15.1电能表与电功2024-2025学年苏科版九年级物理下册

15.1电能表与电功 知识点一 电能表 1．如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测电功率的仪器 B．此时电能表的读数为61985kW·h C．这个电能表通过的电流一定为 10A D．这个电能表应该在 220V的电路中使用 2．如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电流是 A，表盘上显示已用电 kW•h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW•h。 3．某城市实施阶梯电价，具体方案如下表所示，小刚观察并记录了他家对应图示三个时刻的电能表示数，则这一天中他家高峰期消耗电能 度，这一天共用去电费 元。 用电 时段 时段范围 电价 元/度 高峰期 早上8：00~21：00 0.55 低谷期 晚上21：00~早上8：00 0.30 4．小明家有一个电热杯，为了测量该杯的加热效率，他先把家里其它用电器的开关全都断开，在杯里装入500g水，测得水的温度是20℃，然后将该杯接入电路，把水加热到100℃时，家里的电流表转盘刚好转过200转．电能表盘面标有“3000r/（kW•h）”字样，c热水=4.2×103J/（kg•℃） （1）求水吸收的热量； （2）计算电热杯的实际效率． 知识点二 实验：探究电流做功的影响因素 5．下列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（   ） A． B． C． D． 6．关于电功，下列说法正确的是（　　） A．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能 B．电能只有转化为机械能才算电流做功 C．通过导体的电流越大，电流做的功一定越多 D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 7．用如图装置探究电功大小的影响因素。两个白炽灯泡串联，控制了 与通电时间相等，两灯泡规格应 。（选填“相同”或“不同”）。实验中发现更亮且电压表的示数更大，这说明在电流相同与通电时间相同时，导体的 越大，电流做的功也就越多。 8．小明在验证“电功与电流的关系”活动中。 （1）图中两只灯泡的连接方式是 联，它们工作时的电阻要 （选填“相同”或“不同”）； （2）小明正确操作，验证了实验的结论，支持该结论的实验现象是 ； （3）移动滑动变阻器的滑片改变了灯泡两端的电压， （选填“可以”或“不可以”）进一步验证“电功与电压的关系” 知识点三 电功的决定式 9．有一块手机用的电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 4000 mA·h，它充满电后大约储存的电能为（　　） A．5.3×104J B．5.3×107J C．14.8J D．14.8kW·h 10．如图中，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，在相同的时间内，下列叙述正确的是（　　） A．通过A、B的电流IA大于IB B．A、B两端电压UA大于UB C．电流通过A、B所做的功WA小于WB D．无法比较电流通过A、B做功的大小 11．如图所示，10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A，则通过电阻R1的电流为 A，电源电压为 V；10s内电流通过R2所做的功为 J。 12．如图所示为某品牌电暖桌的宣传语“每小时耗电0.1元”，为了验证其真实性，某物理兴趣小组调研发现，其在最低挡位状态下，接入电路的发热电阻是80Ω，若将它接到220V的电路中，求： (1)此时通过该电暖桌的电流是多少？ (2)通电1h，电流做了多少功？ (3)若当地每度电的电费是0.5元，宣传语是否真实。 知识点四 电功的变形式及简单应用 13．一个电阻两端的电压增大为原来的两倍，在相等的时间内，它消耗的电能就为原来的 A．1/4倍 B．1/2倍 C．2倍 D．4倍 14．有两个电阻R1和R2，R1＞R2，在电源电压一定的前提下，通电时间相同，电流做功最多的电路是() A． B． C． D． 15．如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示。两电阻的阻值之比R1∶R2＝ ；电流通过两电阻做的功之比W1∶W2＝ 。 16．如图，电源电压为6V，电阻R0＝10Ω，电流表量程为0∼0.6A，电压表量程为0∼3V，滑动变阻器R上标有“20Ω，0.5A”字样。求： （1）当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0做的功； （2）当电路中电流最大时，2min整个电路消耗的电能。    17．下列物理量的单位换算不正确的是（　　） A．长度： B．质量： C．电流： D．电功： 18．下列说法中正确的是 A．通电的时间越长，电流所做的功越多 B．通过用电器的电流越大，电流所做的功越多 C．用电器两端的电压越大，电流所做的功越多 D．电流做功越多，消耗的电能就越多 19．如图先闭合开关，再闭合开关，相同时间内，电路中消耗的电能将（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 20．如图所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则在相同时间内A、B两元件的电功之比为（   ）    A．4∶5 B．5∶4 C．2∶3 D．1∶3 21．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，磊磊想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确，于是，他将标有“220V　3A”的用电器单独接入电路中。当该用电器正常工作5min后消耗的电能是 J，电能表的转盘正好转了110r，则该电能表每千瓦时的实际转数应是 r。 22．如图甲所示，电源电压恒定不变，的阻值为，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合时，电压表示数为，通过小灯泡的电流为 A，电源电压为 V；当只闭合时，电压表示数为，电路在内消耗的电能为 J。    23．电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。    （1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制 和 相等； （2）通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少； （3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝 （选填“”或“”）做的功多； （4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过做的功为 J。 24．如图甲为某商场安装的扶梯自动计效器简化电路图。已知电源电压U=12V，R1为光敏电阻，R2=20Ω，当有光照射时R1=20Ω；当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内R1两端的电压Uab随时间t变化的图像。 （1）当有光照射时，电路中的电流为多大？ （2）当扶梯上有顾客经过时，R2的电压为多大？ （3）这2.4s时间内电路消耗的电能是多少？ 15.1电能表与电功 参考答案 题号 1 5 6 9 10 13 14 17 18 19 答案 D A D A C D D B D A 题号 20 答案 A 1．D 【详解】A．电能表是用来测量电路消耗电能(电流做功)的仪器，故A错误； B．电能表最后一位是小数，故电能表的读数为，故B错误； C．10A表示电能表可以通过的最大电流为10A，故C错误； D．“220V”表示此电能表应该在220V的电路中使用，故D正确。 故选D。 2． 10A 5546.7kW•h 0.02kW•h 【详解】[1]由图可知，该电能表的标定电流为10A。 [2]由图可知，表盘上显示已用电5546.7kW•h。 [3]用电器在这段时间内消耗的电能 3． 6 4.2 【详解】[1]从表格及电能表示数可知，用电高峰期为8:00至21:00，小刚家在此时期消耗的电能为 W1=621.0kW⋅h-615.0 kW⋅h=6 kW⋅h [2]小刚家用电低谷期消耗的电能 W2=624.0 kW⋅h-621.0 kW⋅h=3 kW⋅h 用电高峰期及低谷时用去的总电费为 6×0.55元+3×0.30元=4.2元 4．（1）1.68×105J、（2）70% 【详解】∵c=4.2×103J/（kg•℃），m=500g=0.5kg，△t=t-t0=100℃-20℃=80℃，∴，而转盘转过200r实际消耗的电能为：，实际效率为： ． 故答案为（1）1.68×105J、（2）70% 【点睛】本题考查了热量的计算，消耗电能的计算，关键是公式及其变形的应用，要学会对电能表参数的理解，解题过程中要注意单位的换算． 5．A 【详解】A．电风扇的工作部分是电动机，工作时将电能主要转化为机械能，故A符合题意； BC．电水壶、电饭煲利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，故BC不符合题意； D．电视机利用电流处理信息，电能部分转化为光能和声音，故D不符合题意； 故选A。 6．D 【详解】A．电流通过电灯做功时，电能转化为光能和内能，故A错误； B．电能转化内能、光能、化学能，都叫电流做功，故B错误； C．通过导体电流做的功与导体两端的电压、电流和通电时间都有关，故C错误； D．电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能转化为多少其它的能，故D正确。 故选D。 7． 电流 不同 电压 【详解】[1][2] 通过公式W＝UIt分析得出电功与电压、电流和时间有关。电路中，两灯串联，串联电路电流处处相等，则电流相同，通电时间相同，根据控制变量法的思路，是为研究电流做功与电压的关系。所以，电路中两灯泡的规格应不同，使得各自的电压不同。 [3] 实验中发现更亮且电压表的示数更大，这说明在电流相同与通电时间相同时，导体的电压越大，电流做的功也就越多。 8． 并联 不同 灯泡亮的电流表示数大(或“电流表示数大的灯泡亮”、 “灯泡亮的电流大”） 不可以 【详解】（1）[1][2]由图示可知，两个灯泡是相互独立的，互不影响，它们是并联关系，并联时电压相等，要想让电流不相等，就要选用不同的电阻的灯泡。 （2）[3]通过灯泡的电流越大，与灯泡串联的电流表的示数就越大，电流通过小灯泡做的功越多，小灯泡的实际功率就越大，灯泡就越亮。 （3）[4]研究电流做功与电压的关系时，应控制电流和通电时间相同，由图可知：调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压，也改变了灯泡中的电流，所以不能研究电流做功与电压关系。 9．A 【详解】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．C 【详解】A．由于两电阻串联，所以通过两导体的电流相等，故A错误； B．根据题意可知，SA＞SB，而导体A、B是由同种材料做成、且长度相同，则A段的导体电阻小于B段的电阻；由可知，A两端电压小于B两端电压，故B错误； CD．因为电流相等，A两端电压小于B两端电压，，RA＜RB，由可知，WA＜WB，故C正确，D错误。 故选C。 11． 0.3 3 6 【详解】[1][2]由电路图可知，闭合开关，两电阻并联，电流表测通过R2的电流，由并联电路电压规律和欧姆定律可得，电源电压 U＝U1=U2＝I2R2＝0.2A×15Ω＝3V 由欧姆定律可得，通过电阻R1的电流 [3]10s内电流通过R2所做的功 W＝UI2t＝3V×0.2A×10s＝6J 12．(1)2.75A (2)0.605kW·h (3)否 【详解】（1）此时通过该电暖桌的电流是 （2）通电1h，电流做的功为 （3）若当地每度电的电费是0.5元，电暖桌每小时消耗的电能为0.325元，则宣传语不真实。 13．D 【详解】相同时间内，现在消耗的电能与原来消耗的电能之比 故选D。 14．D 【详解】根据电阻越串越大、大于任何一个分电阻，电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，当两个电阻并联时总电阻最小，由可知，两电阻并联时，电路的总电阻最小，相同时间内电流做功最多。 故选D。 15． 4∶1 4∶1 【详解】[1][2]由题中的图可知：电压表V1测的是电源电压；电压表V2测的是R2两端的电压。电压表V1应选的量程是0 ~ 15V，其分度值是0.5V，读数为9.5V，即电源电压为9.5V；电压表V2选的量程是0 ~ 3V，其分度值是0.1V，读数为1.9V，即R2两端的电压为1.9V；所以，电阻R1两端的电压为 因为串联电路电流处处相等，所以通过R1和R2的电流之比是1∶1 由可得，R1和R2的电阻之比 电流通过两电阻做的功之比 16．（1）48J；（2）216J 【详解】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流 则2min内电流通过电阻R0做的功 （2）当电压表的示数U0＝3V时，通过R0的电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的路程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.3A，2min整个电路消耗的电能 答：（1）当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0做的功为48J； （2）当电路中电流最大时，2min整个电路消耗的电能为216J。 17．B 【详解】A．因为，所以，故A正确，不符合题意； B．由质量的单位换算可知，，故B错误，符合题意； C．因为 故C正确，不符合题意； D．由电功单位换算可知 1kW·h=3.6×106J 故D正确，不符合题意。 故选B。 18．D 【详解】根据电功公式W=UIt可知，电流做功的多少与导体两端的电压U、通过导体的电流I和通电时间t有关，其中一个因素变大时，电流所做的功不一定越多，故ABC错误； 电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能量的过程，电流做功越多，转化为其他形式能量越多，消耗的电能就越多，故D正确为答案． 点睛：在日常生活中，我们常说消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功，其实这两种说法是等效的． 19．A 【详解】先闭合开关时，R1与R2串联在电路中，再闭合开关时，R2不工作，R1工作，根据串联电路规律R总=R1 +R2，所以 R总＞R1， 根据电功公式 ， 电路闭合前后，电压和通电时间相等，闭合前电阻大于闭合后，所以相同时间内，电路中消耗的电能电能增大。 故选A。 20．A 【详解】由图甲可知，两个电路元件串联，通过它们的电流相等。由图乙可知，当电流为0.4 A时，A、B两个元件两端的电压分别为2.0V和2.5V，则在相同时间内，A、B两个元件所做的电功之比 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 21． 1.98×105 2000 【详解】[1]该用电器正常工作5min后消耗的电能是 [2]根据题意有 解得，即该电能表每千瓦时的实际转数是2000 r。 22． 0.6 8 384 【详解】[1]如电路图甲所示，当只闭合时，灯泡与R1串联，电压表测灯泡两端电压，电压表示数为，如图乙所示，当小灯泡电压为2V时，通过电路的电流为0.6A。 [2]串联电路中电流处处相等，则电阻R1两端的电压为 根据串联电路中电压规律，电路总电压等于各部分电压之和，故电源电压为 [3] 如电路图甲所示，当只闭合时，灯泡与R2串联，电压表测灯泡两端电压，电压表示数为，如图乙所示，当小灯泡电压为4V时，通过电路的电流为0.8A。电路在内消耗的电能为 23． 电流 时间 温度计的示数 12 【详解】（1）[1][2]如图所示，探究电功跟电压、电流和时间关系时，将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制通过的电流和经过的时间相等。 （2）[3] 通电一段时间后，通过观察温度计的示数计算出两个玻璃瓶中煤油温度的变化量，温度升高越多，说明煤油吸热越多，即可说明电流做功越多。 （3）[4] 通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝做功较多，因为，根据串联电路分压特点可知，电阻越大两端电压越大，即两端的电压较大；根据可知，在电流和时间相等时，电压越大电功越大。 （4）[5]根据题意可知，10s内电流通过做的功为 24．（1）0.3A；（2）2V；（3）7.68J 【详解】解：（1）当有光照射时，电路中的电流为 （2）当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，则R2的电压变小，R1的电压变大，根据题图可知，此时加在R1两端的电压为10V，则定值电阻R2两端的电压为U2=U-U1=12V-10V=2V （3）当定值电阻R2两端的电压为U2=2V，电路的电流为 2.4s时间内电路消耗的电能是W=UIt1+UI't2=12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s=7.68J 答：（1）当有光照射时，电路中的电流为0.3A； （2）当扶梯上有顾客经过时，R2的电压为2V； （3）这2.4s时间内电路消耗的电能是7.68J。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$