16.1电流做功 练习
一、单选题
1．王老师的新家买了250W的电视机一台,300W的洗衣机一台,100W的电冰箱一台,2200W的柜式空调机一台,250W的电脑一台,800W的电饭锅一只,40W照明灯8盏．请为王老师选择一种合适的电能表
A．220V 5（10）A
B．220V 10（20）A
C．220V 15（30）A
D．220V 20（40）A
2．在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小惠连接了如图所示的电路，以下说法中错误的是（ ）
A．此电路探究的是电功与电压的关系
B．实验中，通过灯泡的亮度反映电功的大小
C．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用
D．移动滑动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系
3．如下单位中哪一个不是电功的单位
A．J B．kW·h C．A2·Ω D．V·A·S
4．下列单位不是电能单位的是
A．度 B．焦耳 C．欧姆 D．千瓦时
5．图中，电能表的示数为
A．17.6 kW h B．217.6 kW h C．20.6 kW h D．2017.6 kW h
6．下列用电器中，工作时主要把电能转化为机械能的是（ ）
A．电灯 B．电饭锅 C．电热水壶 D．电动自行车
7．在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让图甲所示空调工作3min，测得电能表指示灯闪烁120次。若只让图乙所示的电视机工作12min，则电能表指示灯闪烁的次数最可能是（ ）
空调 电视机
额定电压 220V 220V
额定功率 1200W 120W
A．8次 B．16次 C．32次 D．48次
8．下列说法中正确的是（ ）
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能
B．电风扇工作时，将机械能转化为电能
C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D．给干电池充电时，将电能转化为化学能
二、多选题
9．充电宝内部主要部件是锂电池，充电宝铭牌上标注了锂电池的电压和容量，民航局规定严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝乘机，则电压为3.7V、容量为下列数值的充电宝可以带上飞机的是（ ）
A．10000mA·h B．40000mA·h C．50A·h D．30A·h
10．有一种电热写字板如图，上面是一块透明玻璃，下面是一块小电热毯，关于这种电热写字板的说法正确的是（ ）
A．电热写字板工作时，温度升高是因为电流做了功
B．打开电热写字板，玻璃的上表面会出现结雾的现象
C．通电后用手摸电热写字板觉得暖和是做功改变了手的内能
D．电热写字板能较快升温原因之一是由于玻璃的比热容较小
三、判断题
11．小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA h，该手机的待机电流为15mA，则最长待机时间为200h。( )
四、填空题
12．通过甲、乙两个电阻的电流随其两端电压变化的情况如图所示．由图可知，电阻值比较大的是 ；把它们串联在电路中，当甲消耗的电能为时，乙消耗的电能为 ．
13．如图所示是某同学家电能表上个月底的示数．如果他家这个月消耗了100kW·h的电能，则本月底电能表示数应该是 kW·h。单独接入某用电器工作一段时间，电能表的转盘转过20圈，该用电器消耗 kW·h的电能，合 J。
14．如果电熨斗的电阻为110Ω，它在家庭电路中工作1min消耗的电能是 J，电熨斗与电视机是 联的。
15．小明同学在家中拍到一张电能表照片，此电能表的标定电流为 ；拍照片时，小明家已消耗的电能为 ．
16．学校照明电路的电压为 V；电路中同时工作的日光灯越少，电能表示数的变化越 （选填“慢”或“快”）；教室里的日光灯与电风扇是 （选填“串联”或“并联”）连接的。
五、实验题
17．
（1）如图所示，甲图中停表示数为 s；乙图中体温计示数为 ℃；丙图中电能表示数为 kW h；
（2）小红用图丁所示装置“测量小车平均速度”，小车从斜面A处由静止开始下滑，在A、B、C处均有电子显示时间（数字表示“时：分：秒”），用刻度尺测出小车在不同路段的路程。小车通过AB段路程是 m，AC段平均速度是 m/s，分析图中数据发现，小车全程做 直线运动（选填“匀速”、“加速”或“减速”）。
18．（1）如图所示，图甲中木块的长度为 cm；图乙中电能表的读数为 kW h；图丙中秒表的读数是 s；
（2）在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。
①图B为某时刻的温度，其示数为 。
②分析图C可知，吸收相同热量， 液体升温更高； 液体更适合作汽车发动机的冷却液。
③若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2:1，则甲、乙液体的比热容之比为 。
A．B．C．
六、综合题
19．小明按如图1所示电路图做实验，闭合开关，两表读数如图2所示，工作10s后，L突然烧断，L烧断后两表示数如图3所示。
(1)L烧断后，定值电阻R两端的电压为 ；R的阻值是多少 ？
(2)L烧断前，流过R的电流是多少 ？
(3)L烧断前，L在工作的10s内大约消耗了多少电能 ？
(4)L烧断后，流经R的电流 （选填“变大”、“不变”、“变小”），依据是 。
20．小明的爸爸新买了一辆燃油摩托车，细心的小明观察了摩托车的仪表盘如图甲所示，发现这辆摩托车和家里原有的汽车的仪表盘不一样，它只有速度表和转速表，而缺少了能显示油箱内油量多少的油量表。小明通过上网查阅资料得知，摩托车在行驶过程中，油箱内的油量得不到实时监测，可能遇到突然没油的情况，此时如果不及时加油，油泵会“裸露”于燃油表面，无法及时散热导致损坏。在跨学科实践活动中，小明请实践小组的同学们和自己一起设计一只能实时监测油箱内油量的油量表。
下面是该小组同学们交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
（1）设计能实时监测油箱内油量多少的油量表电路；
（2）优化油量表的电路。
【项目实施】
（1）设计能实时监测油箱内油量多少的油量表电路
小组的同学们讨论到：如何将油量的变化转化为仪表示数的变化呢？利用所学的欧姆定律相关知识，同学们以电阻的大小变化为突破口，准备选用电流表的示数直观反映油量的变化。起初同学们设计了如图乙所示电路，经过讨论发现增加一个定值电阻更为合理，于是将图乙电路改进成如图丙所示电路。其中定值电阻的作用是 ；
（2）优化油量表的电路
小明和同学们将自己设计摩托车油量表的想法告诉了物理老师，老师帮助同学们找到了一个油箱中油浮子的模型。老师介绍其基本结构和组成部分如图丁所示，引导同学们将油浮子变阻器的结构与电路设计相结合，应用滑动变阻器、杠杆、浮力和欧姆定律等相关知识，进一步完善、优化油量表的电路设计；
请你在图戊中帮助小明将电路连接完成，使油量增多时，油量表（由量程为0~0.6A的电流表改装而成）示数会增大；( )
【项目拓展】
图戊电路中，已知电源电压为12V，加满油时，滑动变阻器接入电路阻值为0，油量表指针指在最大刻度处，则R0的阻值是 Ω。图戊电路中，加满油时，R0工作8s电流做了 J的功。若小明爸爸驾驶摩托车行驶一段路程消耗了3L汽油，则这些汽油完全燃烧可放出热量为 。（某型号汽油的密度为（汽油的热值为）
七、计算题
21．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具。如图所示，它可以电动骑行，也可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。
(1)当林红同学到达如图所示标志牌处时，则骑行到八一大桥最快要多久？
(2)当50 kg的林红同学骑行时，轮胎与地面的接触面积至少是多少？（g取10 N/kg）
(3)表中“12 A·h”表示蓄电池充满电时储存的电荷量，相当于“It”的值。则蓄电池充满一次电后，可正常骑行多长时间？
整车 整车质量 40 kg
最高车速 ≤30 km/h
最大噪声 ≤62 dB
轮胎承受最大压强 2×105 Pa
蓄电池 电压 48 V
容量 12 A·h
电动机 额定电压 48 V
额定功率 240 W
22．某电热淋浴器铭牌中的主要参数如表所示，在正常工作时，将满一桶水从20℃加热到70℃需要50min[c水＝4.2×103J/（kg ℃）1L＝1dm3]．求：
额定电压 220V
额定功率 3000W
额定频率 50Hz
额定容积 36L
（1）水吸收的热量是多少？（2）我们把水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率，求该淋浴器的热效率是多少？
参考答案：
1．D
【分析】（1）电能表上有两个重要的参数额定电压U和电流I，根据电功率的计算公式P=UI就可以算出电能表允许接入的最大电功率；
（2）家庭电路中的各用电器是并联的，电路中的总功率等于所有电器功率的和，选择电能表时，这个总功率应不大于电能表的功率．
【详解】王老师家中所用用电器同时工作时的总功率为：P总=250W+300W+100W+2200W+250W+800W+40W×8=4220W；
A中电能表的最大功率：P=UI=220V×5A=1100W<4220W，故该选项不符合题意；
B中电能表的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W<4220W，故该选项不符合题意；
C中电能表的最大功率：P=UI=220V×15A=3300W<4220W，故该选项不符合题意；
D中电能表的最大功率：P=UI=220V×20A=4400W>4220W，故该选项符合题意；
故选D.
2．D
【详解】由电路图可知，两灯泡与滑动变阻器串联，两电压表分别测两灯泡两端的电压。
A．因串联电路中各处的电流和通电时间相等，所以根据
W=UIt
可知，此电路可以探究电功与电压的关系，故A正确，不合题意；
B．灯泡越亮、实际功率越大，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多，所以我们可以通过灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少，故B正确，不合题意；
C．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用，故C正确，不合题意；
D．探究电功与电流的关系时，应控制电压和通电时间相同，移动滑动变阻器的滑片时，通过灯泡的电流和灯泡两端的电压均改变，所以不能探究电功与电流的关系，故D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】试题分析：焦耳（J）是电功的国际单位，A符合题意；根据W=Pt可知，电功率、时间单位的乘积也是电功的单位，即kW h是电功单位，B不符合题意；根据P=I2 R可知，A2 Ω是安培的平方与欧姆的乘积，是电流平方与电阻相乘，是电功率的单位，C符合题意；由公式W=UIt可知，V·A·S是电功的单位，D不合题意，故选C．
考点：电功
4．C
【详解】A. 度，即千瓦时，是电能表计量电能的单位；
B. 焦耳，是功、能、热量、电能的单位；
C. 欧姆，是电阻的单位；
D. 千瓦时，是电能表计量电能的单位；
故选C．
5．D
【详解】根据电能表的读数方法，读图可知，此电能表的读数为2017.6kW h.
点睛：电能表是测量消耗电能多少的仪器，最后一位示数是小数位，其单位是kW h，由图示电能表可读出其示数．
6．D
【详解】A．电灯把电能转化为光能和内能，故A不符合题意；
BC．电饭锅和电热水壶都是把电能转化为内能，故BC不符合题意；
D．电动自行车把电能转化为机械能，故D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】挂式空调功率为1200W=1.2kW，液晶电视机的功率为120W=0.12kW，空调工作3min消耗电能为
电视机工作12min消耗的电能为
设此段时间电能表指示灯闪烁的次数为n，则
解得n=48，故ABC不符合题意，故D符合题意；
故选D。
8．D
【详解】A．电饭锅工作时，将电能转化为内能，故A错误；
B．电风扇工作时，将电能转化为机械能，故B错误；
C．干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，故C错误；
D．给干电池充电时，将电能转化为化学能，故D正确。
故选D。
9．ABD
【详解】由题意知，允许带上飞机的充电宝的最大容器
而
10000mA·h=10A·h，40000mA·h=40A·h
故ABD符合题意，C不符合题意。
故选ABD。
10．AD
【详解】A、消耗电能的过程即电流做功的过程，所以电热写字板的温度升高，是由于电流的热效应造成的，故该选项正确；B、冬天打开电热写字板，玻璃的上表面温度较高，所以水蒸气不会遇冷液化成小水滴，故该选项错误；C、冬天打开电热写字板觉得暖和是热传递改变了手的内能的，故该选项错误；D、由于玻璃的比热容较小，所以相同质量的玻璃和其他物质相比较时，在吸收相同热量的情况下，玻璃的比热容小，即其温度变化大，所以玻璃会很快升温，故该选项正确．故选AD．
点睛：（1）电流具有热效应、磁效应和化学效应；（2）比热容实质就是指物体的吸热能力，所以在分析时结合公式Q＝cm△t进行判断即可；（3）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；（4）所谓的雾，实际就是一些小水滴，即是由于水蒸气遇冷液化而成的，故分析该题是否能形成雾即可判断．
11．正确
【详解】由题意可知，小充爸爸手机电池的容量为3000mA h，该手机的待机电流为15mA，则最长待机时间
故题中说法是正确的。
12． 乙 5
【详解】从图象可知：当电压为2V时,通过甲的电流大于通过乙的电流,所以甲的电阻小，乙大：R甲==4Ω, R乙==10Ω，(2)串联时,通过的电流相等,在通电时间相同的情况下
根据W=I2Rt可知甲乙消耗的电能之比是2:5，所以当甲消耗的电能为2J 时，乙消耗的电能为5J ．
13． 1223.4 0.01 3.6×104
【详解】[1]消耗电能
W=W1-W2
月底电能表示数
W1=W+W2=100kW·h+1123.4kW·h=1223.4kW·h
[2][3]转盘转动20转消耗电能
14． 26400 并
【详解】[1]家庭电路的电压为
通过电烙铁的电流为
电熨斗工作1min消耗的电能为
[2]电熨斗与电视机之间可以独立，互不影响，所以它们是并联的。
15． 5A 931.6kW h
【分析】从电能表中参数“220V、5（10A）”知道电路的额定电压（220V）和电路中的额定最大电流（5A），从表盘上读出电能表的示数．
【详解】5(10A)告诉我们：电能表的额定最大电流(平时允许通过的最大电流)为5A，短时间内允许通过的最大电流为10A；从表盘读数：931.6kW h
16． 220 慢 并联
【详解】[1]我国照明电路的电压为220V。
[2]电路中同时工作的日光灯越少，电路中总功率越小，在相同时间内消耗电能越少，故电能表示数变化越慢。
[3]因日光灯和电风扇之间互不影响，则它们是并联连接的。
17． 337.5 36.7 5637.8 0.400 0.16 加速
【详解】（1）[1]在秒表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“5”和“6”之间，偏向“6”一侧，所以分针指示的时间为
在秒表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，所以秒针指示的时间为37.5s，即秒表的读数为
[2]由图乙可知，体温计的分度值为0.1℃，示数为36.7℃。
[3]由图丙可知，电能表的示数：5637.8kW h。
（2）[4][5][6]图中刻度尺的分度值为1cm，需估读到分度值的下一位，由图可知
，，，，，
则AC段平均速度
小车在上半段路程和下半段路程的距离相同，下半段运动时间变短，速度变大，所以小车是做加速运动。
18． 1.95 201.9 335 39℃ 乙 甲 3:2
【详解】（1）[1]图1甲中刻度尺的分度值为1mm，物体左侧与1.00cm对齐，右侧与2.95cm刻度对齐，则物体的长度为
l＝2.95cm-1.00cm＝1.95cm
[2]电能表最后一位是小数位，单位是kW·h，图乙中电能表的读数为210.9kW·h。
[3]在秒表的中间表盘上，一个小格代表1min，此时分针指示的时间为5min；在秒表的大表盘上，一个小格代表1s，指针在35s处，则秒针指示的时间为35s，所以秒表的读数为
5min35s＝335s
（2）①[4]图中温度计分度值为1℃，图B为某时刻的温度，其示数为39℃。
②[5][6]分析图C可知，吸收相同热量（加热相同时间），乙液体升温更高，根据比较吸热能力的方法，甲的吸热能力强；根据，质量相同的甲乙两种液体，升高相同的温度，因甲的比热容大，甲吸热多，故甲液体更适合作汽车发动机的冷却液。
③[7]若甲、乙液体从图C所示的初温（20℃）分别升高到40℃和35℃，甲、乙液体升高的温度分别为和，吸收热量之比为2:1，则甲、乙液体的比热容之比为
＝＝×＝×＝×＝3:2
19． 2.4V 10Ω 0.16A 4.8J 变大 见解析
【详解】(1) [1][2]当L突然烧断后，电压表测电阻R的电压，电流表测通过它的电流，由图3，电压表选用小量程，分度值为0.1V，烧断后电压为2.4V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，烧断后电流为0.24A，则R的阻值是
R===10Ω
R的阻值为10Ω。
(2)[3]因定值电阻的阻值不变，L烧断前，由图2，电压表选用小量程，分度值为0.1V，烧断前后电压为1.6V，所以烧断前流经定值电阻的电流
IR===0.16A
烧断前流过R的电流是0.16A。
(3)[4]L烧断前，电流表测干路的电流，由图2，电流表选用小量程，分度值为0.02A，干路电流为0.46A，则通过L的电流为
IL=I-IR=0.46A-0.16A=0.3A
在工作的10s内大约消耗了多少电能
W=U′IRt=1.6V×0.3A×10s=4.8J
L烧断前，L在工作的10s内消耗4.8J的电能。
(4)[5][6]由图2、3可知，L烧断前后R两端的电压变大，而R的阻值不变，由公式I=可得，通过R的电流变大。
20． 保护电路 20 57.6
【详解】（1）[1]按照设计电路，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，线路中的电流过大，会烧坏电流表，因此串联接入一个定值电阻，对电路起保护作用。
（2）[2]当油量增多时，电流表示数要增大，就说明滑动变阻器接入电路的电阻要减小，按照要求，设计电路图如下图所示，当油浮子上升时，滑杆向上，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流增大，因此油量表会变大。
[3]由题可知，电源电压是12V，电流表的示数是0.6A，则R0的阻值是
所以R0的大小是20Ω。
[4]R0工作8s电流所做的功：
[5]汽油的质量是
汽油完全燃烧所放出的热量是
21．(1)0. 2h；(2)4. 5×10-3m2；(3)8640s。
【详解】(1)由图中标志牌可知，到八一大桥路程
s=6km
以最高车速
v=30 km/h
骑行，骑行到八一大桥所用的时间
t==0.2h
(2)林红同学骑行时，轮胎对地面的压力
F=(m车+ m人)g=(40 kg+50 kg)×10 N/kg=900 N
轮胎与地面的接触面积
S==4.5×10-3m2
(3)蓄电池储存的电能
W=UIt′=48V×12 A×3600s=2.0736×106 J
正常骑行时间
t″==8640s
答：(1)当林红同学到达如图所示标志牌处时，则骑行到八一大桥最快要0.2h；
(2)当50kg的林红同学骑行时，轮胎与地面的接触面积至少是4.5×10-3m2；
(3)蓄电池充满一次电后，可正常骑行8640s。
22．（1）7.56×106J（2）84%
【分析】（1）根据表中数据，由密度公式求出水的质量；
根据求出水从20℃加热到70℃水吸收的热量（有用能量）；
（2）根据 求出加热水消耗的电能（总能量），根据 得出淋浴器加热时的热效率．
【详解】（1）水的质量：；
水吸收的热量（有用能量）：
；
（2）正常工作50min加热水消耗的电能（总能量）：；
电热淋浴器加热时的热效率： ．
答：（1）7.56×106J；（2）84%．
