学年沪科版九年级物理 第十六章第一节 电流做功 同步测试.docx
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学年沪科版九年级物理第十六章第一节电流做功同步测试
2017-2018学年沪科版九年级物理第十六章
第一节电流做功同步测试
一、单选题(共10题;共20分)
1.若电阻R1和R2串联在电路中,已知R1=3R2,那么在相同的时间内,电流通过R1和R2所做的功之比是( )
A. 1:
3
B. 3:
1
C. 1:
9
D. 9:
1
2.亮亮家的下列四种电器的工作过程中,电能只转化为内能的是( )
A. 空调器 B. 电饭煲 C. 洗衣机 D. 电动剃须刀
3.下列说法中正确的是( )
A. 电流做功越多,消耗电能越多
B. 电流做功越多,消耗电能越少
C. 电流做功多少与消耗电能多少无关
D. 以上说法都不正确
4.下列仪表中,能直接测量电功的是( )
A. 电流表 B. 电压表 C. 测电笔 D. 电能表
5.如图所示,灯泡和电阻串联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,通过电路的电流为I,则灯泡在t时间内消耗的电能是( )
A. UIt
B.
C. I2Rt
D. UIt﹣I2Rt
6.电能表是用来测量( )
A. 用电器消耗的电能 B. 电路中电流的大小 C. 电路两端电压的高低 D. 用电器通电的时间
7.两个电阻R1和R2,其中R1>R2.若将它们串联后接入电压为U的电源两端,则在相等的时间内( )
A. 电阻R1上消耗的电能多
B. 电阻R2上消耗的电能多
C. 两个电阻消耗的电能一样多
D. 无法判断
8.在国际单位制中,电功的单位是( )
A. 瓦特 B. 焦耳 C. 安培 D. 千克
9.下面是一些用物理学家名字命名的物理量单位,其中用来表示电功单位的是( )
A. 焦耳 B. 伏特 C. 欧姆 D. 安培
10.电能表接在电路中是为了测量( )
A. 电流 B. 电压 C. 电功 D. 电功率
二、填空题(共5题;共14分)
11.小平家中电能表如图,若用电器的总功率为2000W,5min内家庭电路消耗的电能为________ J,此段时间内该电能表转盘转了________圈.
12.小明家电能表上个月底表盘数字是
,这个月底表盘数字如图所示,可知他家本月用电 ________ 度,他只让某电水壶工作,现在10分钟内该电能表转盘转过了600转,这十分钟内电水壶消耗的电能是 ________J,电水壶的实际功率为 ________ W.
13.白炽灯是利用________制成的,常用白炽灯有两种:
________和________,在照明时,电灯消耗________能,这些能量转化成________和________能.
14.如图所示,电能表的读数为________ kW·h。
15.只将一个“220V800W”的电暖气接入示数为如图所示的电能表所在的电路中,正常工作5h,消耗电能________ kW•h,此时电能表示数变为________.
三、解答题(共2题;共10分)
16.“PZ220-25”正常工作时的电阻多大?
如果未接入电路前由于灯丝温度低,电阻仅为350Ω,此灯泡在开灯瞬间实际功率多大?
17.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.求:
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能;
(2)电路中R1的阻值;
(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R2的功率.
四、实验探究题(共2题;共14分)
18.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.
19.根据下面各图所给信息填空.
(1)如图1电能表的读数是________ kW•h
(2)图2弹簧测力计的读数是________ N;
(3)图3匀速运动的电梯对人的作用力的方向是________
(4)图4图象描述的物体的速度是________ .
五、综合题(共2题;共7分)
20.如图所示的风力发电机是将风能(气流的动能)来发电的装置.下表是某地的一台风力发电机,其风轮正面迎风时,在不同风速下获得的能量.
平均风速v(m/s)
5
10
15
20
1s内获得的能量E(×104J)
1
8
27
64
(1)由表可知,当风速25m/s时,该风力发电机1s内获得的能量E为________J;
(2)当风速20m/s时,一台风车工作1h所产生的电能供100只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h,则这台风车发电效率为________.
21.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.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解:
电阻R1和R2串联在电路中时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由W=UIt=I2Rt可得,在相同的时间内电流通过R1和R2所做的功之比:
故选B.
【分析】两电阻串联时通过它们的电流相等,根据W=UIt=I2Rt求出在相同的时间内电流通过R1和R2所做的功之比.
2.【答案】B
【解析】【解答】解:
电流做功的过程,实际上就是个能量转化的过程,从电能转化成其它形式的能.在常见的家用电器中,空调器、洗衣机、电动剃须刀是把电能转化为机械能;电饭煲是把电能转化为内能.
故选B.
【分析】做功总是伴随着能量的转化,电功也不例外.用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程.
3.【答案】A
【解析】【解答】解:
功是能量转化的量度,做功越多,转化的能量越多;电流做功把电能转化为其它形式的能量,电流做功越多,消耗的电能越多;
故选A.
【分析】功是能量转化的量度,电流做功越多,用电器消耗的电能越多.
4.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、电流表是测电路电流的仪表,不符合题意;
B、电压表是测电压的仪表,不符合题意;
C、测电笔是来辨别火线、零线的,不符合题意;
D、电度表是测量电路消耗电能的仪表,符合题意;
故选D.
【分析】根据对各测量工具的作用进行选择.
5.【答案】D
【解析】【解答】此电路消耗的总电能W=UIt,电阻R消耗的电能为:
WR=I2Rt,将总电能减去电阻R消耗的电能即为灯泡在t时间里消耗的电能:
UIt-I2Rt.
故答案为:
D.
【分析】由W=Pt和P=UI得W=UIt,根据W=UIt求出电路、R消耗的总电能,再用总电能减去R消耗的电能即为L消耗的电能。
6.【答案】A
【解析】【解答】解:
电能表是用来测量电功的多少,也就是消耗电能多少的仪器.
故选A.
【分析】电能表是用来测量家庭电路中消耗电能多少的仪器.
7.【答案】A
【解析】【解答】解:
R1、R2串联,电流相等,即I1=I2,且R1>R2,通电时间相同,即t1=t2,由W=Pt=I2Rt得R1消耗电能多。
故选:
A。
【分析】串联电路中,电流处处相等,可利用W=Pt=I2Rt分析两电阻消耗电能的多少。
8.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、瓦特是电功率的单位,故A错误;B、焦耳是电功的单位,故B正确;
C、安培是电流的单位,故C错误;
D、千克是质量的单位,故D错误;
故选B.
【分析】根据我们对于电功的单位焦耳和千瓦时的了解来解答.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:
A、焦耳是功和能量的单位,当然也是电功的单位.符合题意;
B、伏特是电压的单位.不符合题意;
C、欧姆是电阻的单位.不符合题意;
D、安培是电流的单位.不符合题意.
故选A.
【分析】首先对选项中的单位进行分析,明确对应的物理量,然后确定符合题意的选项.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:
A、电流用电流表测.B、电压用电压表测.
C、电能表是测量某用户的用电器消耗电能的仪表,或者说是测电功的仪表.
D、电功率实验室中用电流表和电压表测,生活中可以用电能表和手表测
故选C.
【分析】本题可根据电能表的用途直接得出答案.
二、填空题
11.【答案】6×105;500
【解析】【解答】解:
5min内家庭电路消耗的电能:
W=Pt=2kW×
h=
kW•h=
×3.6×106J=6×105J,
电能表转盘的转数:
n=3000r/kW•h×
kW•h=500r.
故答案为:
6×105;500.
【分析】利用W=Pt计算消耗的电能,再根据3000r/kW•h求电能表转盘的转数.
12.【答案】100;
;1200
【解析】【解答】解:
(1)月底电能表示数W2=1362.5kW•h,
小明家本月用电:
W=W2﹣W1=1362.5kW•h﹣1262.5kW•h=100kW•h=100度;
(2)电能表转盘转动600r,电路消耗的电能为:
W'=600×
kW•h=0.2kW•h=7.2×105J,
该电水壶消耗的实际功率:
P=
=1.2kW=1200W.
故答案为:
100;7.2×105;1200.
【分析】
(1)小明家本月用电的计算方法:
月末的减去月初的示数,电能表的读数时注意最后一位是小数,单位kW•h;
(2)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,或者表示电能表每转1r,电路中消耗
kW•h的电能,求出转盘转600r电路中消耗的电能,再根据P=
求出电水壶的实际功率.
13.【答案】电流的热效应;插口式;螺口式;电;内;光
【解析】【解答】解:
白炽灯是利用电流的热效应制成的,常用的白炽灯有两种:
插口式和螺口式;在照明时消耗电能,转化为内能和光能.故答案为:
电流的热效应;插口式;螺口式;电;内;光.
【分析】白炽灯的原理为电流的热效应;常用的白炽灯一般有插口式和螺口式;工作时将电能转化为内能和光能.
14.【答案】586.6
【解析】【解答】从电能表上可以看出电能表的示数为586.6,最后一位是小数,单位是kW•h,故电能表的读数为586.6kW•h。
【分析】在物理学中,不同测量工具的读数都有它自己的特点,有的要看清分度值,有的要进行估读,有的要了解结构,当然,还都要明确记录数据的单位等。
15.【答案】4;03660
【解析】【解答】解:
电暖气的额定功率P=800W=0.8kW,正常工作时间t=5h,
消耗的电能为W=Pt=0.8kW×5h=4kW•h.
电能表开始的示数为:
362.0kW•h;
则电暖气工作5h后电能表的示数为:
362.0kW•h+4kW•h=366.0kW•h.
此时电能表示数变为03660
故答案为:
4;03660.
【分析】利用公式W=Pt计算消耗的电能.电能表的示数:
①月末的示数等于月初的示数加上本月消耗的电能,②最后一位是小数,③单位kW•h.
三、解答题
16.【答案】正常工作时的电阻1936Ω,灯泡在开灯瞬间实际功率138.3W.
【解析】解答:
实际功率是:
分析:
道题目就是根据铭牌内容先求出实际电阻,从而将实际电阻代入相关公式求出实际功率.
17.【答案】解:
(1)W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J;
(2)当S1、S2都闭合时,电烤箱为高温档,R1=
=44Ω;
(3)当S2闭合、S1断开时,电烤箱在低温档,工作电流:
=2A;
=110Ω,
R2=R﹣R1=110Ω﹣44Ω=66Ω,
R2的功率:
P2=I2R2=(2A)2×66Ω=264W.
答:
(1)电烤箱在高温档正常工作10min所消耗的电能是6.6×105J;
(2)电路中R1的阻值是44Ω;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,电路中的电流是2A,R2的功率是264W.
【解析】【分析】
(1)由高温档次功率1100W和时间10min,根据W=Pt可求出消耗的电能.
(2)当S1、S2都闭合时,电烤箱为高温档,即R1的功率是1100W,由电压和功率根据挡R1=
求出电阻.
(3)当S2闭合、S1断开时,电烤箱在低温档,由低温档功率440W和电压220V,根据作
求出电流,再根据欧姆定律求出总电阻,然后减去R1的电阻,算出R2的电阻,根据P2=I2R2求出R2的功率.
四、实验探究题
18.【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.
19.【答案】
(1)7325.6
(2)3.2
(3)竖直向上
(4)1.5m/s
【解析】【解答】解:
(1)从电能表上可以看出电能表的示数为073256,最后一位是小数,单位是kW•h,故电能表的读数为7325.6kW•h.
(2)3N和4N之间分成了5个小格,每个小格即分度值是0.2N;指针在3N左边1小格处,示数为3.2N.
(3)人随电梯匀速上升,处于平衡状态,人受到的重力和支持力,二力是一对平衡力,方向相反,所以支持力的方向为竖直向上.
(4)由图象可知物体做匀速直线运动,并且物体10s运动了15m,物体的速度v=
=
1.5m/s.
故答案为:
(1)7325.6;
(2)3.2;(3)竖直向上;(4)1.5m/s.
【分析】
(1)电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表,上面有五个数字窗口,最后一位是小数位,单位是kW•h.
(2)读取弹簧测力计的示数时,首先要知道每一小格即分度值是多少;然后再看指针在什么位置,从而得出示数.
(3)人随电梯一同匀速上升,处于平衡状态,人受重力和支持力,并且二力是一对平衡力,方向相反,知道重力方向可得支持力的方向.
(4)图象为物体的s﹣t图象,表示物体做匀速直线运动,由图可知物体10s运动了15m,根据速度公式求物体的速度.
五、综合题
20.【答案】
(1)1.25×106;
(2)12.5%
【解析】【解答】解:
(1)由表格数据知,当风速增大为原来的2倍,获得能量增大为原来的23倍;风速增大为原来的3倍,获得能量增大为原来的33倍;风速增大为原来的4倍,获得能量增大为原来的44倍,所以风力发电机获得的能量与风速的三次方成正比;已知风速为5m/s时,1s内获得的能量E=1×104J,所以当风速25m/s时,该风力发电机1s内获得的能量E=53×1×104J=1.25×106J;
(2)由表格数据知,当风速20m/s时,1s内获得的能量E=6.4×105J,1h获得的能量:
E总=6.4×105J×3600=2.304×109J,100只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h消耗的电能(有用的能量):
W=Pt=100×100W×8×3600s=2.88×108J,这台风车发电效率为:
η=
×100%=
×100%=12.5%.故答案为:
(1)1.25×106;
(2)12.5%.【分析】
(1)由表格数据分析,获得能量随风速的增大而增大,确定定量关系,从而解题;
(2)知道灯泡的额定功率和工作时间,求出有用能量,知道总的能量,根据机械效率公式求出风车发电效率.
21.【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.
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