1第十六章第十六章 电流做功与电功率电流做功与电功率一、单选题1.如图所示两个相同的烧瓶中各放置一段电阻丝（ R甲R乙），在瓶中盛入等量煤油并插入温度计，通电一段时间后，甲瓶中温度计示数比乙瓶中温度计示数高该现象说明了电流产生的热量与下列哪个因素有关？（ ） A. 通电时间 B. 电流 C. 电荷量 D. 电阻2.下列过程中电流做功，将电能转化为化学能的是（ ） A. 电风扇转动 B. 电热水器烧水 C. 电解水的过程D. 电池作为电源3.小刚利用电能表测某家用电器的电功率当电路中只有这个用电器工作时，测得在 15min 内，消耗电能 03kWh，这个用电器可能是 （ ） A. 日光灯 B. 电风扇 C. 收音机 D. 电饭煲4.某物理兴趣小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置，其工作电路如图甲所示兴趣小组在进行模拟实验时，所有电源电压保持 4.5V 不变，报警器 R0的阻值恒为 10，压敏电阻 Rx随所受压2力 F 的变化图象如图乙所示，当 Rx所受压力达到 10N，报警器 R0开始发出报警信号，则报警器恰好报警时（ ） A. 压敏电阻 Rx的阻值为 6 B. 电流表的示数为 0.2AC. 报警器 R0的实际功率为 0.9W D. 增大压敏电阻 Rx所受的压力，电流表示数变小5.如图所示，导体 A 和 B 等长，但 A 比 B 的横截面积大，当 S 闭合后，测量发现 A 和 B 电压相等在相同时间下，下列叙述正确的是（ ）A. A 和 B 的材料相同，电流通过 A、B 所做的功相同B. A 和 B 的材料相同，电流通过 A、B 所做的功不相同C. A 和 B 的材料不相同，电流通过 A、B 所做的功相同D. A 和 B 的材料不相同，电流通过 A、B 所做的功不相同6.某电热器上标有“220V 1000W”字样，对于这个电热器有以下四句说法，错误的是（ ） A. 接在家庭电路中，它能正常工作 B. 正常工作时每秒钟耗电 1000WC. 正常工作时通过的电流约 4.5A D. 正常工作时它的电阻约 487.如图所示的电路中，甲、乙两灯泡串联，观察到甲灯泡比乙灯泡亮则下列描述中错误的是（）A. P甲P乙 B. U甲U乙 C. I甲I乙D. R甲R乙38.大道的“十字”路口上，安装着交通指示灯，每组指示灯是“红、黄、绿”三盏，每盏灯上都标有“220V 100W”字样，则每组灯正常工作时每小时耗电（ ） A. 0. 1 度 B. 0.2 度 C. 0.3度 D. 0.4 度9.下列关于如图所示实验的说法中错误的是（ ）A. 该实验研究的是电流的热效应B. 实验中采用了控制变量法C. 观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少D. 实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少10.如图所示，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，灯 L1L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2：3，此时灯 L1L2的实际功率之比是（ ）A. 2：1 B. 1：2 C. 3：2 D. 2：3二、多选题411.如图所示的电路，电源电压恒为 4.5V，电流表量程为 00.6A，电压表量程为 03V，定值电阻阻值为 5，滑动变阻器最大阻值为 20闭合开关，移动滑片的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 若滑片 P 向右移动，电流表示数变小 B. 滑动变阻器的阻值变化范围为2.510C. 定值电阻的功率变化范围为 0.45W1.8W D. 电压表与电流表的示数比值不变12.如图甲所示是小明设计的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝 AB 通过滑片 P 连入电路，小灯泡的额定电压为 6V闭合开关 S 后，滑片 P 从最左端 A 滑到最右端 B 的过程中，小灯泡的 IU 关系图象如图乙所示设电阻丝 AB 的阻值不随温度变化，则下面说法中正确的是（ ） A. 电阻丝 AB 的阻值为 9 B. 小灯泡的最小功率为 0.75WC. 电路中的最大功率是 3W D. 滑片 P 从最左端 A 滑到最右端 B 的过程中，电压表示数逐渐变大三、填空题13.20W 高效节能灯的亮度相当于 100W 的白炽灯一户居民家中的 4 只 100W 的白炽灯均换用该节能灯，若平均每天使用 5 小时，30 天可以节电_ 度，可节约电费_ 元（已知电费是 0.5 元/kWh） 14.如图是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补 LED 路灯外形图和电路原理图，该电路中两只 LED 灯是并联的，灯上标有“24 V 60 W”字样则两个 LED 灯正常发光时，通过光控开关 S 的电流为_A；如果用这种路灯替换发光亮度相同的 420 W 的传统路灯，那么 500 套风光互补路灯每天工作510 小时可节约电能_J.四、计算题15.两灯泡分别标有“3V 1W”和“6V 3W”字样，若将两灯泡串联接入电路，其两端可加最大电压为多少？五、解答题16.0.2 度（KWh）的电能可使两只“220V40W”的灯泡正常工作多长时间？ 六、实验探究题17.小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶 A 中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶 B 中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度（1）根据_ 法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等实验中是如何使 A、B 瓶中的电流相同的_ （2）小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是 _ A因为煤油有颜色便于观察 B因为煤油有比较大的热值C因为煤油有比较小的密度 D因为煤油有比较小的比热容 6（3）实验中，小明和小红发现烧瓶 B 中温度计的示数升高的快这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_ ，产生的热量越多 （4）小红把实验装置作了一些改动：在相同的烧瓶 A、B 中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升下列实验中也用到这种思想和方法的是 _ A将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小B将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动C让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢D将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况 七、综合题18.如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电表一为某扫地机器人的部分参数电池容量指放电电流与放电总时间的乘积 表一：额定工作电压12V额定功率30W电池容量2500mAh工作噪音50dB净重4kg最大集尘量1kg机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二真空度指主机内部气压与外界的气压差风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率表二：7真空度（Pa）400450 500550600风量（m3/s）0.0250.020.0170.0150.013吸入功率（W）1098.57.8（1）机器人工作时，主机内部的气压_（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过 0.001s 收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为_ cm（设超声波在空气中的传播速度为 340m/s） （2）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间为_ min （3）由表二数据可知，当风量为 0.015m3/s 时，吸尘电机吸入功率为_ W，若吸尘电机的输入功率为 25W，此时其效率为_ % （4）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压 U0恒定（U012V），RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻当光敏电阻分别为 6 和 18 时，电压表的示数分别为 4.5V 和 2.25V，则 R0=_ （5）若机器人 1 秒钟消耗的电能中有 40%用于克服摩擦力做功已知集尘盒空置时，机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为 16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少？（写出必要计算步骤） 8答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】解：已知：R甲R乙 ， I甲=I乙 ， 通电时间 t 相同，由 Q=I2Rt 可知，Q甲Q乙；又因为甲、乙两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，所以甲烧瓶内煤油温度升高的快的原因是因为该瓶内的电阻大；故本实验研究的是电流产生的热量与导体电阻的关系 故选 D【分析】由图可知，甲、乙两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知，电阻越大电流产生的热量越多；而 A、B 两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，吸收热量多的温度升高的快，据此判断2.【答案】C 【解析】【解答】解：电流做功的过程，实际上就是个能量转化的过程，从电能转化成其它形式的能 电风扇转动是把电能转化为机械能；电热水器烧水是把电能转化为内能；电解水的过程是把电能转化为化学能；电池作为电源是把化学能转化为了电能故 A、B、D 错误故选 C【分析】做功总是伴随着能量的转化，用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程3.【答案】D 【解析】【解答】这个用电器的电功率为 P=W/t=03kWh/0.2