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参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．下列关于电流做功的说法，错误的是（ ）
A．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程
B．电流做了100焦的功，就有100焦的电能转化为其他形式的能
C．用电器消耗电能的多少与它两端的电压、通过的电流和通电时间有关
D．用电器的功率越大，电流做功越多
【解答】解：A、电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程，说法正确；B、电流做了100焦的功，就有100焦的电能转化为其他形式的能，说法正确；C、根据电功的公式W＝UIt可知，用电器消耗电能的多少与它两端的电压、通过的电流和通电时间有关，说法正确；D、根据公式W＝Pt可知，不知道用电时间，用电器的功率越大，电流做功不一定越多，说法错误。故选：D。
2．在电源电压不变的电路中，为了使在相等时间内电流对电阻丝做的功减为原来的一半，采取的方法是（ ）
A．使电阻丝的阻值减为原来的一半
B．使电阻丝的阻值增加为原来的四倍
C．使电阻丝的阻值减为原来的四分之一
D．使电阻丝的阻值增加为原来的两倍
【解答】解：由题知，电阻丝两端的电压和通电时间相同，由W＝UIt＝t可知，要使电流对电阻丝做的功减为原来的一半，电阻丝的电阻应变为原来的2倍，故ABC错误、D正确。故选：D
3．一辆娱乐电瓶车，工作时电压为24V、电流为10A，效率为80%．电瓶车及人总重为1500N，行驶时阻力是总重的0.1倍，则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为（ ）
A．78秒
B．833秒
C．104秒
D．83秒
【解答】解：电瓶车行驶时受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×1500N＝150N；
克服阻力做的有用功：W有用＝fs＝150N×100m＝15000J；
由效率公式可得，该车做的总功（消耗的电能）：W总＝＝＝18750J，
由W＝UIt得该车行驶的时间：t＝＝＝78.125s≈78s。故选：A
4．小明用如图所示额定功率是P的蒸汽挂烫机熨烫衣物时，按照加热t1停t2的程序工作，熨一件衣服用时t3，则消耗的电能是（ ）
A．Pt1
B．Pt2
C．
D．P（t1+t2+t3）
【解答】解：按照加热t1停t2的工作程序可知，一个周期内挂烫机加热的时间t1占总时间（t1+t2）的比例为：，所以，熨一件衣服用时t3（总时间），则挂烫机加热的时间为：t＝；
蒸汽挂烫机t3共消耗的电能：W＝Pt＝P，故C正确。故选：C
5．如图所示是一个电吹风的实物连接图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，电吹风吹冷风时，测得插头处的电流表为0.2A。当此电吹风吹热风时，正常工作2分钟，消耗的电能是（ ）
A．5050J
B．240J
C．116160J
D．121440J
【解答】解：电吹风吹冷风时，只有电动机工作，电路中电压是220V，插头处电流为0.2A，
则电吹风消耗的电功率：PM＝UI＝220V×0.2A＝44W，电吹风吹热风时，电动机和电热丝都工作，并且是并联，电热丝的功率：P丝＝＝＝968W此时电吹风的总功率：P总＝PM+P丝＝44W+968W＝1012W正常工作2min，消耗的电能：W＝P总t＝1012W×120s＝121440J。故选：D
6．四只相同的灯泡分成两组，两只灯泡并联，两只灯泡串联，分别接上电压相同的电源，如果这两组灯泡消耗的电能相等，则串联通电时间是并联通电时间的（ ）
A．0.25倍
B．0.5倍
C．2倍
D．4倍
【解答】解：由串并联电路特点可知：两只灯泡串联时总电阻是原电阻的2倍，即R串＝2R；两只灯泡并联时总电阻是原电阻的，即R并＝R；这两组灯泡消耗的电能相等，电源电压相等，可得：W串＝t串＝W并＝t并又因为R串＝2R，R并＝R，所以t串：t并＝R串：R并＝2R：R＝4：1。故选：D
7．LED灯具有节能、环保特点。“220V
8.5W”LED灯泡和“220V
60W”白炽灯泡正常发光时的亮度相当。与白炽灯相比，LED灯泡可以节能约（ ）
A．14.2%
B．85.8%
C．16.5%
D．83.5%
【解答】解：∵P＝，设两种灯泡正常发光的时间为t，∴LED消耗的电能为W1＝P1t＝8.5W?t
白炽灯消耗的电能为W2＝P2t＝60W?t∴LED灯可以节约≈85.8%。故选：B
8．如图所示，将长短相同的粗细不同的铜导线和铝导线串联，则电流通过导线所做的功的关系是（ ）
A．W1＝W2
B．W1＞W2
C．W1＜W2
D．无法确定
【解答】解：长短、粗细相同的铜导线和铝导线，铜导线的电阻小，而图中R1比R2粗，所以R1＜R2；串联电路各处的电流都相等、通电时间相同由W＝I2Rt得：W1＜W2。故选：C
9．对如图所示电能表的数据解释错误的是（ ）
A．电能表的标定电流为10A
B．电能表使用的额定电压为220V
C．电能表每消耗1度电，转盘转过3000转
D．短时间内允许通过电能表的最大电流不能超过20A
【解答】解：A、电能表的标定电流为10A，故A正确；B、电能表使用的额定电压为220V，故B正确；C、“3000R/kW?h”表示每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000转，但电能表不消耗电能，故C错；D、20A表示允许在短时间内通过电能表的最大电流，故D正确。故选：C
10．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，小华想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确，于是，他将标有“220V
3A”的用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作5min后，电能表的转盘正好转了110r则该电能表每千瓦时的实际转数应是（ ）
A．2400r
B．2000r
C．1500r
D．1200r
【解答】解：5min用电器消耗的电能为：W＝Pt＝UIt＝220V×3A×5×60s＝1.98×105J＝0.055kW?h，∴＝＝2000r/kw?h则电能表每kw?h的实际转数为2000r。故选：B
二．填空题（共10小题）
11．绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。
（1）使用
LED 灯照明更符合绿色生态理念；
（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为
1：12 。
【解答】解：（1）正常工作时，亮度相同，但LED灯的功率小，消耗的电能少，更符合绿色生态理念；（2）正常工作时，LED的功率为P1＝5W，白炽灯的功率为P2＝60W，由得，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为：。
故答案为：LED；1：12.
12．标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2串联接入电路中，通过两灯的电流之比是1：1，两灯在相同时间内消耗的电能之比为1：2。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
【解答】解：①在串联电路中，各处电流相等，所以当两灯泡串联时，通过两灯泡的电流相等，即I1：I2＝1：1；②两灯泡的电阻：R1＝＝＝6Ω，R2＝＝＝12Ω；
根据W＝I2Rt可知：W1：W2＝R1：R2＝6Ω：12Ω＝1：2。
故答案为：1：1；1：2。
13．如图甲为某品牌具有反向充电技术的手机，其手机电池参数如图，对外充电时最大输出功率40W，最多能输出总电能的50%，甲手机电池充满电储存的电能为 0.02 kW?h，如图甲手机正对乙手机充电，按最大输出功率最多能对乙手机输电 0.25 h。
充电功率
≥10W
标称电压
4V
电池容量
5000mAh
【解答】解：甲手机电池充满电储存的电能：W＝UIt＝4V×5000×10﹣3A×1h＝20W?h＝0.02kW?h，
因为甲手机对外充电时最大输出功率为40W＝0.04kW，最多能输出总电能的50%，
所以由P＝可得，甲手机按最大输出功率对乙手机充电时，最多充电时间：
t′＝＝＝0.25h。故答案为：0.02；0.25。
14．如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计。已知R＝202欧。
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
高温挡
低温挡
200W
（1）电烤箱A、B触点中连接火线的是 A 触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于 低温挡 （选填“高温挡”或“低温挡”）。
（3）在额定电压下，电烤箱高温挡工作2分钟产生内能 1.452×105 焦。
【解答】解：（1）由电路图可知，总开关与A触点相连，根据安全用电的原则可知，连接火线的是A触点；（2）由电路图可知，将旋钮开关转到如图所示位置，R0与R串联，此时电路的总电阻最大，由P＝UI＝可知，电源的电压不变时，电路的总功率最小，电烤箱处于低温挡；
（3）电路图可知，R0与R串联，电烤箱处于低温挡，此时电路的总电阻：R总＝＝＝242Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值：R0＝R总﹣R＝242Ω﹣202Ω＝40Ω，电烤箱高温挡时电路为R0的简单电路，工作2分钟产生的内能：
Q＝W＝t＝×2×60s＝1.452×105J。
故答案为：（1）A；（2）低温挡；（3）1.452×105。
15．共享自行车已在我国很多城市兴起，大大方便了市民的出行。共享自行车的车筐底部覆盖一层太阳发电板，它吸收太阳光给里面的蓄电池充电，从而不间断地为GPS和通信模块供电。小王通过查阅资料得到以下信息：
①太阳能电池板接收太阳能的有效面积为400厘米2，光电转化效率为100%；
②夏季晴天，太阳光照射到地面1米2面积上的辐射功率为1000瓦；夏季晴天光照2小时，该太阳能电池可获得的电能为 2.88×105 焦。
【解答】解：太阳光照射到地面1米2面积上的辐射功率为1000瓦，则有效面积为400厘米2的面积上每秒的辐射功率为：P＝1000W/m2×400×10﹣4m2＝40W；光电转化效率为100%，则夏季晴天光照2小时获得的光能即电能为：W＝Pt＝40W×2×3600s＝2.88×105J。
故答案为：2.88×105。
16．2019年诺贝尔化学奖得主为三位在锂离子电池开发领域做出重要贡献的科学家。如图为可充电锂离子电池。电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数，容量的单位通常为“毫安时”（符号mA?h）。该电池铭牌标有：电压3.6V、容量1500mA?h，这种电池一次充电最多可储存的电能为
19440 J。
【解答】解：这种电池一次充电最多可储存的电能：
W＝UIt＝3.6V×1500×10﹣3A×3600s＝19440J。
故答案为：19440。
17．（2020秋?麒麟区校级月考）城市的交叉路口通常都装有红、黄、绿三色灯来指挥车辆行人通行。这三盏灯是 并 （选填“串”或“并”）联的，若每只灯的规格都是“220V
300W”，则每组交通指挥灯（含红、黄、绿三种颜色灯）正常工作15h要消耗电能 4.5 kW?h。
【解答】解：（1）十字路口交通指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人，根据对交通指示灯的了解可知：工作状态总是不一致，且互不影响，由此可知红灯、黄灯、绿灯是并联连接的；
（2）这组交通指示灯始终只有一盏灯泡工作，正常工作15小时消耗的电能为：
W＝Pt＝300×10﹣3kW×15h＝4.5kW?h。
故答案为：并；4.5。
18．华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 50.4 min．如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW?h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为 0.021 kW?h。
【解答】解：（1）已知I＝5A＝5×103mA，由I＝可得，t＝＝＝0.84h＝50.4min，
“3000revs/（kW?h）”表示电路中的用电器每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转动63圈消耗的电能：W＝kW?h＝0.021kW?h。
故答案为：50.4；0.021。
19．家庭电路中都装有电能表。小珠家的电能表如图甲所示。读数为 2508.6 kW?h．电冰箱是间断式工作的（工作一段时间停止一段时间。再工作再停止，如此循环），小珠家的电冰箱额定电压为220V．额定电功率为100W．正常工作的P﹣t图象如图乙所示，若关闭其它用电器，让电冰箱正常工作一天，消耗的电能是 2.88×106 J．电能表的转盘转动 2000 圈。
【解答】解：由图示电能表可知，其示数为2508.6
kW?h。根据图乙可知，电能表每30min工作10min，因此电冰箱正常工作一天，消耗的电能：W＝Pt＝0.1kW××＝0.8kW?h＝2.88×106J；电能表转盘转的圈数为：n＝0.8kW?h×2500r/kW?h＝2000转。
故答案为：2508.6；2.88×106；2000。
20．很多家用电器可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫待机状态，这一功能虽给人们带来了方便，但用电器在待机状态下仍要消耗电能都鲜为人知，如小华家所有用电器待机状态时总功率为21W，每天处于待机状态的时间为20h，则一个月（30天）因用电器待机而浪费的电能为 12.6 kW?h，若这些电能全部用来烧水，可以将 540 kg20℃的冷水加热成40℃的温水供家庭使用【c＝4.2×103J/（kg?℃）】。
【解答】解：用电器待机状态时总功率P＝21W＝0.021kW，一个月用电器待机时间t′＝20h×30＝600h，所以用电器待机一个月消耗的电能W＝Pt′＝0.021kw×600h＝12.6kW?h。水吸收的热量Q＝12.6kW?h＝4.536×107J，初温t0＝20℃，末温t＝40℃。水的比热容c＝4.2×103J/（kg?℃），
所以加热的水的质量m＝＝＝540kg。
故答案为：12.6；540。
三．计算题（共5小题）
21．某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和保温两种状态。电路如图所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合，温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：
（1）当指示灯亮时，温度控制器处于 保温 状态。
（2）指示灯的电阻值。
（3）加热状态时，温度控制器工作1分钟所消耗的电能。
【解答】解：（1）当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，
由P＝UI＝可知，电路的总功率最小，温度控制器处于保温状态；
（2）当指示灯亮时，两端的电压UL＝200V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，发热电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝220V﹣200V＝20V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I＝＝，即＝，解得：RL＝400Ω；
（3）双金属开关闭合时，电路为发热电阻的简单电路，则温度控制器工作1分钟所消耗的电能：
W＝UI′t＝＝×1×60s＝7.26×104J。
答：（1）保温；（2）指示灯的电阻值为400Ω；
（3）加热状态时，温度控制器工作1分钟所消耗的电能为7.26×104J。
22．无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。图中所示无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为30V．若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，可正常行驶1.8×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，“混合动力驱动”可使车连续行驶3.2×104m。
（1）无链条电动自行车的车把龙头是 省力 （填“省力/费力/等臂”）杠杆；
（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 1.08×106 J；
（3）正常行驶时，这款车“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为 7：9 。
【解答】解：（1）车把龙头的支点就是车把的转轴，车轮与地面之间的摩擦力就是阻力，人手施加的力就是动力，这时动力臂大于阻力臂，因此它是省力杠杆；
（2）这款车的锂电池最多所储存的电能：W＝UIt＝30V×10A×3600s＝1.08×106J；
（3）人的能量驱动的路程s1＝3.2×104m﹣1.8×104m＝1.4×104m，
正常行驶时，这款车“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比：＝＝＝＝。
故答案为：（1）省力；（2）1.08×106；（3）7：9。
23．2018年平昌冬奥会闭幕式上，熊猫木偶、与人共舞的机器人、似“冰屏”的大屏幕、石墨烯发热服。这些新技术彰显了“中国智慧”和“中国制造”。
输出电压
5V
输出电流
200mA
容量
8000mAh
（1）左图所示是高为2.35m、质量却只有10kg的“熊猫木偶”，“熊猫木偶”是用一种特殊的铝合金管材和碳纤维条制成的，选择用铝合金作为制作材料，是因为它具有
密度小（硬度大） 等性质（填写1点即可）。
（2）如图所示是身穿石墨烯发热服的演员，石墨烯发热服通过USB接口充电后，可让演员在﹣20℃的环境中。工作4小时。在环境温度为20℃时，某款石墨烯发热服的电阻为5Ω，用5V电压充电，60秒内即可使发热服升温到40℃，则这过程中需消耗电能
300 J．某充电宝参数如表所示，用该充电宝可以将
480 件同款的石墨烯发热服由20℃加热到40℃。
【解答】解：（1）“熊猫木偶”是用一种特殊的铝合金管材和碳纤维条制成的，选择用铝合金作为制作材料，除了考虑材料的强度和韧性外，还因为这些密度较小。
（2）石墨烯发热服消耗的电能：W＝t＝×60s＝300J。该充电宝储存的电能：W′＝U′It′＝5V×8A×3600s＝1.44×105J，则可以将同款的石墨烯发热服由20℃加热到40℃的件数：n＝＝＝480。
故答案为：（1）密度小（硬度大）；（2）300；480。
24．韩国设计师打造了一款非传统意义上的雨伞（如图甲）。这款另类雨伞没有伞盖，空气从下面的进气口进入，经高速直流电动机驱动风扇后从上面的喷气口喷出，形成一道气幕。这道气幕能够起到伞盖的作用，在使用者与雨水之间形成一道稳固的屏障，用来阻挡雨水。此外，使用者还可以控制伞柄的长度以及空气盖的大小。为了稳定电动机转速，电动机连接了一个PTC陶瓷元件（如图乙）。PTC有一个根据需要设定的温度叫做“居里点温度”，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大。
（1）这种气幕伞使用的PTC元件，其电阻随温度变化的图象如图丙，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 35 ℃。
（2）你认为这种气幕伞的设计或在使用过程中有何不足。 消耗电能 （写出一点即可）
（3）这种气幕伞上使用的直流电动机，标有“12V、80W”的字样，若在额定电压下持续使用半个小时，则消耗多少电能？
【解答】解：（1）由题意可知，PTC有个“居里点温度”，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，结合图象可知，该PCT材料的居里点温度为35℃；（2）这种气幕伞的设计或在使用过程中的不足：消耗电能（消耗能源）、不符合绿色环保理念、不符合低碳经济潮流、只能遮雨不能遮阳、雨极易溅到他人身上、刮大风时雨仍会吹到人身上、电池耗尽后不能使用等；
（3）电动机正常工作时的功率PM＝80W＝0.08kW，因为P＝，所以消耗的电能为W＝Pt＝0.08kW×0.05h＝0.04kW?h。
故答案为：（1）35；（2）不符合低碳经济潮流、电池耗尽后不能使用；
（3）此电动机消耗的电能为0.04kW?h。
25．一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风机只能吹冷风不能吹热风，经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了，小明想用一根阻值相同的电热丝来替换（不考虑电热丝电阻的变化），为此：
型号
SHZ2010﹣624
额定功率
热风时：1080W
冷风时：200W
额定电压
220V
（1）他从铭牌上查到，该电吹风机吹热风时的额定功率为1080W；又认真研究了电吹风机的电路（如图），弄清了当选择开关放在“冷”时，就把 电动机 连入了电路；
（2）请你根据上述描述帮小明算出应选配的电热丝的阻值。
（3）当电吹风机正常工作吹热风10分钟消耗的电能？
【解答】解：（1）由图可知：当开关放在“冷”时，只用电动机连入电路；当开关放到“热”时，电动机和电热丝并联连入电路。
（2）由表格数据知，吹热风时功率为1080W，吹冷风时功率为200W，所以电热丝的功率：
P电热＝P额﹣P冷风＝1080W﹣200W＝880W，根据P＝可得，电热丝电阻：
R＝＝＝55Ω；
（3）当电吹风机正常工作且吹热风时，P额＝1080W，由P＝可得，工作10min消耗的电能：W＝P额t＝1080W×10×60s＝6.48×105J。
答：（1）电动机；（2）应选配的电热丝的阻值为55Ω。
（3）当电吹风机正常工作吹热风10分钟消耗的电能为6.48×105J。
四．解答题（共5小题）
26．某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡进行了如下研究。按图甲连接电路后，闭合开关S，测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙。
（1）据图判断，实验过程中小灯泡的电阻是 变化 （选填“恒定“或“变化“）的。
（2）当小灯泡两端的电压为0.5V时，2分钟内小灯泡消耗的电能为多少？
（3）小灯泡的额定电压为多少？
【解答】解：（1）从图象可知，灯泡两端的电压和通过的电流不成正比，所以说灯泡的电阻是在变化的；
（2）由图可知，当灯泡两端的电压为U＝0.5V时，可以看出电流为I＝0.2A，
2分钟内小灯泡消耗的电能为W＝UIt＝0.5V×0.2A×2×60s＝12J。
（3）由图可知，当P实＝P额＝1W时，I额＝0.4A，U额＝2.5V，所以灯泡的额定电压为2.5V。
答：（1）变化；（2）2分钟内小灯泡消耗的电能为12J；
（3）小灯泡的额定电压为2.5V。
27．电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营。如图1所示的电动环保车，有关技术参数如表。
空车质量
1200kg
电动机额定功率
5kW
满载乘员
10人
电动机额定电压
48V
满载时轮胎与地接触面积
4×250cm3
最大车速
18km/h
电动机效率
80%
平路行驶里程
≤180km
根据技术参数和具体要求，求解下列问题：（g取10N/kg）
（1）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？
（2）经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时，受到的阻力与质量的关系如图2所示，若电动环保车满载时，每个乘员大约60kg，求车在行驶过程中受到的阻力。
（3）该车充一次电储存了2.7×108J的电能，电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%，若该车满载时以额定功率匀速行驶，则充电一次最多可连续行驶多长的路程？
【解答】解：（1）由P＝可得，电动机以额定功率工作半小时消耗的电能：W电＝Pt＝5kW×0.5h＝2.5kW?h；
（2）10个人的质量：m人＝60kg×10＝600kg，
人和车的总质量：m总＝600kg+1200kg＝1800kg；
由图2可知，车在行驶过程中受到的阻力为1800N；
（3）由η＝×100%可得，牵引力做的功：W＝W电η＝2.7×108J×80%＝2.16×108J，
因为电动车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力F＝f＝1800N，
由W＝Fs可得，电动车行驶的最大路程：s＝＝＝1.2×105m＝120km。
答：（1）电动机以额定功率工作半小时消耗2.5kW?h电能；
（2）车在行驶过程中受到的阻力是1800N；
（3）充电一次最多可连续行驶120km的路程。
28．全面开展“五星达标
3A争创”的美丽乡村建设行动是当前绍兴农村工作的重点。农村生活垃圾分类处理是能源再利用和减少土壤污染的重要方法。
（1）垃圾焚烧发电是一种有效处理方法，它是利用了储存在垃圾中的 化学 能。
（2）小敏家两次电能表显示如图，他家这30天的用电量为 77.4 千瓦时。绍兴某垃圾发电厂3条焚烧线每天能处理2250吨生活垃圾，日发电80万千瓦时，它最多可供 31.0 万户类似小敏家庭的日用电。（结果保留一位小数）
【解答】解：（1）垃圾焚烧发，是将这些垃圾的化学能最终转化为电能。
（2）小敏家30天消耗的电能：W＝5746.3kW?h﹣5668.9kW?h＝77.4kW?h，
每日耗电量为：77.4kW?h/30＝2.58kW?h，
设可供n万户类似小敏家庭的日用电，则：n＝≈31.0。
故答案为：（1）化学；（2）77.4；31.0。
29．电动自行车行驶的动力是靠蓄电池提供的，通常情况蓄电池内部也有电阻，简称电源内阻r。某电动自行车蓄电池的电源电压E＝46V，给自行车的电动机输送I＝6A的电流时，测得电动机两端的电压U＝40V，此时自行车正以v＝10m/s的速度在平直公路上匀速前进，其牵引力做功的功率P＝200w（除电源内阻r和电动机内阻r′以外，不计其它电阻）
（1）求自行车前进s＝100m的路程，蓄电池一共需要消耗多少电能？
（2）求蓄电池的内阻r的阻值；
（3）求自行车所受的阻力f的大小。
【解答】解：（1）蓄电池的功率P＝UI＝46V×6A＝276W；
因为v＝，所以自行车前进的时间t＝＝＝10s；
由P＝得W＝Pt，故蓄电池消耗的电能W＝Pt＝276W×10s＝2760J；
（2）由电压的分配关系内阻：r＝＝＝1Ω；
（3）因为P＝＝＝Fv；所以自行车匀速前进所受的阻力为：f＝F＝＝＝20N。
答：（1）自行车前进s＝100m的路程，蓄电池一共需要消耗2760J电能；
（2）蓄电池的内阻r的阻值为1Ω；
（3）求自行车所受的阻力f的大小为20N。
30．在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
（1）经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是当改变灯泡两端电压时， 无法控制电流相等 。
（2）利用图乙电路可探究电流做功多少与 电流 的关系。
（3）利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是 L1断路 。
（4）学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V
6W”灯泡L1和“6V
4W”灯泡L2按图丙电路连接，再接入电流表。经分析，能测出灯泡 L1 的额定功率。
【解答】解：（1）甲电路中，滑动变阻器滑片移动时，灯泡两端的电压和电流都在变化，无法控制电流或者电压不变，根据控制变量法的思想，不能研究电流做功与电压和电流的关系，因为电路中电压和电流同时改变，不能单独控制其中一个不变。
（2）图乙中两只灯泡并联，控制了电压相同，探究电流与电流的关系，控制了电路中的电压不变，通过比较电流大小，得出电流做功与电流的关系。
（3）图丙中，闭合开关后电压表V1有示数，说明V1→开关→电源→滑动变阻器→灯L2这部分电路无断路；电压表V2无示数，说明V2→灯L1→开关→电源→滑动变阻器这部分电路有断路，综合以上分析，电路故障就是灯L1断路（或开路）了。
（4）“12V
6W”灯泡L1额定电流I1＝＝＝0.5A，
“6V
4W”灯泡L2额定电流I2＝＝≈0.67A，
因为0.5A＜0.67A以及两灯串联，所以为保护灯L1，电路中的电流不能超过0.5A，因此灯泡L1能正常发光，接入电流表能测量灯L1的额定功率。
故答案为：（1）无法控制电流相等；（2）电流；（3）L1断路；（4）L1
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精品试卷·第
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第六节
电功综合练习
一．选择题（共10小题）
1．（2020秋?嘉兴期末）下列关于电流做功的说法，错误的是（ ）
A．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程
B．电流做了100焦的功，就有100焦的电能转化为其他形式的能
C．用电器消耗电能的多少与它两端的电压、通过的电流和通电时间有关
D．用电器的功率越大，电流做功越多
2．（2020秋?镇海区月考）在电源电压不变的电路中，为了使在相等时间内电流对电阻丝做的功减为原来的一半，采取的方法是（ ）
A．使电阻丝的阻值减为原来的一半
B．使电阻丝的阻值增加为原来的四倍
C．使电阻丝的阻值减为原来的四分之一
D．使电阻丝的阻值增加为原来的两倍
3．（2021?柯桥区模拟）一辆娱乐电瓶车，工作时电压为24V、电流为10A，效率为80%．电瓶车及人总重为1500N，行驶时阻力是总重的0.1倍，则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为（ ）
A．78秒
B．833秒
C．104秒
D．83秒
4．（2021?金华模拟）小明用如图所示额定功率是P的蒸汽挂烫机熨烫衣物时，按照加热t1停t2的程序工作，熨一件衣服用时t3，则消耗的电能是（ ）
A．Pt1
B．Pt2
C．
D．P（t1+t2+t3）
第4题图
第5题图
5．（2021?宁波模拟）如图所示是一个电吹风的实物连接图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，电吹风吹冷风时，测得插头处的电流表为0.2A。当此电吹风吹热风时，正常工作2分钟，消耗的电能是（ ）
A．5050J
B．240J
C．116160J
D．121440J
6．（2021?金华模拟）四只相同的灯泡分成两组，两只灯泡并联，两只灯泡串联，分别接上电压相同的电源，如果这两组灯泡消耗的电能相等，则串联通电时间是并联通电时间的（ ）
A．0.25倍
B．0.5倍
C．2倍
D．4倍
7．（2021?镇江模拟）LED灯具有节能、环保特点。“220V
8.5W”LED灯泡和“220V
60W”白炽灯泡正常发光时的亮度相当。与白炽灯相比，LED灯泡可以节能约（ ）
A．14.2%
B．85.8%
C．16.5%
D．83.5%
第7题图
第8题图
第9题图
8．（2021?富阳模拟）如图所示，将长短相同的粗细不同的铜导线和铝导线串联，则电流通过导线所做的功的关系是（ ）
A．W1＝W2
B．W1＞W2
C．W1＜W2
D．无法确定
9．（2020秋?嘉兴期末）对如图所示电能表的数据解释错误的是（ ）
A．电能表的标定电流为10A
B．电能表使用的额定电压为220V
C．电能表每消耗1度电，转盘转过3000转
D．短时间内允许通过电能表的最大电流不能超过20A
10．（2021?遂宁模拟）电能表是测量用电器消耗电能的仪表，小华想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确，于是，他将标有“220V
3A”的用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作5min后，电能表的转盘正好转了110r则该电能表每千瓦时的实际转数应是（ ）
A．2400r
B．2000r
C．1500r
D．1200r
二．填空题（共10小题）
11．（2021?衢州）绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。
（1）使用
灯照明更符合绿色生态理念；
（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为
。
12．（2021?天津模拟）标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2串联接入电路中，通过两灯的电流之比是
，两灯在相同时间内消耗的电能之比为
。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
13．（2020春?富阳区期中）如图甲为某品牌具有反向充电技术的手机，其手机电池参数如图，对外充电时最大输出功率40W，最多能输出总电能的50%，甲手机电池充满电储存的电能为
kW?h，如图甲手机正对乙手机充电，按最大输出功率最多能对乙手机输电
h。
14．（2020?绍兴）如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计。已知R＝202欧。
（1）电烤箱A、B触点中连接火线的是
触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于
（选填“高温挡”或“低温挡”）。
（3）在额定电压下，电烤箱高温挡工作2分钟产生内能
焦。
15．（2021?新昌县模拟）共享自行车已在我国很多城市兴起，大大方便了市民的出行。共享自行车的车筐底部覆盖一层太阳发电板，它吸收太阳光给里面的蓄电池充电，从而不间断地为GPS和通信模块供电。小王通过查阅资料得到以下信息：
①太阳能电池板接收太阳能的有效面积为400厘米2，光电转化效率为100%；
②夏季晴天，太阳光照射到地面1米2面积上的辐射功率为1000瓦；夏季晴天光照2小时，该太阳能电池可获得的电能为
焦。
16．（2021?芜湖二模）2019年诺贝尔化学奖得主为三位在锂离子电池开发领域做出重要贡献的科学家。如图为可充电锂离子电池。电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数，容量的单位通常为“毫安时”（符号mA?h）。该电池铭牌标有：电压3.6V、容量1500mA?h，这种电池一次充电最多可储存的电能为
J。
第16题图
17．（2021?麒麟区模拟）城市的交叉路口通常都装有红、黄、绿三色灯来指挥车辆行人通行。这三盏灯是
（选填“串”或“并”）联的，若每只灯的规格都是“220V
300W”，则每组交通指挥灯（含红、黄、绿三种颜色灯）正常工作15h要消耗电能
kW?h。
18．（2021?恩施州模拟）华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要
min．如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW?h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为
kW?h。
19．（2021香洲区模拟）家庭电路中都装有电能表。小珠家的电能表如图甲所示。读数为
kW?h．电冰箱是间断式工作的（工作一段时间停止一段时间。再工作再停止，如此循环），小珠家的电冰箱额定电压为220V．额定电功率为100W．正常工作的P﹣t图象如图乙所示，若关闭其它用电器，让电冰箱正常工作一天，消耗的电能是
J．电能表的转盘转动
圈。
第21题图
20．（2021?达州模拟）很多家用电器可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫待机状态，这一功能虽给人们带来了方便，但用电器在待机状态下仍要消耗电能都鲜为人知，如小华家所有用电器待机状态时总功率为21W，每天处于待机状态的时间为20h，则一个月（30天）因用电器待机而浪费的电能为
kW?h，若这些电能全部用来烧水，可以将
kg20℃的冷水加热成40℃的温水供家庭使用【c＝4.2×103J/（kg?℃）】。
三．计算题（共5小题）
21．（2021?滨江区一模）某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和保温两种状态。电路如图，S为开关，双金属开关在温度低时闭合，温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：
（1）当指示灯亮时，温度控制器处于
状态。
（2）指示灯的电阻值。
（3）加热状态时，温度控制器工作1分钟所消耗的电能。
22．（2021?临海市二模）无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。图中所示无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为30V．若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，可正常行驶1.8×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，“混合动力驱动”可使车连续行驶3.2×104m。
（1）无链条电动自行车的车把龙头是
（填“省力/费力/等臂”）杠杆；
（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为
J；
（3）正常行驶时，这款车“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为
。
23．（2019?萧山区模拟）2018年平昌冬奥会闭幕式上，熊猫木偶、与人共舞的机器人、似“冰屏”的大屏幕、石墨烯发热服。这些新技术彰显了“中国智慧”和“中国制造”。
（1）左图所示是高为2.35m、质量却只有10kg的“熊猫木偶”，“熊猫木偶”是用一种特殊的铝合金管材和碳纤维条制成的，选择用铝合金作为制作材料，是因为它具有
等性质（填写1点即可）。
（2）如图所示是身穿石墨烯发热服的演员，石墨烯发热服通过USB接口充电后，可让演员在﹣20℃的环境中。工作4小时。在环境温度为20℃时，某款石墨烯发热服的电阻为5Ω，用5V电压充电，60秒内即可使发热服升温到40℃，则这过程中需消耗电能
J．某充电宝参数如表所示，用该充电宝可以将
件同款的石墨烯发热服由20℃加热到40℃。
24．（2021?椒江区模拟）韩国设计师打造了一款非传统意义上的雨伞（如图甲）。这款另类雨伞没有伞盖，空气从下面的进气口进入，经高速直流电动机驱动风扇后从上面的喷气口喷出，形成一道气幕。这道气幕能够起到伞盖的作用，在使用者与雨水之间形成一道稳固的屏障，用来阻挡雨水。此外，使用者还可以控制伞柄的长度以及空气盖的大小。为了稳定电动机转速，电动机连接了一个PTC陶瓷元件（如图乙）。PTC有一个根据需要设定的温度叫做“居里点温度”，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大。
（1）这种气幕伞使用的PTC元件，其电阻随温度变化的图象如图丙，由图可知，该PTC材料的居里点温度为
℃。
（2）你认为这种气幕伞的设计或在使用过程中有何不足。
（写出一点即可）
（3）这种气幕伞上使用的直流电动机，标有“12V、80W”的字样，若在额定电压下持续使用半个小时，则消耗多少电能？
25．（2021?浙江模拟）一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风机只能吹冷风不能吹热风，经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了，小明想用一根阻值相同的电热丝来替换（不考虑电热丝电阻的变化），为此：
（1）他从铭牌上查到，该电吹风机吹热风时的额定功率为1080W；又认真研究了电吹风机的电路（如图），弄清了当选择开关放在“冷”时，就把
连入了电路；
（2）请你根据上述描述帮小明算出应选配的电热丝的阻值。
（3）当电吹风机正常工作吹热风10分钟消耗的电能？
四．解答题（共5小题）
26．（2021?宁津县三模）某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡进行了如下研究。按图甲连接电路后，闭合开关S，测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙。
（1）据图判断，实验过程中小灯泡的电阻是
（选填“恒定“或“变化“）的。
（2）当小灯泡两端的电压为0.5V时，2分钟内小灯泡消耗的电能为多少？
（3）小灯泡的额定电压为多少？
27．（2020?平房区一模）电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营。如图1所示的电动环保车，有关技术参数如表。根据技术参数和具体要求，求解下列问题：（g取10N/kg）
（1）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？
（2）经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时，受到的阻力与质量的关系如图2所示，若电动环保车满载时，每个乘员大约60kg，求车在行驶过程中受到的阻力。
（3）该车充一次电储存了2.7×108J的电能，电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%，若该车满载时以额定功率匀速行驶，则充电一次最多可连续行驶多长的路程？
28．（2021?绍兴模拟）全面开展“五星达标
3A争创”的美丽乡村建设行动是当前绍兴农村工作的重点。农村生活垃圾分类处理是能源再利用和减少土壤污染的重要方法。
（1）垃圾焚烧发电是一种有效处理方法，它是利用了储存在垃圾中的
能。
（2）小敏家两次电能表显示如图，他家这30天的用电量为
千瓦时。绍兴某垃圾发电厂3条焚烧线每天能处理2250吨生活垃圾，日发电80万千瓦时，它最多可供
万户类似小敏家庭的日用电。（结果保留一位小数）
29．（2021?岳阳模拟）电动自行车行驶的动力是靠蓄电池提供的，通常情况蓄电池内部也有电阻，简称电源内阻r。某电动自行车蓄电池的电源电压E＝46V，给自行车的电动机输送I＝6A的电流时，测得电动机两端的电压U＝40V，此时自行车正以v＝10m/s的速度在平直公路上匀速前进，其牵引力做功的功率P＝200w（除电源内阻r和电动机内阻r′以外，不计其它电阻）
（1）求自行车前进s＝100m的路程，蓄电池一共需要消耗多少电能？
（2）求蓄电池的内阻r的阻值；
（3）求自行车所受的阻力f的大小。
30．（2021?滨江区一模）在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
（1）经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是当改变灯泡两端电压时，
。
（2）利用图乙电路可探究电流做功多少与
的关系。
（3）利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是
。
（4）学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V
6W”灯泡L1和“6V
4W”灯泡L2按图丙电路连接，再接入电流表。经分析，能测出灯泡
的额定功率。
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