C.两灯的亮度不改变
D.a灯变暗,b灯变亮
根据灯泡的规格和公式P=
得灯泡a的电阻大于灯泡b的电阻,Ra>
Rb.灯泡互换后电路的总电流不变,根据P=I2R分析两灯功率不变,C对D错;
电流流经电阻时电势降低形成电压,φA-φB=UAB=IRAB,灯泡互换后,AB间的电阻减小,电势降落的少,所以B点电势升高,A对B错.
5.右图中电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计,开关S接通后流过R2的电流是S接通前的( )
A.
B.
C.
6.将分压电阻串联在电流表上,改装成电压表,下列说法中正确的是( )
A.接上分压电阻后,增大了原电流表的满偏电压
B.接上分压电阻后,电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压不变
C.如分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大到n倍
D.通电时,电流表和分压电阻通过的电流一定相等
本题考查的是电流表的改装问题.电流表改装成电压表后,电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压并不改变,并且电流表和分压电阻由于是串联关系通过的电流一定相等,故A错,B、D正确.如分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大到(n+1)倍,故C错.故正确答案为B、D.
BD
7.如右图所示,电压U不变,闭合开关S,先调节电阻箱R的电阻值到R1,使电流计指针转到满刻度,再把R调节到R2,使电流表的指针转到满刻度的
,电流表的内阻等于( )
A.R2-R1B.2R2-R1
C.R2-3R1D.2R2-3R1
8.小明去实验室取定值电阻两只R1=10Ω,R2=30Ω,电压表一个,练习使用电压表测电压.电路连接如右图,电源输出电压U=12.0V不变.小明先用电压表与R1并联,电压表示数为U1,再用电压表与R2并联,电压表示数为U2,则下列说法正确的是( )
A.U1一定为3.0VB.U2一定小于9.0V
C.U1与U2之和一定为12VD.U1与U2之和小于12V
本题主要是运用串并联的知识讨论电压表对电路的影响.不接电压表时,R1、R2串联,电压之比为U′1∶U′2=R1∶R2=1∶3即U′1=3.0V,U′2=9.0V.当电压表并联在R1两端时,U1/U2=R1并/R2<1/3,所以,U1<3.0V,同理,电压表并联在R2两端时,U2<9.0V,所以U1+U2<12V,B、D正确,A、C错.
9.(16分)在如下图所示的电路中,已知R2=R4,A、C间电压UAC=15V,B、D间的电压UBD=7V,则A、E间电压UAE是多大?
由于R2=R4
所以UBD=UCE
UAE=UAC+UCE=15V+7V=22V.
22V
10.(16分)如右图所示,R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω,U不变,S1、S2均闭合时电流表示数为0.5A,当S1、S2断开时电流表示数为多大?
0.2A
11.(20分)一量程为100μA的电流表内阻为100Ω,现串联一个9900Ω的电阻将它改装为电压表,该电压表的量程是多少?
如果用改装后的电压表测量某一电路,电压表示数如右图所示,此时的电压是多少?
根据串联电路电压特点有U=IgR+IgRg=10-4×
(100+9900)V=1V,此时指针所表示的电压为0.80V.
1V 0.80V
课时作业14 焦耳定律
时间:
45分钟 分值:
100分
1.一只普通的家用照明白炽灯泡正常发光时,通过它的电流值与下列哪一数值较为接近( )
A.20A B.2A
C.0.2AD.0.02A
普通的家用照明白炽灯泡正常发光时,其功率一般为几十瓦,根据P=UI,可得I=
,显然电流值与0.2A最接近.
2.有两个电阻R1和R2,且R1>
R2,下列说法正确的是( )
A.由公式P=I2R可知,电阻大的消耗的功率多,所以有P1>
P2
B.由公式P=
可知,电阻小的消耗的功率多,所以有P1<
C.由公式P=IU可知,消耗的功率多少与电阻无关,所以有P1=P2
D.在所加电压相同的情况下,由公式P=
可知,P1<
对纯电阻而言,公式P=IU、P=I2R和P=
均是正确的,但在讨论时应注意其前提条件.
3.室内有五种用电器:
1.5kW的电饭锅,200W的电冰箱,750W的取暖器,250W的电视机和2kW的空调机,供电电压是220V,进线处有13A的保险丝,为不使保险丝烧断,下列用电器不能同时使用的是( )
A.电饭锅和电冰箱B.取暖器和空调机
C.电饭锅和空调机D.电冰箱、电视机和空调机
根据题意可知,该室能够使用电器的总功率最大为Pmax=UImax=220×
13W=2.86kW,显然,电饭锅和空调机的总电功率达到了3.5kW>
2.86kW.
4.在如右图所示的电路中,R1=R3<
R2=R4,在A、B两端接上电源后,各个电阻消耗的电功率的大小关系为( )
A.P1=P2<
P3=P4
B.P2>
P1>
P4>
P3
C.P2>
P3>
P4
D.P1>
P2>
R1、R2中电流相等,R2的电阻大,功率大,R3、R4的总电阻小于R1,其总功率也小于R1的功率,R3、R4并联,电阻小的功率大,因此R3的功率比R4的功率大.
5.有一只电风扇,标有“220V50W”,电动机线圈的电阻为0.4Ω,把它接入220V的电路中,以下几种计算时间t内产生热量的方法,正确的是( )
A.Q=U2·
t/RB.Q=Pt
C.Q=(P/U)2·
RtD.以上三种方法均正确
6.右图为甲、乙两灯泡的I—U图象.根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中,实际发光的功率约为( )
A.15W、30W
B.30W、40W
C.40W、60W
D.60W、100W
7.理发用的电吹风机中有一个小电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R1,它与电热丝R2串联后,接到直流电源上,电吹风机两端的电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,则以下关系式中正确的是( )
A.P<IUB.P=I2(R1+R2)
C.P=IUD.P>I2(R1+R2)
电吹风机是一个非纯电阻电路.
8.把6个相同的小灯泡连成如下图所示的两种形式.调节滑动变阻器R1和R2,使小灯泡都能正常发光.这时R1和R2消耗的电功率分别为P1和P2,则P1和P2的大小关系为( )
A.P1>3P2B.P2>3P1
C.P1=3P2D.P2=3P1
9.(16分)观察某洗衣机的铭牌,解答问题:
防触电保护类别I类
额定洗涤容量5kg
额定电压220V
电源频率50Hz
洗涤功率330W
甩干功率650W
水加热功率1950W
最大工作电流10A
自来水压力
0.05MPa≤p≤1MPa
重量72kg
出厂日期:
1997年8月28日
出厂编号:
970828253
(1)正常洗涤时,通过洗衣机电流量多大?
(2)给水加热的电阻丝电阻有多大?
(1)1.5A
(2)24.8Ω
10.(16分)电动机的额定电压是110V,额定功率是2.2kW,线圈的电阻是0.5Ω,求:
(1)电动机正常工作时的电流多大?
(2)1s时间内线圈上产生的热量是多少?
(3)1s时间内转化的机械能有多少?
(4)用此电动机提升质量为100kg的重物,匀速运动时的速度多大?
(1)根据P=UI可得,I=
;
(2)1s时间内线圈上产生的热量Q=I2Rt=200J;
(3)根据能量转化和守恒定律可知,1s时间内转化的机械能E机=E电-Q=UIt-I2Rt=2000J;
(4)电动机输出的机械功率P机=UI-I2R,因为P机=Fv,重物匀速运动时,F=mg,所以v=
,代入数据即得v=2m/s.
(1)20A
(2)200J (3)2000J (4)2m/s
11.(20分)某房间的入户电源线如右图所示,现有工作电压为220V的用电器如下:
100W的灯泡6只;
220W的电视机1台;
1000W的电冰箱1台;
1500W的洗衣机1台;
700W的微波炉1台和1000W的暖风机1台,还有3只额定电流均为8A的保险盒,如何将上述电器全部合理地接入电路?
要求画出电路接线图,用电器用指定的符号表示,如功率为100W的灯泡用⊗表示,功率为220W的电视机用
表示,保险盒用
表示,图中a是火线,b是零线.
要将各用电器合理地接到三条线路上,重点是电路中的电流不能超过保险盒的额定电流8A的要求.因此,首先计算每条线路的最大负荷是多少.P=IU=8×
220W=1760W,即每条线路的用电器的总功率不能超过1760W,然后再将各用电器平均分到三条线路上.另外,还需注意的是保险盒一定要接在火线上.按上述要求,可接成如下图所示的电路.
课时作业15 导体的电阻
1.如右图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边为l1,ad边为l2,当端点1、2或3、4接入电路时,R12∶R34是( )
A.l1∶l2 B.l2∶l1
C.1∶1 D.l12∶l22
设薄片厚度为d,则由电阻定律,得R12=ρ
,R34=ρ
,故R12∶R34=l12∶l22,选项D正确.
2.关于公式R=U/I和公式R=ρ·
l/S,下列说法正确的是( )
A.两公式对一切情况都适用
B.R=U/I仅适用于金属导体,R=ρ·
l/S适用于任何导体
C.导体的电阻R与U成正比,与I成反比
D.导体的电阻在温度一定时与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比
R=
适用于一切情况,而R=ρ·
只适用粗细均匀的金属和浓度均匀的电解液导体.电阻是由导体本身的性质决定的.
3.一只“220V 100W”的灯泡工作时的电阻为484Ω,测量它不工作时的电阻应( )
A.等于484Ω B.大于484Ω
C.小于484ΩD.无法确定
正常工作时温度较高,电阻为484Ω,不工作时温度较低.电阻应小于484Ω.
4.甲、乙两根保险丝均用同种材料制成,直径分别是d1=0.5mm和d2=1mm,熔断电流分别为2.0A和6.0A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是( )
A.6.0A B.7.5AC.10.0A D.8.0A
因甲、乙保险丝等长,由R=ρ
=ρ
知
=4,当R1,R2并联时,令I1=2A,则由I1R1=I2R2得I2=8A>6A,故I1不能取2A,令I2=6A则由I1R1=I2R2得I1=1.5A<2.0A,故二者并联时,整个电路允许通过的最大电流I=I1+I2=7.5A,故选B.
5.关于电阻率的正确说法是( )
A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关
B.电阻率表征了导体材料导电能力的好坏,由导体的材料决定,且与温度有关
C.电阻率大的导体,电阻一定很大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成电阻温度计
6.质量相同的两根铜导线,其长度之比为3∶5,则它们的电阻之比为( )
A.3∶5 B.5∶3C.25∶9 D.9∶25
7.在截面积为S、粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I,铜的电阻率为ρ,电子的电荷量为e,则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为( )
A.0 B.Iρe/SC.IS/ρe D.Ie/ρS
设导体内部场强为E,导体长度为l,则U=El,由I=
,所以E=
,所以电子受到的电场力F=Ee=
.
8.灯泡的灯丝断了以后,有时可以设法使它“搭接”后,继续使用,设由于搭接后灯丝的有效长度是原来的
,则搭接后灯泡的实际功率与原来的功率之比是( )
A.11∶10 B.10∶11C.10∶9 D.9∶10
根据电阻定律可知,灯丝搭接后,其电阻R′=
R,根据P=
可知搭接后灯泡的实际功率P′=
·
P=
P.
9.(16分)一卷铝丝,电阻为2.9Ω,质量为10.8kg,求这卷铝丝的长度和直径.(ρ铝=2.9×
10-8Ω·
m,ρ密=2.7×
103kg/m3)
632.5m 2.8mm
10.(16分)某电路需要20A的保险丝,但手边只有用同种材料制成的“15A”和“5A”两种型号的保险丝,它们的规格如表所示,问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中?
说明其理由.
保险丝
直径
1mm
2mm
额定电流
5A
15A
不能,两等长的保险丝电阻之比
,当它们并联加相同的电压时,电流之比为
,而两根保险丝额定电流之比为1∶3,可知两根保险丝不会同时达其额定电流,当直径为2mm的通有电流15A时,直径为1mm的保险丝中电流为
A=3.75A,所以最大电流为15A+3.75A=18.75A.
11.(20分)为了测定液体的电阻率,工业上用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如右图所示,A、B是两片面积均为1cm2的正对着的正方形铂片,相互平行,间距d=1cm,把它浸没在待测的液体中,若通过两根引线加在两铂片上的电压U=6V,测得电流I=1μA,求这种液体的电阻率是多少?
由电阻定律R=ρ
知,欲求ρ须知R、S、l.R可由定义R=
求得,S、l已知,故可求得ρ.
Ω=6×
106Ω
ρ=
Ω·
m=6×
104Ω·
m
6×
104Ω·
课时作业16 闭合电路的欧姆定律
1.电动势为2V的电源在电路上输出1A的电流,由此可以判定( )
A.内、外电阻相差2Ω B.外电阻是2Ω
C.内电阻是2ΩD.内、外电阻之和是2Ω
由闭合电路欧姆定律表达式I=
知R总=R+r=
=2Ω.
2.用电池供电时,关于它的路端电压的变化,判断错误的是( )
A.负载变化越大,路端电压变化也越大
B.电池内阻越大,负载变化时路端电压的变化也越大
C.电池内阻越小,负载变化时路端电压的变化也越小
D.负载变化时,路端电压的变化与电池内阻无关
由闭合电路欧姆定律表达式E=U外+Ir可知R↑→R总↑→I总↓→U外↑,R↓→R总↓→I总↑→U外↓,所以路端电压随负载的增大而增大,随负载的减小而减小,负载变化越大,路端电压变化也越大,A正确.U外=E-Ir=E-
,电池内阻越小,负载变化时路端电压的变化也越小,B正确,同理,C正确.D错误.
3.如下图所示,当开关S断开时,理想电压表的示数为3V,当开关S闭合时,电压表的示数为1.8V,则外电阻R与电源内阻r之比为( )
A.5∶3 B.3∶5C.2∶3 D.3∶2
开关S断开时,理想电压表的示数就是电源的电动势;
当S闭合时,有:
E=U外+U内,U外=1.8V,则U内=1.2V,所以
4.(2009·
广东卷)如右图所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是( )
A.路端电压变小
B.电流表的示数变大
C.电源内阻消耗的功率变小
D.电路的总电阻变大
当滑片向b端滑动时,接入电路中的电阻减少,使得总电阻减小,D错.根据I=
,可知总电流在增加,根据闭合电路中的欧姆定律有E=Ir+U外,可知路端电压在减小,A对.流过电流表的电流示数为I=
,可知电流在减小,B错.根据P=I2r,可知内阻消耗的功率在增大,C错.
5.如右图所示是研究内、外电压的实验装置,“+”、“-”是电池的两极,A、B是位于两极内侧的探针,电压表V、V′分别接在电池的两极和两探针上,R是滑动变阻器,P是它的滑动触头,下述中错误的是( )
A.P向右滑动时V的示数增大
B.P向右滑动时V′的示数减小
C.电压表V′跟A端相连的接线柱应是“+”接线柱
D.电压表V′跟B端相连的接线柱应是“+”接线柱
P向右滑动时,变阻器有效电阻变大,总电流变小,内电压U′=Ir变小,路端电压U变大,故A、B正确.在内电路中电流是从B经电解液流向A,φB>φA,电压表V′跟B端相连的接线柱是“+”接线柱,跟A端相连的接线柱是“-”接线柱,故C错误,D正确.
6.如右图所示,经过精确校准的电压表V1和V2,分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时,如图所示,读数依次为12.7V和12.3V,则( )
A.a、b间的实
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