基礎課時19電阻定律歐姆定律焦耳定律及電功率一、單項選擇題1.電子產品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術工人常將電烙鐵和一個燈泡串聯使用，燈泡還和一只開關并聯，然后再接到電源上(如圖1所示)，下列說法正確的是()圖1a.開關接通時比開關斷開時消耗的總電功率大b.開關接通時，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的電功率減小c.開關斷開時，燈泡發光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙鐵發熱較少d.開關斷開時，燈泡發光，可供在焊接時照明使用，消耗總功率不變解析開關接通時，燈泡被短路，燈泡熄滅，電路的總電阻變小，電路的總功率p變大，電烙鐵的功率變大。答案a2.如圖2所示是飲水機的工作電路簡化圖，s是溫控開關，當水溫升高到一定溫度時，它會自動切換，使飲水機處于保溫狀態；r0是飲水機加熱管電阻，r是與加熱管串聯的電阻。表格是從其說明書中摘錄的一些技術數據。不考慮r0、r的電阻受溫度變化的影響，表中的功率均指加熱管的功率。當s閉合時，下列關于飲水機的工作狀態和r0的阻值正確的是()a.加熱，220 b.加熱，88 c.保溫，88 d.保溫，220 解析當s閉合時，由于電路中的有效電阻只有r0，故此時電路中的總電阻最小，對應的加熱管電阻功率最大，故為加熱狀態。由r0可得其電阻為88 ，b正確。答案b3.兩根由同種材料制成的均勻電阻絲a、b串聯在電路中，a的長度為l，直徑為d；b的長度為2l，直徑為2d，那么通電后在相同的時間內產生的熱量之比為()a.qaqb11 b.qaqb21c.qaqb12 d.qaqb41解析兩電阻絲直徑之比為12，則橫截面積之比為14，根據電阻公式r可知，電阻之比為21，根據qi2rt，由于電流相等，則產生的熱量之比為21。答案b4.在研究微型電動機的性能時，應用如圖3所示的實驗電路。當調節滑動變阻器r使電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數分別為0.5 a和2.0 v。重新調節r使電動機恢復正常運轉，此時電流表和電壓表的示數分別為2.0 a和24.0 v。則這臺電動機正常運轉時輸出功率為()圖3a.32 w b.44 w c.47 w d.48 w解析電動機不轉時相當于一個發熱的純電阻，根據通過電動機的電流為0.5 a、電壓為2 v，可算出電動機內阻r4 。電動機正常工作時，消耗的功率ui48 w，內阻發熱消耗的功率為i2r16 w，則輸出功率為uii2r32 w。答案a5.(名師原創)定值電阻r1、r2、r3的阻值均為2 ，在電路中所消耗的電功率的最大值分別為10 w、10 w、2 w，現將這三個電阻按照如圖4所示的方式連接，則這部分電路消耗的電功率的最大值為()圖4a.22 w b.12 w c.15 w d.16 w解析由題意知r1r2r32 ，p110 w，p210 w，p32 w，首先分析兩個并聯電阻r2、r3所允許的最大消耗功率。因為r2與r3并聯，則兩端電壓相等，由公式p知道，r2與r3所消耗的功率一樣。已知r2與r3本身允許的最大功率分別是10 w和2 w，所以r2、r3在該電路中的最大功率都是2 w，否則會超過r3的最大功率。再分析r1在電路中允許的最大功率。把r2與r3看成一個并聯電阻r，則電路就是r1與r串聯，而串聯電路所流過的電流一樣，再由pi2r知道，r1與r所消耗功率之比為r1r，r2與r3的并聯阻值r，即2，所以r1消耗的功率是并聯電阻r的兩倍，則r1的功率是24 w8 w10 w，所以總功率最大為2 w2 w8 w12 w。答案b6.如圖5所示，電阻r和電動機m串聯接到電路中，已知電阻r跟電動機m線圈的電阻相等，開關閉合后，電動機正常工作，設電阻r和電動機兩端的電壓分別為u1和u2；經過時間t，電流通過電阻r做功為w1，產生的熱量為q1；電流通過電動機m做功為w2，產生的熱量為q2，則有()圖5a.u1u2，q1q2 b.w1w2，q1q2c.w1w2，q1q2 d.u1u2，q1q2解析電阻r和電動機m串聯，流過兩用電器的電流相同。電阻r跟電動機m線圈的電阻相等，則由焦耳定律可知兩者產生的熱量相等，即q1q2。電動機正常工作時為非純電阻用電器，消耗的電能絕大部分轉化為機械能，所以電流通過電動機m做的功要大于電流通過電阻r做的功，w1w2。由wuit可知u1u2。故選項b正確。答案b7.(2016浙江名校測試)如圖6所示，把兩個相同的燈泡分別接在甲、乙電路中，甲電路兩端的電壓為8 v，乙電路兩端的電壓為16 v。調節變阻器r1和r2使兩燈都正常發光，此時變阻器消耗的功率分別為p1和p2，兩電路消耗的總功率分別為p甲和p乙則下列關系中正確的是()圖6a.p甲p乙 b.p甲p乙c.p1p2 d.p1p2解析兩燈都正常發光，電燈中電流相同，兩端電壓相等，r1中電流是r2中電流的2倍，r2兩端電壓是r1兩端電壓的2倍，由電功率公式可知，r1和r2消耗的功率p1和p2相等，選項c錯誤，d正確；由于兩燈都正常發光，消耗功率相等，r1和r2消耗的功率p1和p2相等，兩電路中消耗的總功率p甲和p乙相等，選項a、b錯誤。答案d8.額定電壓都是110 v，額定功率pa100 w，pb40 w的電燈兩盞，若接入電壓是220 v的下列電路上，則使兩盞電燈均能正常發光，且電路中消耗的電功率最小的電路是()解析判斷燈泡能否正常發光，就要判斷電壓是否為額定電壓，或電流是否為額定電流。由p和已知條件可知，rarb。對于a電路，由于ra110 v，b燈被燒壞，兩燈不能正常發光。對于b電路，由于ra110 v，b燈被燒壞，兩燈不能正常發光。對于c電路，b燈與變阻器并聯電阻可能等于ra，所以可能uaub110 v，兩燈可以正常發光。對于d電路，若變阻器的有效電阻等于a、b的并聯電阻，則uaub110 v，兩燈可以正常發光。比較c、d兩個電路，由于c電路中變阻器功率為(iaib)110 v，而d電路中變阻器功率為(iaib)110 v，所以c電路消耗的功率最小。選項c正確。答案c二、多項選擇題9.在如圖7所示的電路中，將一小燈泡和一定值電阻串聯，接在一恒定的電源兩端，其中電路中的電壓表和電流表均為理想電表，電鍵閉合后各用電器正常工作，兩表均有示數。經過一段時間后，由于電路故障，理想電流表的示數變為零。如果該電路僅有小燈泡或定值電阻中的一個發生了故障，現用一根導線來進行故障檢測，下列說法正確的是()圖7a.如果將導線與定值電阻并聯，電流表仍無示數，則定值電阻斷路b.如果將導線與小燈泡并聯，電流表仍無示數，則小燈泡斷路c.如果將導線與定值電阻并聯，電流表有示數，則定值電阻斷路d.如果將導線與小燈泡并聯，電流表有示數，則小燈泡斷路解析電流表a的示數變為零，說明電路故障為斷路。題中給出僅有小燈泡或定值電阻中的一個發生故障，因此將導線與用電器并聯進行檢測時，若電流表有示數，說明與導線并聯的用電器斷路；若電流表無示數，說明另一個用電器斷路。若將導線并聯在r兩端，電流表無示數，則l斷路，故選項a錯誤；若將導線并聯在l兩端，電流表無示數，則r斷路，故選項b錯誤；若將導線并聯在r兩端，電流表有示數，則r斷路，選項c正確；若將導線并聯在l兩端，電流表有示數，則l斷路，選項d正確。答案cd10.在如圖8所示的電路中，輸入電壓u恒為8 v，燈泡l上標有“3 v6 w”字樣，電動機線圈的電阻rm1 。若燈泡恰能正常發光，下列說法正確的是()圖8a.電動機的輸入電壓是5 vb.流過電動機的電流是2 ac.電動機的效率是80%d.整個電路消耗的電功率是10 w解析燈泡恰能正常發光，說明燈泡兩端電壓為3 v，電流為2 a，電動機的輸入電壓是8 v3 v5 v，流過電動機的電流是i2 a，選項a、b正確；電動機內阻消耗的功率為i2rm4 w，輸入功率為ui52 w10 w，則電動機的輸出功率為6 w，效率為60%，整個電路消耗的電功率是10 w6 w16 w，選項c、d錯誤。答案ab11.(2016江西南昌調研)如圖9所示是某型號電吹風的電路圖，它主要由電動機m和電熱絲r構成。已知電吹風的額定電壓為220 v，吹冷風時的功率為120 w，吹熱風時的功率為1 000 w。關于該電吹風，下列說法正確的是()圖9a.若s1、s2閉合，則電吹風吹冷風b.電熱絲的電阻為55 c.電動機工作時輸出的機械功率為880 wd.當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為120 j解析開關均閉合時，電動機、電熱絲均工作，電吹風吹熱風，a項錯誤；電動機工作時輸出的機械功率為電動機的功率減去自身消耗的功率，其數值一定小于120 w，c項錯誤；由p得r 55 ，b項正確；電吹風吹熱風、冷風時電動機消耗的電功率不變，均為120 w，故每秒鐘消耗的電能為120 j，d項正確。答案bd12.如圖10甲所示電路，小燈泡通電后其兩端電壓u隨所通過的電流i變化的圖線如圖乙所示，p為圖線上一點，pn為圖線的切線，pm為u軸的垂線，pq為i軸的垂線，下列說法中正確的是()圖10a.隨著所通電流的增大，小燈泡的電阻增大b.對應p點，小燈泡的電阻為rc.在電路中燈泡l兩端的電壓為u1時，電阻r兩端的電壓為i1rd.對應p點，小燈泡的功率為圖