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第十六章 电流做功与电功率
第一节 电流做功
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1.用电器工作的过程就是利用电流做功,将________能转化为________________的过程。电流做了多少功,就要消耗多少电能。
电
其他形式的能量
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2.电功
(1)电流所做的功与电流、电压和通电时间成________比。
(2)计算式:W=________。
(3)国际单位制中,电功的单位是________。
(4)生活中,人们还常用______________作为电功的单位,通常称为“________”。1 kW·h相当于功率为1 kW的用电器工作1 h所消耗的电能。1 kW·h =________ J。
正
UIt
焦耳(J)
千瓦时(kW·h)
度
3.6×106
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3.电能表是测量________的仪表。电能表在一段时间内前后两次示数的________,就是这段时间内所消耗的电能。
电功
差值
1.下面的几种说法中,正确的是( )
A.电流通过空调做功时,电能全部转化为内能
B.电流通过白炽灯做功时,电能全部转化为光能
C.太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能,供电时将电能转化为其他形式的能
D.电流通过电动机做功时,电能全部转化为机械能
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C
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2.关于电流做功,下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压越大,通电时间越长,电流做功就越多
B.通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功就越多
C.电流做功是电能转化为其他形式的能的过程
D.电流做功是其他形式的能转化为电能的过程
C
3.完成下列单位换算:2.5 kW·h=________J;3.6 J=_______kW·h;7.2度=___________J=________kW·h。
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9×106
10-6
2.592×107
7.2
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4.小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是1 A,则它正常工作10 h所消耗的电能是__________J,电流做功为________kW·h。
【变式】若电流通过冰箱一段时间产生的内能是150 J,光能是100 J,机械能是50 J,则电流做功为________J,消耗的电能为________J。
7.92×106
2.2
300
300
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5.[2021·天津]某电能表的表盘如图所示,用电时电能表的铝盘每转过720转,接在该电能表上的用电器消耗的电能是( )
A.1.8×106 J
B.3.6×106 J
C.5.4×106 J
D.7.2×106 J
B
6.[2021·郴州]小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是________度,若小林家所在地区每度电的电费是0.6元,这个月他家应交________元电费。
80
48
【点拨】由于电能表读数时最后一位是小数位,单位是kW·h,月初电能表的示数为786.9 kW·h,月末电能表的示数为866.9 kW·h,这个月消耗的电能W=866.9 kW·h-786.9 kW·h=80 kW·h=80度,这个月应交的电费0.6元/度×80度=48元。
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7. [2022·湖北]小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A.该电能表的标定电流为20 A
B.该电能表应接在50 Hz的直流电路中使用
C.小明家每消耗1度电,铝盘转动3 000转
D.小明家半年内的用电量是6 335 kW·h
C
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【点拨】电能表上“10(20)A”是指电能表的标定电流为10 A,A错误;电能表在50 Hz的交流电路中使用,B错误;3 000 r/(kW·h)表示接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表上的铝盘转过3 000圈,C正确;电能表的最后一位是小数,单位是 kW·h,半年内的用电量是633.5 kW·h,D错误。
8.[2023·东营月考]如图所示,电源电压相等,已知R1>R2>R3>R4,开关均闭合后,在相同的时间内,消耗电能最多的电阻是( )
A.R1
B.R2
C.R3
D.R4
D
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9.某导体中的电流是0.2 A,通电10 s电流做功18 J,则导体两端的电压是________V。
9
10.[2022·河南]在如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为20 Ω。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.5 A和0.2 A,则电源电压为________V,电阻R1的阻值为________Ω。通电1 min,该电路消耗的总电能为________J。
6
30
180
【点拨】由电路图可知,闭合开关S,电阻R1、R2并联,电流表A、A1分别测量干路和电阻R1所在支路中的电流。并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A的示数为0.5 A,即干路中的电流为I=0.5 A,电流表A1的示数为0.2 A,即通过电阻R1的电流为I1=0.2 A,通过电阻R2的电流为I2=I-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A;电源电压U=U2=I2R2=0.3 A×20 Ω=6 V,U1=U=6 V,R1= =30 Ω;通电1 min整个电路消耗的电能为W=UIt=6 V×0.5 A×1×60 s=180 J。
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11.[2022·广安]如图所示,电源电压6 V不变,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,当开关S接2时,电压表示数为________V;当开关S接1时,通过R1的电流在10 s内所做的功为________J。
2
36
12.[原创题]如图所示的是“探究电流做功与哪些因素有关”的实验电路。
(1)实验设计利用了能量转化的原理,即电流在做功过程中电能转化为物体的________能。
(2)实验时,利用“转换法”,通过观察____________变化的大小,就可判断电流做功的多少。
(3)图甲是用来研究电流做功跟________的关系,图乙是用来研究电流做功跟________的关系。(均填
“电流”或“电压”)
内
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温度计示数
电压
电流
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13.[跨学科综合题]如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关后,调节电阻箱的阻值,记录多组数据,得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示,电源电压为________V;当电流I=0.5 A时,通电10 s电阻箱消耗的电能为________J。
6
5
=
$$