内容正文:
衔接点07电路
初中知识点
高中
简单的电现象:电源、导体、绝缘体、电路组成、串联、并联
电路及其应用:电流、电流强度、电阻、电阻率、串并联电路、
电流定律:电流、电压、电阻、欧姆定律
电功和电功率:电功、电功率、焦耳定律
电能:电功和电热、电动势、闭合电路欧姆定律
一、旧知识回顾
简单电现象
1. 电源:能提供持续电流(或电压)的装置。
2. 电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能。发电机则由机械能转化为电能.
3. 有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合。
4 . ________________:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等。
5. ________________:不容易导电的物体叫绝缘体.如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。
6. ________________:由电源、导线、开关和用电器组成。
7. 电路有三种状态:(1) ________________;(2) ________________;(3)________________。
8. 电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图。
9. 串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。(电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过)
10. 并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。(并联电路中各个支路是互不影响的)
电流定律
1·电流
1 电流的大小用电流强度(简称电流)表示。________________________________.
②电流I的单位是:国际单位是:安培(A);常用单位是:毫安(mA)、微安(µA)。1安培=103毫安=106微安.
③测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:
Ⅰ、电流表要串联在电路中;
Ⅱ、接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“—”接线柱出;
Ⅲ、被测电流不要超过电流表的量程;
Ⅳ、绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。
实验室中常用的电流表有两个量程:
Ⅰ、0~0。6安,每小格表示的电流值是0.02安;
Ⅱ、0~3安,每小格表示的电流值是0.1安。
2·电压
1 电压(U):电压是使电路中形成电流的原因, ________________________________.
②电压U的单位是:国际单位是:伏特(V);常用单位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(µV)。1千伏=103伏=106毫伏=109微伏。
③测量电压的仪表是:电压表,它的使用规则是:
Ⅰ、电压表要并联在电路中;
Ⅱ、接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;
Ⅲ、被测电压不要超过电压表的量程;
实验室中常用的电压表有两个量程:
Ⅰ、0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;
Ⅱ、0~15伏,每小格表示的电压值是0。5伏。
熟记的电压值:
Ⅰ、1节干电池的电压1。5伏;
Ⅱ、1节铅蓄电池电压是2伏;
Ⅲ、家庭照明电压为220伏;
Ⅳ、对人体安全的电压是:不高于36伏;
Ⅴ、工业电压380伏。
2·电阻
1 电阻(R):________________________________.(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小)。
②电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ).
1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。
③决定电阻大小的因素:导体的________________,它的大小决定于导体的____________、_______________、________________和________________。(________________________________)
④变阻器:(滑动变阻器和电阻箱)
Ⅰ、滑动变阻器:
a、原理:________________。
b、作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
c、铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
d、正确使用:A.应串联在电路中使用;B.接线要“一上一下";C.通电前应把阻值调至最大的地方。
Ⅱ、电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器.
3·欧姆定律
2 欧姆定律:导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
②公式:(I=U/R)式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。________________.
③公式的理解:
Ⅰ、公式中的I、U和R必须是在________________;
Ⅱ、I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;
Ⅲ、计算时________________。
④欧姆定律的应用:
Ⅰ、同一个电阻,阻值不变,电阻大小与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。(R=U/I)
Ⅱ、当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R)
Ⅲ、当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
⑤电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联)
Ⅰ、电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
Ⅱ、电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)
Ⅲ、电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR
Ⅳ、分压作用:R1/R2= U1/U2
⑥电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联)
Ⅰ、电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
Ⅱ、电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
Ⅲ、电阻:1/R总= 1/R1+1/R2(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总=R/n
Ⅳ、分流作用:I1:I2=1/R1:1/R2
电功和电功率
1·电功
1 电功(W):________________________________。
②电功的单位:国际单位:焦耳.常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
③测量电功的工具:电能表(电度表)
④电功计算公式:W= Pt =UIt=I2Rt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).
2·电功率
1 电功率(P):________________________________。单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦
②计算电功率公式:P=UI=I2R=U2/R(式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)
③利用计算时单位要统一,
Ⅰ、如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;
Ⅱ、如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦.
③额定电压(U0):用电器________________________________的电压。
④额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。
⑤实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。
⑥实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。
Ⅰ、当U 〉 U0时,则P > P0;灯很亮,易烧坏.
Ⅱ、当U < U0时,则P 〈 P0;灯很暗,
Ⅲ、当U = U0时,则P = P0;正常发光。
⑦功率比:串正、并反、同阻平方。
3·焦耳定律
①焦耳定律:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
②焦耳定律公式: ________________,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。)
当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。(如电热器,电阻就是这样的。)
二、热身练手
Ⅰ、单选题:本大题共10小题。
1.(2024·山东省潍坊市·期末考试)甲乙丙三个小球,已知甲带正电,三个小球的相互作用情况如图所示,那么丙球的带电情况中( )
可能带负电;可能带正电;可能不带电;一定带负电。
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
2.(2024·安徽省安庆市·其他类型)如图所示,下列电路图中与实物图一致的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·四川省成都市·期中考试)下列电路图如图中,与是规格不同的灯泡,电流表测灯泡电流的正确电路图是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·湖北省黄石市·其他类型)汽车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响。左、右转向灯不能同时亮。下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·湖南省常德市·期末考试)如图的插线板中,接电源,接台灯,接电风扇,两个用电器均正常工作时,、、中的电流( )
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D. 一样大
6.(2024·广西壮族自治区钦州市·其他类型)如图所示,三个不同的灯泡接在电源上,电流表的示数为,电流表的示数为,电流表的示数为,下列各电流表示数关系正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2024·甘肃省武威市·模拟题)如图所示电路,灯电阻比大,闭合开关后,灯与均能发光,电压表的示数为,下列说法正确的是( )
A. 的示数大于 B. 的示数小于
C. 的示数大于 D. 的示数等于
8.(2024·湖北省襄阳市·月考试卷)如图所示,为一根铅笔芯,闭合开关后,当夹子向右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列说法正确的是
A. 灯泡与铅笔芯是并联的 B. 接入电路的铅笔芯变长,灯泡变亮
C. 该实验能解释滑动变阻器的原理 D. 将铅笔芯换成塑料管,灯泡仍会亮
9.(2024·四川省成都市·其他类型)下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是( )
A. 电风扇 B. 电水壶
C. 电视机 D. 洗衣机
10.(2024·湖北省武汉市·月考试卷)如图所示是小明简化后的部分家庭电路的接线图及家中电能表表盘,空气开关允许通过的最大电流为,下列说法正确的是:
A. 电路中各插座是并联的,插孔与电视机插头也是并联的
B. 当前电能表示数为
C. 若只让一个标有“”的电视机正常工作,则电能表盘转了转
D. 他家允许接入用电器总功率不应高于
Ⅱ、计算题:本大题共3小题。
11.(2023·吉林省吉林市·模拟题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为闭合开关,两电流表的示数分别为和求:
电源电压.
通电,电阻消耗的电能.
12.现有两个电阻、,若把这两个电阻并联后接入电路中电源电压不变,如图所示,通过的电流,求:
电源电压;
干路中的电流.
13.(2024·安徽省安庆市·期中考试)如图所示是某品牌电饭锅简化电路图,电饭锅额定电压为,电阻。操作开关、、的通断,可实现煮饭、煲汤、保温三个档位调节,只闭合时,为煲汤档,额定功率为。
分析说明开关、、分别处于什么状态时,电饭锅为保温档
求电饭锅在煲汤档正常工作时电路中的电流;
求电饭锅在保温档和煮饭档正常工作时消耗的功率之比。
一、新知识梳理
恒定电流
1.电流
(1)定义:电荷的_____________形成电流.
(2)电流的方向:规定_____________定向移动的方向为电流的方向.
在外电路中电流由高电势点流向低电势点,在电源的内部电流由低电势点流向高电势点(由负极流向正极).
2.电流强度:
(1)定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值,
(2)在国际单位制中电流的单位是安.1mA=10-3A,1μA=10-6A
(3)电流强度的定义式中,如果是正、负离子同时定向移动,q应为正负离子的电荷量和.
2.电阻
(1)定义:导体两端的_____________与通过导体中的_____________的比值叫导体的电阻.
(2)定义式:,单位:Ω
(3)电阻是导体_____________,跟导体两端的电压及通过电流无关.
3.电阻定律
(1)内容:在温度不变时,导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比.
(2)公式:.
(3)适用条件:①粗细均匀的导线;②浓度均匀的电解液.
4.电阻率:反映了材料对电流的阻碍作用.
(1)有些材料的电阻率随温度升高而增大(如金属);有些材料的电阻率随温度升高而减小(如半导体和绝缘体);有些材料的电阻率几乎不受温度影响(如锰铜和康铜).
(2)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,而且电阻随温度的增加而减小,这种材料称为半导体,半导体有热敏特性,光敏特性,掺入微量杂质特性.
(3)超导现象:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫超导现象,处于这种状态的物体叫超导体.
5.串并联电路
电路串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3=
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
6.电功和电热
(1)电功和电功率: 电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功,电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式.
单位时间内电流做的功叫电功率,,这是计算电功率普遍适用的公式.
(2)焦耳定律:Q=I 2 Rt,式中Q表示电流通过导体产生的热量,单位是J.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的.
(3)电功和电热的关系
①_____________消耗的电能全部转化为热能,电功和电热是相等的.所以有W=Q,UIt=I 2 Rt,U=IR(欧姆定律成立),
②_____________电路消耗的电能一部分转化为热能,另一部分转化为其他形式的能.所以有W>Q,UIt>I 2 Rt,U>IR(欧姆定律不成立).
7.电动势
(1)物理意义:反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量.例如一节干电池的电动势E=15V,物理意义是指:电路闭合后,电流通过电源,每通过1C的电荷,干电池就把15J的化学能转化为电能.
(2)大小:等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值,等于电源没有接入电路时两极间的电压,在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E=U 外+U内.
8.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比,跟闭合电路总电阻成反比.
(2)表达式:
二、小试牛刀
Ⅰ、单选题:本大题共15小题。
1.如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积在铜导线上取一横截面,在铝导线上取一横截面,若在内垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个横截面的电流的大小关系是( )
A. B. C. D. 不能确定
2.在电阻为的导体中通以恒定电流,内通过导体横截面的电荷量是,这时加在导体两端的电压是( )
A. B. C. D.
3.在示波管中,电子枪每秒内发射的电荷,则示波管中电流为( )
A. B. C. D.
4.(2024·浙江省·单元测试)某电池的容量为毫安时,即电池容量为( )
A. B. C. D. Ⅴ
5.(2024·全国·同步练习)如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法不正确的是( )
A. 该电池的容量为
B. 该电池的电动势为
C. 该电池在工作后达到的电流为
D. 若电池以的电流工作,可用
6.(2023·全国·模拟题)一个电源接电阻时,通过电源的电流为,接电阻时,通过电源的电流为,则电源的电动势和内阻分别为( )
A. B. C. D.
7.(2024·江苏省泰州市·其他类型)如图所示是两个定值电阻、的图线。下列说法正确的是( )
A.
B. 将电阻、串联,其图线应在区域Ⅰ
C. 将电阻、串联,其图线应在区域Ⅲ
D. 将电阻、并联,其图线应在区域Ⅱ
8.(2023·上海市市辖区·期末考试)如图,电压恒定,、两个灯泡的电阻阻值不随温度变化。若向右移动滑动变阻器的滑片,则( )
A. A、两灯均变亮 B. 灯变亮,灯亮度不变
C. 灯变暗,灯变亮 D. 灯变暗,灯亮度不变
9.(2024·全国·同步练习)有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为、、,且电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )
A. B. C. D.
10.(2024·全国·单元测试)一根阻值为的均匀电阻丝,长为,横截面积为,设温度不变,将电阻丝拉伸为时,则电阻丝的电阻为( )
A. B. C. D.
11.一太阳能电池板的电动势为,内阻为,将该电池板与一阻值为的电阻连成闭合电路,该闭合电路的路端电压为
A. B. C. D.
12.(2023·云南省·期末考试)现代生活中随处都可以见到用电设备和用电器,下列用电设备或用电器在正常工作时,将电能主要转化为内能的是( )
A. 新能源汽车
B. 电风扇
C. 电水壶
D. 吸尘器
13.(2024·湖南省长沙市·期中考试)有一台电风扇额定电压为,额定功率为,额定电流为,线圈电阻为,将电风扇接入额定电压,则秒内电风扇产生的热量为( )
A. B. C. D.
14.(2023·内蒙古自治区赤峰市·期末考试)如图所示,将一个小电动机接在电路中。正常工作和将电动机短时间卡住时,测得电动机两端的电压和流过电动机的电流如下表所示。下列说法正确的是( )
电压
电流
扇叶被卡住短时间
正常工作时
A. 电动机线圈电阻为
B. 正常工作时,电动机消耗的电功率
C. 正常工作时,电动机发热的功率
D. 正常工作时,电动机对外做功的功率
15.(2024·青海省西宁市·期末考试)如图所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间内,充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为,则时间内( )
A. 充电宝输出的电功率为 B. 充电宝产生的热功率为
C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为
Ⅱ、计算题:本大题共3小题。
16.在一根长,横截面积的铜质导线两端加电压.己知铜的电阻率,则:
该导线的电阻多大?
该导线中的电流多大?
当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是多大?
17.(2024·北京市·月考试卷)在如图所示的电路中,电源的电动势,内电阻,外电路的电阻。闭合开关后,求:
电路中的电流;
电源的路端电压;
电源的输出功率。
18.(2024·福建省·月考试卷)如图所示,电源的电动势,内阻,电阻,为直流电动机,其电阻,电动机正常工作时,其两端所接电压表读数为,求:
回路中的电流是多少?
电动机的发热功率是多少?
电动机机械功率是多少?
第2页,共16页
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$$
衔接点07电路
初中知识点
高中
简单的电现象:电源、导体、绝缘体、电路组成、串联、并联
电路及其应用:电流、电流强度、电阻、电阻率、串并联电路、
电流定律:电流、电压、电阻、欧姆定律
电功和电功率:电功、电功率、焦耳定律
电能:电功和电热、电动势、闭合电路欧姆定律
一、旧知识回顾
简单电现象
1. 电源:能提供持续电流(或电压)的装置。
2. 电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能。发电机则由机械能转化为电能.
3. 有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合。
4 .导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等。
5. 绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。
6. 电路组成:由电源、导线、开关和用电器组成。
7. 电路有三种状态:(1)通路;(2)断路;(3)短路。
8. 电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图。
9. 串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。(电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过)
10. 并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。(并联电路中各个支路是互不影响的)
电流定律
1·电流
①电流的大小用电流强度(简称电流)表示。规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
②电流I的单位是:国际单位是:安培(A);常用单位是:毫安(mA)、微安(µA)。1安培=103毫安=106微安.
③测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:
Ⅰ、电流表要串联在电路中;
Ⅱ、接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“—”接线柱出;
Ⅲ、被测电流不要超过电流表的量程;
Ⅳ、绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。
实验室中常用的电流表有两个量程:
Ⅰ、0~0。6安,每小格表示的电流值是0.02安;
Ⅱ、0~3安,每小格表示的电流值是0.1安。
2·电压
①电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置.
②电压U的单位是:国际单位是:伏特(V);常用单位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(µV)。1千伏=103伏=106毫伏=109微伏。
③测量电压的仪表是:电压表,它的使用规则是:
Ⅰ、电压表要并联在电路中;
Ⅱ、接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;
Ⅲ、被测电压不要超过电压表的量程;
实验室中常用的电压表有两个量程:
Ⅰ、0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;
Ⅱ、0~15伏,每小格表示的电压值是0。5伏。
熟记的电压值:
Ⅰ、1节干电池的电压1。5伏;
Ⅱ、1节铅蓄电池电压是2伏;
Ⅲ、家庭照明电压为220伏;
Ⅳ、对人体安全的电压是:不高于36伏;
Ⅴ、工业电压380伏。
2·电阻
①电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小)。
②电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ).
1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。
③决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
④变阻器:(滑动变阻器和电阻箱)
Ⅰ、滑动变阻器:
a、原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。
b、作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
c、铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
d、正确使用:A.应串联在电路中使用;B.接线要“一上一下";C.通电前应把阻值调至最大的地方。
Ⅱ、电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器.
3·欧姆定律
①欧姆定律:导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
②公式:(I=U/R)式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。1安=1伏/欧.
③公式的理解:
Ⅰ、公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;
Ⅱ、I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;
Ⅲ、计算时单位要统一。
④欧姆定律的应用:
Ⅰ、同一个电阻,阻值不变,电阻大小与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。(R=U/I)
Ⅱ、当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R)
Ⅲ、当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
⑤电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联)
Ⅰ、电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
Ⅱ、电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)
Ⅲ、电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR
Ⅳ、分压作用:R1/R2= U1/U2
⑥电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联)
Ⅰ、电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
Ⅱ、电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
Ⅲ、电阻:1/R总= 1/R1+1/R2(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总=R/n
Ⅳ、分流作用:I1:I2=1/R1:1/R2
电功和电功率
1·电功
①电功(W):电流所做的功叫电功。
②电功的单位:国际单位:焦耳.常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
③测量电功的工具:电能表(电度表)
④电功计算公式:W= Pt =UIt=I2Rt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).
2·电功率
①电功率(P):电流在单位时间内做的功。单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦
②计算电功率公式:P=UI=I2R=U2/R(式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)
③利用计算时单位要统一,
Ⅰ、如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;
Ⅱ、如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦.
③额定电压(U0):用电器正常工作的电压。
④额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。
⑤实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。
⑥实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。
Ⅰ、当U 〉 U0时,则P > P0;灯很亮,易烧坏.
Ⅱ、当U < U0时,则P 〈 P0;灯很暗,
Ⅲ、当U = U0时,则P = P0;正常发光。
⑦功率比:串正、并反、同阻平方。
3·焦耳定律
①焦耳定律:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
②焦耳定律公式:Q=I2Rt,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。)
当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。(如电热器,电阻就是这样的。)
二、热身练手
Ⅰ、单选题:本大题共10小题。
1.(2024·山东省潍坊市·期末考试)甲乙丙三个小球,已知甲带正电,三个小球的相互作用情况如图所示,那么丙球的带电情况中( )
可能带负电;可能带正电;可能不带电;一定带负电。
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
【答案】A
【解析】本题考查了学生对电荷间相互作用规律的了解与掌握,是一道较为简单的应用题。
根据电荷间的相互作用规律进行判断,即同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。带电体有吸引轻小物体的性质。
【解答】甲带正电荷,甲、乙相互排斥,所以甲乙一定带同种电荷,即乙带正电荷;异种电荷相互吸引,乙、丙相互吸引,由于乙带正电荷,则丙可能带负电荷;由于带电体有吸引轻小物体的性质,故丙可能不带电;只有正确。
故选A。
2.(2024·安徽省安庆市·其他类型)如图所示,下列电路图中与实物图一致的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】本题考查根据实物图画电路图,关键是分析出实物图中用电器的连接情况,再对应实物图画出电路图,这是电学的重点也是难点。
由实物图可知,电流从电源的正极出发,经过电流表、灯泡,再经过开关,灯泡回到负极,电压表并联在电流表、灯泡、开关的两端。
根据选项与实物图进行分析比较。
【解答】
A.由电路图可知,两灯泡串联,电流从电源的正极出发,经过电流表、灯泡,再经过开关,灯泡回到负极,电压表并联在电流表、灯泡、开关的两端,与实物图符合,故A正确;
B.由电路图可知,两灯泡并联,与实物图不符,故B错误;
C.由电路图可知,两灯泡串联,电压表测量灯泡两端电压,实物图中电压表测量灯泡两端电压,与实物图不符,故C错误;
D.由电路图可知,两灯泡串联,电压表测量灯泡和两端电压,与实物图不符,故D错误;
故选A。
3.(2024·四川省成都市·期中考试)下列电路图如图中,与是规格不同的灯泡,电流表测灯泡电流的正确电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】本题考查电流的测量。
电流表串联使用,测量哪部分的电流就与哪部分串联。
【解答】
A.两灯串联在电路中,电流表测量电路中的电流,串联电路电流处处相等,则电流表可以测量出灯泡的电流,故A正确;
B.电流表并联使用是错误的,故B错误;
C.两灯并联,电流表测量干路电流,电流表不能测量通过的电流,故C错误;
D.电流表与串联,电流表测量通过的电流,故D错误。
4.(2024·湖北省黄石市·其他类型)汽车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响。左、右转向灯不能同时亮。下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】本题考查了电路的设计,根据生活经验判定灯泡的连接方式是解题的关键。
根据题意分析灯泡的连接方式、两个开关的作用、电铃的连接方式,然后选出正确的电路图。
【解答】解:根据题意可知,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,这说明两个灯泡工作是也不影响,都是并联的;由于电路中只有一个蜂鸣器,所以蜂鸣器应该串联接入电路中;左、右转向灯不能同时亮,说明电路中的开关是单刀双掷开关,故C正确,ABD错误。
故选:。
5.(2024·湖南省常德市·期末考试)如图的插线板中,接电源,接台灯,接电风扇,两个用电器均正常工作时,、、中的电流( )
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D. 一样大
【答案】A
【解析】解:由图可知,台灯和电风扇为并联电路,点在干路上,、两点在两条支路;并联电路电流的特点是:干路电流等于各支路电流之和,因此有、、中的电流最大。
故选:。
分析图,台灯和电风扇并联,为干路电流,、是两条支路的电流,根据并联电路的电流特点求解。
此题考查并联电路的电流规律,明确并联电路中干路电流等于支路电流之和是解决本题的关键。
6.(2024·广西壮族自治区钦州市·其他类型)如图所示,三个不同的灯泡接在电源上,电流表的示数为,电流表的示数为,电流表的示数为,下列各电流表示数关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:由图可知三灯泡并联,测通过的电流,测通过、的电流,故一定有;
测通过三个灯泡的电流,故一定有:;
所以,。
故选A。
由图可知三灯泡并联,测通过的电流,测通过、的电流,测干路电流,则由并联电路的电流规律可知三表中电流的大小关系。并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
本题首先要看清电路的结构,然后只要明确并联电路的电流规律即可求解。
7.(2024·甘肃省武威市·模拟题)如图所示电路,灯电阻比大,闭合开关后,灯与均能发光,电压表的示数为,下列说法正确的是( )
A. 的示数大于 B. 的示数小于
C. 的示数大于 D. 的示数等于
【答案】D
【解析】解:由电路图可知,闭合开关时,两灯并联,电压表测量两端的电压,电压表测量两端的电压,电压表测量电源电压。
已知电压表的示数为,即灯两端的电压为,
因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以
则电压表、的示数均为,故D正确。
故选:。
由电路图可知,闭合开关时,两灯并联,电压表测量两端的电压,电压表测量两端的电压,电压表测量电源电压。已知电压表的示数,根据并联电路电压规律可知其它两表的示数大小。
本题考查并联电路电压规律的应用,难度不大。
8.(2024·湖北省襄阳市·月考试卷)如图所示,为一根铅笔芯,闭合开关后,当夹子向右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列说法正确的是
A. 灯泡与铅笔芯是并联的 B. 接入电路的铅笔芯变长,灯泡变亮
C. 该实验能解释滑动变阻器的原理 D. 将铅笔芯换成塑料管,灯泡仍会亮
【答案】C
【解析】
串联电路电流只有一条路径,各处电流相等,用电器不能独立工作
影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积以及温度
滑动变阻器靠改变连入电路电阻丝的长度来改变电阻电阻对电路中的电流有阻碍作用
不容易导电的物体叫做绝缘体。
本题考查了滑动变阻器的原理、影响电阻大小的因素、串联电路的电流的规律等知识,其中物理方法的考查是中考常见题。
【解答】解:、由图可知,电路电流只有一条路径,铅笔芯与灯泡串联,故 A错误
B、接入电路的铅笔芯长度越长,铅笔芯的电阻越大,总电阻越大,根据欧姆定律可知,通过小灯泡的电流越小,小灯泡越暗,故 B错误
C、移动铅笔芯上的夹子,可以改变铅笔芯接入电路中的长度,从而改变接入电路中的电阻,滑动变阻器就是根据此原理制成的,故 C正确
D、将铅笔芯换成塑料吸管,塑料吸管是绝缘体,灯泡不能发光,故 D错误。
故选:。
9.(2024·四川省成都市·其他类型)下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是( )
A. 电风扇 B. 电水壶
C. 电视机 D. 洗衣机
【答案】B
【解析】本题主要考查学生对电流做功的实质的了解和掌握,是一道基础题。
做功总是伴随着能量的转化,电功也不例外.用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程。
【解答】
A.电风扇是把电能转化为机械能和内能,故A错误;
B.电水壶是把电能全部转化为内能,故B正确;
C.电视机工作时,电能主要转化为声能、光能和内能,故C错误;
D.洗衣机工作时,把电能转化机械能,如果烘干衣服,也将部分电能转化为内能,故D错误。
故选B。
10.(2024·湖北省武汉市·月考试卷)如图所示是小明简化后的部分家庭电路的接线图及家中电能表表盘,空气开关允许通过的最大电流为,下列说法正确的是:
A. 电路中各插座是并联的,插孔与电视机插头也是并联的
B. 当前电能表示数为
C. 若只让一个标有“”的电视机正常工作,则电能表盘转了转
D. 他家允许接入用电器总功率不应高于
【答案】C
【解析】
本题考查了家庭电路的连接、电能、电功率的计算。
、家庭电路中,各用电器要互不影响,独立工作,应该并联;
、电能表是测量电能的仪表,单位是,数字最后一位是小数;
、先根据计算消耗的电能,再用计算电能表盘转的转数;
、根据计算允许接入用电器总功率。
【解答】
A、电路中各插座是并联的,插孔与电视机插头是串联的,故A说法错误;
B、当前电能表示数为,故B说法错误;
C、只让一个标有“”的电视机正常工作,消耗的电能是,电能表盘转的转数:,故C说法正确;
D、空气开关允许通过的最大电流为,他家允许接入用电器总功率不应高于,故D说法错误。
Ⅱ、计算题:本大题共3小题。
11.(2023·吉林省吉林市·模拟题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为闭合开关,两电流表的示数分别为和求:
电源电压.
通电,电阻消耗的电能.
【答案】解:由电路图可知,与并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流,通过电阻的电流;
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,电源的电压:;
通过电阻的电流:;
通过电阻消耗的电能:。
答:电源电压为;
通过电阻消耗的电能为。
【解析】由电路图可知,与并联,电流表测干路电流,电流表测电阻支路的电流。
根据并联电路的电流特点确定两电流表的示数,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
根据并联电路的电流特点求出通过的电流,利用求出通过电阻消耗的电能
本题考查了并联电路的特点、欧姆定律、电功公式的应用,难度不大。
12.现有两个电阻、,若把这两个电阻并联后接入电路中电源电压不变,如图所示,通过的电流,求:
电源电压;
干路中的电流.
【答案】解:两端的电压,由于与并联,则电源电压;
由于与并联,两端的电压,通过的电流,故干路中的电流.
13.(2024·安徽省安庆市·期中考试)如图所示是某品牌电饭锅简化电路图,电饭锅额定电压为,电阻。操作开关、、的通断,可实现煮饭、煲汤、保温三个档位调节,只闭合时,为煲汤档,额定功率为。
分析说明开关、、分别处于什么状态时,电饭锅为保温档
求电饭锅在煲汤档正常工作时电路中的电流;
求电饭锅在保温档和煮饭档正常工作时消耗的功率之比。
【答案】解:根据可知,当电压一定时,电阻越大,电功率越小;
当、断开,闭合,、串联,电阻最大,电功率最小,是保温档。
只闭合时,电饭锅在煲汤档正常工作:。
只闭合时,电饭锅在煲汤档正常工作,只有接入电路:;
保温档正常工作时:、断开,闭合,、串联:;
煮饭档正常工作时:、闭合,断开,、并联:;
则:电饭锅在保温档和煮饭档正常工作时消耗的功率之比:。
【解析】本题考查了电功率计算公式的应用,属于电学综合题。
电饭锅属于电热器,利用电流的热效应工作的;由电路图知,、断开,闭合时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态;当闭合时,只有接入电路中,电阻较小,功率较大,为煲汤状态;、闭合,断开时,两电阻并联,电路中电阻较小,功率最大,为煮饭状态;
电饭锅在煲汤档正常工作时,只闭合,根据功率求出电流;
根据求出,再由求出电饭锅在保温档和煮饭档正常工作时消耗的功率之比。
一、新知识梳理
恒定电流
1.电流
(1)定义:电荷的定向移动形成电流.
(2)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
在外电路中电流由高电势点流向低电势点,在电源的内部电流由低电势点流向高电势点(由负极流向正极).
2.电流强度:
(1)定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值,
(2)在国际单位制中电流的单位是安.1mA=10-3A,1μA=10-6A
(3)电流强度的定义式中,如果是正、负离子同时定向移动,q应为正负离子的电荷量和.
2.电阻
(1)定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻.
(2)定义式:,单位:Ω
(3)电阻是导体本身的属性,跟导体两端的电压及通过电流无关.
3.电阻定律
(1)内容:在温度不变时,导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比.
(2)公式:.
(3)适用条件:①粗细均匀的导线;②浓度均匀的电解液.
4.电阻率:反映了材料对电流的阻碍作用.
(1)有些材料的电阻率随温度升高而增大(如金属);有些材料的电阻率随温度升高而减小(如半导体和绝缘体);有些材料的电阻率几乎不受温度影响(如锰铜和康铜).
(2)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,而且电阻随温度的增加而减小,这种材料称为半导体,半导体有热敏特性,光敏特性,掺入微量杂质特性.
(3)超导现象:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫超导现象,处于这种状态的物体叫超导体.
5.串并联电路
电路串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3=
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
6.电功和电热
(1)电功和电功率: 电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功,电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式.
单位时间内电流做的功叫电功率,,这是计算电功率普遍适用的公式.
(2)焦耳定律:Q=I 2 Rt,式中Q表示电流通过导体产生的热量,单位是J.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的.
(3)电功和电热的关系
①纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能,电功和电热是相等的.所以有W=Q,UIt=I 2 Rt,U=IR(欧姆定律成立),
②非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能,另一部分转化为其他形式的能.所以有W>Q,UIt>I 2 Rt,U>IR(欧姆定律不成立).
7.电动势
(1)物理意义:反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量.例如一节干电池的电动势E=15V,物理意义是指:电路闭合后,电流通过电源,每通过1C的电荷,干电池就把15J的化学能转化为电能.
(2)大小:等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值,等于电源没有接入电路时两极间的电压,在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E=U 外+U内.
8.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比,跟闭合电路总电阻成反比.
(2)表达式:
二、小试牛刀
Ⅰ、单选题:本大题共15小题。
1.如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积在铜导线上取一横截面,在铝导线上取一横截面,若在内垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个横截面的电流的大小关系是( )
A. B. C. D. 不能确定
【答案】A
【解析】本题考查电流的概念和定义,掌握串联电路中的电流规律,根据电流的定义可分析电流的大小,明确串联电路各处电流都相等;
【解答】两导线串联,由于通过两截面的电子数在单位时间内相等,根据可知电流相等 ,所以,故 A 正确, BCD 错误;
故选:.
2.在电阻为的导体中通以恒定电流,内通过导体横截面的电荷量是,这时加在导体两端的电压是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】本题主要考查欧姆定律,电流、电压概念,已知时间和电量,根据公式求出电路中电流,由欧姆定律求出电压。
【解答】通过导体的电流为 ,根据欧姆定律得,加在导体两端的电压是,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.在示波管中,电子枪每秒内发射的电荷,则示波管中电流为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:根据电流的定义可知,电流;
故选:。
已知电量和时间,再根据电流的定义即可求得电流大小.
本题考查电流的定义,要注意明确电流等于通过导体截面的电量与时间的比值,熟记公式并能正确计算即可求解.
4.(2024·浙江省·单元测试)某电池的容量为毫安时,即电池容量为( )
A. B. C. D. Ⅴ
【答案】A
【解析】明确电池容量单位的意义,再根据电流的定义即可求得电池和移动电源的电量。
本题考查对电源容量的理解,要注意明确电池上所标的电量是根据放电时间来定义的,可以通过电流的定义来分析电量的多少。
【解答】移动电源充满理论上的电量为:,故A正确,BCD错误;
故选A。
5.(2024·全国·同步练习)如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法不正确的是( )
A. 该电池的容量为
B. 该电池的电动势为
C. 该电池在工作后达到的电流为
D. 若电池以的电流工作,可用
【答案】C
【解析】解:
A、、由电池的铭牌读出:该电池的容量为,电动势为故AB正确。
C、由电池的容量可知该电池在连续工作小时时,电流为,不是电池在工作小时后达到的电流为故C错误。
D、由得知,若电池以的电流工作,可用小时。故D正确。
本题选错误的,故选:
根据铭牌读出电池的容量和电动势.电池的容量是指电池能释放的总电量,根据电流的定义式求出该电池在工作小时后达到的电流和以的电流工作可用的时间.
本题考查读取电池铭牌信息的能力.电池的容量是指电池所能释放的总电量.
6.(2023·全国·模拟题)一个电源接电阻时,通过电源的电流为,接电阻时,通过电源的电流为,则电源的电动势和内阻分别为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】提示:选B由闭合电路欧姆定律得,,代入数据联立得,.
7.(2024·江苏省泰州市·其他类型)如图所示是两个定值电阻、的图线。下列说法正确的是( )
A.
B. 将电阻、串联,其图线应在区域Ⅰ
C. 将电阻、串联,其图线应在区域Ⅲ
D. 将电阻、并联,其图线应在区域Ⅱ
【答案】B
【解析】解:、由图象斜率可知,,故A错误;
、将电阻、串联,总阻值大于电阻、各自的阻值,故其图线应在区域Ⅰ,故B正确,C错误;
D、将电阻、并联,总阻值小于电阻、各自的阻值,其图线应在区域Ⅲ,故D错误。
故选:。
图象斜率表示电阻,两个电阻串联,两个电阻并联满足
本题考查了图象,要明确图线斜率的意义,知道电阻串联、并联的规律。
8.(2023·上海市市辖区·期末考试)如图,电压恒定,、两个灯泡的电阻阻值不随温度变化。若向右移动滑动变阻器的滑片,则( )
A. A、两灯均变亮 B. 灯变亮,灯亮度不变
C. 灯变暗,灯变亮 D. 灯变暗,灯亮度不变
【答案】D
【解析】解:由于电压恒定,则灯泡两端的电压恒定,灯的亮度不变,若向右移动滑动变阻器的滑片,则滑动变阻器接入电路中的阻值变大,则通过灯的电流减小,故A灯变暗,故ABC错误,D正确。
故选:。
在并联电路中,根据电压的特点和欧姆定律分析出两个灯泡的电流情况,从而比较灯泡的亮度。
本题考查闭合电路欧姆定律,根据电阻的变化结合欧姆定律分析出电流的变化即可,属于基础题型。
9.(2024·全国·同步练习)有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为、、,且电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由金属导体电阻的决定式 进行计算,注意各电阻中的导体长度及截面积。
本题考查电阻定率的应用,要注意电阻是由导体本身的性质决定的。
【解答】由电阻的决定式可知,
A.电阻为:;
B.电阻为:;
C.电阻为:;
D.电阻为:;
又有,故电阻最小的为。故A正确,BCD错误。
故选A。
10.(2024·全国·单元测试)一根阻值为的均匀电阻丝,长为,横截面积为,设温度不变,将电阻丝拉伸为时,则电阻丝的电阻为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:当导体的长度拉长到原来的倍时,其材料和体积均不变,则横截面积变为原来的一半;
而导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的倍,即。
故选:。
在电阻丝温度不变的条件下,电阻的影响因素是材料、长度、横截面积,当导线被拉长后,长度变长的同时,横截面积变小,但导体的整个体积不变.
本题考查了影响电阻大小的因素,关键要知道导体电阻与长度成正比,与横截面积成反比.
11.一太阳能电池板的电动势为,内阻为,将该电池板与一阻值为的电阻连成闭合电路,该闭合电路的路端电压为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】本题考查了闭合电路欧姆定律;解决本题的关键要掌握闭合电路欧姆定律和欧姆定律,并能熟练运用,此题也可以根据串联电路分压求解。
先根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流,再由欧姆定律求路端电压。
【解答】根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流为:;
由欧姆定律得路端电压为:;
故ACD错误,B正确。
12.(2023·云南省·期末考试)现代生活中随处都可以见到用电设备和用电器,下列用电设备或用电器在正常工作时,将电能主要转化为内能的是( )
A. 新能源汽车
B. 电风扇
C. 电水壶
D. 吸尘器
【答案】C
【解析】解:新能源电车、电风扇、吸尘器工作时,都是把电能转化为机械能;电水壶工作时,主要把电能转化为内能,故ABD错误,C正确。
故选:。
做功总是伴随着能量的转化,电功也不例外。用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程。
本题主要考查对电流做功的实质的了解和掌握,是一道基础题。
13.(2024·湖南省长沙市·期中考试)有一台电风扇额定电压为,额定功率为,额定电流为,线圈电阻为,将电风扇接入额定电压,则秒内电风扇产生的热量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的,所以时间内产生的热量为;由于是非纯电阻电路,故,故;因为,故,故AC错误,B正确;
D.又因为 ,所以热量 ,故D错误;
14.(2023·内蒙古自治区赤峰市·期末考试)如图所示,将一个小电动机接在电路中。正常工作和将电动机短时间卡住时,测得电动机两端的电压和流过电动机的电流如下表所示。下列说法正确的是( )
电压
电流
扇叶被卡住短时间
正常工作时
A. 电动机线圈电阻为
B. 正常工作时,电动机消耗的电功率
C. 正常工作时,电动机发热的功率
D. 正常工作时,电动机对外做功的功率
【答案】B
【解析】解:、当扇叶被卡住,电动机不转、为纯电阻电路,
根据欧姆定律可知:,故A错误;
B、正常工作时,电动机消耗的电功率,故B正确;
C、正常工作时,电动机发热的功率,故C错误;
D、正常工作时,电动机对外做功的功率,故D错误;
故选:。
根据闭合电路欧姆定律列式可求出流过电路的电流;
电动机为非纯电阻元件,再对电动机根据列式可求出电动机输出功率;
电动机突然被卡住,属于纯电阻电路。
本题考查电功、电功率的计算和闭合电路欧姆定律的应用,注意电动机为非纯电阻元件,注意电动机部分不遵循欧姆定律。
15.(2024·青海省西宁市·期末考试)如图所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间内,充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为,则时间内( )
A. 充电宝输出的电功率为 B. 充电宝产生的热功率为
C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为
【答案】D
【解析】解:、充电宝的输出电压、输出电流,所以充电宝输出的电功率为,故A错误;
B、充电宝内的电流也是,但其内阻未知,所以产生的热功率不一定为,故B错误;
C、是充电宝的输出电压,不是内电压,所以不能用计算电池产生的焦耳热,电池产生的焦耳热应为,故C错误;
D、由题的已知可得电池的化学能转化为电能为,故D正确。
故选:。
充电宝是非纯电阻电路,其充电和放电过程是电能和化学能转化的过程,根据能量守恒定律列式求解。
本题关键明确充电电路中的能量转化情况,同时要知道电路电阻消耗功率的计算符合焦耳定律。
Ⅱ、计算题:本大题共3小题。
16.在一根长,横截面积的铜质导线两端加电压.己知铜的电阻率,则:
该导线的电阻多大?
该导线中的电流多大?
当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是多大?
【答案】解:由电阻定律可知,导线的电阻:;
由欧姆定律可知,该导线中电流:;
将电阻丝对折后,导体的材料没有变化,但导体的长度减半,横截面积变为原来的二倍,根据电阻定律可知,电阻变为原来的倍,电压不变,由欧姆定律可知,电流变为原来的倍,电流:;
答:该导线的电阻是;
该导线中的电流多是;
当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是。
【解析】由电阻定律可求得阻值;
由欧姆定律可求出通过导线的电流;
根据电阻定律求出对折后的电阻,然后根据欧姆定律求解电流。
本题考查了电阻定律和欧姆定律的应用问题,掌握基础知识是解题的前提与关键;注意当导线对折后,长度减小为原来的一半,同时面积增加为原来的二倍。
17.(2024·北京市·月考试卷)在如图所示的电路中,电源的电动势,内电阻,外电路的电阻。闭合开关后,求:
电路中的电流;
电源的路端电压;
电源的输出功率。
【答案】 ; ;
【解析】根据闭合电路欧姆定律
电源的路端电压
电源的输出功率
18.(2024·福建省·月考试卷)如图所示,电源的电动势,内阻,电阻,为直流电动机,其电阻,电动机正常工作时,其两端所接电压表读数为,求:
回路中的电流是多少?
电动机的发热功率是多少?
电动机机械功率是多少?
【答案】解:由闭合电路欧姆定律可得:
电动机的发热功率
电动机输出的机械功率
【解析】由闭合电路欧姆定律可得回路中的电流;
由可得电动机的发热功率;
由可得电动机机械功率;
本题考查非纯电阻电路电功率的计算,注意总功率和发热功率的计算公式是不一样的,而且非纯电阻电路欧姆定律不成立。
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