课时规范练25 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律一、基础对点练1.(电流概念)(2021江西南昌大学附属中学高二月考)下列关于电流的说法错误的是( )A.若导体中没有电流,说明导体内部的电荷没有移动B.电源的作用不是使电路中产生电荷,而是使电路中的电荷发生定向移动C.由I=可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多D.恒定电流是由恒定电场产生的2.(电阻定律)有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为l1∶l2=1∶5,横截面积之比为S1∶S2=2∶3,电阻之比为R1∶R2=2∶5,外加电压之比为U1∶U2=1∶2,则它们的电阻率之比为( )A.2∶3B.4∶3C.3∶4D.8∶33.(电流微观意义表达式)(2021广西桂电中学月考)横截面积为S的导线中通有电流I,已知导线单位体积中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量是e,自由电子定向移动的速率是v,则在时间Δt内通过导线横截面的电子数是( )A.nSvΔtB.nvΔtC.D.4.(伏安特性曲线)(2021山东临沂模拟)在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件,其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端的电压U0就变得越高,反之,电压U0就越低。这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出,放在实验室中测量这种电热丝,得到的伏安特性曲线正确的是( )5.(电阻定律、焦耳定律)一根长度为L,横截面为正方形(边长为d)的电阻丝1接在电源两端,电源电动势和内阻恒定,相同材料、质量相等、横截面为圆(直径为d)的电阻丝2与电阻丝1串联后接在同一电源上,不考虑温度对电阻率的影响,则下列说法正确的是( )A.电阻丝2的阻值是电阻丝1的B.电阻丝2两端的电压小于电阻丝1两端的电压C.单独接电阻丝2时电源的输出功率比单独接电阻丝1时电源的输出功率大D.两电阻丝分别与电源相接时在相同时间内产生的热量可能相等二、素养综合练6.如图所示的U-I图象中,甲为某电池的路端电压与电流的关系图线,乙、丙为两种电子元件的U-I图线,三个图线交于同一点,若电池的电动势不变,内阻变大,\n再将乙、丙分别接在这个电池两端,乙、丙元件两端的电压分别为U1、U2,通过两元件的电流分别为I1、I2,则下列关系正确的是( )A.U1>U2B.I1>I2C.U1I1>U2I2D.7.细心的同学发现当汽车电动机启动瞬间,车灯会明显变暗。汽车的电源、理想电流表、车灯和电动机连接的简化电路图如图所示,已知汽车电源电动势为E=12V,内阻为r=0.2Ω,接通近光灯L1时,电流表示数为I1=10A,电动机启动瞬间,还未开始转动时电流表的示数变为50A,已知远光灯L2的电阻R2=0.8Ω,车灯可视为纯电阻用电器且阻值恒定。下列说法正确的是( )A.电动机启动瞬间,L1的功率减小了96WB.近光灯L1的电阻为R1=1.5ΩC.只打开远光灯L2时,L2的功率为80WD.电动机的电阻为Ω8.(2021云南师大附中月考)如图所示的电路中,已知R1=R2=R3,R1两端电压为3V,R3两端电压为1V,流过R1和R2的电流方向均为向右,R4、R5为定值电阻,则( )A.R4可能等于R5B.A、B两端电压一定为7VC.R4两端电压可能为2VD.R4一定小于R59.右图为一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机的电阻RM=0.8Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,理想电压表示数UV=110V。(1)求通过电动机的电流。(2)求输入电动机的电功率。\n(3)若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量。(g取10m/s2)\n课时规范练25 电阻定律欧姆定律 焦耳定律1.A 解析:若导体中没有电流,导体内可自由移动的电子在做无规则运动,A错误;电荷的定向移动形成电流,电源使电路中的电荷发生定向移动,B正确;根据公式I=可知,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大,C正确;电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压,从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流,D正确。2.B 解析:由R=ρ得ρ=,ρ1∶ρ2==4∶3,选项B正确。3.A 解析:在时间Δt内通过导线横截面的电子数是N=vΔtSn,或者N=,故选A。4.D 解析:设电热丝的电阻为R丝,则U0=R,结合题意可知,U0越大,说明R丝越小,可见,电热丝温度越低,电阻越小,故对应的伏安特性曲线为D。5.D 解析:两电阻丝材料、质量相同,故体积也相同,电阻丝1的横截面积为d2,电阻丝2的横截面积为πd2,可知电阻丝2的横截面积较小,长度较长,根据电阻定律可知电阻丝2的阻值是电阻丝1的,A错误;串联电流相同,因为电阻丝2电阻大,所以两端电压更大,B错误;由于无法判断电阻丝的电阻和电源内阻哪个大,因此无法判断电源的输出功率大小,C错误;两电阻丝阻值的乘积等于电源内阻的平方时,两电阻丝分别与电源相接消耗的热功率相等,D正确。6.B 解析:当电池的内阻增大后,电池的U-I图象变为虚线,如图所示,可知U1<U2,I1>I2,故A错误,B正确;两元件消耗的功率分别为I1U1、I2U2,由U1<U2、I1>I2知不能确定图中虚线所围矩形面积的大小关系,因而不能确定两元件消耗功率的大小关系,故C错误;由图象看出,D错误。7.A 解析:S2接a时,电流表示数为I1=10A,根据闭合电路欧姆定律有R1=-r,可得R1=1Ω,此时近光灯L1的功率为P0=R1=100W;接通近光灯L1同时闭合S1,此时外电压为U2=E-I2r=2V,L1的功率为P2==4W,故ΔP=96W;通过L1的电流为I1'==2A,则通过电动机的电流为48A,电动机两端电压为2V,电动机未转动时可视为纯电阻元件,此时r电=Ω=Ω,A正确,B、D错误;S2接b时,L2的功率为P3=()2R2=115.2W,C错误。8.C 解析:题目中5个电阻并不是简单的串并联接法,抓住流入某点的电流等于流出某点的电流以及欧姆定律进行分析即可。设R1、R3和R4两端的电压分别为U1、U3和U4,\n当流过R3的电流方向向上时,U1=U3+U4,U4=2V,当流过R3的电流方向向下时U1=U3+U4,U4=4V,C正确;设R1=R2=R3=R,已知R1两端电压为3V,R3两端电压为1V,根据欧姆定律,流过R1的电流为,流过R3的电流为;因流过R3的电流方向不确定,故流过电阻R2的电流可能为,也可能为,UAB=U1+U2,若流过R2的电流为,则R2两端电压为2V,UAB=5V;若流过R2的电流为,则R2两端电压为4V,UAB=7V,B错误。如果R4=R5,电阻R3中无电流,A错误;若A、B两端电压为5V,电流流向如图所示,说明电阻R3上端的电势较高,下端的电势较低,则R4两端的电压应该高于R5两端的电压,故R4>R5,D错误。9.答案:(1)5A (2)550W (3)53kg解析:(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR=U-UV=160V-110V=50V流过电阻R的电流IR=A=5A,即通过电动机的电流IM=IR=5A。(2)电动机的分压UM=UV=110V输入电动机的电功率P电=IMUM=550W。(3)电动机的发热功率P热=RM=20W电动机输出的机械功率P出=P电-P热=530W又因为P出=mgv所以m==53kg。
