【文章內(nèi)容簡介】 電功率是 W，電動機的發(fā)熱功率是 W。 設(shè)通過某電阻 R 的電流為 I，則對應(yīng)每一個定向通過 R 的電子（電荷量為 e） ,電場力所做的功為 。 三、計算題： 某滑動變阻器上標有“ 20Ω、 ”的字樣，現(xiàn)將固定端 A 和滑動端 P 接在 3V 的電源上，并保持電壓不變，如圖所示。在 P 由 B 端向 A 端移動的過程中， AP 端電阻允許消耗的最大功率是多少？這時AP 段的電阻多大？ 分章 節(jié)試題 13 1一個標有“ 110V、 10W”的燈泡，求： ⑴它的電阻； ⑵正常工作時的電流； ⑶如果接在 100V 的電路中實際功率多大？ ⑷接在 220V 電壓的電路中，它的實際功率多大？會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 1一臺直流電動機的額定電壓為 U＝ 110V，電樞的電阻 R＝ ，當它正常工作時通過的電流 I=20A，若電動機正常運轉(zhuǎn)時間 t＝ 1 分鐘。求： ⑴電流所做的功； ⑵電樞上產(chǎn)生的熱量； ⑶電動機輸出的機械能。 【能力提升】 在某段電路中，其兩端電壓為 U，通過的電流為 I，通電時間為 t，那么關(guān)于電 功和電熱的關(guān)系錯誤的是（ ） A、在任何電路中，電功 IUt 等于電熱 I2Rt B、在任何電路中，電功為 IUt，電熱為 I2Rt C、在純電阻電路中， IUt=I2Rt D、在非純電阻電路中， IUt＞ I2Rt 將一根電阻絲接在某恒定電壓的電源兩端，電流做功的功率為 P。若將金屬絲均勻的拉長為原來的兩倍后再接入原來的電路中，則它的功率為：（ ） A、 4P B、 C、 16P D、 在電阻器上除了標明電阻值，還標明額定功率，這是它工作時允許消耗的最大功率，超過 這個功率，電阻器就會燒壞，現(xiàn)有一個“ 100? 4W”的電阻器，允許加在這個電阻器上的最大電壓為 U= V。允許通過這個電阻器的最大電流為 I= A。當電阻器兩端的電壓為 16V 時，它消耗的功率為 P= W。 如圖所示的電路中，電阻 R=10? ，電動機 M 的線圈電阻 r=1? ,加在電路兩端的電壓 U=100V，已知電流表的讀數(shù)為 30A，則通過電動機線圈的電流強度為多少？通電 1min，電流對電動機 M 做的功多少？ 分章 節(jié)試題 14 167。6 電阻定律 【典型例題】 【例 1】用電表測得一盤銅導(dǎo)線的電阻為 R，稱得它的質(zhì)量為 m，已知銅的密度為 d，電阻為 ? ，求銅導(dǎo)線的長度和橫截面積。 【解析】設(shè)銅導(dǎo)線的長度為 L，橫截面積為 S。 由密度公式得 m=dsL?? ⑴ 由電阻定律得 R= SL? ?? ⑵ 由⑴、⑵得?2dsRm? 銅導(dǎo)線的橫截面積， S=dRm? 由⑴、⑵得 L?dmR?2 銅導(dǎo)線的長度， L=?dmR 【例 2】金屬材料的電阻率有以下特點：一般而言，純金屬的電阻率小，合金的電阻率大；金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化，有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響。根據(jù)以上的信息，判斷下列的說法中正確的是：（ ） A、 連接電路用的導(dǎo)線一般用合金來制作 B、 電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來制作 C、 電阻溫度計一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來制作 D、 標準電阻一般用電阻率隨 溫度變化而顯著變化的金屬材料制作 【解析】電路中導(dǎo)線輸送電能，但由于導(dǎo)線本身有電阻，所以導(dǎo)線也要消耗電能，并轉(zhuǎn)化為熱量，導(dǎo)線電阻越小，在其它條件一定的情況下，損耗的電能也越小，故應(yīng)選擇電阻率小的材料，由提供的信息純電阻較合適；電爐等電熱器是利用電流的熱效應(yīng)工作，流過電熱器電流與導(dǎo)線上電流相等，但電熱器卻能明顯發(fā)熱，說明其電阻大，選擇電阻率大的合金絲較合適；電阻溫度計是利用材料的電阻率隨溫度有明顯變化的原理工作的，電阻率幾乎不受溫度影響的顯然不能成為電阻溫度計的材料；故電阻率應(yīng)很穩(wěn)定。綜上所述，正確的判斷應(yīng)為 B。 【答案】 B 【例 3】 A、 B 兩地相距 11km， A 地用兩根完全相同的導(dǎo)線向 B 地送電，若兩地間某處的樹倒了，壓在導(dǎo)線上而發(fā)生故障。為了找出故障所在處，在 A 地給兩根導(dǎo)線加上 12V 的電壓，此時在 B 地測得電壓是 10V；在 B 地給兩根導(dǎo)線加上 12V 的電壓，此時在 A 地測得電壓是4V，問：故障發(fā)生在何處？ 【解析】作出示意圖，在兩根導(dǎo)線間的樹，相當于阻值為 R 的電阻，設(shè)單位長度導(dǎo)線的電阻為 r，故障處離 A 地的距離為 xkm，由電阻定律可得各段導(dǎo)線的電阻值（在圖中標出），當 A 處加上 12V 電壓， B 處測得的是 R 上兩端的電壓，有串聯(lián)分 壓得 R Rxr?? 21012 ?? ⑴ 同理： ? ?R Rrx ??? 112412 ?? ⑵ 分章 節(jié)試題 15 由⑴、⑵得： x=1km 即故障發(fā)生在離 A 處 1km 處。 【基礎(chǔ)練習】 一、選擇題： 下列關(guān)系電阻率的說法中，正確的是（ ） A、 各種材料的電阻率都隨溫度的升高而增大 B、 用來制作標準電阻的錳銅和康銅的電阻率不隨溫度的變化而變化 C、 金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 D、 確定的材料，電阻率一定 一根粗細均勻的電阻線，電阻是 48? ，把它截成相等的 N 段，再絞合 有一起后測得其總電阻為 3? ，則 N 等于（ ） A、 3 B、 4 C、 8 D、 16 將一根粗細均勻、阻值為 R 的電阻絲均勻拉長到原來的 5 倍后，其電阻變?yōu)?250? ，則R 的阻值為（ ） A、 10? B、 50? C、 1250? D、 6250V 兩根 完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中一根均勻拉長到原來的 2 倍，把另一根對折后絞后起來，然后給它們分別加上相同的電壓，則在同一時間內(nèi)通過它們的電量之比為（ ） A、 1； 4 B、 1： 8 C、 1； 16 D、 16； 1 若要減小通過繞線電阻的電流，在其他條件不變的情況下，有效的辦法是（ ） A、增加電阻線的長度 B、增加電阻線的橫截面積 C、增加電阻線兩端的電壓 D、改用電阻率小的電阻線繞制 滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是（ ） A、 若將 a、 c 兩 端連在電路中，則當滑片 OP 向右滑動時，變阻器的阻值增大 B、若將 a、 c 兩端連在電路中，則當滑片 OP 向右滑動時，變阻器的阻值減小 C、若將 b、 c 兩端連在電路中，則當滑片 OP 向右滑動時，變阻器的阻值增大 D、若將 b、 c 兩端連在電路中，則當滑片 OP 向右滑動時，變阻器的阻值減小 用電器與電源相距 L，線路上電流強度為 I，為使輸電線上的電壓損失不超過 U，已知輸電線的電阻率為 ? ，那么輸電線的橫截面積最小值應(yīng)是（ ） A、 ? LI/U B、 2? LI/U C、 U/? LI D、 2UI/? L 二、填空題： 兩根長度相同，橫截面積之比 S1： S2=2： 3 的均勻銅導(dǎo)線按圖所示接入電路，則兩導(dǎo)線的電阻之比 R1： R2= ，自由電子在兩導(dǎo)線中定向移動時所受的電場力之比 F1： F2= 。 在一根長度為 l，電阻為 R 的均勻直導(dǎo)線中，截下長度為 mn l 的一 段，（ n＜ m＝，再將截下的那段導(dǎo)線拉長至 l。若截下的那段導(dǎo)線拉長后的電阻為 R/，則 R/： R= 。 三、計算題： 一根長為 的金屬絲，橫截面積為 ㎜ 2，在它兩端加上 的電壓時，通過金屬絲的電流為 ，求金屬絲的電阻率。 分章 節(jié)試題 16 1如圖所示，相距 L=80km 的 A、 B 兩地之間，架設(shè)兩根導(dǎo)線，每條導(dǎo)線的電阻 RAB=400? ，若在兩地間的 C 處發(fā)生短路，現(xiàn)在 A 端接入電源、電壓表和電流表，電壓表示數(shù)為 10V，電流表示數(shù)為 40mA，求 C處離 A 地多遠？ 1某電路需要 20A 的保險絲，但手邊只有用同種材料材料制成的“ 15A” 和“ 5A”兩種型號的保險絲，它們的規(guī)格如表所示，問能否將這兩種保險絲取等長的兩段并聯(lián)后用于該電路中？說明理由。 保險絲 1 2 直徑 1mm 2mm 額定電流 5A 15A 【能力提升】 關(guān)于電阻率，下列說法正確的是：（ B ） A、 電阻率ρ與導(dǎo)體的長度 L 和橫截面積 S 有關(guān) B、 電阻率表征了導(dǎo)體材料導(dǎo)電能力的強弱，由導(dǎo)體的材料決定，與溫度有關(guān) C、 電阻率越大的導(dǎo)體，電阻也越大 D、 超導(dǎo)材料的電阻率為無窮大 有一用 半導(dǎo)體材料制成的電爐，那么能較正確反映通過電爐的電流強度 I 與電爐兩端電壓 U 之間變化的圖線是圖中的（ C ） 在一根長 L=5m，橫截面積 S= 104m2 的銅質(zhì)導(dǎo)線兩端加上 U= 103V 的電壓。已知銅的電阻率， m???? ?? ，則該導(dǎo)線中的電流強度多大？每秒通過導(dǎo)線某一截面的電子數(shù)是多少？ 圖所示的長方體是用電阻率為 ? 的均勻金屬制成的，長度為 2L，其橫截面為正方形，邊長為 L，若將它的 a、 b 端接入電路時的電阻為 R，則將它的兩個側(cè)面上的 c、 d 端接入電路時的電阻是多少？ R/4 分章 節(jié)試題 17 167。7 閉合電路歐姆定律 【典型例題】 【例 1】如圖所示，電源的電動勢是 6V，內(nèi)電阻是 ? ,小電動機 M 的線圈電阻為 ? ，限流電阻 R0為 3? ，若電壓表的示數(shù)為 3V，試求： ⑴電源的功率和電源的輸出功率 ⑵電動機消耗的功率和電動機輸出的機械功率 【解析】⑴在串聯(lián)電路中 ,電壓表讀 R0 兩端的電壓 ,由歐姆定律得I= AVRU 1330 ??? 電源的總功率： P 總 =EI=6W 由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得： P 輸出 =P 總 Pr=612= ⑵電源的輸出功率為電動機和限流電阻獲得功率之和， P 輸出 =PM+PO PO=I2RO=3W PM= P 輸出 PO== 有 PM=P 機 +PMr 得 P 機 =PMPMr===2W 【例 2】如圖所示的電路中， R1和 R2是定值電阻，在滑動變阻器 R 的滑動片 P 從下端 a 逐漸滑到上端 b 的過程中，電阻 R1 上消 耗的電功率 （ ） A、 一定是逐漸減小 B、 有可能逐漸減小 C、 有可能先變小后變大 D、 一定是先變小后變大 【解析】 R1 為定值電阻，由 P1=I2R1 可知 R1 消耗功率由干路電流 I 決定，而干路電流的變化則由 R、 R2部分電路總電阻變化引起，設(shè)該部分的總電阻為 RP，則 RP= ? ?? ?pbapPbap RRR RRR ?? ??22 由極限定理可得： Rap+R2+RPb=R+R2=定值 當（ Rap+R2） =RPb時，（ Rap+R2） RPb=最大值 此時 RP 最大。 討論：若 R≤ R2，則 P 在向上移動過程中， RP 一定減小。 由閉合電路 歐姆定律 I=PRRrE??1一定增大， R1 消耗變大。 若 R＞ R2，則 P 在向上移動過程中， RP先變大，當取得最大值后， RP再減小，這樣回路中電流先變小，再變大， R1消耗的功率也先變小，再變大。 【答案】 C 【例 3】如圖所示的電路中， R R2均為定值電阻，且 R1＝ 10Ω，R2 的阻值未知， R3 是一個滑動變阻器，在其滑片從最左端滑至最右端的過程中，測得電源的路端電壓 U 隨電流 I 的變化圖線如圖所示，其中圖線上的 A、 B 兩點是滑片在變阻器兩個不同的端點時分別得到的。求： 分章 節(jié)試題 18 ⑴電源的電動勢和 內(nèi)電阻； ⑵定值電阻 R2的阻值； ⑶滑動變阻器 R3 的最大值； ⑷上述過程中 R1 上得到的最大功率以及電源的最大輸出功率。 【解析】⑴由閉合電路歐姆定律得 E=U+Ir 將圖象中 A、 B 兩點的電壓和電流代入和得 E=16+ E=4+ 聯(lián)立解得 E=20V r=20? ⑵當 R3 的滑鍵自左向右滑時， R3阻值變小，使電路總電阻變小，而總電流變大。由此可知，圖線上的 A、 B 兩點是滑鍵分別位于最左端和最右端時所得到的。當滑鍵位于最右端時，R3=0， R1 被短路，外電路總電阻即為 R2，故由 B 點的 U、 I 值可求出 R2。 R2= ??? 5 ⑶當滑鍵在最左端時，其阻值最大，并對應(yīng)著圖線上的 A 點，故由 A 點的 U、 I 值可求出此時外電路總電阻，再根據(jù)串、并聯(lián)電路的規(guī)律可求出 R3的最大值。 R 總 = ??? 80 又 R 總 =231 31 RRR RR ??