第1单元 电流、电阻、电功、电功率 课时作业

xiaoxiao 3月前 7

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第七章  第1单元  电流、电阻、电功、电功率 
[课时作业] 
命 题 设 计                     难度 题号   目标        电流欧姆定律 单一目标 电阻定律 电功、电功率 综合 目标 对欧姆定律、电阻定律及电功、电功率的综合应用 4、6 1、2 3、7  9 10 5、8     11、12 较易 中等 稍难 一、单项选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分) 1.如图1所示,厚度均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 cm.    
当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1 A;若将C与D 
接入同一电路中,则电流为                           (  )          图1 11
A.4 A            B.2 A            C. A               D. A 
24
解析:首先计算出沿A、B方向和沿C、D方向电阻的比值,再利用欧姆定律求出两种情况下的电流比.设沿A、B方向的横截面积为S1,沿C、D方向的横截面积为S2,则labρS1S11R1=,A、B接入电路中时的电阻为R1,C、D接入电路中时的电阻为R2,则有=lS22R2bcρS2I1R214
=.两种情况下电流之比为==,故I2=4I1=4 A.选项A正确. 1I2R14答案:A 
2.在如图2所示的电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上 各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x 变化的图线应为图3中的                                    (  ) 
 
图2 
 
图3 
x
解析:根据电阻定律,横坐标为x的点与A点之间的电阻R=ρS,这两点间的电压U= 
x
IR=Iρ(I为电路中的电流,它是一个定值),故U跟x成正比例关系,故选A. 
S答案:A 
3.一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示.根据表中
所提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时,通过电热水器的电流约为                                                            (  )  
额定容量 额定功率 额定电压  
A.6.8 A              B.0.15 A          C.4.4 A          D.0.23 A 
P 1500
解析:由P=UI可知,该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为:I== U220A≈6.8 A,故选项A正确. 答案:A 
1
4.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道.当环中电子以光速的10的速度流动而形成的电流是10 mA时,环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108 m/s,电子电荷量e=1.6×10
-19
54 L 1500 W 220 V 最高水温 额定压力 电器类别 75℃ 0.7 MPa Ⅰ类  C)                                          (  ) 
A.5×1010        B.5×1011            C.1×102            D.1×104 解析:设单位长度上电子数目为n, 则单位长度上电子带的电荷量q′=ne 1
t秒内电子通过的距离x=×ct 
10
t秒内通过某截面的电荷量q=xq′=nect/10 qnec由I=t得I= 
1010I∴n= 
ec
10×102
环中电子数目N=240n=240×个 -
1.6×1019×3×108-
=5×1011个.B项正确. 答案:B 
5.某厂研制的一种节能冰箱,一天的能耗只相当于一个25瓦的 灯泡一天工作的能耗,如图4所示为该冰箱内的温度随时间变    化的图象,则该冰箱工作时的功率为              (  ) 
图4 
A.25 W           B.50 W         C.75 W          D.100 W 
解析:由冰箱内的温度随时间变化的图象可知,每小时冰箱要启动两次(20~30分钟,50~60分钟),每次工作10分钟,共20分钟,一天工作时间为8小时,则有P×8=25×24 W,解得P=75 W,C项正确. 答案:C 
二、多项选择题(本题共4个小题,每小题7分,共28分.每小题有多个选项符合题意,全部选对的得7分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分) 
6.(2010·南京模拟)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性 能,图5所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的 关系曲线,则                                     (  ) 
A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系                     图5 B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系 C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系 D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 
解析:金属导体的电阻随温度的升高而增大,半导体材料的电阻随温度的升高而减小,故选项C、D正确. 答案:CD 
7.(2010·扬州模拟)在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换,为了延长电灯泡的使用寿命,一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡,下列说法正确的是           (  ) A.两个灯泡串联 B.两个灯泡并联 
C.每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一 D.每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一 
解析:两个灯泡串联,每个灯泡承担的电压为220 V/2=110 V,低于额定电压,灯泡不易损坏;由P=U2/R,U变为原来的1/2,由于灯丝较正常发光时温度偏低,故灯丝电阻较正常发光时小,所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一.故选项A、C正确. 答案:AC 
8.下面列出不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目: 
54 cm彩色电视机,工作电压:170 V~240 V,工作频率:50 Hz,额定功率:85 W   
         
FS-69电风扇,规格:400 mm,额定电压:220 V,工作频率:50 Hz,额定功率:65 W KFR-33GW 空调机,额定电压:220 V,工作频率:50 Hz,制冷/制热电流:,6.2 A/6.2 A  
 
BC-65B电冰箱,额定电压:220 V,工作频率:50 Hz,额定功率:70 W,耗电量:0.8 kW·h/24 h 根据铭牌上提供的信息,试判断下列说法正确的是                    (  ) A.正常工作时电风扇中流过的电流最小 B.正常工作时电风扇消耗的电功率最小 
C.在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多 D.在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少 
解析:由P=UI得空调机的额定功率P空=1364 W,所以正常工作时电风扇消耗的电功率最小,电流也最小,故A、B均对;由于在24小时内电冰箱的耗电量W=0.8 kW·h,而电风扇的耗电量W=Pt=65×24 W·h=1.56 kW·h,所以C错,D对. 答案:ABD 
9.(2010·泰州模拟)小灯泡通电后,其电流I随所加电压U变化的    图线如图6所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U 轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是(  ) A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
U1                              图6 I2U1 I2-I1
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 
解析:在I-U图象中,图线上某点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数,图象中连线的斜率逐渐减小,电阻应逐渐增大;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=
U1;其工作功率为P=U1I2,即为图中矩形PQOMI2
所围的面积,因此本题应选择A、B、D项. 答案:ABD 
三、计算题(本题共3小题,共37分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 10.(11分)如图7甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U-I图线如图乙所示,当U=10 V时,求电解液的电阻率ρ是多少? 

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图7 
解析:由图乙可求得电解液的电阻为 U10R== Ω=2000 Ω 
I5×10-3由图甲可知电解液长为:l=a=1 m 截面积为:S=bc=0.02 m2 l
结合电阻定律R=ρS 
RS2000×0.02得ρ=l= Ω·m=40 Ω·m. 
1答案:40 Ω·m 
11.(12分)将电动势为3.0 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C的电荷流过时,求: (1)有多少其他形式的能转化为电能; (2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能; (3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.   
解析:(1)W=Eq=3.0×6 J=18 J,电源中共有18 J其他形式的能转化为电能. (2)W1=U1q=2.4×6 J=14.4 J,外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能. (3)内电压U2=E-U1=3.0 V-2.4 V=0.6 V,所以W2=U2q=0.6×6 J=3.6 J,内电路中共有3.6 J电能转化为其他形式的能.也可由能量守恒求出:W2=W-W1=3.6 J. 答案:(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J 
12.(14分)澳门半岛的葡京大酒店的葡京赌场,是世界四大赌场之一,它为政府提供了大量的财政收入.该酒店安装了一台自重200 kg的电梯,它由一台最大输出功率为15 kW的电动机带动匀速运行,从地面运动到5层(每层高4 m)用了8 s.某次向位于15层的赌场载送人时因超载而不能正常工作(设人的平均质量为50 kg,g取10 m/s2). (1)假设该电动机是在380 V电压下运转,则空载时流过电动机的电流是多少? (2)该电梯每次最多载多少人? 
解析:(1)空载时,电动机输出的实际功率转化为电梯上升的机械功率.空载时: P电梯=P电=UI=Mgv, 其中v=
4×4
m/s=2 m/s. 8
故有380×I=200×10×2 解得I≈10.5 A 
(2)当电梯载人最多时,电动机的最大输出功率一部分供给电梯匀速上升,另一部分供给 人,转化为人上升的机械功率,即有:15×103=(200+n×50)×10×2, 解得n=11. 
答案:(1)10.5 A (2)11人   

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