同步練習(xí)：16.1 電流做功（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方.1電流做功一、單選題1．以下所列家用電器中，正常工作時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A．電風(fēng)扇 B．電水壺C．電飯煲 D．電視機(jī)【答案】A【解析】A．電風(fēng)扇通電后會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故A符合題意；BC．電水壺、電飯煲都是利用電流的熱效應(yīng)工作的，主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故BC不符合題意；D．電視機(jī)在工作時(shí)消耗電能，輸出光信號(hào)和聲信號(hào)，因而是把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能。故D不符合題意。故選A。2．下列各組中都屬于電功單位的一組是（）A．J，V?A B．J，kW?h C．W，V?A D．W，J【答案】B【解析】由公式P＝UI可知，V?A是電功率的單位，W是電功率的單位，J和kW?h都是電功的單位．故選B.【點(diǎn)睛】電功、電能有主單位、常用單位，本題考查對(duì)電功單位的認(rèn)識(shí)．必要時(shí)結(jié)合相關(guān)公式可做出判斷．3．關(guān)于電功，下列說法不正確的是（

）A．電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能B．電流做功的過程就是消耗電能的過程C．用電能表可以測(cè)量電流做功的多少D．電流越大，電流做功就一定越多【答案】D【解析】A．根據(jù)能量守恒定律可知，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故A正確，A不符合題意；B．電流做功的過程，就是消耗電能的過程，電流做功越多，消耗的電能就越多，故B正確，B不符合題意；C．電能表是用來測(cè)量電流做功的多少的儀器，可以直接用電能表測(cè)量電流做功的多少，故C正確，C不符合題意；D．由可知，電流做功的多少與電壓、電流和通電時(shí)間有關(guān)，電流越大，故電流做功不一定越多，故D錯(cuò)誤，D符合題意。故選D。4．某充電寶標(biāo)有“電池能量：74W·h”，某手機(jī)電池標(biāo)有“電池容量：3.7V4000mA·h”，則該充電寶的電池能量是手機(jī)電池容量的（）A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍【答案】D【解析】手機(jī)電池容量：3.7V，4000mA·h，即電池能量為3.7V×4A·h=14.8W·h該充電寶的電池能量是手機(jī)電池容量=5倍故選D。5．下列關(guān)于電功的說法中，錯(cuò)誤的是（

）A．用電器消耗電能的過程，就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程B．用電器消耗的電能越多，電流做的功越多C．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電流做功將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．電功的單位與電能的單位是不同的【答案】D【解析】A．用電器在使用過程中通過電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，故A正確，不符合題意；B．用電器在使用過程中通過電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，根據(jù)能量守恒定律，用電器消耗的電能越多，電流做的功越多，故B正確，不符合題意；C．電動(dòng)機(jī)在工作過程中消耗電能，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確，不符合題意；D．電功的單位是焦耳，電能的單位也是焦耳，故D錯(cuò)誤，符合題意．6．小明家上次查看電能表示數(shù)為，本次查看時(shí)電能表讀數(shù)如圖所示，則下列說法正確的是（）A．他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為992kW?hB．電能表是測(cè)量電功率的儀表C．這個(gè)電能表的測(cè)量值是以“J”為單位D．若只讓一個(gè)標(biāo)有“220V，1000W”的電熱水器正常工作20min，則電能表的圓盤轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)【答案】D【解析】A．他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能故A錯(cuò)誤；B．電能表是測(cè)量消耗電能的儀表，不是測(cè)量電功率的，故B錯(cuò)誤；C．電能表是測(cè)量消耗電能的儀表，測(cè)量值的單位是kW?h，故C錯(cuò)誤；D．3600r/（kW?h）表示電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3600r，只讓一個(gè)標(biāo)有“220V1000W”的電熱水器正常工作20min，其消耗的電能為則電能表的圓盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)故D正確。故選D。7．有兩個(gè)電阻R1和R2，R1=9Ω，R2=3Ω，采用下列四種連接方式，分別接到電壓為12V的電源上，通電10min，電流做功最少的連接方式是（

）A．R1和R2并聯(lián) B．R1和R2串聯(lián) C．只接入R1 D．只接入R2【答案】B【解析】根據(jù)電阻越串越大、大于任何一個(gè)分電阻，電阻越并越小、小于任何一個(gè)分電阻可知，當(dāng)兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)總電阻最大，由可知，兩電阻串聯(lián)時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)電流做功最少，故B正確。8．小明是一個(gè)愛動(dòng)手并且善于思考的同學(xué)。一天他把自己的手機(jī)拆開，看到了一塊如圖所示的鋰電池。以下是他做出的判斷，其中不正確的是（）A．這塊電池能提供的電能大約為2.3×104JB．圖中mAh和Wh都是能量的單位C．將這塊電池充滿電需要的電費(fèi)將不會(huì)超過0.1元D．這塊電池提供的電能若全部用來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，能借助機(jī)械將一個(gè)中學(xué)生提升超過20m高【答案】B【解析】A．這塊電池能提供的電能大約為W＝UIt＝3.7V×1.7A×3600s＝2.2644×104J和2.3×104J相差不大，故A正確，不符合題意；B．mA是電流的單位，h是時(shí)間的單位，所以mAh是電荷量的單位，不是能的單位，W是功率的單位，h是時(shí)間的單位，故Wh是能量的單位，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．由A知電池能提供的電能大約為2.3×104J≈0.006kW?h根據(jù)我國(guó)電的價(jià)格，將這塊電池充滿電需要的電費(fèi)將不會(huì)超過0.1元，故C正確，不符合題意；D．中學(xué)生的重力約為500N，根據(jù)W＝Gh知故D正確，不符合題意。故選B。9．甲、乙、丙三個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)在電路中，它們材料相同、均為圓柱體，規(guī)格如表所示，通電1min，電流通過甲、乙、丙做的功分別為，則（）導(dǎo)體長(zhǎng)度/cm橫截面積/cm2甲51乙101丙52A． B． C． D．【答案】A【解析】甲乙導(dǎo)體材料和橫截面積相同，乙的長(zhǎng)度大于甲的長(zhǎng)度，乙的電阻大于甲的電阻，甲丙導(dǎo)體材料和長(zhǎng)度相同，丙的橫截面積大于甲的橫截面積，丙的電阻小于甲的電阻，即R乙＞R甲＞R丙將它們串聯(lián)在電路中，電流大小相等，通電1min，根據(jù)W=I2Rt可知W乙＞W(wǎng)甲＞W(wǎng)丙故選A。10．現(xiàn)有兩個(gè)定值電阻R1和R2（R1<R2），按照如圖所示的四種方式，分別接到電壓恒為U的電源兩端工作相同的時(shí)間。則四個(gè)電路中電流做功大小關(guān)系正確的是（）A．W甲>W乙>W丙>W丁 B．W乙>W丙>W丁>W甲C．W甲>W丙>W丁>W乙 D．W丙>W丁>W乙>W甲【答案】B【解析】因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個(gè)分電阻，并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻，且R1<R2，所以，四個(gè)電路中的總電阻關(guān)系為R甲>R丁>R丙>R乙因電源的電壓恒為U，且工作時(shí)間相等，由可知，四個(gè)電路中電流做功大小關(guān)系為W乙>W丙>W丁>W甲故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。二、填空題11．電流所做的功叫______。電功國(guó)際單位是______，常用單位有度（千瓦時(shí)），1度=1千瓦時(shí)=______焦耳?！敬鸢浮?/p>

電功

焦耳

3.6×106【解析】[1]電功的定義是電流所做的功。[2]電功的國(guó)際單位是焦耳（J）。[3]1度=1千瓦時(shí)=1000W3600s=3.6×106J12．在通電時(shí)間相同的情況下，電壓越大，電流越大，電流做功越____；如果電壓和電流不變，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做功就越____．所以電流在某段電路上所做的功，等于這段電路上_____、_____和_____的乘積．寫成公式是__________．【答案】

多

多

電壓

電流

時(shí)間

W=UIt【解析】根據(jù)焦耳定律可知在通電時(shí)間相同的情況下，電壓越大，電流越大，電流做功越多；電流在某段電路上所做的功，等于這段電路上電壓、電流和時(shí)間的乘積．寫成公式是W=UIt．13．電流通過電爐工作時(shí)是把_______能轉(zhuǎn)化為______能．給蓄電池充電的過程，實(shí)際上是把_____能轉(zhuǎn)化為________能的過程，如果在充電過程中消耗了2000焦的電能，則_______能大約增加了______焦，電流做了______焦的功．【答案】

電

內(nèi)

電

化學(xué)

化學(xué)

2000

2000【解析】[1][2]電爐是利用電流熱效應(yīng)工作的，是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；[3][4]蓄電池充電時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存起來；[5][6][7]充電過程中電流做功將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，消耗了2000焦電能，則化學(xué)能大約增加了2000焦，即電流做了2000焦的功．14．如圖所示，，則通過和的電流之比為______，相同時(shí)間內(nèi)電流通過和做的功之比為______．【答案】

【解析】[1]由圖可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)，串聯(lián)電路中通過各電路元件的電流相等，所以通過和的電流之比為；[2]由于，所以，則相同時(shí)間內(nèi)電流通過和做的功之比．15．（1）小明家中一周前、后電能表示數(shù)如圖甲所示，則他家這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為______。（2）如圖是小明家中電能表照片，其中“220V”表示______；“10A”表示______，小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)他家電路中只有一個(gè)電冰箱工作時(shí)，電能表的表盤3min轉(zhuǎn)了15r，則電冰箱功率為______W（保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮?/p>

41.8

電能表在220V的電路中使用

額定最大電流

100【解析】（1）[1]小明家這周共消耗的電能W=823.3kW?h-781.5kW?h=41.8kW?h（2）[2][3]電能表表盤上的參數(shù)220V是指該電能表要接在220V的電路中使用；10A是表示允許通過的最大電流為10A。[4]電能表的表盤3min轉(zhuǎn)了15r，則電冰箱在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能是由知道，電冰箱功率16．如圖所示電路，電源電壓恒定不變，電阻，．當(dāng)斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為______；當(dāng)閉合時(shí)，1分鐘內(nèi)電流通過做的功為______，電流在1分鐘內(nèi)總共做功______．【答案】

36

144【解析】[1]當(dāng)斷開時(shí)，只有R1接入電路，則電路中電流為；[2]當(dāng)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，通過R1的電流不變，通過R2的電流為，1分鐘內(nèi)電流通過R2做的功為；[3]干路中的電流為，電流在1分鐘內(nèi)總共做功為W總．17．觀察如圖所示電能表銘牌，把所缺部分補(bǔ)充完整．（1）“”表示該電能表的______為，_______為20A．（2）“”“”表示該電能表應(yīng)在電壓為______、頻率為的交流電路中使用．（3）“”表示用電器每消耗的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過______圈．【答案】

標(biāo)定電流

額定最大電流

220V

600【解析】(1)[1]“10A”表示該電能表的標(biāo)定電流；[2]“20A”表示這個(gè)電能表使用時(shí)額定最大電流為20A；(2)[3]“220V”表示電能表應(yīng)該在220V的電路中使用；(3)[4]“600r/(kW?h)”表示每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r．18．如圖所示電路圖，電源電壓恒定。（1）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2、S3閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.3A。當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，由于R1、R2中有一個(gè)電阻出現(xiàn)故障，電流表的讀數(shù)為0.6A，電壓表的讀數(shù)為3V。則電源電壓為______伏，電路中出現(xiàn)的故障是______。（2）若電路正常工作，在1分鐘內(nèi)，電流通過R1做的功最少為_______J?！敬鸢浮?/p>

3

R1斷路

24【解析】（1）[1][2]當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2、S3閉合時(shí)，R2短路，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路的電流，電流表的讀數(shù)為0.3A；當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，若電路正常，則兩電阻并聯(lián)，則電路故障不可能是短路，否則會(huì)形成電源短路。根據(jù)題意，由于R1、R2中有一個(gè)電阻出現(xiàn)故障，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，若R2斷路，則通過R1的電流應(yīng)0.3A，已知電流表的讀數(shù)為0.6A，故不可能是R2斷路，則出現(xiàn)故障的只能為R1，此時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源電壓，因電壓表的讀數(shù)為3V，則電源電壓為3伏，電路中出現(xiàn)的故障是R1斷路。（2）[3]根據(jù)（1），由歐姆定律根據(jù)，當(dāng)通過R1的電流最小時(shí)，電流通過R1做的功最小，故當(dāng)只閉合S3兩電阻串聯(lián)（電路的電阻最大）時(shí)，通過R1的電流最小，由歐姆定律，此時(shí)電路的電流為故電路正常工作，在1分鐘內(nèi)，電流通過R1做的功最少為三、實(shí)驗(yàn)題19．對(duì)于“電流做功與哪些因素有關(guān)”的問題，劉星同學(xué)作了如下猜想：、猜想A：電流做功可能與電壓有關(guān)；猜想B：電流做功可能與電流有關(guān)；猜想C：電流做功可能與通電時(shí)間有關(guān)。為了驗(yàn)證自己的猜想，他選擇了如圖甲所示的裝置（除電阻絲阻值不同外，其余條件均相同）及電源、開關(guān)、電壓表、導(dǎo)線若干。他將兩電阻絲串聯(lián)后接入電路，如圖乙所示。(1)將兩電阻絲串聯(lián)接入電路的目的是為了控制通過電阻絲的______和通電時(shí)間相同，采用的科學(xué)探究方法是______；(2)接通電路前他想：通電一段時(shí)間后觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化，若兩只溫度計(jì)示數(shù)變化不同，則說明電流做功與電阻絲兩端的______有關(guān)?！敬鸢浮?/p>

電流

控制變量

電壓【解析】(1)[1][2]電流做功與電壓、電流以及時(shí)間有關(guān)，兩電阻串聯(lián)控制了通過電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法。(2)[3]兩電阻絲串聯(lián)接入電路即控制通過電阻絲的電流相等，又控制了通電時(shí)間相同；由于兩電阻絲的阻值不同，由U=IR可知兩個(gè)電阻兩端的電壓不同，但瓶?jī)?nèi)所裝液體的質(zhì)量相等，而電阻絲將電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為液體的內(nèi)能，因此可以觀察溫度計(jì)的示數(shù)比較電流所做的功與電阻絲兩端電壓的關(guān)系，可以驗(yàn)證猜想A。20．在做“比較燈泡的亮暗”實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以根據(jù)燈泡的亮暗程度驗(yàn)證相同時(shí)間內(nèi)電流做功的多少與電壓、電流的關(guān)系。如圖是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電路之一。(1)提供標(biāo)有“2.5V”和“3.8V”兩種規(guī)格的燈泡若干，則應(yīng)選用的燈泡是______（選填“相同規(guī)格”或“不同規(guī)格”）的；(2)利用如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，控制了______和時(shí)間相同，探究電流做功多少與______的關(guān)系，(3)對(duì)于“電流做功多少與通電時(shí)間的關(guān)系”，是否一定要通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)？______（選填“不一定”或“一定”）?！敬鸢浮?/p>

不同規(guī)格

電流

電壓

不一定【解析】(1)[1]選用“2.5V”和“3.8V”不同規(guī)格的燈泡各一個(gè)，便于觀察燈泡的亮度。(2)[2]圖中兩燈泡串聯(lián)，通過兩燈泡的電流相等，電路由一個(gè)開關(guān)控制，保證通電時(shí)間相等。[3]兩燈泡兩端電壓不相等，因此探究電流做功的多少與電壓的關(guān)系。(3)[4]對(duì)于“電流做功多少與通電時(shí)間的關(guān)系”，不必需通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)我們的生活經(jīng)驗(yàn)可知，通電時(shí)間越長(zhǎng)，家用電器消耗的電能越多。21．為了探究“電流做功與電壓大小和電流大小的關(guān)系”，某同學(xué)特別設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，已知兩個(gè)燒瓶中裝有質(zhì)量相等的煤油，且R1>R2，圖甲采用串聯(lián)電路，在通電時(shí)間相同的情況下，探究電流做功跟電壓大小的關(guān)系。（1）通電一段時(shí)間，通過觀察兩玻璃管內(nèi)煤油上升的高度和___________，結(jié)果左邊玻璃管內(nèi)煤油上升的高度大，我們可以推測(cè)：在通電時(shí)間相同、通電電流相等的情況下，___________越大，電流做功越多；（2）該同學(xué)要繼續(xù)探究在通電時(shí)間相同時(shí)，電流做功跟電流的大小之間的關(guān)系。他使用的器材如圖乙所示，電阻絲、煤油與原來相同。請(qǐng)根據(jù)這個(gè)目標(biāo)，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙的實(shí)物連接圖補(bǔ)充完整。___________；（3）小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論具有偶然性，但又不想增加新的器材，實(shí)驗(yàn)中可以采取___________的辦法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量多組不同數(shù)據(jù)?！敬鸢浮?/p>

電壓表的示數(shù)

電壓

改變電源電壓【解析】（1）[1][2]通電一段時(shí)間，通過觀察兩玻璃管內(nèi)煤油上升的高度，上升高的電流做功多，同時(shí)觀察電壓表的示數(shù)，結(jié)果左邊玻璃管內(nèi)煤油上升的高度大，我們可以推測(cè)：在通電時(shí)間相同、通電電流相等的情況下，電壓越大，電流做功越多。（2）[3]探究在通電時(shí)間相同時(shí)，電流做功跟電流的大小之間的關(guān)系，要保持電壓相同，要將兩電阻并聯(lián)，如圖所示：（3）[4]學(xué)生電源能改變提供的電壓值，若不添加新器材，可以通過學(xué)生電源改變電源電壓，從而多做幾次實(shí)驗(yàn)。22．在探究“電流做功的多少與哪些因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們猜想：電流做功的多少可能與用電器兩端的電壓、通過用電器的電流和通電時(shí)間有關(guān)。小浩同學(xué)利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。(1)小浩設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，利用小燈泡把電能主要轉(zhuǎn)化為______能來顯示電流做功的多少；(2)實(shí)驗(yàn)電路中的兩個(gè)小燈泡L1和L2的規(guī)格應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）；(3)小浩在實(shí)驗(yàn)電路中接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，目的之一是為了保護(hù)電路，另一個(gè)目的是______；(4)在圖甲所示的電路中，兩個(gè)小燈泡是______（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的，這樣連接是為了探究電流做功的多少與______的關(guān)系；(5)完成上述探究后，小浩發(fā)現(xiàn)上述猜想中有一個(gè)猜想無法用圖甲所示的電路驗(yàn)證，請(qǐng)你幫助小浩設(shè)計(jì)一個(gè)可以驗(yàn)證猜想的電路，把電路圖畫在圖乙的虛線框內(nèi)；______(6)對(duì)于“電流做功的多少可能與通電時(shí)間有關(guān)”的猜想，小浩是否必須通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？你的看法是_______（選填“不必”或“必須”），你的理由是______?！敬鸢浮?/p>

內(nèi)

不同

改變燈泡的電壓，便于多次實(shí)驗(yàn)得出普遍規(guī)律

串聯(lián)

電壓

不必

對(duì)電路中的同一個(gè)燈泡，電壓和通過的電流相同，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，通電時(shí)間越長(zhǎng)，燈消耗的電能越多【解析】(1)[1]小浩設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，利用小燈泡把電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來顯示電流做功的多少。(2)[2]燈的規(guī)格不同時(shí)，燈的亮度不同，這樣才能比較相同時(shí)間內(nèi)電流做功的多少；故實(shí)驗(yàn)電路中的兩個(gè)小燈泡L1和L2的規(guī)格應(yīng)不同。(3)[3]電流做功的多少可能與用電器兩端的電壓、通過用電器的電流和通電時(shí)間有關(guān)，研究電流做功的多少與電壓關(guān)系時(shí)，要控制電流和通電時(shí)間相同，只改變電壓大小，故小浩在實(shí)驗(yàn)電路中接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，目的之一是為了保護(hù)電路，另一個(gè)目的是改變燈泡的電壓，便于多次實(shí)驗(yàn)得出普遍規(guī)律。(4)[4][5]在圖甲所示的電路中，兩個(gè)小燈泡是串聯(lián)的，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律，通過的電流相等，而兩燈的規(guī)格不同，分得的電壓不同，所以這樣連接是為了探究電流做功的多少與電壓的關(guān)系。(5)[6]研究電流做的功與電流關(guān)系時(shí)，要控制電壓和通電時(shí)間相同，而上述實(shí)驗(yàn)中，因燈的規(guī)格不同，燈的電壓不同，故無法研究電流做的功與電流的關(guān)系。根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，可將兩燈泡并聯(lián)，電流表分別測(cè)量?jī)芍返碾娏?，并在干路中串?lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，如下圖所示：(6)[7][8]對(duì)電路中的同一個(gè)燈泡，電壓和通過的電流相同，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，通電時(shí)間越長(zhǎng)，燈消耗的電能越多，即電流做的功越多，故對(duì)于“電流做功的多少可能與通電時(shí)間有關(guān)”的猜想，不必通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。23．小春猜想電功可能與電壓、電流以及通電時(shí)間有關(guān)，于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。甲、乙是完全相同的密閉容器，容器內(nèi)封閉有等質(zhì)量的空氣，電阻絲R甲=10Ω，R乙=5Ω，實(shí)驗(yàn)前A、B兩U形管內(nèi)液面相平：（1）由于電功不易直接測(cè)量，因此在實(shí)驗(yàn)中利用電功等于消耗的電能，將電能轉(zhuǎn)化為__________能加熱密閉空氣，通過U形管中液面高度的變化來顯示容器內(nèi)空氣溫度的變化，這里采用的物理研究方法是___________。（2）他將R甲與R乙串聯(lián)在恒壓電源兩端，是為了控制___________相等，探究電功與___________（均選填“電流”或“電壓”）的關(guān)系。（3）他將R甲與R乙并聯(lián)在恒壓電源兩端，如圖觀察A、B中液面高度的變化，則電流對(duì)___________（選填“R甲”或“R乙”）做功較多。則在導(dǎo)體兩端電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越___________（選填“大”或“小”），電流對(duì)導(dǎo)體做功越多?！敬鸢浮?/p>

內(nèi)

轉(zhuǎn)換法

電流

電壓

R乙

大【解析】（1）[1]由于電功不易直接測(cè)量，因此在實(shí)驗(yàn)中利用電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能來加熱密閉空氣。當(dāng)氣體溫度升高，壓強(qiáng)會(huì)變大，U形管兩側(cè)的液面高度會(huì)發(fā)生變化，且溫度越高，高度差越明顯。[2]實(shí)驗(yàn)中是將不易直接測(cè)量的電功，轉(zhuǎn)換為可以直接觀測(cè)的液面高度差，因此采用的物理研究方法是轉(zhuǎn)換法。（2）[3][4]串聯(lián)電路電流處處相等，且串聯(lián)時(shí)電流路徑只有一條，可以保證通電時(shí)間相同。因此將R甲與R乙串聯(lián)在恒壓電源兩端時(shí)，是為了控制電流相等，從而探究電功與電壓的關(guān)系。（3）[5]將R甲與R乙并聯(lián)在恒壓電源兩端，則電壓相同，從而探究電功與電流的關(guān)系。因?yàn)镽甲大于R乙，因此流過R乙的電流更大。觀察到B中液面高度差更大，說明B中產(chǎn)生的熱量更多，即電流做功更多。因此電流對(duì)R乙做功更多。[6]通過實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在導(dǎo)體兩端電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，電流對(duì)導(dǎo)體做功越多。24．小莎利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究電流做功多少跟什么因素有關(guān)。通過電動(dòng)機(jī)將質(zhì)量一定的重物提升一段距離來反映電流做功的多少，閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)將重物提升的高度越大，表明電流做的功越多。電路中的電源兩端的電壓可調(diào)，電壓表測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，電流表測(cè)量通過電動(dòng)機(jī)的電流，現(xiàn)將測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中。次數(shù)電流表示數(shù)I/A電壓表示數(shù)U/V通電時(shí)間t/s重物上升高度h/m10.124100.0620.124200.1230.146100.0940.1610100.17（1）閉合開關(guān)后，電動(dòng)機(jī)將重物提升的過程，是將_______能轉(zhuǎn)化為重物的機(jī)械能的過程；（2）比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1和2，可以歸納出的結(jié)論是：電流做功的多少與_______有關(guān)；（3）比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、3和4，可以歸納出的結(jié)論是：在通電時(shí)間一定時(shí)，電流與電壓的乘積越大，電流通過電動(dòng)機(jī)所做的功越_______?！敬鸢浮?/p>

電

通電時(shí)間

多【解析】（1）[1]電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí)，消耗了電能，而電動(dòng)機(jī)又提升了重物，所以是電能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能。（2）[2]由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在電流與電壓相等時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，重物上升的高度越大，電流做功越多，由此可得：在電壓與電流一定時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做功越多，即電流做功的多少與通電時(shí)間有關(guān)。（3）[3]由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、3和4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，通電時(shí)間相同而電壓與電流不同，電壓與電流的乘積越大，重物上升的高度越高，電流做功越多，由此可得：在通電時(shí)間一定的情況下，電流做功與電流和電壓的乘積有關(guān)，電流與電壓乘積越大，電流做功越多。25．在“探究影響電流做功多少的因素”活動(dòng)中，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙三個(gè)電路。(1)經(jīng)過討論，認(rèn)為不應(yīng)該選擇圖甲電路，原因是____________。(2)為研究電流做功與電壓的關(guān)系，應(yīng)該選擇圖___________所示的電路。(3)利用圖內(nèi)電路研究某問題，當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電壓表V1有示數(shù)，電壓表V2無示數(shù)，則電路發(fā)生的故障是___________。(4)學(xué)習(xí)電功率知識(shí)后，小明想測(cè)燈泡的額定功率，將標(biāo)有“12V6W”燈泡L1和“6V4W”燈泡L2按圖丙電路連接，再接入電流表。經(jīng)分析，能測(cè)出燈泡_________的額定功率。【答案】

無法使用控制變量法

丙

L1開路

L1【解析】(1)[1]甲電路中，滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)，燈泡兩端的電壓和電流都在變化，無法控制電流或者電壓不變，根據(jù)控制變量法的思想，不能研究電流做功與電壓和電流的關(guān)系，因?yàn)殡娐分须妷汉碗娏魍瑫r(shí)改變，不能單獨(dú)控制其中一個(gè)不變。(2)[2]研究電流與電壓的關(guān)系，就應(yīng)該控制電路中的電流不變，通過比較電壓，研究電流做功與電壓的關(guān)系，圖丙中兩只燈泡串聯(lián)，控制了電流相同。(3)[3]圖丙中，閉合開關(guān)后電壓表V1有示數(shù)，說明V1→開關(guān)→電源→滑動(dòng)變阻器→燈L2這部分電路無斷路；電壓表V2無示數(shù)，說明V2→燈L1→開關(guān)→電源→滑動(dòng)變阻器這部分電路有斷路，由以上分析知道，電路故障就是燈L1斷路了。(4)[4]“12V

6W”燈泡L1額定電流“6V

4W”燈泡L2額定電流因?yàn)?.5A＜0.67A以及兩燈串聯(lián)，所以，為保護(hù)燈L1，電路中的電流不能超過0.5A因此燈泡L1能正常發(fā)光，接入電流表能測(cè)量燈L1的額定功率。四、計(jì)算題26．有一只燈泡接在220V的家庭電路中，發(fā)光10h，消耗了1度電，問：這只燈泡工作時(shí)通過它的電流是多大？【答案】0.45A【分析】本題是利用W=UIt的變形公式求解，解答過程中，要注意統(tǒng)一單位。1kWh=3.6×106J?！窘馕觥拷猓河蒞=UIt可得，這只燈泡工作時(shí)通過它的電流答：這只燈泡工作時(shí)通過它的電流是0.45A。27．如圖所示是小芳家的電能表，她家同時(shí)使用兩個(gè)1200W的空調(diào)，這個(gè)電能表___（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）燒壞；若關(guān)閉其中一個(gè)空調(diào)，另一個(gè)空調(diào)單獨(dú)正常工作3min，消耗的電能為_____kW?h，這段時(shí)間電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了36轉(zhuǎn)，則每消耗1kW?h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)_____轉(zhuǎn)?！敬鸢浮?/p>

不會(huì)

0.06

600【解析】[1]由電能表可知，電能表工作在220V，最大電流20A的電路中，即可承受功率為而兩個(gè)1200W的空調(diào)總功率為2400W，所以電能表不會(huì)損壞。[2]3min=0.05h1200W=1.2kW則消耗電能[3]設(shè)每消耗1kW?h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)x轉(zhuǎn)，則解得x=600r28．如圖所示電路中，電源電壓保持不變，R1阻值為10Ω，R2阻值為15Ω，只閉合開關(guān)S時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A，求：(1)電源電壓；(2)閉合開關(guān)S和S1電流表的示數(shù)；(3)閉合開關(guān)S和S1，通電10min電路消耗的電能?！敬鸢浮?1)6V；(2)1A；(3)【解析】(1)當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí)，電路是R1的簡(jiǎn)單電路，由可得電源電壓為(2)當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，通過R2的電流因并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以電流表的示數(shù)(3)通電10min電路消耗的電能為答：(1)電源電壓為6V；(2)閉合開關(guān)S和S1時(shí)電流表的示數(shù)為1A；(3)閉合開關(guān)S和S1，通電10min電路消耗的電能為。29．為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾，同時(shí)降低居民的用電費(fèi)用，某市部分地區(qū)已使用了分時(shí)電能表電費(fèi)價(jià)目表如下：原電表計(jì)費(fèi)方法分時(shí)電表計(jì)費(fèi)方法時(shí)間范圍全天高峰期低谷期8.00~21：0021.00~次日8：00單位：元/度0.530.550.35使用分時(shí)電表后，為了節(jié)省電費(fèi)小明將自家用電水壺?zé)_