16.1電流做功-2021-2022學(xué)年九年級物理全冊課后培優(yōu)練（滬科版）

16.1電流做功 一、單選題1．如圖是一個能吹冷、熱風(fēng)的電吹風(fēng)的簡化電路。當(dāng)它接入家庭電路時，下列分析正確的是（）A．只閉合開關(guān)S1，只有電動機工作，電吹風(fēng)吹出的是熱風(fēng)B．只閉合開關(guān)S2，只有電熱絲工作，電吹風(fēng)不吹風(fēng)C．同時閉合開關(guān)S1和S2，電熱絲和電動機同時工作，電吹風(fēng)吹出的是熱風(fēng)D．電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)的過程中，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】C【詳解】A．若只閉合開關(guān)S1，電熱絲所在電路沒有接通，只有電動機與電源串聯(lián)，電熱絲不工作，電流只經(jīng)過電動機，所以電吹風(fēng)吹出的是冷風(fēng)，故A錯誤；B．若只閉合開關(guān)S2，電路處于斷路狀態(tài)，電熱絲和電動機都不工作，電吹風(fēng)不會吹出風(fēng)，故B錯誤；C．若將開關(guān)S1和S2都閉合，電動機與電熱絲并聯(lián)后連接在電源上，電流分別經(jīng)過電動機和電熱絲，它們同時工作，則電吹風(fēng)吹出的是熱風(fēng)，故C正確；D．電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)時消耗了電能，風(fēng)扇會轉(zhuǎn)動而獲得了動能，同時電熱絲發(fā)熱而獲得了內(nèi)能，因此電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)的過程中，是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機械能，故D錯誤。故選C。2．下列用電器利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電視機 B．洗衣機 C．電風(fēng)扇 D．電飯煲【答案】D【詳解】A．電視機在工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，故A不符合題意；BC．電風(fēng)扇、洗衣機主要是把電能轉(zhuǎn)化為機械能，都不是利用電流的熱效應(yīng)，故BC不合題意；D．電飯煲工作時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)，故D符合題意。故選D。3．小明是一個愛動手并且善于思考的同學(xué)。一天他把自己的拆開，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將不會超過0.1元D．這塊電池提供的電能若全部用來驅(qū)動電動機，能借助機械將一個中學(xué)生提升超過20m高【答案】B【詳解】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是時間的單位，故Wh是能量的單位，故B錯誤，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)我國電的價格，將這塊電池充滿電需要的電費將不會超過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。4．安裝在小高家中的電能表如圖所示，下列說法正確的是（）A．小高家已經(jīng)消耗的電能為781.5J B．此電能表轉(zhuǎn)盤每小時最多能轉(zhuǎn)過720轉(zhuǎn)C．此電能表的額定最大電流是20A D．此電能表可以安裝在高壓動力線路上使用【答案】C【詳解】A．電能表示數(shù)的單位是kW?h，圖示電能表表示小高家已經(jīng)消耗的電能為781.5kW?h，故A錯誤；B．720R/kW?h表示此電能表每消耗1kW?h電能，電能表的表盤轉(zhuǎn)動720轉(zhuǎn)，故B錯誤；C．20A表示電能表在平時工作時，允許通過的最大額定電流為20A，故C正確；D．此電能表的額定電壓為220V，高壓動力線路電壓遠(yuǎn)高于220V，所以不能在高壓動力線路上使用，故D錯誤。故選C。二、多選題5．下列說法正確的是（）A．馬路上的路燈同時亮同時熄滅，它們之間是串聯(lián)的B．在串聯(lián)電路中，開關(guān)的位置不會影響其控制作用C．家庭中的電能表是測量總電流的儀表D．并聯(lián)的兩個電阻，如果一個電阻不變，另一個電阻變大，總電阻會變大【答案】BD【詳解】A．雖然街道兩旁的路燈同時亮同時滅，但一燈壞時，其它燈能亮，說明路燈是并聯(lián)的，故A錯誤；B．在串聯(lián)電路中，開關(guān)的位置不同，控制作用相同，都能控制整個電路的通斷，故B正確；C．家庭中的電能表是測量總電能的儀表，故C錯誤；D．并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各電阻的倒數(shù)之和，其中一個電阻變大，總電阻變大，故D正確。故選BD。第II卷（非選擇題）請點擊修改第II卷的文字說明三、填空題6．小明家的太陽能集熱器中裝有40kg、35的水，經(jīng)太陽光照射溫度升高到45，水吸收的熱量是______J。用電熱水器對相同的水也加熱到45，標(biāo)有“900r/kW?h”字樣的電能表鋁盤轉(zhuǎn)過了1000r（電路中只有熱水器工作），熱水器消耗的電能是______J。熱水器消耗的電能比水吸收的熱量多，其原因是：______（答出一種即可）。[c水＝4.2×103J/(kg?)]?！敬鸢浮?.68×1064×106電能沒有全部轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能【詳解】[1]熱水器中的水從35升高到45吸收的熱量為[2]設(shè)熱水器消耗的電能為W，根據(jù)題意得解得[3]比較計算結(jié)果可以看出：熱水器消耗的電能比水吸收的熱量多，原因是電能沒有全部轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能。7．電池通常是鋰電池，在使用過程中，它對外放電，這時的能量轉(zhuǎn)化為______能轉(zhuǎn)化為______能；當(dāng)電量用完后，又要充電，這時能量轉(zhuǎn)化為______能轉(zhuǎn)化為______能?！敬鸢浮炕瘜W(xué)電電化學(xué)【詳解】[1][2]電池對外放電時，相當(dāng)于是電源，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。[3][4]對電池充電時，電池相當(dāng)于是一個用電器，是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。8．隨著人們生活水平的提高，越來越多的南方家庭采用“水地暖”進行取暖.其原理是:在房間地面裝飾層下鋪設(shè)散熱管道，通過管道內(nèi)的熱水散熱提高室溫，當(dāng)供水溫度為45℃時，單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、散熱管材料的對應(yīng)關(guān)系見下表散熱管/地面裝飾層材料陶瓷塑料木地板聚乙烯136.6W/m2103.5W/m293.5W/m2聚丁烯125.7W/m296.9W/m290.0W/m2（1）若該地暖系統(tǒng)的總水量為2×103kg，將全部的水從9℃加熱至45℃，水至少需要吸收______J熱量（c水=4.2×103J/（kg·℃）（2）某家庭木地板的面積為80m2，散熱管材料為聚丁烯，供水溫度為45℃，則該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量為______J。（3）若電加熱器的熱效率為80%，每lkW·h電能（3.6×106J）的電價為0.6元，燃?xì)饧訜崞鞯臒嵝蕿?0%，每1m3燃?xì)鈨r格為2.0元，（q=3.6×107J/m3）為了提供（1）中的熱量，使用燃?xì)庑枰猒_____元，使用______（電/燃?xì)猓┘訜崞鞲咏?jīng)濟實惠?！敬鸢浮?.024×1082.592×10756燃?xì)狻驹斀狻浚?）[1]水吸收的熱量Q吸=c水m(tt0)=4.2×103J/(kg·℃)×2×103kg×(45℃9℃)=3.024×108J（2）[2]由題知，散熱管材料為聚丁烯、裝飾層材料用木地板時，該家庭地面單位面積上的散熱功率P=90.0W/m2，該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量Q=PSt=90.0W/m2×80m2×3600s=2.592×107J（3）[3][4]為了提供（1）中的熱量，燃?xì)馊紵懦龅臒崃縌放==1.008×109J需要燃?xì)獾捏w積使用燃?xì)庑枰?8m3×2.0元/m3=56元使用電加熱器消耗的電能W==3.78×108J=105kW·h需要的電費105kW·h×0.6元/(kW·h)=63元使用燃?xì)饧訜崞鞲咏?jīng)濟實惠。9．如圖所示，是一款家用電能表，其中有幾個重要的參數(shù)：“220V”、“10（20）A”、“50Hz”、“600revs/(kW?h)”，電能表多種多樣，不同的電能表有些參數(shù)相同，有些參數(shù)就不同。我國的家用電能表以上四個參數(shù)中一定相同的是______、______。【答案】220V50Hz【詳解】[1][2]我國家庭電路的電壓為220V，頻率為50Hz。所以我國的家用電能表的工作電壓220V和交流電的頻率50Hz一定相同；而不同的家庭同時使用的用電器不一定相同，電能表允許干路的最大電流可能不同，故參數(shù)“10（20）A”可能不同；不同廠家的電能表的設(shè)計可能不同，消耗1kW?h電能，電能表鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)可能不同，故參數(shù)“600revs/(kW?h)”可能不同。10．如圖所示是一款新型節(jié)能裝置——空氣能熱水器，它的制熱能效比（制熱量和壓縮機所耗電能之比）為3∶1。某同學(xué)洗一次澡用水40L則所用水的質(zhì)量為______kg，這些水溫度由17℃升高到42℃吸收的熱量為______J，若這些熱量分別由空氣能熱水器和效率為70%的電熱水器提供，則空氣能熱水器壓縮機所耗電能與電熱水器所耗電能相比，可節(jié)約電能______J。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]【答案】404.2×1064.6×106【詳解】[1]某同學(xué)洗一次澡用水的體積V＝40L＝40dm3＝0.04m3所用水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.04m3＝40kg[2]這些水溫度由17℃升高到42℃吸收的熱量Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(42℃﹣17℃)＝4.2×106J[3]因空氣能熱水器的制熱能效比為3∶1，所以，由空氣能熱水器提供這些熱量時，消耗的電能已知電熱水器的效率為70%，用電熱水器加熱時消耗的電能則空氣能熱水器壓縮機所耗電能與電熱水器所耗電能相比可節(jié)約的電能ΔW＝W2﹣W1＝6×106J﹣1.4×106J＝4.6×106J四、簡答題11．小紅陪媽媽去買電熱取暖器，售貨員介紹說：“這款電熱取暖器很省電，連續(xù)工作一晝夜耗電不到5度?！奔?xì)心的小紅仔細(xì)觀察到電熱取暖器上標(biāo)有“220V1000W”字樣，她對售貨員的省電說法產(chǎn)生懷疑。請你通過計算幫助小紅判斷售貨員的說法是否可信?！敬鸢浮坎豢尚??！驹斀狻繉嶋H消耗的電能W=Pt=1kW×24h=24kW?h=24度，故售貨員的說法不可信。答：售貨員的說法不可信。12．安裝照明電路時，如果裝保險絲時擰得不緊，往往容易熔斷.為什么？【答案】如果保險絲擰得不緊，保險絲和接線柱的接觸電阻就會增大，通電時，保險絲和接線柱的接觸部分冰會發(fā)熱，時間長了就容易熔斷.【詳解】答：如果保險絲擰得不緊，保險絲和接線柱的接觸電阻就會增大，由Q=I2Rt可知，通電時，保險絲和接線柱的接觸部分會發(fā)熱，時間長了就容易熔斷．13．某學(xué)校有教室20間，每間教室有6盞電燈，通過每盞燈的電流為270mA，如果在干路上接一個允許通過的最大電流為10A的電流表，當(dāng)所有燈都工作時，這個表能否正常工作？【答案】當(dāng)所有燈都工作時，這個表不能正常工作【詳解】試題分析：根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和求出干路電流，然后與電流表允許的最大電流比較并得出結(jié)論．解：因為并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以當(dāng)所有燈都工作時，干路電流為：0.27A×6×20=32.4A＞10A，故電流表不能正常工作．答：當(dāng)所有燈都工作時，這個表不能正常工作．【點評】本題考查了并聯(lián)電路的電流規(guī)律以及電流表的正確使用，屬于基礎(chǔ)題．五、實驗題14．在“探究影響電流做功多少的因素”活動中，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲、乙、丙三個電路。（1）根據(jù)______，我們可以比較相同時間內(nèi)電流做功的多少；（2）經(jīng)過討論，小明認(rèn)為不可以選擇圖甲電路，原因是______；（3）為了研究電功與電流的關(guān)系，小麗認(rèn)為應(yīng)該選擇圖乙所示的電路，小勇認(rèn)為該電路有不足之處，他的理由是______；（4）利用丙電路是為了探究電功與______的關(guān)系，當(dāng)閉合開關(guān)后，小華發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電壓表V1有示數(shù)，電壓表V2無示數(shù)，你認(rèn)為電路發(fā)生的故障是______。排除故障后，同學(xué)們正確操作，根據(jù)______現(xiàn)象得出了結(jié)論。該結(jié)論是______?！敬鸢浮繜襞莸牧炼葻o法控制電流或者電壓不變只能測得一組數(shù)據(jù)，結(jié)論具有偶然性電壓L1處斷路電壓越大，燈泡越亮電流和通電時間一定時，電壓越大，電流所做的功越多【詳解】（1）[1]實驗中，電流做功多少的研究對象是小燈泡，由電功公式W=UIt=Pt可得，小燈泡越亮，則小燈泡的實際功率越大，在相同的時間內(nèi)，電流通過小燈泡做的功越多，因此可以觀察小燈泡的亮度來比較相同時間內(nèi)小燈泡中電流做功的多少。（2）[2]電流做功的多少與電壓、電流和通電時間有關(guān)。圖甲電路中，滑動變阻器的滑片移動時，燈泡兩端的電壓和通過的電流同時發(fā)生變化，在研究電流做功與其中的一個物理量之間的關(guān)系時，無法控制另一個物理量不變，因此圖甲無法利用控制變量法探究電流做功與電壓、電流的關(guān)系。（3）[3]圖乙電路中干路上缺少滑動變阻器，實驗中不能測量出多組數(shù)據(jù)，測量一組實驗數(shù)據(jù)總結(jié)得出的結(jié)論具有偶然性。（4）[4]圖丙中兩只燈泡串聯(lián)，控制了電流和通電時間相同，兩燈泡規(guī)格不同時分得的電壓不同，故能探究電流做功與電壓的關(guān)系。[5]圖丙中電路為串聯(lián)電路，閉合開關(guān)后，兩燈都不亮，初步判斷電路為斷路故障。電壓表V1有示數(shù)，則電壓表V1的正負(fù)接線柱到電源的正負(fù)極是通路，斷路的位置在電壓表并聯(lián)的部分；電壓表V2無示數(shù)，說明電壓表V2的正負(fù)接線柱到電源的正負(fù)極有斷路故障，綜合分析可知，電路發(fā)生的故障應(yīng)是L1處斷路。[6][7]實驗中，可以根據(jù)電壓越大，燈泡越亮的現(xiàn)象得出結(jié)論。通過兩燈的電流和通電時間相同，電壓較大的燈泡，發(fā)光較亮，表明相同時間內(nèi)，它將較多的電能轉(zhuǎn)化為光能，電流經(jīng)過它做的功較多，所以可得出結(jié)論：電流和通電時間一定時，電壓越大，電流所做的功越多。六、計算題15．如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為20Ω，電源電壓不變。當(dāng)S1、S2斷開，S3閉合時，電流表的示數(shù)為0.45A；S1斷開，S2、S3閉合時，電流表的示數(shù)為0.75A。求：（1）電源電壓為多少?（2）R2的阻值為多少?（3）S2、S3斷開，S1