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第十五章 电流做功
一、单选题
1．电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（）
A．导线的绝缘皮隔热
B．导线散热比电熨斗快
C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
2．如图所示是小明家的电能表。关于该电能表的以下说法中正确的是（　　）
A．电能表上的数据显示该同学家这个月用电就是2023.6kW·h
B．电能表指示灯闪得越快，电路消耗电能越多
C．电能表指示灯闪烁次数越多说明消耗的电能越快
D．若单独让一个电器工作 10min，指示灯闪了32次，则电器的实际功率是120W
3．如图在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．甲实验中将两个电阻串联，只是为了保证通过两个电阻的电流相等
B．乙实验是为了探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系
C．甲实验中，通电一段时间后，左右两容器内电阻丝产生的热量之比为2∶1
D．乙实验中，通电一段时间后，左右两容器内电阻丝产生的热量之比为4∶1
4．实验小组模拟电饭锅设计了一个有高、中、低三个调温挡的电路，如图所示，其中，要调至中温挡，应该（　　）
A．同时闭合和 B．断开，闭合
C．断开，断开 D．闭合，断开
5．不在同一电路中的两个电阻，阻值之比为，通过的电流之比为，则两个电阻消耗的电功率之比为（　　）
A． B． C． D．
6．“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器，用来切割塑料泡沫，如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B．加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C．EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D．用GH段去切割塑料泡沫，效果最好
7．某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为 t1；只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为 t2。若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时间为 t，则t为（　　）
A． B． C．t1+t2 D．
8．下列物理学史的表述，正确的是（　　）
A．托里拆利通过马德堡半球实验向世人证明了大气压的存在
B．欧姆做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系
C．阿基米德发现了杠杆原理——杠杆的平衡条件
D．伽利略由实验推出：力是使物体运动的原因
9．相同规格（铭牌上标着220V，100W）的电炉子、电视机、电风扇，在额定电压下工作相同的时间，下列说法正确的是（　　）
A．它们消耗的电能不同，电风扇产生的热量最多
B．它们消耗的电能相同，电视机产生的热量最多
C．它们消耗的电能相同，电炉子产生的热量最多
D．它们消耗的电能不同，电视机产生的热量最多
10．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电子元件（）上标有“2.5V 1.25W”字样。闭合开关，在保证电路安全的情况下，不考虑电子元件电阻的变化，滑片P左移的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．电压表示数变小
B．电流表示数变大
C．电子元件正常工作时的电流为2A
D．电路的最大功率是2.25W
二、多选题
11．在探究“电流产生的热量与什么因素有关”时，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个U形管中液面的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是（　　）
A．乙容器上方的电阻主要作用是分流
B．通电一段时间后右边U形管高度差较大
C．此装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D．此装置可以保证甲、乙两容器中电阻的通电时间相同
12．疫情封控期间，保温箱有效地解决了隔离餐送餐过程中容易失温的问题。某品牌保温箱内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这个保温箱的低温档为12W，则（　　）
A．开关S2接a时保温箱的电功率最大
B．该保温箱利用了电流的热效应的原理
C．保温箱中温挡和高温挡功率分别为16W和24W
D．若选择低温挡加热，送餐2小时，保温箱消耗的电能为24J
13．有甲、乙两个电磁炉铭牌如表所示，当两个电磁炉都正常工作5min时，请你根据表提供的信息，判断下列说法中正确的是（　　）
电磁炉 甲 乙
型号 WK2102T HiTEN
额定电压 220V 220V
额定功率 2100W 1800W
额定频率 50Hz 50Hz
A．甲电磁炉两端的电压较高 B．通过甲电磁炉的电流较大
C．电流通过甲电磁炉做功较快 D．乙电磁炉消耗的电能较多
三、填空题
14．如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，3s内产生的热量为　 　J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以　 　（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
15．如图所示，在测量额定电压为的小灯泡的电功率的实验中，电源电压恒为。
（1）请按图甲所示将图乙的实物电路连接完整；　 　
（2）小明连接好并检查了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，而电流表示数变化明显。电路的故障可能是　 　；
（3）排除故障后闭合开关，滑片移至某处时，电压表示数为，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片适当向　 　（选填“右”或“左”）端移动一些，眼睛注意观察　 　（选填“滑动变阻器的滑片”“小灯泡的亮度”“电压表的示数”或“电流表的示数”）。当小灯泡正常工作时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）3次实验的记录数据见表格，小明准备用公式来计算小灯泡的平均电功率，以减小误差，这种做法是　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是　 　；
实验次数 1 2 3
小灯泡两端的电压 2.5 1.5 3
通过小灯泡的电流I/A 0.28 0.4
小灯泡的电功率 0.42 1.2
小灯泡的亮度 很亮 较暗 最亮
（5）进一步分析表中数据可以看出小灯泡的电阻值是逐渐增大的，本质原因是　 　（选填“电压”“电流”或“灯丝温度”）增大引起的。
16．小明用如图甲所示的实验装置探究a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝，装入质量相等的a、b两种液体，并分别插入温度计。
（1）实验中选用的两根电阻丝的阻值应　 　（选填“相同”或“不同”）；
（2）实验中通过比较　 　来判断液体吸热能力的强弱；
（3）下表是某次实验记录的数据，a液体加热10min时的温度如图乙所示，为　 　℃。分析实验数据可知，　 　液体的吸热能力较强。
物理量 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
液体a 150 20 10 　
液体b 150 20 10 35
四、复合题
17．实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材：电源（电压恒为3V）、开关、电压表、电流表、额定电压U额=2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω）、滑动变阻器（“20Ω 1A”）、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲连接完整（要求：滑片向左移动灯泡变亮）；
（2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是　 　；若闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，其原因可能是　 　；
（3）故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；从图像中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是　 　；
（4）爱动脑筋的小强利用一个定值电阻R0和两个电流表，设计了如图丁所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，实验过程如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表A1示数为　 　，并读出此时电流表A2的示数I；
②小灯泡的额定功率表达式为P额=　 　（用I、R0和U额表示）。
18．学习了电功率的知识后，老师带领同学们去实验室研究“测定小灯泡的功率”实验．实验室的器材有：“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡，滑动变阻器（20Ω 1A），电流表（0～0.6和0～3A）和电压表（0～3V和0～15V），开关，导线若干，电源（电压相等且保持不变）．请回答下列问题：
（1）用画笔代替导线完成图1甲的实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数减小．
（2）为测出额定电压为3.8V的小灯泡额定功率，正确连接电路后，闭合开关移动滑片，灯泡正常发光，此时电流表示数如图1乙所示，则灯泡额定功率为　 　W．
（3）实验时，小华发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V，于是他又做了两次实验，每次实验都认为电压表示数最接近3.8V．并将这三次功率的计算结果取平均值得出灯泡的额定功率．你认为小明这样处理数据的方法是　 　．（选填“合理”或“不合理”）．
（4）实验中，甲、乙两组同学分别选用上述不同规格的小灯泡进行实验，调节滑片过程中电表示数都发生变化，当两组电路的灯泡都正常发光时，恰好电压表示数均为2.5V，电流表示数均为0.3A，并且甲组的灯泡比乙组的亮．小明发现，其中一组的电路连接有问题，造成这种现象的原因是　 　，由此可得出电源电压是　 　V；调节滑动变阻器的滑片，使两组电路中小灯泡两端的电压均为2.5V时　 　灯较亮．（选填“甲组”或“乙组”）．
（5）小明继续实验，利用上述器材和两个阻值已知且大小不等的定值电阻R1、R2，设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路（如图2所示）．由于电源电压未知，其中无法测出未知电阻Rx的是　 　．
19．如图所示电路中，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为，求：
（1）的阻值。
（2）通电，产生的热量。
20．如图甲所示的智能蛋糕机是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，通过控制的开闭及触点切换，实现三个挡位的加热。、均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如图表所示。试进行以下判断和计算：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温1100
中温880
低温____
（1）该蛋糕机以高温挡工作时，开关的组合方式为　 　，中温挡工作时，开关的组合方式为　 　（均选填序号）。
A.闭合，接2
B.闭合，接1
C.断开，接3
（2）的阻值；
（3）该蛋糕机低温挡的额定功率。
21．同学们想测一个已知额定电压为3.8V小灯泡的额定功率，提供的器材有电压恒为6V的电源，一块量程为的电压表，一个滑动变阻器，一个阻值为的定值电阻（小于小灯泡的阻值），三个开关及若干导线。请你利用上述器材，帮助同学们设计一个实验，测出小灯泡的额定功率。要求：
（1）请在虚线框内画出设计的电路图　 　 （电路不可重组）；
（2）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量　 　；
（3）写出小灯泡额定功率的数学表达式。　 　（用已知量和测量量表示）
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】焦耳定律的应用
2．【答案】D
【知识点】电功率的计算
3．【答案】D
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用；电流的热效应
4．【答案】B
【知识点】电功率的计算
5．【答案】B
【知识点】电功率；电功率的计算
6．【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
7．【答案】A
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用
8．【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；大气压强的存在；杠杆的平衡条件；焦耳定律的应用
9．【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应；电流热效应的利用与危害防范
10．【答案】D
【知识点】电功率；电功率的计算
【知识点】焦耳定律
12．【答案】B,C
【知识点】电功率的计算；电流的热效应
13．【答案】B,C
【知识点】电功率；电功率的计算
14．【答案】75；增大
【知识点】焦耳定律的应用
15．【答案】；小灯泡短路；左；电压表的示数；0.9；错误；灯泡的实际功率是变化的，取平均值无意义；灯丝温度
【知识点】探究用电器的电功率实验
16．【答案】相同；温度计的示数变化；48；b
【知识点】电流的热效应；探究不同物质的吸热能力
17．【答案】（1）
（2）电流表指针没有调零；小灯泡断路
（3）0.625；增大；灯丝电阻随温度升高而增大
（4）；
【知识点】电功率的计算；电功率的测量
18．【答案】（1）解：滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数变小，则滑动变阻器的阻值增大，下面应接左边的接线柱，如图所示：
（2）1.14
（3）合理
（4）电压表与滑动变阻器并联；6.3；乙组
（5）甲
【知识点】电功率的测量
19．【答案】（1）解：由图可知，与串联，电流处处相等，电压表测两端电压，根据欧姆定律求出的阻值.
答：的阻值为10Ω。
（2）解：已知电流和电阻大小，根据焦耳定律求出通电产生的热量为。
答： 通电，产生的热量为48J。
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
20．【答案】（1）A；B
（2）
（3）176W
【知识点】电功率的计算
21．【答案】（1）
（2）①按照图连接电路，闭合开关S2，调节滑动变阻器，使电压表示数为2.2V；②断开S2，闭合S1，滑片位置不变，记下电压表示数U2；
（3）
【知识点】电功率的计算；额定功率；探究用电器的电功率实验
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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