沪科版物理九年级全一册同步提优训练：16.1 电流做功（word版有答案解析）

第一节　电流做功
1.下列关于电能和电功的说法,不正确的是 (　　)
A.电灯把电能转化为光能,为我们照明
B.“消耗了多少电能”和“电流做了多少功”,两种说法是一样的
C.电能可以转化成多种其他形式的能量
D.通过导体的电流越大,电流做的功一定越多
2.当天空中空气的湿度很大,两块云之间的电压很高时,本来不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约1×104 A,电压约1.8×108 V,放电时间约0.01 s,则这次闪电释放的电能约　　　　J,合　　　kW·h。
3.把阻值分别为5 Ω和3 Ω的两个电阻R1、R2串联起来后,接到电压为8 V的电源上,它们的总电阻为　　　　Ω, 电路中的电流为　　　　A,1 min内R2消耗的电能为　　　　J。
4.在如图所示的电路中,电源电压为6 V。闭合开关S后,电流表A1的示数为1.2 A,电流表A2的示数是0.8 A,则通过R1的电流为　　　　。通电2 s,电流对R2做的功为　　　　。
　
5.(2020广元)如图所示,电源电压恒定为10 V,R1=10 Ω,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数从2 V变成5 V,则R2的阻值为　　　　Ω,滑动变阻器的最大阻值为　　　　Ω,当滑片P置于b点时,该电路1 min消耗的电功为　　　　J。
　　　　　
6.(2021湘潭)如图所示是小王家的电能表,下列说法正确的是 (　　)
A.该电能表的读数为56378 kW·h
B.这个电能表正常工作的电压为380 V
C.这个电能表要在20 A的电流下才能正常工作
D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次
7.小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家所在地区每度电的价格是0.5元,则本周小明家应付电费　　　元。若该电能表转盘转了300转,则用电器消耗了　　　kW·h的电能。
题后反思
　　　电能表上的参数“N r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过N转。若“已知转数(n)求电能”,则W= kW·h=×3.6×106 J;若“已知电能(W)求转数”,则n=W×N r/(kW·h)。
8.如图所示,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,电源电压保持不变。
　
(1)当开关S接到点“1”时,电压表示数为6 V,电流表示数为　　　　A,在100 s内电流所做的功为　　　　J。
(2)当开关S接到点“2”时,电流表的示数为　　　　A,在100 s内电阻R2消耗的电能为　　　　 J,整个电路消耗的电能为　　　　J。
9.两个用电器的电阻之比是R1∶R2=3∶2,如图果把它们串联在某一电路中,在相同的时间里,它们消耗的电能之比是W1∶W2=　　　　;如图果并联在电路中,它们消耗的电能之比是W1'∶W2'=　　　　。
10.(2020福建)民航局规定:严禁乘客携带超过160 W·h(瓦·时)的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8 V　10 A·h”字样,充满电后,存储的电能为　　　　kW· h,该笔记本电脑　　　　(选填“能”或“不能”)带上飞机。
11.甲、乙两灯泡的电流与电压变化的关系如图所示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为　　　V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,此时乙灯泡1 min消耗的电能是　　　　 J。
　
12.(2021广安)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图图乙所示,则电源电压为　　　　V。当滑片在a点时,通电10 s,R0消耗的电能为　　　　J。
13.创建生态文明城市需要我们共同保护环境。某兴趣小组为了监测空气质量的指数,设计了如图甲所示的监测电路,R为气敏电阻,空气质量指数与电阻的倒数的关系如图图乙所示,已知电源电压为12 V且保持不变,R0=5 Ω,当电压表示数为4 V时,求:
(1)通过R0的电流。
(2)2 min内电路消耗的总电能。
(3)此时的空气质量指数。
14.(2021福建)某手机电池容量为4200 mA·h,电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V　4 A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满,充电效率为84%,需要　　　　min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的　　　　较大。
答案解析
第一节　电流做功
1.D　2.1.8×1010　5×103
3.8　1　180　
4.0.4 A　9.6 J
5.10　30　120　解： 当滑动变阻器的滑片在最左端时,电路电流I1===0.5 A,根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得,电阻R2两端的电压U2=U-U1=10 V-5 V=5 V;根据I=可得,电阻R2===10 Ω;当滑动变阻器的滑片在最右端时,电路电流I===0.2 A,根据I=可得,电阻R2两端的电压U2'=IR2=0.2 A×10 Ω=2 V,所以滑动变阻器两端的电压为U3=U-U1'-U2'=10 V-2 V-2 V=6 V,滑动变阻器的最大阻值R3===30 Ω。当滑片P置于b点时,该电路1 min消耗的电功:W=UIt=10 V×0.2 A×60 s=120 J。
6.D　解： 电能表显示数字中最后一位是小数,单位为kW·h,则图中电能表示数为5637.8 kW·h,故A错误;
表盘上“220 V”表示电能表的正常工作电压为220 V,故B错误;
20 A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流为20 A,故C错误;
“1600 imp/(kW·h)”表示用电器每消耗1 kW·h(1度)的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,故D正确。
7.20　0.5　解： 小明家这周共消耗的电能:W=781.5 kW·h-741.5 kW·h=40 kW·h,他家本周需要付的电费为40 kW·h×0.5元/(kW·h)=20元。电能表转盘转300转,则用电器消耗的电能:W= kW·h=0.5 kW·h。
8.(1)0.6　360　(2)0.2　80　120　9.3∶2　2∶3
10.0.108　能　解： 该笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8 V　10 A·h”字样,则充满电后存储的电能:W=UIt=10.8 V×10 A×3600 s=3.888×105 J=0.108 kW·h=108 W·h;因为108 W·h<160 W·h,所以该笔记本电脑能带上飞机。
11.8　180
12.6　180　解： 由电路图知,滑动变阻器R和电阻R0串联,电压表V1测R0两端的电压,V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P从b点向左移动的过程中,滑动变阻器R连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,R0两端的电压变大;所以图乙中上面图线表示电压表V2的示数随电流表示数变化,下面图线表示电压表V1的示数随电流表示数变化;
由电路图知,P在b点时,电路中电阻最大,电流最小,由图像可以看出,滑片P在b点时电流Ib=0.5 A,U1=1 V、U2=5 V,所以电源电压:U=U1+U2=1 V+5 V=6 V,电阻R0的阻值:R0===2 Ω,滑片P在a点时,电路中电阻最小,电流最大,此时电路中的电流:Ia===3 A,通电10 s,R0消耗的电能:W=R0t=(3 A)2×2 Ω×10 s=180 J。
13.(1)由图甲可知,R0和R串联,电压表测R0两端的电压,所以通过R0的电流:I0===0.8 A。
(2)2 min内电路消耗的总电能:
W=UI0t=12 V×0.8 A×120 s=1152 J。
(3)因为UR=U-U0=12 V-4 V=8 V,IR=I0=0.8 A,所以R===10 Ω,
则==0.1 Ω-1,由图乙可知,此时的空气质量指数为25。
14.55.5　电流　解： (1)电池充满电储存的电能为W=UIt=3.7 V×4.2 A×3600 s=55944 J,
充电器的有效功率为P有=ηP充=ηU充I充=84%×5 V×4 A=16.8 W,充满电所需时间:t充===3330 s=55.5 min。
(2)由焦耳定律公式Q=I2Rt可知,快充充电时电流较大,在相同条件下,产生的热量多。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,是通过增大导线横截面积来减小导线电阻以减少充电时导线产生的热量。