人教版高中物理精讲精练-必修3专题强化一：高中电学计算问题 （解析版）.docxVIP

专题强化一：高中电学计算问题

【题型归纳】

题型一：电功和电功率的计算

1．（2023秋·湖南岳阳·高二统考期末）在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为，滑动变阻器的全值电阻，滑片P可在a、b两端点间滑动，定值电阻，则（）

??

A．电阻R两端的电压调节范围为0～7.5V

B．滑片P位于a、b连线的中点时，电阻R两端的电压为5V

C．滑片P位于a点时，变阻器消耗的功率为10W

D．电路中的最大电流为1.5A

【答案】D

【详解】A．c、d间的电压恒为，所以电阻R两端的电压调节范围为0~10V，A错误；

B．触头P位于a、b连线的中点时，电阻R与R0的RPb并联，电阻值为

并联后R两端的电压为

B错误；

C．触头P位于a点时，变阻器R0消耗的功率，由电功率公式为

C错误；

D．触头P位于a点时，电路中的电阻最小，电流最大，此时总电阻电阻为

此时电路中的电流为

所以D正确。

故选D。

2．（2022秋·北京西城·高二北师大二附中校考阶段练习）三个定值电阻的阻值分别为、、，额定功率分别为、、，它们分别组成如图甲、乙所示的电路，则下列说法中正确的是（）

A．图甲两端允许加的最大电压为

B．图甲电路允许流过的最大电流为

C．图乙两端允许加的最大电压为

D．图乙电路允许消耗的最大功率为

【答案】B

【详解】根据题意，的额定电压为

的额定电流为

同理可得

，

，

A．由以上分析可知，图甲两端允许加的最大电压为10V，故A错误；

B．当图甲所示电路两端加10V电压时，通过的电流为最大电流为

故B正确；

C．图乙所示电路图，与并联的两端允许加的最大电压为10V，此时允许通过的最大电流为

故此时图乙所示电路两端所加最大电压为

故C错误；

D．当图乙两端加17.5V电压时，图乙消耗的功率最大，为

代入数据

故D错误。

故选B。

3．（2023秋·四川巴中·高二统考期末）如图所示，a、b两只灯泡额定功率分别为100W、50W，额定电压均为110V，R为一定值电阻。将下列连接方式电路的c、d两端分别加上220V的电压时，两灯泡都可能正常发光是（）

A． B． C． D．

【答案】C

【详解】AB．图中一灯泡与电阻串联后再与另一灯泡并联，a、b两灯泡两端的电压不相等，不可能都正常发光，故AB不符合题意；

CD．a、b两只灯泡额定功率分别为100W、50W，额定电压均为110V，由

可知b灯泡电阻较大，应与电阻R并联后，再与a灯泡串联，当并联总电阻与a灯泡电阻相同时，此时两灯泡两端电压都是110V，两灯泡都正常发光，故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

题型二：焦耳定律

4．（2022秋·浙江绍兴·高二统考期中）如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体乙刚好能嵌入导体甲，导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）

A．导体丙的电阻最大

B．导体甲两端的电压最大

C．导体乙消耗的电功率最大

D．三段导体在相等时间内产生的热量相等

【答案】D

【详解】A．由题知三个导体电阻的电阻率ρ相同，长度l相同，根据电阻定律

可知，比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得

，，S丙=L2

所以三个电阻的阻值相等，A错误；

BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，根据串联电路的特点，流过它们的电流相等，则根据

，，

可知各自两端的电压、消耗的电功率、在相等时间内产生的热量均相等，BC错误，D正确。

故选D。

5．（2022秋·山东济南·高二山东师范大学附中校考阶段练习）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比，已知流经导体a的电流为0.16A，电子的电荷量e=1.6×10-19C，下列说法正确的是（）

A．5s内有个自由电子通过导体a的横截面

B．a、b的电阻之比

C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比

D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比

【答案】A

【详解】A．5s内通过导体a的横截面的自由电子数为

故A正确；

B．根据电阻定律可得a、b的电阻之比为

故B错误；

C．根据电流的微观表达式

可得自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比为

故C错误；

D．根据焦耳定律可得相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比为

故D错误。

故选A。

6．（2022春·安徽·高二校联考阶段练习）充电宝为手机电池充电时，充电宝输出电能转化为手机电池的化学能和内能，等效电路如图所示。在充电开始后的时间t内，充电宝的输出电压U与输出电流I都可认为是恒定的，若手机电池的内阻为r，则t时间内（）

A．输出电流

B．充电宝自身的热功率为I2r

C．手机电池产生的焦耳热为

D．手机电池储存的化学能为UIt－I2rt

【答案】D

【详解】A．手机电池不是