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3. 一个10 Ω的定值电阻，使用时流过它的电流是200 mA，加在它两端的电压是
2
V，通电5 min，电流做了120
J的功。答案
3. 2 120
解析
【分析】
本题考查欧姆定律和电功的计算，解题思路为：先统一物理量单位，再利用欧姆定律计算电阻两端的电压，最后根据电功公式计算电流做的功，需注意时间单位的转换。
【解析】
1. 单位换算：电流$I = 200\ \mathrm{mA} = 0.2\ \mathrm{A}$，时间$t = 5\ \mathrm{min} = 5×60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s}$。
2. 根据欧姆定律$U = IR$，代入$R = 10\ \Omega$、$I = 0.2\ \mathrm{A}$，得电压$U = 0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V}$。
3. 根据电功公式$W = UIt$，代入$U = 2\ \mathrm{V}$、$I = 0.2\ \mathrm{A}$、$t = 300\ \mathrm{s}$，得电流做功$W = 2\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 300\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{J}$。
【答案】
2；120
【知识点】
欧姆定律、电功计算
【点评】
本题为电学基础计算题，核心是公式应用与单位统一，难度较低，适合巩固电学基础。
【难度系数】
0.8
本题考查欧姆定律和电功的计算，解题思路为：先统一物理量单位，再利用欧姆定律计算电阻两端的电压，最后根据电功公式计算电流做的功，需注意时间单位的转换。
【解析】
1. 单位换算：电流$I = 200\ \mathrm{mA} = 0.2\ \mathrm{A}$，时间$t = 5\ \mathrm{min} = 5×60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s}$。
2. 根据欧姆定律$U = IR$，代入$R = 10\ \Omega$、$I = 0.2\ \mathrm{A}$，得电压$U = 0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V}$。
3. 根据电功公式$W = UIt$，代入$U = 2\ \mathrm{V}$、$I = 0.2\ \mathrm{A}$、$t = 300\ \mathrm{s}$，得电流做功$W = 2\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 300\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{J}$。
【答案】
2；120
【知识点】
欧姆定律、电功计算
【点评】
本题为电学基础计算题，核心是公式应用与单位统一，难度较低，适合巩固电学基础。
【难度系数】
0.8
4. 图17-7(a)和图17-7(b)分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项正确的是（
A.小明家家庭电路中的干路电流不得超过10 A
B.小明家上个月消耗的电能为1011 kW·h
C.电能表上指示灯闪烁640次，表示家庭电路消耗电能0.4 J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
D
）。A.小明家家庭电路中的干路电流不得超过10 A
B.小明家上个月消耗的电能为1011 kW·h
C.电能表上指示灯闪烁640次，表示家庭电路消耗电能0.4 J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
答案
4. D
解析
【分析】
要解决这道题，需明确电能表各参数的含义，再逐一分析每个选项：首先，区分电能表标定电流与最大电流的意义；其次，计算消耗电能时要注意电能表最后一位是小数位，用月末示数减月初示数；然后，根据“1600imp/(kW·h)”的含义，计算指示灯闪烁次数对应的电能；最后判断闪烁次数与消耗电能的关系。
【解析】
选项A：电能表上“10(40)A”表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为40A，因此家庭电路干路电流不得超过40A，A错误。
选项B：上月初电能表示数为5546.7kW·h，月末为5647.8kW·h，上个月消耗的电能为5647.8kW·h -5546.7kW·h=101.1kW·h，并非1011kW·h，B错误。
选项C：“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁1600次。闪烁640次时，消耗电能W=640/1600 kW·h=0.4kW·h，不是0.4J，C错误。
选项D：电能表指示灯闪烁次数与消耗电能成正比，闪烁次数越多，说明电路消耗的电能越多，D正确。
【答案】
D
【知识点】
电能表参数理解、电能计算
【点评】
本题考查电能表的基础应用，需准确理解电能表各参数的物理意义，区分电流参数、电能计算的小数位及单位，细心分析即可避免错误。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确电能表各参数的含义，再逐一分析每个选项：首先，区分电能表标定电流与最大电流的意义；其次，计算消耗电能时要注意电能表最后一位是小数位，用月末示数减月初示数；然后，根据“1600imp/(kW·h)”的含义，计算指示灯闪烁次数对应的电能；最后判断闪烁次数与消耗电能的关系。
【解析】
选项A：电能表上“10(40)A”表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为40A，因此家庭电路干路电流不得超过40A，A错误。
选项B：上月初电能表示数为5546.7kW·h，月末为5647.8kW·h，上个月消耗的电能为5647.8kW·h -5546.7kW·h=101.1kW·h，并非1011kW·h，B错误。
选项C：“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁1600次。闪烁640次时，消耗电能W=640/1600 kW·h=0.4kW·h，不是0.4J，C错误。
选项D：电能表指示灯闪烁次数与消耗电能成正比，闪烁次数越多，说明电路消耗的电能越多，D正确。
【答案】
D
【知识点】
电能表参数理解、电能计算
【点评】
本题考查电能表的基础应用，需准确理解电能表各参数的物理意义，区分电流参数、电能计算的小数位及单位，细心分析即可避免错误。
【难度系数】
0.6
5. 给手机电池充电的过程，主要是将电能转化为
化学
能。某手机电池容量为4 200 mA·h，电池电压为3.7 V，则充满电后，该手机电池储存的电能为55944
J。答案
5. 化学 55 944
解析
【分析】首先，手机电池充电过程是将电能转化为电池内部的化学能储存；计算储存的电能时，需利用电能公式$W=UIt$，先将电池容量的单位$mA·h$转换为国际单位$A·s$，再代入电压值计算即可。
【解析】1. 给手机电池充电时，消耗电能，转化为电池的化学能，故第一空填化学；
2. 计算储存的电能：电池容量$Q=4200mA·h=4200×10^{-3}A×3600s=15120A·s$，根据电能公式$W=UIt=UQ$，代入$U=3.7V$，得$W=3.7V×15120A·s=55944J$。
【答案】化学；55944
【知识点】能量转化、电能计算
【点评】本题考查能量转化和电能的计算，核心是电能公式的应用及单位转换，属于基础题。
【难度系数】0.7
【解析】1. 给手机电池充电时，消耗电能，转化为电池的化学能，故第一空填化学；
2. 计算储存的电能：电池容量$Q=4200mA·h=4200×10^{-3}A×3600s=15120A·s$，根据电能公式$W=UIt=UQ$，代入$U=3.7V$，得$W=3.7V×15120A·s=55944J$。
【答案】化学；55944
【知识点】能量转化、电能计算
【点评】本题考查能量转化和电能的计算，核心是电能公式的应用及单位转换，属于基础题。
【难度系数】0.7
6. 如图17-8所示，电源电压保持不变，当开关S闭合后，灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都能正常工作，且甲、乙两个电表的示数之比是$3:4$，则通电10 min灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$消耗的电能之比是(
A.$1:3$
B.$3:1$
C.$4:3$
D.$3:4$
A
)。A.$1:3$
B.$3:1$
C.$4:3$
D.$3:4$
答案
6. A
解析
【分析】
要解决本题，需先判断电路连接方式和电表类型：开关S闭合后，灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都正常工作，说明两灯为串联；电流表相当于导线、电压表相当于开路，因此甲、乙均为电压表，其中甲测$\mathrm{L}_2$两端的电压，乙测电源的总电压。已知甲、乙电表示数之比，可求出两灯的电压比，再结合串联电路的电流特点和电能公式，计算两灯消耗的电能之比。
【解析】
1. 判断电路与电表：开关S闭合后，电流路径为电源正极→$\mathrm{L}_1$→$\mathrm{L}_2$→开关S→电源负极，因此$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联；甲、乙为电压表，甲测$\mathrm{L}_2$的电压$U_2$，乙测电源总电压$U$。
2. 求两灯电压比：由题意，$U_甲:U_乙=U_2:U=3:4$，设$U_2=3k$，$U=4k$，则$\mathrm{L}_1$的电压$U_1=U-U_2=4k-3k=k$，故$U_1:U_2=1:3$。
3. 计算电能之比：串联电路中电流$I$处处相等，通电时间$t$相同，根据电能公式$W=UIt$，两灯消耗的电能之比为：
$\frac{W_1}{W_2}=\frac{U_1It}{U_2It}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{1}{3}$，即$W_1:W_2=1:3$。
【答案】
A
【知识点】
串联电路电压规律；电能计算；电表的判断
【点评】
本题核心是正确判断电路连接方式和电表的测量对象，需结合串联电路特点和电能公式求解，考查学生对电路分析和电能计算的掌握程度，属于中等难度的电路题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先判断电路连接方式和电表类型：开关S闭合后，灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都正常工作，说明两灯为串联；电流表相当于导线、电压表相当于开路，因此甲、乙均为电压表，其中甲测$\mathrm{L}_2$两端的电压，乙测电源的总电压。已知甲、乙电表示数之比，可求出两灯的电压比，再结合串联电路的电流特点和电能公式，计算两灯消耗的电能之比。
【解析】
1. 判断电路与电表：开关S闭合后，电流路径为电源正极→$\mathrm{L}_1$→$\mathrm{L}_2$→开关S→电源负极，因此$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联；甲、乙为电压表，甲测$\mathrm{L}_2$的电压$U_2$，乙测电源总电压$U$。
2. 求两灯电压比：由题意，$U_甲:U_乙=U_2:U=3:4$，设$U_2=3k$，$U=4k$，则$\mathrm{L}_1$的电压$U_1=U-U_2=4k-3k=k$，故$U_1:U_2=1:3$。
3. 计算电能之比：串联电路中电流$I$处处相等，通电时间$t$相同，根据电能公式$W=UIt$，两灯消耗的电能之比为：
$\frac{W_1}{W_2}=\frac{U_1It}{U_2It}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{1}{3}$，即$W_1:W_2=1:3$。
【答案】
A
【知识点】
串联电路电压规律；电能计算；电表的判断
【点评】
本题核心是正确判断电路连接方式和电表的测量对象，需结合串联电路特点和电能公式求解，考查学生对电路分析和电能计算的掌握程度，属于中等难度的电路题。
【难度系数】
0.5
7. 将4 N的物体用轻质细线绕在标有“2.5 V 0.2 A”的小电动机的转轴上。当小电动机接在2.5 V的电源上时，10 s内将物体匀速提升了1 m。下列说法错误的是(
A.电流做了5 J的功
B.消耗了5 J的电能
C.有4 J的电能转化为机械能
D.有4 J的电能转化为内能
图17-8
D
)。A.电流做了5 J的功
B.消耗了5 J的电能
C.有4 J的电能转化为机械能
D.有4 J的电能转化为内能
图17-8
答案
7. D
解析
【分析】
要解决这道题，需明确电动机工作时的能量转化关系：电动机消耗的总电能等于电流做的功，总电能一部分转化为提升物体的机械能，另一部分转化为内能。解题思路为：1. 根据电功公式计算总电能（电流做功），判断A、B选项；2. 根据功的计算公式计算转化的机械能，判断C选项；3. 利用能量守恒计算转化的内能，判断D选项，最终找出错误选项。
【解析】
已知电动机额定电压$ U=2.5V $，额定电流$ I=0.2A $，工作时间$ t=10s $，物体重力$ G=4N $，提升高度$ h=1m $。
1. 计算电流做功（总电能）：根据电功公式$ W_{总}=UIt $，代入数据得$ W_{总}=2.5V×0.2A×10s=5J $，因此电流做功5J，消耗的电能等于电流做功，故A、B选项正确。
2. 计算转化的机械能：匀速提升物体时，机械能等于克服重力做的功，即$ W_{机}=Gh $，代入数据得$ W_{机}=4N×1m=4J $，故C选项正确。
3. 计算转化的内能：根据能量守恒，电动机工作时电能转化为机械能和内能，因此$ W_{内}=W_{总}-W_{机}=5J-4J=1J $，说明转化的内能为1J，而非4J，故D选项错误。
综上，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
电动机的能量转化、电功计算、功的计算
【点评】
本题考查电动机工作时的能量转化，核心是区分总电能、机械能和内能的关系，易错点在于电动机不是纯电阻用电器，不能直接用欧姆定律计算内能，需通过能量守恒求解。题目难度适中，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确电动机工作时的能量转化关系：电动机消耗的总电能等于电流做的功，总电能一部分转化为提升物体的机械能，另一部分转化为内能。解题思路为：1. 根据电功公式计算总电能（电流做功），判断A、B选项；2. 根据功的计算公式计算转化的机械能，判断C选项；3. 利用能量守恒计算转化的内能，判断D选项，最终找出错误选项。
【解析】
已知电动机额定电压$ U=2.5V $，额定电流$ I=0.2A $，工作时间$ t=10s $，物体重力$ G=4N $，提升高度$ h=1m $。
1. 计算电流做功（总电能）：根据电功公式$ W_{总}=UIt $，代入数据得$ W_{总}=2.5V×0.2A×10s=5J $，因此电流做功5J，消耗的电能等于电流做功，故A、B选项正确。
2. 计算转化的机械能：匀速提升物体时，机械能等于克服重力做的功，即$ W_{机}=Gh $，代入数据得$ W_{机}=4N×1m=4J $，故C选项正确。
3. 计算转化的内能：根据能量守恒，电动机工作时电能转化为机械能和内能，因此$ W_{内}=W_{总}-W_{机}=5J-4J=1J $，说明转化的内能为1J，而非4J，故D选项错误。
综上，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
电动机的能量转化、电功计算、功的计算
【点评】
本题考查电动机工作时的能量转化，核心是区分总电能、机械能和内能的关系，易错点在于电动机不是纯电阻用电器，不能直接用欧姆定律计算内能，需通过能量守恒求解。题目难度适中，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
8. 两个用电器的电阻分别为$R_1=10\ \Omega$，$R_2=20\ \Omega$，当这两个用电器串联在电源电压为6 V的电路中时，通电5 min，求电流经过每个用电器做的功。
答案
120 J 240 J
解析
【分析】
本题是串联电路中电流做功的计算问题，解题思路为：①先根据串联电路总电阻等于各电阻之和，算出电路总电阻；②利用欧姆定律求出串联电路的电流；③将通电时间单位换算为秒，再结合电功公式分别计算两个用电器的电流做功。
【解析】
1. 计算串联总电阻：
串联电路总电阻 $ R = R_1 + R_2 = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega $
2. 计算电路中的电流：
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，代入数据得 $ I = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $
3. 换算通电时间：
$ t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s} $
4. 计算电流对每个用电器做的功：
根据电功公式 $ W = I^2Rt $，对 $ R_1 $：
$ W_1 = I^2R_1t = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 300\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{J} $
对 $ R_2 $：
$ W_2 = I^2R_2t = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 20\ \Omega × 300\ \mathrm{s} = 240\ \mathrm{J} $
【答案】
120 J 240 J
【知识点】
串联电路特点、电功计算、欧姆定律
【点评】
本题为串联电路电功的基础计算题，核心考查串联电阻规律、欧姆定律和电功公式的应用，步骤明确，只要掌握基础公式和单位换算即可正确解答，属于常规基础题。
【难度系数】
0.8
本题是串联电路中电流做功的计算问题，解题思路为：①先根据串联电路总电阻等于各电阻之和，算出电路总电阻；②利用欧姆定律求出串联电路的电流；③将通电时间单位换算为秒，再结合电功公式分别计算两个用电器的电流做功。
【解析】
1. 计算串联总电阻：
串联电路总电阻 $ R = R_1 + R_2 = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega $
2. 计算电路中的电流：
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，代入数据得 $ I = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $
3. 换算通电时间：
$ t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s} $
4. 计算电流对每个用电器做的功：
根据电功公式 $ W = I^2Rt $，对 $ R_1 $：
$ W_1 = I^2R_1t = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega × 300\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{J} $
对 $ R_2 $：
$ W_2 = I^2R_2t = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 20\ \Omega × 300\ \mathrm{s} = 240\ \mathrm{J} $
【答案】
120 J 240 J
【知识点】
串联电路特点、电功计算、欧姆定律
【点评】
本题为串联电路电功的基础计算题，核心考查串联电阻规律、欧姆定律和电功公式的应用，步骤明确，只要掌握基础公式和单位换算即可正确解答，属于常规基础题。
【难度系数】
0.8
