16.1 电流做功 （含答案） 2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

16.1 电流做功
　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”,它既可以通过骑行者踩脚踏板获得能量;也可以通过电源直接给锂电池充电获得能量,骑行者踩脚踏板的动能,经转化后存储在锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化为动能,以此驱动自行车前进。
(1)给锂电池充电过程是将其他形式能量转化为　　　　能存储在电池中,此时电池相当于电路中的　　　　(选填“用电器”或“电源”)。
(2)测试时自行车仅由充满电的锂电池驱动,行驶一段时间,消耗电能6.48×105 J,电动机将其中75%的电能转化为机械能,电动机输出的机械能为　　　　J。若锂电池的电压为36 V,容量为10 A·h,则这款车的锂电池最多能储存的电能为　　　　kW·h。
【基础堂清】
1.电灯正常工作时会发热发光,这是电流　　　　使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者的等量关系是　　　　,功与能的关系是W=　　　　。
2.　如图所示的电能表表盘上的参数的意义:“220 V”表示该电能表应该在电压为　　　　的电路中使用;“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为　　　　,额定最大电流为　　　　,“720 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　　　　转。如果这段时间内,这个电能表的表盘转了360转,则在这段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的电能为　　　　kW·h。
3.某公司推出首款5G折叠屏手机,该款手机采用向外折叠、可弯曲的屏幕。在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水的电水壶的连接方式是　　　　(选填“串联”或“并联”);该手机采用双电池结构,电池总容量高达4500 mA·h,电池总电压约为4 V,则充满电时电池储存的电能为　　　　J。
4.现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是 （ ）
A.用电器通过电流做功把电能转化为其他形式的能
B.发电站把电能转化为其他形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特
D.电功和电能是同一个物理量
5.　如图所示,导体A、B是由同种材料制成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当开关闭合后,在相同时间内,下列说法正确的是 （ ）
A.电流通过A、B所做的功是WA>WB
B.电流通过A、B所做的功是WAC.电流通过A、B所做的功是WA=WB
D.无法比较电流通过A、B时做功的大小
【素养日清】
6.　闪电蕴含着巨大的能量,将来有可能成为一种新型清洁能源。若某次闪电的电压约为108 V,电流约为2×104 A,持续放电时间为10-3 s,则这次闪电释放的能量约为　　
　　J。若按1度电0.5元计算,这次闪电所含能量的价值约为　　　　元(保留一位小数)。
7.小明经常听妈妈说使用空调比较费电,小明妈妈的意思是 （ ）
A.通过空调的电流大
B.空调两端的电压大
C.空调的电阻大
D.相同情况下空调耗电多
8.　现有两个定值电阻R1和R2(R1A.W甲>W乙>W丙>W丁
B.W甲>W丙>W丁>W乙
C.W乙>W丙>W丁>W甲
D.W丙>W丁>W乙>W甲
9.　小亮猜想影响电流做功多少的因素有用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间。图甲、乙是小亮设计的实验电路图。
(1)小亮认为,在同样时间内电流通过用电器做功越多,则电能转化成的其他能量就越多。根据这个观点,可以通过比较　　　　判断相同时间内电流通过小灯泡做功的多少。
(2)L1、L2两只灯泡的规格应　　　　(选填“相同”或“不同”)。
(3)在图甲所示电路中L1、L2两灯串联,可以控制两灯的电流与通电时间相同,从而探究电流做功多少与　　　　的关系。
(4)在图乙所示电路中,若观察到　　　　,可以初步得出:在电压和通电时间相同时,电流越大,电流做的功越多。
10.在中国汽车市场一片大好的环境下,油电混动与新能源汽车颇受市场欢迎,而其中新能源汽车更是成为重点对象。某新能源汽车的相关参数如表所示:经过实际驾驶测试,它提速很快,仅用8秒就能实现由静止启动到通过200米的路程。它在平直公路上匀速运动过程中受到的阻力是车重的。(g取10 N/kg)求:
电池充电电压/V 220
正常充电时间/h 14
电池能量/(kW·h) 46.2
车重/kg 1600
最大续航里程/km 500
(1)该汽车提速过程的平均速度;
(2)该汽车的充电电流;
(3)汽车充满电后,匀速直线行驶最大续航里程克服阻力做的有用功。
【参考答案】
情境创生
(1)化学　用电器
(2)4.86×105　0.36
基础堂清
1.做功　E1=E2+E3　E1
2.220 V　10 A　20 A　720　0.5
3.并联　64800
4.A
5.B　解析:由题知,导体A、B的材料、长度相同,但A比B的横截面积大,由导体电阻的影响因素知,导体A的电阻小于导体B的电阻,图中导体A与B串联,因串联电路中各处的电流相等,由W=UIt=I2Rt可知,相同时间内,B的电阻大,电流做的功较多,即WA素养日清
6.2×109　277.8
7.D　解析:家用空调额定功率大,大多在1500 W左右,由公式W=Pt可知,相同时间内,空调在使用时消耗的电能比较多,因此相同情况下空调耗电多。
8.C　解析:因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,且R1R丁>R丙>R乙,因为纯电阻电路中电源的电压恒为U,且工作时间相等,所以,由W=UIt=t可知,四个电路中电流做功大小关系为W乙>W丙>W丁>W甲,故选项A、B、D错误,C正确。
9.(1)灯泡的亮暗程度
(2)不同
(3)电压
(4)电流表示数较小的支路灯泡较暗
10.解:(1)该汽车提速过程的平均速度:
v===25 m/s
(2)根据W=UIt可知充电电流:
I===15 A
(3)最大续航里程s'=500 km=5×105 m,汽车受到的阻力:
f=G=mg=0.02×1600 kg×10 N/kg=320 N
则匀速直线行驶最大续航里程克服阻力做的有用功:W=fs=320 N×5×105 m=1.6×108 J