新教材高考生物一轮复习过关练21焦耳定律电阻定律（含解析）

04/505/5/焦耳定律电阻定律考试要求1.理解电功、电功率及焦耳定律，能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象。2.通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度、横截面积的关系，会测量金属电阻率。[题组冲关]题组一焦耳定律1．下列用电器正常工作相同时间，产生热量最多是()A．电脑 B．电风扇C．电熨斗 D．洗衣机C电脑工作的过程中电能转化为光能、内能等，电风扇工作过程中，电能主要转化为机械能，少部分转化为内能，电熨斗工作过程中，电能主要转化为内能，少部分属于能量损失，洗衣机正常工作时，电能大部分转化为机械能，少量的电能转化为内能，所以产生热量最多的是电熨斗；故C正确，A、B、D错误。2．从白炽灯上标有“220V100W”的数据中，我们可以确定()A．该电灯的额定电压为220V，额定电流为eq\f(11,5)AB．给电灯加上110V电压，通过它的电流一定为eq\f(5,11)AC．该电灯正常发光时的电阻为484ΩD．该电灯在电路中发光时，它实际消耗的功率一定等于100WC电器铭牌上的数据为额定值，所以U额＝220V，P额＝100W，由P＝UI得I额＝eq\f(P额,U额)＝eq\f(100,220)A＝eq\f(5,11)A，A项错误；当实际电压为110V时，实际电流要小于eq\f(5,11)A，B项错误；由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(Ueq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(额)),P额)＝eq\f(2202,100)Ω＝484Ω，C项正确；“220V100W”为正常发光时的值，当不正常发光时，消耗的功率不等于100W，D错误。3．一阻值为10Ω的定值电阻，通有0.5A的恒定电流，10s内产生的热量为()A．2.5J B．5JC．25J D．50JC由焦耳定律：Q＝I2Rt＝0.52×10×10J＝25J。故A、B、D错误，C正确。4．电动自行车具有快捷、环保的优势，已经成为人们出行的重要交通工具。某品牌电动自行车的电动机额定电压为36V，额定电流为6A，额定输出功率为180WA．7.2Ω B．6.0ΩC．5.0Ω D．1.0Ω[答案]D5．电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，闭合开关后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则()A．U1<U2，Q1＝Q2 B．U1＝U2，Q1＝Q2C．W1＝W2，Q1>Q2 D．W1<W2，Q1<Q2A设开关闭合后，电路中电流为I，对于电阻R，由欧姆定律得U1＝IR，对于电动机，有U2>IR，则U1<U2，根据焦耳定律得Q1＝I2Rt，Q2＝I2Rt，则Q1＝Q2，故A正确。6．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数：车型26″电动自行车额定电压下的输出机械功率110W整车质量30额定电压36V最大载重120额定电流3.5求：(1)此车电动机正常工作时，消耗的电功率；(2)电动机正常工作时，损失了的功率。[解析](1)由表中的技术参数可知，此车电动机正常工作时，消耗的电功率：根据P＝UI可得P＝126W。(2)由表中的技术参数可知，额定电压下的输出机械功率为110W，根据P＝P输出＋P损可得，电动机损失的功率P损＝16W。[答案](1)126W(2)16W题组二电阻定律7．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是()A．导体材料的电阻率与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比B．金属导体的电阻率随温度的升高而增大C．纯金属的电阻率比合金的电阻率大D．导体的电阻越大，电阻率越大[答案]B8．如图所示为滑动变阻器的实物图，下列说法正确的是()A.a、b接入电路时，P向右移动电阻增大B．a、b接入电路时，P向右移动电阻减小C．c、d接入电路时，P向右移动电阻增大D．a、c接入电路时，P向右移动电阻增大[答案]D9．把一段阻值为R的均匀金属导线截为长度相等的两段，再将这两段导线并联，并联后的总电阻为()A．R B．2RC．eq\f(R,2) D．eq\f(R,4)D截为长度相等的两段，每段的电阻为eq\f(R,2)，这两段导线并联，则总电阻为eq\f(R,4)，故A、B、C错误，D正确。[核心精要]一、电功与焦耳热1．电功W＝UIt：适用于任何电路，求解电流做的功或消耗的电能。2．焦耳热Q＝I2Rt：适用于任何电路。但是在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W＞Q。3．W＝eq\f(U2,R)t：在纯电阻电路中，该公式正确，在非纯电阻电路中，该表达式不成立。学习心得：二、电阻定律1．导体电阻R＝ρeq\f(l,S)，其中l为导体长度，S为导体横截面积，ρ为导体的电阻率，与导体材料和温度有关系，与长度、横截面积无关。2．把导体拉长或缩短时，求解电阻变化，首先抓住不变量体积，拉长时，横截面积减小，缩短时，横截面积增大，然后由R＝ρeq\f(l,S)求解。学习心得：10.一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是()A．大于121Ω B．小于121ΩC．等于121Ω D．无法判断[答案]B题组三实验：测量金属的电阻率11．(1)在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是()ABCD(2)图甲中游标卡尺显示的测量长度是________mm；图乙螺旋测微器显示的测量长度为________mm。甲乙[解析](1)金属的阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确。(2)图甲中游标卡尺的主尺读数为2.9cm＝29mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×9mm＝0.9mm，所以最终读数为29mm＋0.9mm＝29.9mm图乙中螺旋测微器的固定刻度为3mm，可动刻度为0.01×19.0mm＝0.190mm，所以最终读数为3.190mm[答案](1)D(2)29.93.19012．在“测量金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻约为6Ω。(1)现备有下列器材供测量金属丝的电阻时选用。a．电流表：量程0.6A，b．电流表：量程3A，c．电压表：量程3V，内阻约为3kΩ；d．电压表：量程15V，内阻约为15kΩ；e．滑动变阻器：最大阻值为30Ω；f．直流电源：电动势为3V，内阻不计；g．开关一个，导线若干。为提高测量精度，电流表应选________，电压表应选______。(填器材前的字母代号)(2)某次实验中，已经测得金属丝两端的电压、通过金属丝的电流和金属丝的直径，为了求得金属丝的电阻率，还需要测量的一个物理量是________。[答案](1)ac(2)金属丝的长度三、电路选择1．待测电阻Rx，若Rx＞eq\r(RA