1、简答题 实验表明,通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I =kU3的规律,其中U表示棒两端的电势差,k=0.02A/V3。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后,接在一个内阻可以忽略不计,电动势为6.0V的电源上。求:
(1)当串联的可变电阻器阻值R多大时,电路中的电流为0.16A?
(2)当串联的可变电阻器阻值R多大时,棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5?
参考答案:(1)25Ω
(2)250Ω
本题解析:画出示意图如下图所示。

(1)由I =kU3和I=0.16A,可求得棒两端电压为2V,因此变阻器两端电压为4V,由欧姆定律得阻值为25Ω。
(2)由于棒和变阻器是串联关系,电流相等,电压跟功率成正比,棒两端电压为1V,由I =kU3得电流为0.02A,变阻器两端电压为5V,因此电阻为250Ω。
本题难度:一般
2、选择题 小史家的电视机在待机状态下耗电功率为5W,每天待机时间为20h。若将一天待机所耗电能用于额定功率为8W的节能灯照明,可照明的时间约为
A.5h
B.8h
C.12h
D.20h
参考答案:C
本题解析:两者消耗的电能相同,即
,解得:
故选C
点评:关键是把握
公式
本题难度:一般
3、计算题 (12分)某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下:

(1)求驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=1.5×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
参考答案:⑴
(2)0.045(3)101m2
本题解析:⑴
⑵?
?
?
⑶当太阳光垂直电磁板入射式,所需板面积最小,设其为S,距太阳中心为r的球面面积

若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为
,则

设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,
所以 
由于
,所以电池板的最小面积

点评:本题难度中等,对于非纯电阻电路欧姆定律不再适用,但消耗电功率依然是UI的乘积,求解第3问时从能量守恒定律考虑问题是关键,注意太阳的发射功率以球面向外释放
本题难度:一般
4、选择题 已知两电阻R1、R 2的I-U图线如图14-5-5所示,把R 1、R2并联接到一电源上,R1消耗的功率为6 W,则电源输出的功率是( )

图14-5-5
A.8 W
B.10 W
C.15 W
D.22 W
参考答案:B
本题解析:由U-I曲线得知R1=8Ω,R2=12Ω,并联时P1=U 2/R1="6" W,故U2=48,则P2=U2/R 2=4W,所以P总=P1+P2="10" W.?
本题难度:简单
5、选择题 14在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R0为一定值电阻,闭合电键S,当可变电阻R=10Ω时,电压表读数为2V。当可变电阻R=8Ω时,电压表的读示数为U,则下列说法正确的是(?)

A. 电压表的示数U可能为1.9V.
C.当R减小时,电源的输出功率一定要减小
D.当R减小时,电源的效率一定要减小
参考答案:AD
本题解析:两次变化过程中如果电流不变,为0.2A,则当可变电阻变为8Ω时电压变为1.6V,但随着电阻的减小干路电流增大,所以电压表示数一定大于1.6V,A对;B错;当外电阻与电源内阻相等时电源输出功率最大,由于变化过程中外电阻与电源内阻的关系不确定,所以电源输出功率的变化不能判断,由于电源的效率随着外电阻的增大而增大,所以当R减小时,电源的效率一定要减小,D对;
点评:本题难度较大,关键是要注意到当R的阻值发生变化后电路中的电流也已经发生变化,要掌握电源输出功率与外电阻的关系,当外电阻与内阻接近时输出功率增大,电源效率随着外电阻的增大而增大
本题难度:一般