14.2 电功 同步测试（含解析）
文档属性
| 名称 | 14.2 电功 同步测试（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 203.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁教版（五四学制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-09-18 14:35:47 | ||
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文档简介
鲁教五四制九年级物理 14.2电功 同步测试
一、单选题
1.如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，下列关于路由器的说法中正确的是（ ）
A.?路由器不需要电源即可正常工作??????????????????B.?路由器后排的各接口之间是串联的 C.?路由器外壳上有些小孔，只是为了美观???????D.?工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了内能
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.?电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少 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，就相当于有多少形式的电能转化为其他形式的能
3.一电风扇和电热毯的铭牌上均标有“220V 60W”字样，它们正常工作相同的时间，关于消耗电能的多少，以下说法中正确的是（ ）
A.?电风扇多??????????????????????????????B.?电热毯多??????????????????????????????C.?相同??????????????????????????????D.?不能确定
4.下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2千瓦时的是（ ）
A.?空调????????????????????????????????B.?台式计算机????????????????????????????????C.?电视机????????????????????????????????D.?台灯
5.下列单位中不是电能单位的是（ ）
A.?J???????????????????????????????????????B.?度???????????????????????????????????????C.?kW????????????????????????????????????????D.?kW?h
6.用你所学的电学知识判断，图所示的家用电器中，电流每秒做功最多的是（?? ）
A.?电饭锅???????????????????????????????????????????B.?笔记本电脑?? C.?电风扇???????????????????????????????????????????????D.?电视机
7.电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V60W”字样，正常工作时，相同的时间电流做功（?? ）
A.?电风扇最多???????????????????????B.?白炽灯最多???????????????????????C.?电烙铁最多???????????????????????D.?三者一样多
8.如图所示，是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是（ ）
A.?7040J???????????????????????????????B.?12320J????????????????????????????????C.?21120J???????????????????????????????D.?13200J
9.三峡工程举世瞩目，建成后其水电站的年发电量在847亿千瓦时以上，其中“千瓦时”是下列哪个物理量的单位（?? ）
A.?电流?????????????????????????????????????B.?电压?????????????????????????????????????C.?电能?????????????????????????????????????D.?电阻
10.一杯香浓的豆浆可以让我们的早上有一个精力充沛的开始．电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟．下面说法中正确的是（ ）
A.?通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能 B.?从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变 C.?叶轮打磨研碎豆子和加热豆浆时，电流都做了功 D.?喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些
二、填空题
11.某白炽灯标有“220V 40W”的字样，该灯正常发光时的电阻为________Ω，正常工作25 小时消耗的电能为________度．
12.充电宝也叫移动电源，又叫做外置电池，它的作用就是随时随地给手机或数码产品提供充电功能．某品牌的充电宝，标配电芯容量为10000mAh，以2A充电电流输出，同等电压充电时，最多可持续充电________?小时，它可以同时给几部手机充电，此时手机之间是________?联连入充电宝的．
13.某电能表表盘上标有“3000r/kW?h”，用该电能表和手表来测算某电灯的电功率，发现转盘转15转用了3min，则这只电灯的电功率是 ?________W．若电路中只有2个60W的电灯在工作，则工作?________ h电能表转盘转过20转．
14.如图甲是通过电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图象．若将它们接入如图乙所示的电路中，当只闭合开关S时，小灯泡的实际功率为2.4W；再闭合开关S1 ， 经过10s电路消耗的电能为________?J．
15.下表为某电热水瓶的部分数据，由表可知：这个电热水瓶最多可装________千克的水，它正常工作时的电压为________伏.若它连续工作0.1小时，则耗电________千瓦时.
型号
xx-xx
额定容量（米3）
3×10-3
额定电压（伏）
220
额定功率（瓦）
1000
三、解答题
16.综合回答：妈妈在厨房中用电烤箱，一会后肉香四溢，当打开热水壶烧水时，家中的保险丝熔断了．请你找出一个场景，并用所学物理知识进行解释．
四、实验探究题
17.现有如下实验器材：学生电源（电压可调，但不能精确显示输出电压的数值）、开关、电动机（用字母M表示）、已调零的电压表和电流表、铁架台、细线、重物、秒表、刻度尺和若干导线．为了证明“在相同的时间内，利用电动机提升同一重物时，通过电动机的电流做功越多，重物被提升的高度越高”，小勇组装了如图所示的装置．请帮助小勇完成证明．
?
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表格．
五、综合题
18.在验证“电功与电流、电压的关系”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路．
（1）经过讨论，同学们一致认为不应该选择图________?（甲/乙/丙）电路，理由是该图无法利用控制变量法进行探究
（2）为验证电流做功与电压的关系，应该选择图________?所示的电路
（3）小明发现，按图乙电路实验时L1比L2亮，同时观察到A1示数比A2大，这说明相同时间内________?（L1/L2）的电功大，由此可得出的结论是________?接着他将这两个灯泡按图丙连接好观察到 ________?（L1/L2）更亮．
19.李岚家里新买了一台功率可调的双功率电热水器，图甲所示的是该电热水器的铭牌，图乙所示的是电热水器的工作电路示意图。求：［忽略阻值的变化，ρ水＝1g/cm3 ， c水＝4.2×103J/（kg·℃）］
（1）R2的阻值。（结果保留一位小数）
（2）该电热水器在正常工作下，将60L的水从20℃加热到75℃时，电流做的功。（忽略热损失）
（3）李岚将家里其余用电器都关闭，只留电热水器用低功率工作，她观察到家里标有3000r/kW·h的电表在10min内转了500转。请用简要计算说明此时李岚家家庭电路中的电压是否为额定电压。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解：A、任何用电器必须要有电源才能工作，路由器是用电器，也需要电源，故A错误； B、路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，并且各电脑之间互不影响，因此各接口之间为并联连接，故B错误； CD、工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了内能，路由器外壳上有些小孔，可以将产生的热量及时散掉．故C错误、D正确． 故选D． 【分析】（1）任何用电器必须要有电源才能工作； （2）并联电路中各用电器互不影响； （3）用电器工作时，消耗了电能，得到了其他形式的能；对于家用电器来讲，有些内能需要及时的散掉，才不会影响用电器的安全和正常使用．
2.【答案】D
【解析】【解答】 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、由W=UIt可知，电流做功的多少与通过导体的电流、导体两端的电压以及通电时间有关，故B错； C、根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少形式的电能转化为其他形式的能，故C错误； D、根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少形式的电能转化为其他形式的能，故D正确． 故选D． 【分析】电流流过导体时电流做功．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，电功大小W=UIt； 电灯工作时，电能转化为内能和光能； 电动机工作时，电能转化为机械能； 电热器工作时，电能转化为内能． 自然界的能量不会消失，也不会创生，一种形式的能减少，必然另一种形式的能增加，一个物体能量减少，必然另一个物体能量增加．并且减少的量和增加的量相等
3.【答案】C
【解析】【解答】一电风扇和电热毯的铭牌上都标有“220V? 60W”的字样，当它们在家庭电路中正常工作时，它们的实际功率都是60W，如果通过时间也相同．根据公式W=Pt可知，两个用电器消耗的电能也是相同的． 故选C． 【分析】根据公式W=Pt，电器做功的多少可能通过用电器的功率和做功时间来进行计算．明确功率和时间，可做出相应的判断．
4.【答案】A
【解析】【解答】解：P=?=1.2kW； 四个选项中，台式计算机的功率约100W，电视机的功率约120W，台灯的功率约40W；额定功率接近1.2kW的用电器是空调机． 故选A． 【分析】根据公式P=， 求出正常工作一小时消耗电能最接近1.2KW?h的用电器的功率，看哪个用电器的额定功率接近即可．
5.【答案】C
【解析】【解答】解：在国际单位制中，电能（电功）的单位是焦耳（J），生活中还有度、千瓦时（kW?h），1kW?h=3.6×106J； 千瓦（kW）是功率的单位． 故选C． 【分析】在国际单位制中，功率的单位是瓦特（W），生活中还有kW；电能（电功）的国际单位是焦耳（J），生活中还有度、千瓦时（kW?h）．
6.【答案】A
【解析】【解答】解：电饭锅功率1000W左右，笔记本电脑功率100W左右，电风扇60W左右，电视机功率40W～100W，由W=Pt可知，电流每秒做功最多的是电饭锅． 故选A． 【分析】家庭电路中的电压为220V，根据日常用电器的电功率，由电功率公式P= 变形可得W=Pt可估算电功的大小．
7.【答案】D
【解析】【解答】解： 电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器的额定功率均为60W，正常工作时的功率和额定功率相等， 由P= 的变形式W=Pt可知，相同时间内三者电流做功一样多，故ABC错误、D正确． 故选D． 【分析】电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器的额定功率相等，正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt可知相同时间内电流做功的关系．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：根据功率随时间的变化关系图象可知： P热=616W，t1=20s；P凉=88W，t2=30s﹣20s=10s， W总=W热+W冷=P热t1+P凉t2=616W×20s+88W×10s=13200J。 故选D。 【分析】首先由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可。
9.【答案】C
【解析】【解答】电流的单位是安培，电压的单位是伏特，电阻的单位是欧姆，千瓦时是电能的单位，故选C． 【分析】了解千瓦时是电能的单位．
10.【答案】C
【解析】【解答】A、通电后叶轮转动，是电动机将电能转化为机械能，故A错误； B、从开始加热到豆浆煮熟，豆浆的温度升高，内能增加，故B错误； C、叶轮打磨研碎豆子和加热豆浆时，电流都做了功，故C正确； D、在刚煮好的豆浆表面吹气，加快豆浆表面上的空气流动，可以使蒸发加快，液体蒸发是吸热的，所以豆浆会凉的快些，故D错误． 故选C． 【分析】掌握电动机和发电机的区别，热量、温度与内能的关系，扩散现象，六种物态变化的吸热和放热情况是解决此题的关键．
二、填空题
11.【答案】1210；1
【解析】【解答】解：已知灯泡的额定电压和额定功率，由P= 可得灯泡正常发光时的电阻： R= = =1210Ω； 正常工作25 小时消耗的电能： W=Pt=0.04kW×25h=1kW?h=1度． 故答案为：1210；1． 【分析】由P= 计算灯泡正常发光电阻；由W=Pt计算正常工作25 小时消耗的电能．
12.【答案】5；并
【解析】【解答】解：由I=得：Q=It， 所以mA?h为电荷量单位，10000mA?h=10A?h， 所以以2A充电电流输出，可持续时间： t===5h； 手机充电过程中，给各手机充电应该互不影响，所以手机之间是并联的． 故答案为：5；并． 【分析】（1）由电流的定义可求得工作时间． （2）给手机充电过程中，给各手机充电应该互不影响，根据串、并电路特点分析手机的连接方式．
13.【答案】100；0.056
【解析】【解答】解：转盘转15转消耗电能W=kW?h×15=0.005kW?h， 这只电灯的电功率是P==0.1kW=100W， 电能表转盘转过20转消耗电能W1=kW?h×20=kW?h，2个60W的电灯功率为P1=2×60W=120W=0.12kW， 工作时间t1=?≈0.056h． 故答案为：100；0.056． 【分析】已知每消耗1kw?h的电能，电能表的转盘转动3000r，可求转15r消耗的电能，根据公式P=可求这只电灯的电功率； 先计算电能表转盘转过20转消耗的电能，再利用公式t=求出工作时间．
14.【答案】36
【解析】【解答】解：（1）只闭合开关S时，电路中只有与小灯泡L，P实=2.4W，查阅图甲可知，UL=3V，IL=0.8A；（2）再闭合S1时，电阻R与灯泡L并联，即UR=3V，IR=0.4A； 此时电路中的电流为：I=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A， 由W=Pt=UIt得，经过10s电路消耗的电能为： W=Pt=UIt=3V×1.2A×10s=36J． 故答案为：36． 【分析】（1）当只闭合开关S时，电路中只有与小灯泡L，根据P=UI，结合图甲可知，此时的电源电压应为3V，电流为0.8A；（2）当再闭合S1时，电阻R与灯泡L并联，R两端电压为3V，对应的电流为0.4A；根据并联电路的电流规律和公式W=Pt和P=UI可以计算出消耗的电能．
15.【答案】3；220；0.1
【解析】【解答】 热水瓶装满水时水的体积是V=3×10-3m3 ， 所以最多装的水质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg；正常工作时的电压即额定电压U=220V；工作0.1h，耗电W=Pt=1kW×0.1h=0.1kW·h. 故答案为：3；220；0.1 【分析】本题综合考查了m=ρ水V和W=Pt的理解和应用，理解公式中各物理量的单位和物理意义，注意电能若以kW·h做单位，P的单位应为kW，t的单位应为h.
三、解答题
16.【答案】解：本题中可供选择的内容有： （1）用电烤箱烤肉﹣﹣这是电能转化为内能； （2）香味四溢﹣﹣扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动； （3）打开热水壶烧水时，家中的空气开关跳闸了﹣﹣电路中用电器总功率过大，造成电路中电流过大． 故答案为：用电烤箱烤肉﹣﹣这是电能转化为内能（三个答案任选其中即可）．
【解析】【分析】结合题干中的文字，从中找出与物理相关的事件，并有针对性的做出解释即可．
四、实验探究题
17.【答案】（1）解：为了证明“在相同的时间内，利用电动机提升同一重物时，通过电动机的电流做功越多，重物被提升的高度越高”，应保持通电时间相同，改变电动机两端的电压和通过电动机的电流，由W=UIt算出电流做的功并记录重物被提升的高度h；所以，设计的实验步骤如下： ①学生电源旋至某一挡位，重物下拉至刻度尺零刻度线处，闭合开关，同时启动秒表计时，读电压表示数U，电流表的示数I，一段时间后，断开开关，同时停止计时，读出秒表示数t，用刻度尺测量出重物上升高度h．将U、I、t和h记录至数据表格中； ②改变电源输出电压，仿照步骤①再做两次，每次均使电动机通电时间为t，记录相应数据至表格中； ③用公式W=UIt计算各组电功W，将结果记录至数据表格中． （2）解：实验数据记录表格
t/s
?
?
?
U/V
?
?
?
I/A
?
?
?
W/J
?
?
?
h/m
?
?
?
【解析】【分析】要用实验证明“在相同的时间内，利用电动机提升同一重物时，通过电动机的电流做功越多，重物被提升的高度越高”，由控制变量法可知，保持通电时间相同，改变电动机两端的电压和通过电动机的电流，算出电流做的功并记录重物被提升的高度，由此分析解答，根据所测物理设计实验记录表格．
五、综合题
18.【答案】（1）甲 （2）丙 （3）L1；电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多；L2
【解析】【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）研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同； （3）乙图中两灯并联，由并联电路的电压特点可知U1=U2 ， A1示数比A2大，即I1＞I2 ， 根据W=UIt可知W1＞W2； 由此可得结论：电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多； 电压相等，由R=?可知R1＜R2 ， 丙图中两灯串联通过灯泡的电流相等，由P=I2R可知L2的实际功率较大，所以L2较亮． 故答案为：（1）甲；（2）丙；（3）L1；电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多；L2 ． 【分析】（1）电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关，当研究与其中某一个因素的关系时，应控制其余的因素不变； （2）研究电流做功与电压的关系，应控制电流的大小和通电时间相同，通过比较电压的大小，得出电流做功与电压的关系； （3）由图乙根据W=UIt分析相同时间电流做功大的灯泡；灯泡亮度由其实际功率决定，先比较两灯电阻，再由P=I2R比较两灯亮度．
19.【答案】（1）解：开关S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻最小，电热水器的功率最大，由表格数据可知，此时热水器的功率P1=1500W，由 可得，R1的阻值： ；只闭合开关S1时，R1与R2串联，电路中的电阻较大，电热水器的功率最小，由表格数据可知，此时热水器的功率P2=1000W，则电路的总电阻： ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2=R-R1=48.4Ω-32.3Ω=16.1Ω； 答：R2的阻值为16.1Ω； （2）解：水的体积：V=60L=60dm3=0.06m3 ， 由 可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg，水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/kg?℃×60kg×（75℃-20℃）=1.386×107J，忽略热损失，则电流做的功：W=Q吸=1.386×107J； 答：该电热水器在正常工作下，将60L的水从20℃加热到75℃时，电流做的功为1.386×107J； （3）解：因3000r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，所以，电能表转盘转过500转消耗的电能： ，由题意可知，此时只留电热水器用低功率工作，则电路中的电阻R=48.4Ω，由 可得，家庭电路中的实际电压： ，所以，此时李岚家家庭电路中的电压是额定电压． 答：此时李岚家家庭电路中的电压是额定电压．
【解析】【分析】（1）本题考查了学生对功率的理解和掌握，开关S1、S2都闭合时，电路中R1起作用，电热水器的功率最大；只闭合开关S1时，R1与R2串联，电路中的电阻较大，电热水器的功率最小，根据题目所给信息求出电阻； （2）忽略热损失，则电流做的功等于水吸收的热量； （3）根据电能表的转数求出实际消耗的电能，进而求出实际电压，进行比较.
一、单选题
1.如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，下列关于路由器的说法中正确的是（ ）
A.?路由器不需要电源即可正常工作??????????????????B.?路由器后排的各接口之间是串联的 C.?路由器外壳上有些小孔，只是为了美观???????D.?工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了内能
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.?电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少 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，就相当于有多少形式的电能转化为其他形式的能
3.一电风扇和电热毯的铭牌上均标有“220V 60W”字样，它们正常工作相同的时间，关于消耗电能的多少，以下说法中正确的是（ ）
A.?电风扇多??????????????????????????????B.?电热毯多??????????????????????????????C.?相同??????????????????????????????D.?不能确定
4.下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2千瓦时的是（ ）
A.?空调????????????????????????????????B.?台式计算机????????????????????????????????C.?电视机????????????????????????????????D.?台灯
5.下列单位中不是电能单位的是（ ）
A.?J???????????????????????????????????????B.?度???????????????????????????????????????C.?kW????????????????????????????????????????D.?kW?h
6.用你所学的电学知识判断，图所示的家用电器中，电流每秒做功最多的是（?? ）
A.?电饭锅???????????????????????????????????????????B.?笔记本电脑?? C.?电风扇???????????????????????????????????????????????D.?电视机
7.电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V60W”字样，正常工作时，相同的时间电流做功（?? ）
A.?电风扇最多???????????????????????B.?白炽灯最多???????????????????????C.?电烙铁最多???????????????????????D.?三者一样多
8.如图所示，是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是（ ）
A.?7040J???????????????????????????????B.?12320J????????????????????????????????C.?21120J???????????????????????????????D.?13200J
9.三峡工程举世瞩目，建成后其水电站的年发电量在847亿千瓦时以上，其中“千瓦时”是下列哪个物理量的单位（?? ）
A.?电流?????????????????????????????????????B.?电压?????????????????????????????????????C.?电能?????????????????????????????????????D.?电阻
10.一杯香浓的豆浆可以让我们的早上有一个精力充沛的开始．电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟．下面说法中正确的是（ ）
A.?通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能 B.?从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变 C.?叶轮打磨研碎豆子和加热豆浆时，电流都做了功 D.?喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些
二、填空题
11.某白炽灯标有“220V 40W”的字样，该灯正常发光时的电阻为________Ω，正常工作25 小时消耗的电能为________度．
12.充电宝也叫移动电源，又叫做外置电池，它的作用就是随时随地给手机或数码产品提供充电功能．某品牌的充电宝，标配电芯容量为10000mAh，以2A充电电流输出，同等电压充电时，最多可持续充电________?小时，它可以同时给几部手机充电，此时手机之间是________?联连入充电宝的．
13.某电能表表盘上标有“3000r/kW?h”，用该电能表和手表来测算某电灯的电功率，发现转盘转15转用了3min，则这只电灯的电功率是 ?________W．若电路中只有2个60W的电灯在工作，则工作?________ h电能表转盘转过20转．
14.如图甲是通过电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图象．若将它们接入如图乙所示的电路中，当只闭合开关S时，小灯泡的实际功率为2.4W；再闭合开关S1 ， 经过10s电路消耗的电能为________?J．
15.下表为某电热水瓶的部分数据，由表可知：这个电热水瓶最多可装________千克的水，它正常工作时的电压为________伏.若它连续工作0.1小时，则耗电________千瓦时.
型号
xx-xx
额定容量（米3）
3×10-3
额定电压（伏）
220
额定功率（瓦）
1000
三、解答题
16.综合回答：妈妈在厨房中用电烤箱，一会后肉香四溢，当打开热水壶烧水时，家中的保险丝熔断了．请你找出一个场景，并用所学物理知识进行解释．
四、实验探究题
17.现有如下实验器材：学生电源（电压可调，但不能精确显示输出电压的数值）、开关、电动机（用字母M表示）、已调零的电压表和电流表、铁架台、细线、重物、秒表、刻度尺和若干导线．为了证明“在相同的时间内，利用电动机提升同一重物时，通过电动机的电流做功越多，重物被提升的高度越高”，小勇组装了如图所示的装置．请帮助小勇完成证明．
?
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表格．
五、综合题
18.在验证“电功与电流、电压的关系”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路．
（1）经过讨论，同学们一致认为不应该选择图________?（甲/乙/丙）电路，理由是该图无法利用控制变量法进行探究
（2）为验证电流做功与电压的关系，应该选择图________?所示的电路
（3）小明发现，按图乙电路实验时L1比L2亮，同时观察到A1示数比A2大，这说明相同时间内________?（L1/L2）的电功大，由此可得出的结论是________?接着他将这两个灯泡按图丙连接好观察到 ________?（L1/L2）更亮．
19.李岚家里新买了一台功率可调的双功率电热水器，图甲所示的是该电热水器的铭牌，图乙所示的是电热水器的工作电路示意图。求：［忽略阻值的变化，ρ水＝1g/cm3 ， c水＝4.2×103J/（kg·℃）］
（1）R2的阻值。（结果保留一位小数）
（2）该电热水器在正常工作下，将60L的水从20℃加热到75℃时，电流做的功。（忽略热损失）
（3）李岚将家里其余用电器都关闭，只留电热水器用低功率工作，她观察到家里标有3000r/kW·h的电表在10min内转了500转。请用简要计算说明此时李岚家家庭电路中的电压是否为额定电压。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解：A、任何用电器必须要有电源才能工作，路由器是用电器，也需要电源，故A错误； B、路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，并且各电脑之间互不影响，因此各接口之间为并联连接，故B错误； CD、工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了内能，路由器外壳上有些小孔，可以将产生的热量及时散掉．故C错误、D正确． 故选D． 【分析】（1）任何用电器必须要有电源才能工作； （2）并联电路中各用电器互不影响； （3）用电器工作时，消耗了电能，得到了其他形式的能；对于家用电器来讲，有些内能需要及时的散掉，才不会影响用电器的安全和正常使用．
2.【答案】D
【解析】【解答】 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、由W=UIt可知，电流做功的多少与通过导体的电流、导体两端的电压以及通电时间有关，故B错； C、根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少形式的电能转化为其他形式的能，故C错误； D、根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少形式的电能转化为其他形式的能，故D正确． 故选D． 【分析】电流流过导体时电流做功．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，电功大小W=UIt； 电灯工作时，电能转化为内能和光能； 电动机工作时，电能转化为机械能； 电热器工作时，电能转化为内能． 自然界的能量不会消失，也不会创生，一种形式的能减少，必然另一种形式的能增加，一个物体能量减少，必然另一个物体能量增加．并且减少的量和增加的量相等
3.【答案】C
【解析】【解答】一电风扇和电热毯的铭牌上都标有“220V? 60W”的字样，当它们在家庭电路中正常工作时，它们的实际功率都是60W，如果通过时间也相同．根据公式W=Pt可知，两个用电器消耗的电能也是相同的． 故选C． 【分析】根据公式W=Pt，电器做功的多少可能通过用电器的功率和做功时间来进行计算．明确功率和时间，可做出相应的判断．
4.【答案】A
【解析】【解答】解：P=?=1.2kW； 四个选项中，台式计算机的功率约100W，电视机的功率约120W，台灯的功率约40W；额定功率接近1.2kW的用电器是空调机． 故选A． 【分析】根据公式P=， 求出正常工作一小时消耗电能最接近1.2KW?h的用电器的功率，看哪个用电器的额定功率接近即可．
5.【答案】C
【解析】【解答】解：在国际单位制中，电能（电功）的单位是焦耳（J），生活中还有度、千瓦时（kW?h），1kW?h=3.6×106J； 千瓦（kW）是功率的单位． 故选C． 【分析】在国际单位制中，功率的单位是瓦特（W），生活中还有kW；电能（电功）的国际单位是焦耳（J），生活中还有度、千瓦时（kW?h）．
6.【答案】A
【解析】【解答】解：电饭锅功率1000W左右，笔记本电脑功率100W左右，电风扇60W左右，电视机功率40W～100W，由W=Pt可知，电流每秒做功最多的是电饭锅． 故选A． 【分析】家庭电路中的电压为220V，根据日常用电器的电功率，由电功率公式P= 变形可得W=Pt可估算电功的大小．
7.【答案】D
【解析】【解答】解： 电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器的额定功率均为60W，正常工作时的功率和额定功率相等， 由P= 的变形式W=Pt可知，相同时间内三者电流做功一样多，故ABC错误、D正确． 故选D． 【分析】电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器的额定功率相等，正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt可知相同时间内电流做功的关系．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：根据功率随时间的变化关系图象可知： P热=616W，t1=20s；P凉=88W，t2=30s﹣20s=10s， W总=W热+W冷=P热t1+P凉t2=616W×20s+88W×10s=13200J。 故选D。 【分析】首先由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可。
9.【答案】C
【解析】【解答】电流的单位是安培，电压的单位是伏特，电阻的单位是欧姆，千瓦时是电能的单位，故选C． 【分析】了解千瓦时是电能的单位．
10.【答案】C
【解析】【解答】A、通电后叶轮转动，是电动机将电能转化为机械能，故A错误； B、从开始加热到豆浆煮熟，豆浆的温度升高，内能增加，故B错误； C、叶轮打磨研碎豆子和加热豆浆时，电流都做了功，故C正确； D、在刚煮好的豆浆表面吹气，加快豆浆表面上的空气流动，可以使蒸发加快，液体蒸发是吸热的，所以豆浆会凉的快些，故D错误． 故选C． 【分析】掌握电动机和发电机的区别，热量、温度与内能的关系，扩散现象，六种物态变化的吸热和放热情况是解决此题的关键．
二、填空题
11.【答案】1210；1
【解析】【解答】解：已知灯泡的额定电压和额定功率，由P= 可得灯泡正常发光时的电阻： R= = =1210Ω； 正常工作25 小时消耗的电能： W=Pt=0.04kW×25h=1kW?h=1度． 故答案为：1210；1． 【分析】由P= 计算灯泡正常发光电阻；由W=Pt计算正常工作25 小时消耗的电能．
12.【答案】5；并
【解析】【解答】解：由I=得：Q=It， 所以mA?h为电荷量单位，10000mA?h=10A?h， 所以以2A充电电流输出，可持续时间： t===5h； 手机充电过程中，给各手机充电应该互不影响，所以手机之间是并联的． 故答案为：5；并． 【分析】（1）由电流的定义可求得工作时间． （2）给手机充电过程中，给各手机充电应该互不影响，根据串、并电路特点分析手机的连接方式．
13.【答案】100；0.056
【解析】【解答】解：转盘转15转消耗电能W=kW?h×15=0.005kW?h， 这只电灯的电功率是P==0.1kW=100W， 电能表转盘转过20转消耗电能W1=kW?h×20=kW?h，2个60W的电灯功率为P1=2×60W=120W=0.12kW， 工作时间t1=?≈0.056h． 故答案为：100；0.056． 【分析】已知每消耗1kw?h的电能，电能表的转盘转动3000r，可求转15r消耗的电能，根据公式P=可求这只电灯的电功率； 先计算电能表转盘转过20转消耗的电能，再利用公式t=求出工作时间．
14.【答案】36
【解析】【解答】解：（1）只闭合开关S时，电路中只有与小灯泡L，P实=2.4W，查阅图甲可知，UL=3V，IL=0.8A；（2）再闭合S1时，电阻R与灯泡L并联，即UR=3V，IR=0.4A； 此时电路中的电流为：I=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A， 由W=Pt=UIt得，经过10s电路消耗的电能为： W=Pt=UIt=3V×1.2A×10s=36J． 故答案为：36． 【分析】（1）当只闭合开关S时，电路中只有与小灯泡L，根据P=UI，结合图甲可知，此时的电源电压应为3V，电流为0.8A；（2）当再闭合S1时，电阻R与灯泡L并联，R两端电压为3V，对应的电流为0.4A；根据并联电路的电流规律和公式W=Pt和P=UI可以计算出消耗的电能．
15.【答案】3；220；0.1
【解析】【解答】 热水瓶装满水时水的体积是V=3×10-3m3 ， 所以最多装的水质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg；正常工作时的电压即额定电压U=220V；工作0.1h，耗电W=Pt=1kW×0.1h=0.1kW·h. 故答案为：3；220；0.1 【分析】本题综合考查了m=ρ水V和W=Pt的理解和应用，理解公式中各物理量的单位和物理意义，注意电能若以kW·h做单位，P的单位应为kW，t的单位应为h.
三、解答题
16.【答案】解：本题中可供选择的内容有： （1）用电烤箱烤肉﹣﹣这是电能转化为内能； （2）香味四溢﹣﹣扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动； （3）打开热水壶烧水时，家中的空气开关跳闸了﹣﹣电路中用电器总功率过大，造成电路中电流过大． 故答案为：用电烤箱烤肉﹣﹣这是电能转化为内能（三个答案任选其中即可）．
【解析】【分析】结合题干中的文字，从中找出与物理相关的事件，并有针对性的做出解释即可．
四、实验探究题
17.【答案】（1）解：为了证明“在相同的时间内，利用电动机提升同一重物时，通过电动机的电流做功越多，重物被提升的高度越高”，应保持通电时间相同，改变电动机两端的电压和通过电动机的电流，由W=UIt算出电流做的功并记录重物被提升的高度h；所以，设计的实验步骤如下： ①学生电源旋至某一挡位，重物下拉至刻度尺零刻度线处，闭合开关，同时启动秒表计时，读电压表示数U，电流表的示数I，一段时间后，断开开关，同时停止计时，读出秒表示数t，用刻度尺测量出重物上升高度h．将U、I、t和h记录至数据表格中； ②改变电源输出电压，仿照步骤①再做两次，每次均使电动机通电时间为t，记录相应数据至表格中； ③用公式W=UIt计算各组电功W，将结果记录至数据表格中． （2）解：实验数据记录表格
t/s
?
?
?
U/V
?
?
?
I/A
?
?
?
W/J
?
?
?
h/m
?
?
?
【解析】【分析】要用实验证明“在相同的时间内，利用电动机提升同一重物时，通过电动机的电流做功越多，重物被提升的高度越高”，由控制变量法可知，保持通电时间相同，改变电动机两端的电压和通过电动机的电流，算出电流做的功并记录重物被提升的高度，由此分析解答，根据所测物理设计实验记录表格．
五、综合题
18.【答案】（1）甲 （2）丙 （3）L1；电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多；L2
【解析】【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）研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同； （3）乙图中两灯并联，由并联电路的电压特点可知U1=U2 ， A1示数比A2大，即I1＞I2 ， 根据W=UIt可知W1＞W2； 由此可得结论：电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多； 电压相等，由R=?可知R1＜R2 ， 丙图中两灯串联通过灯泡的电流相等，由P=I2R可知L2的实际功率较大，所以L2较亮． 故答案为：（1）甲；（2）丙；（3）L1；电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多；L2 ． 【分析】（1）电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关，当研究与其中某一个因素的关系时，应控制其余的因素不变； （2）研究电流做功与电压的关系，应控制电流的大小和通电时间相同，通过比较电压的大小，得出电流做功与电压的关系； （3）由图乙根据W=UIt分析相同时间电流做功大的灯泡；灯泡亮度由其实际功率决定，先比较两灯电阻，再由P=I2R比较两灯亮度．
19.【答案】（1）解：开关S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻最小，电热水器的功率最大，由表格数据可知，此时热水器的功率P1=1500W，由 可得，R1的阻值： ；只闭合开关S1时，R1与R2串联，电路中的电阻较大，电热水器的功率最小，由表格数据可知，此时热水器的功率P2=1000W，则电路的总电阻： ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2=R-R1=48.4Ω-32.3Ω=16.1Ω； 答：R2的阻值为16.1Ω； （2）解：水的体积：V=60L=60dm3=0.06m3 ， 由 可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg，水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/kg?℃×60kg×（75℃-20℃）=1.386×107J，忽略热损失，则电流做的功：W=Q吸=1.386×107J； 答：该电热水器在正常工作下，将60L的水从20℃加热到75℃时，电流做的功为1.386×107J； （3）解：因3000r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，所以，电能表转盘转过500转消耗的电能： ，由题意可知，此时只留电热水器用低功率工作，则电路中的电阻R=48.4Ω，由 可得，家庭电路中的实际电压： ，所以，此时李岚家家庭电路中的电压是额定电压． 答：此时李岚家家庭电路中的电压是额定电压．
【解析】【分析】（1）本题考查了学生对功率的理解和掌握，开关S1、S2都闭合时，电路中R1起作用，电热水器的功率最大；只闭合开关S1时，R1与R2串联，电路中的电阻较大，电热水器的功率最小，根据题目所给信息求出电阻； （2）忽略热损失，则电流做的功等于水吸收的热量； （3）根据电能表的转数求出实际消耗的电能，进而求出实际电压，进行比较.