15.1電能表與電功（二）——電功1．如圖是北京冬奧會上亮相的可愛創(chuàng)可貼體溫計，這是一款目前最小、最精準的自動測量并上報體溫的可穿戴式智能測溫設備，測溫精度可達到0.05℃，大小如創(chuàng)可貼一般，該創(chuàng)可貼體溫計充滿電的時間是1h，充電電壓和電流分別是5V、1A，它充滿電后大約儲存了J的電能。2．如圖甲所示，用充電寶給充電過程中，電池相當于（電源/用電器）；圖乙所示為用充電線的三個插頭同時為三部不同類型的充電，那么這三部的連接方式是；“充電五分鐘，通話兩小時!”這是現(xiàn)在很多都有的閃充功能。已知某配套的閃充充電器的充電電壓為5V，充電電流為4A，的電池容量是3000mA?h，電池標有電壓3.8V。則5min最多可以充入電能J；如果要進一步提升充電速度，可以考慮提升充電器的充電電壓或充電電流。若在不改變充電電流的情況下，要在30min內充滿該電池，至少需要V的充電電壓。3．如圖所示的電路中，電源電壓為6V保持不變，定值電阻R1＝20Ω。閉合開關S，電流表的示數(shù)為0.5A。則通電1min定值電阻R2消耗的電能為J。4．如圖所示，電源電壓為6V并保持不變，電阻R1的阻值為10Ω。當開關S閉合時，電壓表示數(shù)為2V。則通電2min電阻R2消耗的電能為J。5．如圖所示的電路中，電源電壓不變，S1閉合，S2、S3斷開時，電流表的示數(shù)為0.3A，R2＝20Ω；開關S1、S3閉合，S2斷開時，電流表的示數(shù)為0.5A。則電源電壓U＝V，通過R1的電流I1＝A。當開關S1、S3斷開，S2閉合時，電路中2min消耗的電能為J。6．如圖所示是通過小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化的圖象。將L和R串聯(lián)接在電壓為4V的電源兩端，則此時L的電阻約為Ω（保留一位小數(shù)）；若小燈泡正常發(fā)光時的電壓為3V，將L和R串聯(lián)接在另一電源兩端，此時小燈泡恰能正常發(fā)光，則電源電壓為V，1min內電流通過燈泡做的功為J。7．如圖是定值電阻R1和R2的I﹣U關系圖象，由圖象可知，R1和R2的大小關系為R1R2（填“＞”、“＝”或“＜”），當R1和R2串聯(lián)時，R1和R2兩端電壓之比U1：U2＝；當R1和R2并聯(lián)時，若通過R1的電流為0.24A，則10s內R2消耗的電能為J。8．如圖甲所示，電源電壓恒定不變，R1的阻值為10Ω，圖乙是小燈泡L的電流與電壓關系的圖象。當只閉合S1、S2時，電壓表示數(shù)為2V，通過小燈泡的電流為A，電源電壓為V；當只閉合S2、S3時，電壓表示數(shù)為4V，電路在1min內消耗的電能為J。9．如圖甲所示電路，電源電壓不變，燈泡L標有“3V，0.5A”字樣。如圖乙所示圖象中，U表示電壓表示數(shù)，I表示電流表示數(shù)，當閉合開關S，滑片P從b端滑到中點時，電流表的示數(shù)變化了0.2A，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，則燈泡的電阻是Ω；電源電壓是V；P在中點時10s內電流所做的總功是J。10．如圖甲所示電路中，電源電壓恒定不變，小燈泡L標有“6V0.3A”字樣，電流表量程0～0.6A、電壓表量程0～3V。在保障電路安全的前提下，只閉合開關S、S1，滑片P位于最右端，小燈泡恰好正常發(fā)光，則小燈泡10s內消耗的電能為J，再移動滑片P，電流表示數(shù)與R2關系如圖乙a所示；當斷開S1閉合S、S2、S3時，電流表示數(shù)與R2的關系如圖乙b所示，則I1＝A（忽略小燈泡電阻變化）。11．關于電功，下列說法不正確的是（）A．電功是表示電流做功多少的物理量 B．電流做功越多，消耗的電能就越多 C．用電能表可以直接測量電流做功的多少 D．電功就是電能，兩者是一回事12．關于電功，下列說法正確的是（）A．電流通過電燈做功時，電能只轉化為光能 B．電流做功的多少可能大于電能轉化為其他形式能量的多少 C．通過導體的電流越大，電流做的功一定越多 D．電流做了多少功，就相當于有多少形式的電能轉化為其他形式的能13．小陳放學回家先后使用了節(jié)能燈和微波爐各一段時間，在使用過程中，電流通過節(jié)能燈所做的功比通過微波爐所做的功多，由此可以判斷（）A．通過節(jié)能燈的電流比微波爐大 B．節(jié)能燈兩端的電壓比微波爐大 C．微波爐的電阻比節(jié)能燈大 D．節(jié)能燈消耗的電能比微波爐大14．如圖所示的四種家用電器，其中有一用電器工作時主要能量轉化形式與其他用電器不同的是（）A．電熨斗 B．電飯煲 C．電風扇 D．電熱水壺15．某智能的鋰電池上標有“3.7V，4200mA?h”字樣，該搭配了超級快充功能，快充時保持充電電壓3.7V不變，增大充電的電流。若給鋰電池充入80%的電能，需要充電40min，此時的快充電流大小跟哪種用電器正常工作時的電流最接近（）A．節(jié)能燈 B．電風扇 C．電飯鍋 D．電冰箱16．如圖電源電壓不變，只閉合開關S1，電流表的示數(shù)為0.4A，再閉合開關S2，電流表示數(shù)變化了0.3A，則同時閉合S1、S2后，相同時間內，R1、R2消耗的電能之比是（）A．4：3 B．3：4 C．7：3 D．4：717．將兩個定值電阻接在同一電路中，如果它們兩端的電壓相等，則下列判斷正確的是（）A．這兩個電阻的阻值一定相等 B．通過這兩個電阻的電流一定相等 C．若兩個電阻并聯(lián)，相同時間電流通過它們做功一定相等 D．若兩個電阻串聯(lián)，相同時間電流通過它們做功一定相等18．如圖所示，電源電壓為6V，定值電阻R＝18Ω，在a、b兩點間接入某元件后，閉合開關S。下列說法錯誤的是（）A．在a、b兩點間接入一個電壓表時，電壓表有示數(shù) B．在a、b兩點間接入一個電流表時，電流表有示數(shù) C．在a、b兩點間接入導線，電流2s做的功是40J D．在a、b兩點間接入一個“1.5V，0.25A”的小燈泡，小燈泡能正常發(fā)光19．如圖，電源電壓保持不變，當開關S閉合后，燈L1、L2都能正常工作，且甲、乙兩個電表的示數(shù)之比是3：4，則通電10min燈L1、L2消耗的電能之比是（）A．1：3 B．3：1 C．4：3 D．3：420．如圖所示，在“比較兩個燈泡亮度”的活動中，閉合開關后，調節(jié)滑動變阻器，使圖a中規(guī)格為“2.5V0.3A”的甲燈和規(guī)格為“3.8V0.3A”的乙燈發(fā)光，下列說法正確的是（）①燈越亮說明在相同時間內電流做功越多②圖a可探究電流做功多少與電壓大小的關系③圖b可探究電流做功多少與電流大小的關系④兩圖中甲燈均比乙燈亮A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④21．在“探究影響電流做功多少的因素”活動中，同學們設計了如圖甲、乙兩個電路：（1）本實驗通過比較來反映相同時間電流做功的多少。（2）圖中所選用的燈泡L1和L2的規(guī)格應。（3）應該選擇圖所示的電路研究電流做功多少與電壓大小的關系；兩個小燈泡是（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的，這樣連接是為了控制相等。（4）小明發(fā)現(xiàn)，按圖甲電路實驗時L1比L2亮，同時觀察到A1示數(shù)比A2大，這說明相同時間內（L1/L2）的電功大，由此可得出的結論是。接著他將這兩個燈泡按圖乙連接好觀察到（L1/L2）更亮。（5）對于“電流做功的多少可能與通電時間有關”的猜想，小明是否必須通過實驗驗證？你的看法是（選填“不必”或“必須”），你的依據(jù)是。22．在“比較兩個燈泡亮暗”的活動中，電路圖如圖甲、乙。兩只小燈泡L1、L2的規(guī)格分別為“3.8V0.3A”、“2.5V0.3A”，電源電壓恒為6V，滑動變阻器的規(guī)格是“20Ω2A”。（1）如圖甲所示，調節(jié)滑動變阻器，應該通過一定時間內觀察比較（選填“電壓表示數(shù)”或“燈泡亮暗”）來比較電流做功大小。該實驗中，（選填“能”或“不能”）通過調節(jié)滑動變阻器使兩燈都正常發(fā)光。（2）如圖乙所示，兩燈并聯(lián)的目的是，如果在進行圖甲實驗中較亮的燈是L1，則該實驗中較亮的燈是（選填“L1”或“L2”）。（3）通過上述實驗我們可以得到的結論是：在電壓和通電時間一定時，電流越大電流做功越多；在電流和通電時間一定時，電壓越大電流做功越多。該實驗無法支持W＝UIt公式，即無法證實電功與電壓成正比、與電流成正比。于是小華設計了如下圖實驗巧妙的解決了這個問題。實驗中三個燈泡規(guī)格相同。實驗思路：閉合開關S，將L1、L2看成一個整體，所以可以認為L1、L2亮度是L3亮度的2倍，如果電壓表示數(shù)滿足時，則可以說明電功與電壓成正比。23．用如圖所示的裝置探究“電流做功與電壓的大小之間的關系”。兩瓶煤油中都浸泡著一段材料、橫截面積均相同的電阻絲，瓶中溫度計顯示煤油的溫度。（1）實驗中電流做功的多少是根據(jù)煤油溫度變化的大小來判斷的，為比較兩電阻做功的多少，兩瓶煤油的質量應；（2）“水比較容易獲得，為什么不用水代替煤油？”對此合理的解釋是（填字母）；A.煤油有顏色便于觀察B.煤油密度較小C.煤油比熱容較?。?）兩瓶中電阻聯(lián)使得通過它們的電流和通電時間相等，甲瓶中的電阻絲較長，電阻較，電壓較高；（4）實驗發(fā)現(xiàn)，甲瓶溫度升高較多。表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體兩端的電壓越高，電流做功越。24．利用圖中甲所示的實驗裝置探究電流做功多少跟什么因素有關。將質量一定的鉤碼通過細線掛在定滑輪下面，閉合開關，電動機將鉤碼提升得越高，表明電流做的功越多。電路中的電源電壓可調，電壓表測量電動機兩端的電壓，電流表測量通過電動機的電流，現(xiàn)將測得的實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。實驗組號電流表示數(shù)/A電壓表示數(shù)/V通電時間/s鉤碼上升高度/m10.21.510.420.21.520.830.41.510.8420.5（1）電流通過電動機將鉤碼提升的過程，是將能轉化為能的過程。（2）第4組實驗中電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示，請將電表示數(shù)填入表中相應位置。（3）比較第1、2組實驗，可以歸納出的結論是。（4）比較第組實驗和第組實驗，可以歸納出的結論是在電壓和通電時間相同時，電流越大，電流做功越多。（5）觀察表中數(shù)據(jù)，可以歸納出電流做功的多少與有關。25．如圖所示，電源電壓不變。當S2、S3閉合，S1斷開時，電壓表示數(shù)為6V。當S1、S3閉合，S2斷開時，電流表A和A1的示數(shù)分別為0.5A和0.3A，求：（1）電源電壓是多少？（2）R1和R2的電阻值？（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，工作1min電路消耗的電能是多少焦？26．如圖甲為某商場安裝的扶梯自動計數(shù)器簡化電路圖。已知電源電壓U＝12V，R1為光敏電阻，R2＝20Ω。當有光照射時R1＝20Ω；當扶梯上有顧客經(jīng)過，擋住射向的光R1線時，R1的阻值增大，計數(shù)器就計數(shù)一次。圖乙為某段時間內R2兩端的電壓Uab隨時間t變化的圖象。（1）當有光照射時，電路中的電流為多大？（2）當扶梯上有顧客經(jīng)過時，R1的阻值為多大？（3）這段時間內電路消耗的電能是多少？27．“保護環(huán)境，綠色出行”是現(xiàn)代社會提倡的一種環(huán)保理念，姑蘇城區(qū)內隨處可見共享電動自行車，通過掃碼開鎖，使用之后需停在規(guī)定的線內，以實現(xiàn)循環(huán)共享。表是某型號電動自行車主要技術參數(shù)，請完成以下問題：平均阻力整車蓄電池整車質量最高車速電壓容量40N40kg≤36km/h48V10A?h（1）某位同學的質量為50kg，當他騎著該電動自行車在平直的公路上行駛時，輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2，請計算該同學騎行時輪胎對地面的壓強是多大？（2）蓄電池一次充足電可儲存的電能是多少焦？（3）若蓄電池儲存能量的80%用于電動自行車行駛中克服阻力做功，則蓄電池充滿一次電，最多能使該同學使用這種電動自行車，在平直的公路上連續(xù)勻速行駛多遠？28．闖紅燈、壓實線都是違反交通規(guī)則的駕駛行為，為引導文明駕駛、保障交通安全，某十字路口設有紅綠燈及壓實線拍照系統(tǒng)。紅綠燈內部的發(fā)光板上排列著由150個LED燈所組成的發(fā)光點陣，該型號的LED燈在不同電壓下發(fā)出不同顏色的光，從而交替發(fā)出紅燈、黃燈、綠燈等交通信號，已知該型號LED燈的工作電流是20mA，當兩端電壓為1.5V時發(fā)紅光，當兩端電壓為2V時發(fā)黃光，當兩端電壓為2.5V時發(fā)綠光，壓實線拍照系統(tǒng)的簡化電路如圖甲所示，由感應器（電阻忽略不計）、壓敏電阻Rx、電阻箱R、滑動變阻器R'、單刀雙擲開關等組成，其中電源電壓為24V，壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關系如圖乙所示。當通過感應器的電流達到或超過10mA時，感應器報警，并觸發(fā)抓拍設備工作進行拍照取證；當通過感應器的電流達到或超過24mA時，感應器會被損壞。（1）在一次信號周期中，紅燈亮30s、黃燈亮5s、綠燈亮30s，則一個信號周期中該盞信號燈共消耗的電能為多少？（2）現(xiàn)要求壓