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高三物理一轮复习 选修3——1 第七章恒定电流 第一节 电流 电阻 电功及电功率
第七章 恒定电流
第一节 电流 电阻 电功及电功率
一 典型例题
典例1、如图所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )
A.vq B. C.qvS D.

[变式训练]截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是( )
A.电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变
B.导线长度L加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半
C.导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变
D.导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍
【互动探究】变式训练中，若保持d、L、U不变，而换用其他材料的导线，则自由电子的平均速率是否改变？
答案： 改变

典例2、对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是( )
A.常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R
B.常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，则任一状态下的 比值不变
D.金属材料的电阻率随温度的升高而增大
【变式训练1】如图所示，在相距40 km 的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求发生短路处距A处有多远？

12.5km
【变式训练2】如图所示，分别把一个长方体铜柱的ab端、cd端、ef端接入电路时，计算接入电路中的电阻各是多大(设电阻率为ρ铜).
答案：

【变式训练3】如图甲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？
答案：

典例3、有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220 V，60 W”.现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量( )
A.日光灯最多 B.电烙铁最多
C.电风扇最多 D.一样多
【变式训练1】如图所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等.停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是( )
A.P=I2R B.
C.P=IU D.
【变式训练2】如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率为12 W
B.电动机的输出功率为12 W
C.电动机的发热功率为2 W
D.整个电路消耗的电功率为22 W
【变式训练3】有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50 kg，电路电压为120 V，当电动机以v=0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5 A，求：
(1)电动机线圈的电阻R等于多少？R=6
(2)若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大？电动机消耗的电功率是多大？(取g=10 m/s2)
答案：
二 课后作业
1.某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( )
A.0 A B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A
2.下列四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是( C )

3.一根阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，在下列情况下其电阻值仍为R的是( )
A.当L不变，S增大一倍时 B.当S不变，L增大一倍时
C.L和S都缩小为原来的一半 D.当L和横截面的半径都增大一倍时
4.不考虑温度对电阻的影响，对于一个“220 V，40 W”的灯泡，下列说法正确的是( )
A.接在110 V的电路上时的功率为20 W
B.接在110 V的电路上时的功率为10 W
C.接在440 V的电路上时的功率为160 W
D.接在220 V的电路上时的功率为40 W
5.一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压，现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图(a)和(b)所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，求此时加在电热水壶上的实际电压. 200V

6.导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )
A.横截面积一定，电阻与导体的长度成正比
B.长度一定，电阻与导体的横截面积成正比
C.电压一定，电阻与通过导体的电流成反比
D.电流一定，电阻与导体两端的电压成正比
7.如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体电阻为R2，则下列说法正确的是( )
A.R1∶R2=1∶3 B.R1∶R2=3∶1
C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1∶I2=1∶3
D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2=1∶3

8.两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为( )
A.2∶3 B.1∶3
C.1∶2 D.3∶1
9.用电器距离电源L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值是( )
A. B. C. D.
10.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )
A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶1

11.如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为( )
A.I2R B. C.UI D.UI-I2R
12.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V.重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和 24.0 V.则这台电动机正常运转时输出功率为( )
A.32 W B.44 W
C.47 W D.48 W
13.如图所示，一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E=30 V，内阻r=1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V，已知电动机线圈电阻RM=1 Ω，则下列说法中正确的是
A.通过电动机的电流为10 A
B.电动机的输入功率为20 W
C.电动机的热功率为4 W
D.电动机的输出功率为16 W
14.一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A.在30 s内可使该物体被匀速提升3 m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：
(1)电动机的输入功率；0.6W
(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；Q=6J
(3)线圈的电阻.R=5

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