专题1.7 焦耳定律和闭合电路欧姆定律-2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）

2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练 专题1.7 焦耳定律和闭合电路欧姆定律 特训专题 特训内容 专题1 纯电阻电路中的功率问题（1T—5T） 专题2 非纯电阻电路中的功率问题（6T—10T） 专题3 闭合电路欧姆定律的U-I图像问题（11T—15T） 专题4 有关闭合电路的功率问题（16T—20T） 【典例专练】 1、 纯电阻电路中的功率问题 1．额定电压都是110 V，额定功率PL1=100W，PL2=40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，满足使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最大的电路是（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【详解】A．由于、两个灯泡的电阻大小不同，所以直接把、串连接入电路，、的电压不会平分，、不会同时正常发光，A错误； B．由于额定电压都是，额定功率；由此可知 把灯泡与电阻并联，会使并联部分的电阻更小，所以、的电压不会平分，、不会同时正常发光，B错误； C．由于额定电压都是，额定功率；由此可知 把灯泡与电阻并联，可以使并联部分的电阻减小，可能使与并联部分的电阻 相同，所以、能同时正常发光，并且电路消耗的功率与灯泡的功率相同，所以 总功率的大小为； D．把 、并联之后与电阻串连接入电路，当电阻的阻值与 、并联的总的电阻相等时，、就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为 、灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为； 故选D。 2．在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为U=10V，滑动变阻器的总电阻R0=20Ω，滑动触头P可在a、b两端点间滑动，定值电阻R=10Ω，则触头P位于a、b连线的中点时，电阻R消耗的功率是（　　） A．10W B．2.5W C．W D．W 【答案】D 【详解】滑动变阻器的触头P位于a、b连线的中点时，有， 下端并联的等效电阻为则等效电阻所占电压为 故电阻R消耗的功率为故选D。 3．如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体乙刚好能嵌入导体甲，导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中，则（　　） A．导体丙的电阻最大 B．导体甲两端的电压最大 C．导体乙消耗的电功率最大 D．三段导体在相等时间内产生的热量相等 【答案】D 【详解】A．由题知三个导体电阻的电阻率ρ相同，长度l相同，根据电阻定律可知，比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得，，S丙=L2 所以三个电阻的阻值相等，A错误； BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，根据串联电路的特点，流过它们的电流相等，则根据，，可知各自两端的电压、消耗的电功率、在相等时间内产生的热量均相等，BC错误，D正确。故选D。 4．如图所示，雷雨时一头牛躲在树下，闪电击中了树，一个持续40μs的电流脉冲流过地面，这段时间地面形成的等势面如图。如果前后两脚间的身体电阻为500Ω，则闪电过程中耗散在体内的能量约为（　　） A．1000J B．2000J C．3200J D．4000J 【答案】C 【详解】由图可知加在牛前后两脚间的电压因此流过牛身体的电流闪电过程中耗散在牛体内的能量 故选C。 5．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝， S是自动开关，下列说法正确的是（　　） A．开关 S 接通时，电饭锅处于保温状态 B．开关 S 接通时，电饭锅处于加热状态 C．当R1∶ R2＝1∶1时，R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半 D．当R1∶ R2＝1∶1时，R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分之一 【答案】BD 【详解】AB．根据电路图可知，开关闭合时，被短路，只有接入电路；开关断开时，两电阻串联，则由可知，开关接通时为加热状态，A错误，B正确； CD．当R1∶ R2＝1∶1时，由公式可知，保温时电流时加热时的一半；由可知，在保温状态下的功率为加热状态下功率的四分之一，C错误，D正确。故选BD。 2、 非纯电阻电路中的功率问题 6．如图是某品牌吊扇的相关参数，则下述判断正确的是（　　） A．若吊杆可看作轻杆，正常工作时吊杆对转盘的拉力小于175N B．以额定功率工作时通过吊扇的电流约为1.33A C．吊扇的内电阻约为293Ω D．正常工作1小时吊扇输出的机械能等于 【答案】A 【详解】A．正常工作时吊扇将空气向下吹动，对空气有向下的作用力，根据牛顿第三定律可知，空气对电风扇有向上的作用力，由平衡条件有所以吊杆对转盘的拉力小于175N，故A正确； B．根据可知额定电流故B错误； C．该电风扇的额定电压是220V，额定功率是165W，若按纯电阻计算，则由于电机不是纯电阻元件，故C错误； D．铭牌中给出的吊扇额定电功率为165W，