高中物理选修3-1全册知识点+基础练习+强化训练整理汇编(精编含答案) 下载本文

C.逐渐减小 D.先减小,后增大

解析:从图中容易看出滑片P在变阻器的左端与右端时AB间总电阻是相等的,因此只要能比较出滑片P在变阻器中间某一位置时的总电阻与滑片P在变阻器端点时的总电阻的大小,即可作出判断,又因为变阻器的阻值没有限定,所以可赋予各种可能值,因此用赋值法来解更为简捷.

设R1和R2的阻值为R0,滑动变阻器的阻值为2R0,C为变阻器的中点. (1)当P位于变阻器左(或右)端时,R1(或R2)短接. RAB=

2R0·R02

=R0. 2R0+R03

R0R0

(2)当P位于C点时RAB=+=R0,故B项正确.

22

10.欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A.电池组(3 V,内阻1 Ω)

B.电流表(0~3 A,内阻0.012 5 Ω) C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125 Ω) D.电压表(0~3 V,内阻3 kΩ) E.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ) F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A) G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,额定电流0.3 A) H.开关、导线

(1)上述器材中应选用的是________________.(填写各器材的字母代号) (2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法. (3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I=________A,U=________V.

(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.

解析:电源电动势3 V,内阻1 Ω,待测电阻约为5 Ω,直接接在电源两极,电流约为0.5 A,滑动变阻器串联接入电路中后电流会变小,所以电流表量程选0~0.6 A即可,这样电流表选C.由于电源电动势为3 V,所以电压表量程满足0~3 V即可,这样电压表选D.选用滑动变阻器G时最大电流超过0.3 A会烧毁,所以不能用,必须选滑动变阻器F.电压表D的内阻RV为3 kΩ,电流表内阻Rg为0.125 Ω,而待测电阻约为5 Ω,这样电压表D的内阻远大于待测电阻,所以选用电流表外接法时相对误差较小.为使电流能在0~0.5 A范围内改变, 所以选用分压式接法.

答案:(1)A、C、D、F、H(2)外(3)0.48 2.20 (4)见下图

第5节 焦 耳 定 律

1.所谓电流做功,实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功. 2.电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积,即W=IUt.

3.单位时间内电流所做的功叫做电功率.电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积,即P=IU.

4.电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能. 5.电热Q=I2Rt,热功率P=I2R.

6.若电路中有电动机或电解槽,电能除转化为内能外,还转化为机械能或化学能,它们之间遵从能量守恒.

?基础巩固

1.下列关于电功的说法中正确的是(C)

A.电流通过用电器时,只有把电能转化为机械能时才做功

B.电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻

C.加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多

D.电流做功的过程,实际上是把其他形式的能转化为电能的过程 解析:这是对电功概念的辨析.电功就是电流做功,电功的大小与导体两端的电压、电流和通电时间有关,与电阻无关.电流做功的过程就是把电能转化为其他形式能的过程.各种用电器做功时就是把电能转化为其他形式的能,如电饭锅是把电能转化为热能,电动机把电能转化为机械能.

2

UW2

2.(多选)关于四个公式①P=UI;②P=IR;③P=;④P=,下列叙述正

Rt

确的是(AB)

A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B.公式②适用于任何电路的热功率的计算 C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D.以上均不正确

WU

解析:P=UI、P=适用于任何电路的电功率的计算,而P=I2R、P=只适

tR用于纯电阻电路的电功率的计算,故A正确,C错误.P=I2R适用于任何电路的U2

热功率的计算,P=UI、P=只适用于纯电阻电路的热功率的计算,故B正确.

R

3.甲、乙两只普通照明灯炮的铭牌如图所示,下列说法中不正确的是(A)

2

A.甲灯的实际功率一定总是40 W

B.将乙灯接入110 V电路中,它的额定功率仍为60 W C.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大 D.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少

解析:照明灯泡的铭牌上标记的是额定电压和额定功率,由于灯泡随着电压的升高电流增大,灯丝的电功率将会增大,于是温度升高,灯丝电阻率也随之增大,所以电阻增大.当工作电压不是220 V时,灯泡的实际功率不再是额定功率,但额定功率不会随电压变化而变化.

4.一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V.若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端,则灯泡消耗的电功率(B)

A.等于36 W B.小于36 W,大于9 W C.等于9 W D.小于9 W

U2

解析:白炽灯在正常工作时的电阻为R,由P=得R=36 Ω,当接入18 V

RU2182

电压时,假设灯泡的电阻也为36 Ω,则它消耗的功率为P== W=9 W,但

R36是当灯泡两端接入18 V电压时,它的发热功率小,灯丝的温度较正常工作时的

温度低,其电阻率小,所以其电阻要小于36 Ω,其实际功率要大于9 W,故B项正确.

5.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是(A) A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多 U2

B.W=UIt适用于任何电路,而W=IRt=t只适用于纯电阻电路

R

2

C.在不是纯电阻的电路中,UI>I2R D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路

W

解析:电功率公式为P=,功率越大,表示电流做功越快.对于一段电路,

tP?P?2

有P=IU,I=,焦耳热Q=??Rt,可见Q与P、U、t都有关.所以,P越大,

U?U?U

Q不一定越大,A错.W=UIt是电功的定义式,适用于任何电路.而I=只适用R于纯电阻电路,B对.在非纯电阻电路中,电流做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W>Q,即UI>I2R,C正确.Q=I2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,D正确.

6.(多选)关于电功和电热.以下说法正确的是(CD) A.外电路电流做的功一定等于电热 B.外电路中电流所做的功一定大于电热

C.只有在外电路是纯电阻的情况下电功才等于电热 D.当外电路不是纯电阻时,电功大于电热

解析:对于非纯电阻电路,电流做的功转化为电热和其他能量,A错;当外电路为纯电阻电路时,电流做的功等于电热,B错;同理CD对;故选CD.

?能力提升

7.两盏额定功率相同的灯泡A和B,其额定电压UA>UB,则下列说法正确的是(D)

A.两灯正常发光时,灯泡的电流IA>IB B.两灯电阻RA