物理沪科版（2024）第十七章 电流做功与电功率第一节 电流做功练习

这是一份物理沪科版（2024）第十七章 电流做功与电功率第一节 电流做功练习，共13页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示的四种家用电器中，主要将电能转化为机械能的是（ ）
A . 电饭锅
B . 电熨斗
C . 电风扇
D . 电水壶
2.我国将于2015年元旦起停止销售40W和60W等种类的白炽灯，而改用节能的荧光灯、LED灯等“能效比”更高的节能灯．改用节能灯的原因是（ ）
A . 相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间，白炽灯消耗的电能多
B . 相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间，白炽灯消耗的电能少
C . 相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能，节能灯发出的光更亮
D . 相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能，节能灯发出的光更暗
3.物理源于生活，又服务于生活。下列对生活中常见的数据估测符合实际的是（ ）
A . 我国家庭电路的电压是380V
B . 一节干电池电压为2V
C . 空调工作的电流约为5A
D . 写字台灯工作的电流约为5A
4.如图甲是小明设计的自助探究实验电路，灯泡L在安全范围内的伏安特性曲线如图乙，电源电压恒为 4．5V ， 滑动变阻器R的最大阻值 20Ω ， 电流表量程 0~0．6A ， 电压表量程 0~3V。下列是小明对此电路通过计算分析作出的几个判断，其中正确的是（ ）
甲 乙
A . 变阻器滑片右移时电流表示数变大，电压表示数变大，灯泡亮度变亮
B . 变阻器滑片右移时电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡亮度变暗
C . 为保证电路各元件安全，滑动变阻器的阻值只能在 5Ω~10Ω之间调节
D . 在安全调节过程中滑动变阻器消耗的最小电功率是0．9W
5.如图甲所示，定值电阻R 1和R 2串联在电源电压为U的电路中，闭合开关S，R 2在10s内产生的热量为5J；定值电阻R 1和R 2并联在电源电压为2U的电路中，如图乙所示，闭合开关S，R 2在10s内产生的热量为180J，下列说法正确的是（ ）
A . 图甲中，R1与R2两端电压之比为1∶2
B . 图甲中通过R1的电流与图乙中通过R1的电流之比为2∶3
C . 相同时间内，甲、乙电路中R1消耗的电能之比为5∶36
D . 甲、乙电路的总功率之比为1∶18
6.电功和电功率的单位分别是（ ）
A . kW·h J B . kW W C . J W D . kW kW·h
7.下列将电能转化为机械能的是（ ）
A . 电风扇工作
B . 发电机发电过程
C . 电热器工作
D . 手机电池充电的过程
8.如图是某个电能表的表盘示意图，由此你能得到的正确信息是（ ）
A . 这是一个用来测量电功率的仪表
B . 这个电表现在的读数是5546.7kW·h
C . “220V”说明这个电能表也能够接入110V电压的电路中正常使用
D . “1600imp/kW·h”是表示电能表上的指示灯闪烁1次消耗的电能是1600千瓦时
9.关于电流做功，下面的说法中正确的是（ ）
A . 通过导体的电流越大，电流做的功越多；
B . 导体两端的电压越大，通过的电流越大，电流做的功越多；
C . 导体两端的电压和电流一定时，通电的时间越长，电流做的功越多；
D . 以上说法都不正确。
10.小明正常使用的手电筒灯泡忽然坏了，他马上买了一只新灯泡换上，通电后发现新灯泡的亮度比原来的灯泡暗了许多。以下的猜想正确的是（ ）
A . 新灯泡的额定功率比旧灯泡的额定功率大
B . 新灯泡的额定电压比旧灯泡的额定电压小
C . 新灯泡的实际功率比旧灯泡的额定功率小
D . 新灯泡的实际功率比旧灯泡的实际功率大
二、多选题
1.已知小明所在班级上月底电能表的示数为1290.7kW·h，下图是该月底的电能表的示意图，则下列相关说法正确的是（ ）
A . 教室里所开的灯越多，电能表的转盘应转得越快
B . 教室里电路允许的最大总功率为2200W
C . 上个月教室内用电器消耗的总电能为550度
D . 若转盘转了1600转，则该段时间内消耗的电能为2度
2.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝R 1=48.4Ω，R 2=435.6Ω。小滨为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。下面说法正确的是（ ）
A . 开关S接“l”时， 电热壶为“保温”挡位
B . 电热壶的加热额定功率为 100W
C . 测量时电热壶的实际加热功率为 800W
D . 电热壶在额定电压下，保温 10min消耗的电能为6×104J
3.灯泡L上标有“6V 6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电路电压为10V不变，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”，则下列说法正确的是（ ）
A . 灯泡L正常发光时，电压表的示数为6V
B . 当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为9V
C . 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D . 为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W
4.LED灯是一种新型的环保节能灯．小明妈妈为他买了一款LED护眼灯，此款灯额定电压为24V，额定功率为8W，它正常发光时与“PZ220﹣60”的白炽灯正常发光时的亮度相当．有关这款灯下列说法正确的是（ ）
A . 该灯发光柔和，可治疗用眼疲劳
B . 该灯工作时主要将电能转化为内能
C . 该灯正常工作时的电流为3A
D . 1度电可供该灯正常工作125h
5.一盏灯标有“36V 40W”的字样，下列说法正确的是（ ）
A . 该灯的额定电压是36V
B . 该灯发光时的电功率是40W
C . 该灯正常发光时的电阻是42.4Ω
D . 当通过该灯的电流是1A时，它的实际电功率小于40W
6.如图，电源两端的电压U不变，闭合开关S，当“12V 1W”小灯泡正常发光时（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的电功率为P 1；移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为3W时，滑动变阻器的电功率为P 2 ． 则下列说法中不正确的是（ ）
A . 通过小灯泡的电流减小了0.5A
B . P12P2
D . 小灯泡两端的电压减小了6V
三、填空题
1. 小明学习了电能表的知识后，回到家里观察自家电能表的示数是 ，过一段时间后，小明家电能表的示数如图所示，则小明家这段时间消耗的电能是 ________ kW·h；若小明只让家中一个用电器工作，观察到30min电能表的转盘转了30转，则该用电器的功率是 ________ W。
2.用电器与控制它的电键是 ________ 的（选填“串联”或“并联”），它工作时将电能转化为 ________ 能，其所消耗的电能是远方的发电站通过 ________ 输电线输送至用电区的（选填“高压”或“低压”）．
3.小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过 ________ W；当家里只有电磁炉工作时，电能表在1min内转100r，则电磁炉在lmin内消耗的电能为 ________ J。
4.小刚将“220V 100W”的灯泡接在家庭电路中，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡（如图甲所示），发现发光的灯丝晃动了，这是由于 ________ 。该灯正常工作1h能使图乙中的电能表的指示灯闪烁 ________ 次。
5.小聪家的某测量工具如图所示，它是量度 ________ 的仪表；他家有一个规格为“220V；10W”的用电器，可能是 ________ （选填“台灯”“电饭锅”或“空调”），当电路中只有这一用电器正常工作20min，该表的脉冲指示灯闪烁 ________ 次。
6.小明在买微波炉时，听到两种说法：一种说法是微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费，另一种说法是微波炉很费电，微波炉一开就“烧保险”．前者是从 ________ 的角度说的，后者是从 ________ 的角度说的．（选填“电功”或“电功率”）
四、实验探究题
1.用串联的方法“探究电流做功与哪些因素有关”的实验电路，其中两容器完全相同，且都倒入了质量相同的煤油，两电阻丝阻值不同．
（1） 实验设计利用了能量转化的原理，即电流在做功过程中 ________ 能转化为 ________ 能．
（2） 实验时，利用“转换法”，通过观察 ________ ，就可以比较电流做功大小．
（3） 电路采用两不同阻值的电阻丝串联，目的是使 ________ ，这是用来研究电流做功跟 ________ （选填“电流”或“电压”）的关系．
2.实验桌上有如下实验器材：稳压电源（使用时电源电压保持不变）一个、电阻箱一个、滑动变阻器一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干．请用上述实验器材设计实验，证明“当电流一定时，电阻消耗的电功率P跟电阻R的关系为：P=kR（k为常量）”．画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据记录表．
3.小聪在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为 6V ， 小灯泡上标有“ 2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示实物图的连接 ________ ；
（2）正确操作后，小聪进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是 ________ ：
（3）第3次实验时电流表的示数如图乙所示，分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 ________ W。实验得出的结论是：小灯泡的亮度与它的 ________ 有关；
（4）分析表中信息，你推测小聪使用的滑动变阻器是 ________ （选填正确答案前的字母）。
A． 100Ω ， 0.3A B． 50Ω ， 0.4A C． 30Ω ， 0.5A D． 20Ω ，1A
五、计算题
1.疫情期间，小明家购买了一台额定电压是220V的电压力锅，它有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图甲所示。R 1、R 2都是加热电阻，加热挡时只有电阻R 1工作，加热功率为800W；保温挡时只有电阻R 2工作，电阻R 2＝1210Ω。S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求：
（1） R 1的阻值和压力锅的保温功率。
（2） 将1.5L水从20℃加热到60℃，水吸收的热量是多少？若压力锅的效率为84%。额定电压下，加热这些水，需要多少s？【ρ 水＝1.0×10 3kg/m 3 ， c 水＝4.2×10 3J/（kg•℃）】
（3） 用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独工作600s，图乙中的电能表转盘转了330转，请算出它的实际加热功率。
2.随着社会的发展，越来越多的中国家庭注意到消毒柜的重要性。目前，市场上每款消毒柜都有消毒和烘干两项功能，如图是某款臭氧式消毒柜的内部电路图，S 1为温控开关，S 2为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率为1200W，臭氧发生器的功率为100W。求：
（1）关闭柜门，门控开关S2闭合，臭氧发生器工作10min所消耗的电能；
（2）正常工作时通过石英加热管R的电流和它的阻值；
（3）若某次使用消毒柜时，使得20kg的不锈钢餐具从25℃加热到70℃，不计热量损失，正常工作需要加热多长时间？（c餐=0.44×103J/（kg·℃））

3.为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系，国务院办公厅于2022年5月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，将大力推动开发新能源，引导全社会消费绿色电力。下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数：
在该新能源电动车正常充电10min后，求：
（1）电动车获得的电能；
（2）若获得的电能由完全燃烧热值为 q=4.0×107J/kg的燃油来提供，需要该燃油的质量；
（3）若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为500N，电动车将电能转换为机械能的效率为60%，该车能行驶的路程。
4.电动自行车既经济又环保，越来越受人们的喜爱，它比普通自行车多了一个电瓶（蓄电池）和一个电动机。下表是某电动自行车的铭牌。
（1）不计能量损失，对电动自行车蓄电池充电时，充电电流是多大？
（2）如果体重是500N的人骑着这辆车，两个车轮与地面的接触面积是20cm2 ， 则车对地面的压强是多大？
（3）此人骑车以5m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍。则该电动自行车的牵引力是多大？这时电动机的功率是多大？
5.一规格为“2.5V 5W”的小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示，将它连入如图乙所示电路中，电源电压为6V保持不变。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）小灯泡正常发光时电路的总功率；
（3）当电流表的示数为0.15A时，滑动变阻器在1min内消耗的电能。
六、综合题
1.我国现阶段社会发展突飞猛进，综合国力增强，社会和家庭的用电量迅猛增加，这就给我国的输电线路提出了更高的要求．大家都知道，输电使用的金属导线有电阻，也会有电能损失，即Q损=I2Rt，或也称为损失功率，即P损=I 2R．在输送电功率，即P输=U I 不变的情况下，现在输电线路较长，为避免电能的损失，都采取高压输电的方法．输电电压U=110KV，即11万伏特的电压．我国各大发电站发出的都是三相电，即传输时是三条主线，请注意观察如图所示的输电线路场景图片．通过你所学习的知识，回答下列问题：
（1） 为减少输电线路上的损失功率，应采取的办法是 ________ 、 ；
（2） 请你说出采取高压输电的原理是 ________
（3） 从图片中可以看到，输电线路的三条主线中的一组导线中有金属支架相连，就是三相电中的一相电．传输一相电有的是用4根电线，有的是用6根电线，这样做的目的是 ________ ．
2.目前市场上出现了一种新型热水器﹣﹣空气能热水器，它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置．其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为Q 1 ， 消耗的电能为Q 2 ， 通过热交换使热水得到的能量为Q 3 ， 即Q 3=Q 1+Q 2 ， 所以它的热效率（ Q3Q2 的比值）可以达到300%～500%．问：[天然气的热值q=8.4×10 7J/kg，水的比热容为4.2×10 3J/（kg•℃）]
（1） 空气能热水器将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃，水吸收的热量是多少？
（2） 若空气能热水器的热效率是400%，将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃消耗的电能是多少？
（3） 这些热量相当于完全燃烧多少kg的天然气放出的热量．
3.老师上课经常用嗓过度，为保护老师们的嗓子，刘老师经常用如图1所示的养生壶熬梨汤。好奇的小封对它进行观察，发现除了正面的挡位开关，壶底部还有如图2所示的防干烧开关（受到压力过小时会断开）。当只闭合防干烧开关 S1时，处于保温挡；当再合加热开关 S2后，处于加热挡。用它烧水进行了相关研究，收集和记录数据如下表。请完成下列问题：
（1） 养生壶的保温功率数字看不清楚，请你利用观察到的信息求出保温功率 ________ ；
（2） 小双对养生壶的以下认识，你认为不合理的是______。
A . 养生壶的发热电阻有可能是用半导体材料制作而成
B . 为防止触电事故，在清洗养生壶前应该拔出插头
C . 水不宜超过最大加水量，因汤沸腾溢出后可能会造成短路
D . 养生壶工作时，它主要利用了电流的热效应来工作
（3） 某天，刘老师断开家中其他用电器，只接通该养生壶且处于加热挡2min，将2L水从 20℃加热至 32℃ ， 发现家中如图3所示的电能表转了100转。求此过程中该养生壶的实际加热效率 ________ 。
（4） 在以上探究的基础上，小双结合自己所学物理知识，她对养生壶内部的电路结构进行了分析推测并画出了几种可能得电路，你认为合理的是______。
A .
B .
C .
4.成都地铁线路四通八达，地铁已成为成都市民出行的主要交通工具。小蒲同学每天乘坐地铁上学，他看到地铁站的扶梯没有人站在上面时扶梯运行缓慢，有人站上面扶梯会加速到正常运行。为了弄清其中的奥秘，小蒲尝试设计了图甲所示电路来研究扶梯的工作原理。
（1）为了实现电梯无人时低功率运行，有人上扶梯时扶梯自动调整为正常运行模式，则当有人靠近雷达传感器R0时，R0的阻值应该 ________ ；
（2）若只将图甲中控制电路的雷达传感器安装在扶梯入口处，这种设计将 ________ 实现扶梯上有人时正常运行，无人时便缓慢运行（选填“能”或“不能”）；
（3）已知自动扶梯正常运行时的平均功率为11kW，扶梯缓慢运行时的功率为正常运行时平均功率的 120 ， 扶梯每天凌晨6：00开机，晚上24：00停止运行，设扶梯每天载客正常运行时间为开机总时间的 13 ， 则一部扶梯每天消耗电能为 ________ kW⋅h；
（4）通过观察，小蒲发现，上班高峰期扶梯上挤满了人，小蒲觉得电路中一定还有其他巧妙的设计，于是小蒲和他的小伙伴重新设计了如图乙所示的电路，你认为合理的是 ________ 。
A．R3可能是压力传感器，且压力越大，传感器电阻越大
B．R3可能是压力传感器，且压力越大，传感器电阻越小
C．因为扶梯的速度不变，所以电动机的功率与扶梯上站的人的多少无关
D．为了提高雷达探测人群的灵敏度，可以将R2的滑片向右滑动适当距离
实验次数
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.3
偏亮
3
2.5
--
--
正常
4
2.8
0.32
0.9
更亮
充电电压U
380V
充电电流I
100A
支付方式
刷卡支付、APP扫二维码（小程序）
安装方式
壁挂式、立柱式
电车将电能转换为机械能的效率η
60%～75%
自重
200N
充一次电储存的电能
0.36kW·h
最大载重
800N
充电电压
36V
最高时速
36km/h
充电时间
10h
观察对象
观察记录
研究记录
养生壶
额定电压：220V
最大水量：2L
挡位：加热（800W）
保温（ ■ ■W）
①把水装到最大位置，初温20℃
②用加热挡加热2min，水的末温32℃
③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成
④c水=4.2×103J/kg⋅℃