内容正文:
第一节 电流做功 课时练习
一、选择题
1.有一块手机用的锂电池,上面标明电压是3.7V,容量为1130mA·h,它充满电后大约储存的电能为:( )
A、 4.181×103J B、 4.181 kW·h C、 1.50516×104J D、 1.50516kW·h
2.关于电功,下列说法正确的是( )
A、 电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
B、 电能只有转化为机械能才算电流做功
C、 通过导体的电流越大,电流做的功一定越多
D、 电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能
3.小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0,于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过( )
A、 120r
B、 200r
C、 300r
D、 1000r
4.如图所示是一个电能表,对其中的重要参数,下列说法错误的是( )
A、 “220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用
B、 “10(20)A”是指这个电能表的额定最大电流为20A
C、 示数“0020.0”表示此时电流正在做功20J
D、 “600r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h电能,电能表的转盘转过600转
5.如图电源电压不变,只闭合开关S1,电流表的示数为,再闭合开关S2,电流表示数变化了,则同时闭合S1、S2后,相同时间内,R1、R2消耗的电能之比是( )
A、 B、 C、 D、
6.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系,如图甲所示;把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电路中的电流为0.2A,则电源电压和元件B在10s电流做的功分别是( )。
A、 2V,2J B、 3V,2J C、 3V,6J D、 3V,4J
7.如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关,电流表的示数为,再闭合开关,电流表示数变化了,则同时闭合、后,相同时间内、消耗的电能之比是
A、 3:4 B、 4:3 C、 7:3 D、 4:7
8.两盏电灯并联接在同一电源上.甲灯的电阻为500Ω,乙灯的电阻为1200Ω.在相同的时间内
A、 甲灯消耗的电能多 B、 乙灯消耗的电能多
C、 甲、乙两灯消耗的电能一样多 D、 无法判断
9.甲乙两用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间里,电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多,由此可以判断( )
A、 通过甲的电流一定比乙小
B、 甲两端的电压一定比乙大
C、 乙的电阻一定比甲大
D、 甲消耗的电能比乙少
10.将阻值为10Ω的电阻丝接在电源两端,通电10min,电流所做的功是2.16×103J,若将阻值为5Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电20min,电流做功的多少是
A、 2.16×103J B、 1.25×103J C、 6.0×103J D、 8.64×103J
二、填空题
11.小强家中一个月前、后电能表示数如图所示,小强家所在地区每度电的电费是0.6元,那么本月他家应交电费 元,请你为小强家提一条节约用电的建议: 。
12.如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为10Ω。闭合开关,电流表A的示数为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为 V,定值电阻在1min内消耗的电能为 J。
13.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050,R2=50。开关S接“1”时,电热壶为 档位。开关S接“2”时,通电5min,电流通过R2产生的热量为 J。
14.如图所示,电源电压恒定,先闭合开关S1、S2,电压表示数为9V,电流表示数为1.5A;然后断开开关S2,电流表的示数减小了0.5A,则此时电压表的示数为 V,R2= Ω,此时整个电路1min消耗的电能为 J。
15.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲.电源电压为24Ⅴ,灯泡L的额定电压为24Ⅴ,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙.当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为 Ω.调节滑动变阻器R,当电流表的示数为0.3A,通电1min电流对灯泡做功 J,此时滑动变阻器两端的电压为 V.
16.华为手机的超级快充充电器,最大充电电流可达5 A。现有华为某一型号的电池,标有“电压3.7 V,容量”的字样。假设该电池电量已用完。充电器始终以最大充电电流充电,充电电压为5 V,把电池充满需要 min。如果将此电池电量全部用完,然后断开家里其它用电器,只给手机充电充满后发现标有“”字样的电能表转了60转,则充电消耗的电能为 。
三、实验题
17.在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为 能来显示电流做功的多少;
(2)实验电路中的两个小灯泡和的规格应 。(选填“相同”或“不同”;
(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是 ;
(4)在图甲所示的电路中,两个小灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的,这样连接是为了探究电 的关系;
(5)完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内。
( )
(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须通过实验验证?
你的看法是 ( 选填“不必”或“必须”),你的理由是 。
四、计算题
18.如图所示电路中,电源电压为8V。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数为2V;再将滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表示数为0.4A。
求:(1)定值电阻R1的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)当滑片在最右端时,电路工作10分钟所消耗的电能。
19.图甲所示的新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图乙所示,和均为电热丝,是自动控制开关。煮饭时,把电饭锅接入电路中,在电饭锅工作的一段时间内,电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。求:
(1)电热丝的电阻。
(2)内电饭锅消耗的电能。
20.如图所示,电源电压保持不变,已知R1的阻值为10Ω,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.3A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R2通电50s消耗的电能。
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第一节 电流做功 课时练习解析
1 单选题 较易
有一块手机用的锂电池,上面标明电压是3.7V,容量为1130mA·h,它充满电后大约储存的电能为:( )
A、 4.181×103JB、 4.181 kW·hC、 1.50516×104JD、 1.50516kW·h
【答案】
C
【解析】
由可得,充满电后储存的电能故选C。
2 单选题 较易
关于电功,下列说法正确的是( )
A、 电流通过电灯做功时,电能只转化为光能B、 电能只有转化为机械能才算电流做功C、 通过导体的电流越大,电流做的功一定越多D、 电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能
【答案】
D
【解析】
A.电流通过电灯做功时,电能转化为光能和内能,故A错误;B.电能转化内能、光能、化学能,都叫电流做功,故B错误;C.通过导体电流做的功与导体两端的电压、电流和通电时间都有关,故C错误;D.电流做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能转化为多少其它的能,故D正确。故选D。
3 单选题 一般
小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0,于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过( )
A、 120r
B、 200r
C、 300r
D、 1000r
【答案】
C
【解析】
【详解】给充电宝充满电消耗的电能W=UIt=5V×60000×10−3A×3600s=1080000J=0.3 kW•h1000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过1000转,则消耗0.3kW•h电能,电能表转盘的实际转数n=0.3kW•h×1000r/(kW•h)=300r故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
4 单选题 一般
如图所示是一个电能表,对其中的重要参数,下列说法错误的是( )
A、 “220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用B、 “10(20)A”是指这个电能表的额定最大电流为20AC、 示数“0020.0”表示此时电流正在做功20JD、 “600r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转
【答案】
C
【解析】
A.根据电能表的参数可知,“220V”是说这个电能表应该在220伏的家庭电路中使用,故A正确,不符合题意;B.根据电能表的参数可知,“10(20)A”是说这个电能表标定电流是10A,额定最大电流是20A,即短时间内允许通过的电流大些,但不超过20A,故B正确,不符合题意;C.根据电能表的参数可知,示数“0020.0”表示此时已消耗的电能为20 kW·h,故C错误,符合题意;D.根据电能表的参数可知,“600r/(kW·h)”是说,接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转过600转,故D正确,不符合题意。故选C。
5 单选题 较易
如图电源电压不变,只闭合开关S1,电流表的示数为,再闭合开关S2,电流表示数变化了,则同时闭合S1、S2后,相同时间内,R1、R2消耗的电能之比是( )
A、 B、 C、 D、
【答案】
A
【解析】
由图知,只闭合时,单独接入电路,电流表测的电流,则;再闭合时,、并联,电流表测干路中的电流,两只开关都闭合时,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过的电流仍然为,电流表示数变化了,则说明通过的电流为,而并联电路各支路两端的电压相等,即,所以,在相同时间内、消耗的电能之比为故A符合题意,BCD不符合题意。故选。
6 单选题 一般
有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系,如图甲所示;把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电路中的电流为0.2A,则电源电压和元件B在10s电流做的功分别是( )。
A、 2V,2JB、 3V,2JC、 3V,6JD、 3V,4J
【答案】
D
【解析】
由图可知,当电路中电流为0.2A时,A两端电压为1V,B两端电压为2V,根据串联电路的电压关系得:;元件B在10s电流做的功:;故选D。
7 单选题 一般
如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关,电流表的示数为,再闭合开关,电流表示数变化了,则同时闭合、后,相同时间内、消耗的电能之比是
A、 3:4B、 4:3C、 7:3D、 4:7
【答案】
A
【解析】
由电路图知道,若只闭合S1,则是只有R1的简单电路,电流表测的是R1 的电流,此时I1=0.3A;当再闭合S2时,R1、R2并联,电流表测干路中的电流,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过R1的电流仍然是I1=0.3A;由于电流表示数变化了0.4A,则说明通过R2的电流是I2=0.4A;又因为并联电路各支路两端的电压相等,即U1=U2,由W=UIt知道,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比是:,故选A.
8 单选题 较易
两盏电灯并联接在同一电源上.甲灯的电阻为500Ω,乙灯的电阻为1200Ω.在相同的时间内
A、 甲灯消耗的电能多B、 乙灯消耗的电能多C、 甲、乙两灯消耗的电能一样多D、 无法判断
【答案】
A
【解析】
两盏电灯并联接在同一电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,甲灯的电阻小,工作相同的时间,由W=UIt=可知,甲灯消耗的电能多,故A正确、BCD错误,故选A。
9 单选题 较难
甲乙两用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间里,电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多,由此可以判断( )
A、 通过甲的电流一定比乙小B、 甲两端的电压一定比乙大C、 乙的电阻一定比甲大D、 甲消耗的电能比乙少
【答案】
C
【解析】
AB.甲乙两用电器并联,并联时各支路电压相等,根据,电压和时间相等时,电流大做功多,所以甲的电流大,即,故AB错误;C.根据得,,在电压相同时,电流大,电阻小,因为,所以,故C正确;D.电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多,即甲消耗的电能多,故D错误。故选C。
10 单选题 较难
将阻值为10Ω的电阻丝接在电源两端,通电10min,电流所做的功是2.16×103J,若将阻值为5Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电20min,电流做功的多少是
A、 2.16×103JB、 1.25×103JC、 6.0×103JD、 8.64×103J
【答案】
D
【解析】
因为阻值为10Ω的电阻丝接在电源两端,通电10min=1060s=600s,电流所做的功是2.16×103J,所以电源电压U==6V,因为5Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电20min=20=1200s,所以电流做的功1200s= 8.64×103J.故选择D.
11 填空题 较易
小强家中一个月前、后电能表示数如图所示,小强家所在地区每度电的电费是0.6元,那么本月他家应交电费 元,请你为小强家提一条节约用电的建议: 。
【答案】
180
见解析
【解析】
[1]小强家本月共消耗的电能1081.5kW·h-781.5kW·h=300kW·h他家需要付的电费300kW·h×0.6元/kW·h=180元[2]人离开时随手关灯;夏天空调温度不要设置太低。
12 填空题 较易
如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为10Ω。闭合开关,电流表A的示数为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为 V,定值电阻在1min内消耗的电能为 J。
【答案】
3 36
【解析】
[1]由电路图可知,S闭合,R1、R2并联,电流表Al测电阻R1的支路电流,电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,所以由可得,电源电压为[2]因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流为
由得,R2的阻值为根据W=UIt得,R2在1min内消耗的电能为W=UI2t=3V×0.2A×60s=36J
13 填空题 较难
某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050,R2=50。开关S接“1”时,电热壶为 档位。开关S接“2”时,通电5min,电流通过R2产生的热量为 J。
【答案】
加热
600
【解析】
[1]开关接“1”时,电路中只有R2,电阻小,功率大,电热壶为加热档位。[2]开关S接“2”时,R2、R1串联,此时电路中的电流电流通过R2产生的热量
14 填空题 一般
如图所示,电源电压恒定,先闭合开关S1、S2,电压表示数为9V,电流表示数为1.5A;然后断开开关S2,电流表的示数减小了0.5A,则此时电压表的示数为 V,R2= Ω,此时整个电路1min消耗的电能为 J。
【答案】
6
3
540
【解析】
[1][2]闭合开关S1、S2,电路中只有电阻R1的简单电路,电压表测R1两端电压,也就是电源电压,即电源电压为9V,电流表测量通过R1的电流,R1的阻值R1==6Ω断开开关S2,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,由题意可知,此时电路电流I=1.5A-0.5A=1A此时R1两端的电压U1=IR1=1A×6Ω=6V则R2两端的电压U2=U-U1=9V-6V=3VR2的阻值R2==3Ω[3]整个电路1min消耗的电能W=UIt=9V×1A×60s=540J
15 填空题 较难
有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲.电源电压为24Ⅴ,灯泡L的额定电压为24Ⅴ,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙.当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为 Ω.调节滑动变阻器R,当电流表的示数为0.3A,通电1min电流对灯泡做功 J,此时滑动变阻器两端的电压为 V.
【答案】
60
216
12
【解析】
由题可知,灯泡的额定电压为24V,结合乙图可得灯泡正常发光时的电阻:;由图甲可知,灯L与R串联,当电流表的示数为I=0.3A时,由乙图可知,此时灯两端电压U灯=12V,通电1min电流对灯泡做功:,灯L与R串联,滑动变阻器两端的电压.
16 填空题 较难
华为手机的超级快充充电器,最大充电电流可达5 A。现有华为某一型号的电池,标有“电压3.7 V,容量”的字样。假设该电池电量已用完。充电器始终以最大充电电流充电,充电电压为5 V,把电池充满需要 min。如果将此电池电量全部用完,然后断开家里其它用电器,只给手机充电充满后发现标有“”字样的电能表转了60转,则充电消耗的电能为 。
【答案】
【解析】
[1]由题意可知把电池充满需要的电能符合关系式可知需要的时间是[2]因为断开家里其它用电器,电能表转了60转所代表的电能就是充电消耗的电能,由题意可得到关系式可知。
17 实验题 一般
在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为 能来显示电流做功的多少;
(2)实验电路中的两个小灯泡和的规格应 。(选填“相同”或“不同”;
(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是 ;
(4)在图甲所示的电路中,两个小灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的,这样连接是为了探究电 的关系;
(5)完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内。
( )
(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须通过实验验证?
你的看法是 ( 选填“不必”或“必须”),你的理由是 。
【答案】
内
不同
改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律
串联
电压
不必
见解析
【解析】
(1)[1]小灯泡工作过程中电能主要转化为内能来显示电流做功的多少。(2)[2]灯的规格不同时,灯的亮度不同,这样才能比较相同时间内电流做功的多少;故实验电路中的两个小灯泡L1和L2的规格应不同。(3)[3]电流做功的多少与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关,研究电流做功的多少与电压关系时,要控制电流和通电时间相同,只改变电压大小,故小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律。(4)[4][5]在图甲所示的电路中,两个小灯泡是串联的,根据串联电路的规律,通过的电流相等,而两灯的规格不同,分得的电压不同,所以这样连接是为了探究电流做功的多少与电压的关系。(5)[6]研究电流做的功与电流关系时,要控制电压和通电时间相同,根据并联电路电压的规律,可将两灯泡并联,电流表分别测量两支路的电流,并在干路中串联一个滑动变阻器;如下图所示:(6)[7][8]对电路中的同一个灯泡,电压和通过的电流相同,根据生活经验可知,通电时间越长,灯消耗的电能越多,即电流做的功越多,故对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,不必通过实验验证。
18 计算题 一般
如图所示电路中,电源电压为8V。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数为2V;再将滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表示数为0.4A。
求:(1)定值电阻R1的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)当滑片在最右端时,电路工作10分钟所消耗的电能。
【答案】
(1)20Ω;(2)60Ω;(3)1920J
【解析】
解:(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移到最右端,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,电路为R1的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测量电路电流,电流表示数为0.4A,定值电阻R1的阻值为(2)闭合开关S,当滑动变阻器的滑片在最左端时,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电流,电压表示数为2V,根据欧姆定律可知,电路电流为根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压为根据欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值为(3)当滑片在最右端时,电路工作10分钟所消耗的电能为答:(1)定值电阻R1的阻值为20Ω;(2)滑动变阻器的最大阻值为60Ω;(3)当滑片在最右端时,电路工作10分钟所消耗的电能为1920J。
19 计算题 容易
图甲所示的新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图乙所示,和均为电热丝,是自动控制开关。煮饭时,把电饭锅接入电路中,在电饭锅工作的一段时间内,电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。求:
(1)电热丝的电阻。
(2)内电饭锅消耗的电能。
【答案】
(1);(2)
【解析】
(1)由图乙可知,当只闭合开关S时,只有R1连入电路中。当开关S、S1均闭合时,R1、R2并联,电流中的电流增大,故由图丙可知,此时电流I=3A,当只闭合开关S时,电流I1=2A。电阻R1的电阻(2)由图丙可知,0~10min内电路中的电流I=3A,电饭锅消耗的电能答:(1)电热丝的电阻是;(2)内电饭锅消耗的电能是。
20 计算题 容易
如图所示,电源电压保持不变,已知R1的阻值为10Ω,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.3A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R2通电50s消耗的电能。
【答案】
(1)3V;(2)30J
【解析】
(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由得,电源的电压(2)当开关S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,则开关S2闭合前后,通过R1的电流不变,根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和可知,通过R2的电流为定值电阻R2通电50s消耗的电能为答:(1)电源电压为3V;(2)定值电阻R2通电50s消耗的电能为30J。
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