電路的基本概念部分電路歐姆定律-文庫吧資料
2025-05-09 08:42本頁面
【正文】 流為 I ，則通過 R 2 和 R 3 的電流均為I2，故 U 1 ＝ U 2 ， P 1 ＝ 10 I2， P 2 ＝ 5 I2， R 3＝ 5 I2， ∴ P 1 ∶ P 2 ∶ P 3 ＝ 2 ∶ 1 ∶ 1 ，故 C 項正確． 公式 R ＝ ρ lS 的應(yīng)用 對于常溫下一根阻值為 R 的均勻金屬絲，下列說法中正確的是 ( ) A ．常溫下，若將金屬絲均勻拉長為原來的 10 倍，則電阻變?yōu)?1 0 R B ．常溫下，若將金屬絲從中點對折起來，電阻變?yōu)?2R C ．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到 U0，則任一狀態(tài)下的UI比值不變 D ．把金屬絲溫度降低到絕對零度附近， 電阻率會突然變?yōu)榱? 解析： 設(shè)原電阻 R ＝ ρlS，當(dāng) l ′ ＝ 10 l 時，由體積不變原理求得截面積變成 S ′ ＝110S ，所以電阻變?yōu)?R ′ ＝ ρl ′S ′＝ ρ10 l110S＝ 1 0 0 R ， A 錯誤；從中點對折起來，相當(dāng)于兩個阻值為12R 的電阻并聯(lián)，其總阻值為14R ， B 錯誤； 答案： D 金屬絲的電阻率 ρ 隨溫度升高而增大，當(dāng)金屬絲兩端的電壓逐漸增大時，由于電流的熱效應(yīng)會使電阻率 ρ 隨溫度升高而增大，因而 R＝ ρlS＝UI將逐漸增加， C 錯誤；對于 D ，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象， D 正確． 應(yīng)用公式 R ＝ ρlS解題時，要注意公式中各物理量的變化情況，特別是 l 和 S 的變化情況，通常有以下幾種情況： ( 1 ) 導(dǎo)線長度 l 和橫截面積 S 中只有一個發(fā)生變化，另一個不變． ( 2 ) l 和 S 同時變化，有一種特殊情況是 l 與 S成反比，即導(dǎo)線的總體積 V ＝ lS 不變． 1 － 1 ：把兩根同種材料做成的電阻絲，分別接在兩個電路中，甲電阻絲長為 l ，直徑為 d ，乙電阻絲長為 2 l ，直徑為 2 d ，要使兩電阻絲消耗的功率相等，加在兩電阻絲上的電壓應(yīng)滿足 ( ) A.U 甲U 乙＝ 1 B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲U 乙＝ 2 D.U 甲U 乙＝ 2 答案： C 解析： 根據(jù)電阻定律 R 甲 ＝ ρlS 甲， R 乙 ＝ ρ2 lS 乙 P 甲 ＝U2甲R 甲， P 乙 ＝U2乙R 乙，若使 P 甲 ＝ P 乙 ，即U2甲R 甲＝U2乙R 乙， U2甲U2乙＝R 甲R 乙＝ρlπ ? d /2 ?2ρ 2 lπ d2＝ 2 ，U 甲U 乙＝ 2 ， 所以選項 C 是正確的． 有關(guān)電功率的計算問題 (15分 )一臺電風(fēng)扇，內(nèi)阻為 20 Ω，接上 220 V的電壓后正常工作，消耗功率 66 W，求： (1)電風(fēng)扇正常工作時通過電動機的電流是多少？ (2)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動機的效率是多少？ (3)如果接上電源后，電風(fēng)扇的扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，這時通過電動機的電流以及電動機消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？ 【規(guī)范解答】 解： ( 1 )因為 P 入 ＝ IU 所以 I ＝PλU＝66220 A ＝ 0 . 3 A ． (3 分 ) ( 2 ) 電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率為 P 內(nèi) ＝ I2R ＝ 0 . 32 2 0 W ＝ 1 . 8 W( 2 分 ) 電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率為 P 機 ＝ P 入 － P 內(nèi) ＝ 6 6 W － 1 . 8 W ＝ 6 4 . 2 W( 2 分 ) 電風(fēng)扇正常工作時的效率為 η ＝W 機W 總＝P 機P 入＝6 4 . 266 1 0 0 % ≈ 9 7 . 3 % . ( 2 分 ) ( 3 ) 電風(fēng)扇的扇葉被卡住后通過電風(fēng)扇的電流為 I ＝UR＝22020 A ＝ 1 1 A ( 2 分 ) 電動機消耗的電功率為 P ＝ IU ＝ 11 2 2 0 W ＝ 2 4 2 0 W( 2 分 ) 電動機發(fā)熱功率為 P 內(nèi) ＝ I2R ＝ 112 2 0 W ＝ 2 4 2 0 W ． (2 分 ) 答案： ( 1 ) 0 . 3 A ( 2 ) 6 4 . 2 W 1 . 8 W 9 7 . 3 % ( 3 ) 1 1 A 2 4 2 0 W 2 4 2 0 W ( 1 ) 分析電路時，一定要先分析電路中的用電器是否為純電阻的，然后根據(jù)具體情況選用適當(dāng)?shù)墓剑? ( 2 ) 在非純電阻電路中，電功大于電熱，此時電功率只能用公式 P ＝ UI 來進行計算．并且在非純電阻電路中，歐姆定律不能適用． 2 － 1 ：理發(fā)用的電吹風(fēng)機中有電動機和電熱絲，電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干．設(shè)電動機線圈的電阻為 R 1 ，它與電熱絲的電阻 R 2 相串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風(fēng)機兩端電壓為 U ，電流為 I ，消耗的電功率為 P ，則有 ( ) A ． IU ＞ P B ． P ＝ I2( R 1 ＋
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