内容正文:
电能 电功综合题
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•丰都县期末)以下估测最符合生活实际的是( )
A.人体感觉舒适的温度约37℃
B.一节新的5号电池电压约36V
C.家用电冰箱每月耗电约3000度
D.教室单个电风扇正常工作时的电流约0.3A
2.(2024秋•顺德区期末)某用电器的能量流向如图所示,该用电器可能是( )
A.电饭锅 B.电烤箱 C.电风扇 D.电热水器
3.(2024秋•桂林期末)下列属于主要把电能转化为机械能的是( )
A.电灯照明 B.用电取暖
C.电镀物品 D.电梯运行
4.(2024秋•宁明县期末)如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。他家上个月消耗的电能为( )
A.101.1kW•h B.101.1kW/h C.1011kW•h D.101.1J
5.(2024秋•汉台区期末)下列说法中正确的是( )
A.超导材料可应用于电阻器和远距离输电线
B.电路中有电流,则电路两端一定有电压
C.说明导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
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快
6.(2024秋•长葛市期末)现有两个定值电阻R1和R2(R1>R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙>W丁 B.W乙>W丙>W甲>W丁
C.W甲>W丙>W丁>W乙 D.W丙>W丁>W乙>W甲
7.(2024秋•乐平市期末)甲图是反应身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”,乙图是其内部电路图(电源电压恒定),两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量,“显示器”示数的大小能够反映柔韧水平的高低。下列与测量仪有关的说法正确的是( )
A.“显示器”是电压表
B.柔韧性好的同学测量时,电阻丝接入电路中的电阻更大
C.柔韧性差的同学测量时,电路中的电流较小
D.电阻R在电路中会消耗电能,为了节约电能,可以将R去掉
8.(2024秋•岱岳区期末)小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,将这三个用电器正常工作1小时消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列说法中正确的是( )
①当这三个用电器正常工作时,电烤箱两端的电压最大
②当这三个用电器正常工作时,电视机的电功率最小
③当这三个用电器正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
④在一个月内,电烤箱消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多
A.②③ B.②④ C.①③ D.①②③
二.填空题(共6小题)
9.(2024秋•谯城区期末)为了保护学生的视力,目前教室里都使用LED护眼灯,LED灯发光效率高,工作时主要把电能转化为 能。
10.(2025•登封市一模)如图所示为一只新安装的家用电能表,请你列举出获取的信息: (举出一例即可)。该电能表的示数为 kW•h;若每度电的价格是0.5元/(kW•h),则按电能表的示数应交电费 元。
11.(2024秋•巢湖市期末)2024年9月,我国某企业上市了全球首款三折叠屏手机,其配置的电池规格为“3.7V,5500mA•h”,则该电池充满电时可储存电能 J。
12.(2024秋•南海区月考)R1=10Ω,R2=30Ω,现将R1和R2串联在同一个电路中,通过他们的电流之比为 ,它们两端的电压之比为 ;若将它们并联在同一个电路中,它们消耗的电能之比为 。
13.(2024秋•丰都县期末)已知两个定值电阻R1:R2=3:1,将它们串联在电路中,通过R1、R2的电流之比为 ;将它们并联在电路中,相同时间内R1、R2消耗的电能之比为 。
14.(2024秋•中山市期末)相同功率的白炽灯和LED灯,正常工作时 灯更亮。将一只LED灯接在电池两端时不亮,对调电池正、负极后亮了,说明LED灯具有 性;用手触摸发光的LED灯,发现它几乎不发热,是因为它主要将电能直接转化为 能。
三.计算题(共1小题)
15.(2024秋•雷州市期末)小强家买了一个自动优质电热水壶,其铭牌如表。小强装满了水,加热5min后把水烧开,水壶自动断电。已知大气压为1个标准大气压,电热水壶正常工作且电阻不变,水的初温为25℃,c=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)这壶水吸收的热量;
(2)水壶消耗的电能;
(3)此电热水壶的热效率。
自动电热水壶
型号
WL100F
电源
220V50Hz
额定功率
1800W
容量
1.5L
电能 电功综合题
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•丰都县期末)以下估测最符合生活实际的是( )
A.人体感觉舒适的温度约37℃
B.一节新的5号电池电压约36V
C.家用电冰箱每月耗电约3000度
D.教室单个电风扇正常工作时的电流约0.3A
【考点】电能的估算;温度的估测;常见电流的大小;常见电压的大小.
【专题】估算综合应用题;理解能力.
【答案】D
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A、人体感觉舒适的温度约23℃,故A不符合实际;
B、一节新的5号电池电压为1.5V,故B不符合实际;
C、家用电冰箱每月耗电约30度,故C不符合实际;
D、教室单个电风扇正常工作时的电流约0.3A,故D符合实际。
故选:D。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.(2024秋•顺德区期末)某用电器的能量流向如图所示,该用电器可能是( )
A.电饭锅 B.电烤箱 C.电风扇 D.电热水器
【考点】电功的实质.
【专题】应用题;电能和电功率;应用能力.
【答案】C
【分析】电能可以转化为其它形式的能,分析不同用电器工作时的能量转化情况,与图中对照可做出判断。
【解答】解:由图可知,该用电器工作时,将电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能。
AD、电饭锅、电烤箱和电热水器工作时,主要将电能转化为内能,故ABD不合题意;
C、电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,并产生少部分内能,故C符合题意。
故选:C。
【点评】会分析用电器工作时的能量转化,是正确解答的关键,难度不大。
3.(2024秋•桂林期末)下列属于主要把电能转化为机械能的是( )
A.电灯照明 B.用电取暖
C.电镀物品 D.电梯运行
【考点】电功的实质.
【专题】应用题;电能和电功率;应用能力.
【答案】D
【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,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。
【解答】解:电灯主要把电能转化为光能和内能,用电取暖和电镀取暖主要把电能转化为内能,电梯运行主要将电能转化为机械能,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
【点评】用电器消耗电能的过程,实质是将电能转化为其它形式的能量的过程,重点是明确用电器得到了什么能。
4.(2024秋•宁明县期末)如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。他家上个月消耗的电能为( )
A.101.1kW•h B.101.1kW/h C.1011kW•h D.101.1J
【考点】电能表的读数.
【专题】电能和电功率;应用能力.
【答案】A
【分析】电能表读数时,最后一位是小数,单位kW•h;某月消耗的电能等于月末与月初电能表的示数之差。
【解答】解:小英家上个月消耗的电能为:5647.8kW•h﹣5546.7kW•h=101.1kW•h,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电能表的读数、消耗电能的计算方法,比较简单,属基础题。
5.(2024秋•汉台区期末)下列说法中正确的是( )
A.超导材料可应用于电阻器和远距离输电线
B.电路中有电流,则电路两端一定有电压
C.说明导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
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快
【考点】电能表的参数;电压的作用;超导体在磁悬浮列车、超导输电的应用;欧姆定律的概念.
【专题】应用题;其他综合题;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)超导体的电阻为零,电流通过时不会放热,所以电能无法转化为内能;
(2)电压是形成电流的原因;
(3)导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关;
(4)电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢。
【解答】解:A、如电饭锅的电热丝需要将电能转化为内能,超导材料电阻为零无法将电能转化为内能,故A错误;
B、电压是形成电流的原因,电路中有电流,电路两端就一定有电压,故B正确;
C、导体的电阻是导体的一种性质,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故C错误;
D、电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢,电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越多,不一定快,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了超导材料、电能表、电阻及形成持续电流条件的理解,属于基础题。
6.(2024秋•长葛市期末)现有两个定值电阻R1和R2(R1>R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙>W丁 B.W乙>W丙>W甲>W丁
C.W甲>W丙>W丁>W乙 D.W丙>W丁>W乙>W甲
【考点】电功与电能的计算;电阻的串联;电阻的并联.
【专题】电能和电功率;应用能力.
【答案】C
【分析】根据电阻的串联和并联以及R1>R2比较四个电路的总电阻关系,电源的电压一定,根据W=UItt比较四个电路中电流做功大小关系。
【解答】解:根据串联电路的电阻特点可知,乙图中的总电阻最大,根据并联电路的电阻特点可知,甲图中的总电阻最小,又由于R1>R2,
则四个电路中的总电阻关系为:R乙>R丁>R丙>R甲,
因电源的电压恒为U,且工作时间相等,由W=UItt可知,四个电路中电流做功大小关系为W甲>W丙>W丁>W乙。
故选:C。
【点评】本题考查了电阻的串联和并联以及电功公式的应用,是一道较为简单的应用题。
7.(2024秋•乐平市期末)甲图是反应身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”,乙图是其内部电路图(电源电压恒定),两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量,“显示器”示数的大小能够反映柔韧水平的高低。下列与测量仪有关的说法正确的是( )
A.“显示器”是电压表
B.柔韧性好的同学测量时,电阻丝接入电路中的电阻更大
C.柔韧性差的同学测量时,电路中的电流较小
D.电阻R在电路中会消耗电能,为了节约电能,可以将R去掉
【考点】电功与电能的计算;电流表的使用方法;欧姆定律的应用.
【专题】定性思想;电能和电功率;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)根据显示器串联在电路中结合电压表和电流表的使用方法分析电表的类型;
(2)根据图乙结合柔韧性好的同学测量时滑片的位置分析电阻丝接入电路的长度变化,进而分析出电阻丝接入电路中电阻的变化;
(3)根据图乙结合柔韧性差的同学测量时滑片的位置分析电阻丝接入电路中电阻的变化,根据串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻的变化,根据欧姆定律求出电路中电流的变化;
(4)根据图乙可知滑片移到最左端时电阻丝接入电路的电阻为零分析电路中串联R的必要性。
【解答】解:A、由图乙可知,显示器串联在电路中,因此显示器应为电流表,故A错误;
B、由图乙可知,柔韧性好的同学测量时,滑片更加靠近电阻丝的左端,电阻丝接入电路的长度更短,因此电阻丝接入电路中的电阻更小,故B错误;
C、由图乙可知,柔韧性差的同学测量时,滑片更加靠近电阻丝的右端,电阻丝接入电路的电阻较大,由串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻较大,由欧姆定律可知,电路中的电流较小,故C正确;
D、由图乙可知,若去掉R,当滑片移到最左端时,电阻丝接入电路的电阻为零,会引起电源短路,因此,为了保护电路,不能将R去掉,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了滑动变阻器的原理、欧姆定律的应用和对电路的分析,属于能力题,有一定的难度。
8.(2024秋•岱岳区期末)小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,将这三个用电器正常工作1小时消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列说法中正确的是( )
①当这三个用电器正常工作时,电烤箱两端的电压最大
②当这三个用电器正常工作时,电视机的电功率最小
③当这三个用电器正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
④在一个月内,电烤箱消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多
A.②③ B.②④ C.①③ D.①②③
【考点】电功与电能的计算;欧姆定律的概念.
【专题】电能和电功率;分析、综合能力.
【答案】A
【分析】(1)已知三个用电器的额定电压相同,在额定电压下用电器正常工作,据此可知三个用电器正常工作时的电压关系;
(2)由图可知三个用电器正常工作1小时用电费用的关系,因电费单价一定,则可知1h内消耗电能的关系,根据P可知三种用电器的电功率关系;
(3)根据公式P=UI比较通过三种用电器的电流关系;
(4)用电器消耗的电能越多,则用电费用越多,而用电器消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关。
【解答】解:①由题意可知,三个用电器的额定电压相同,根据额定电压下用电器正常工作可知,三个用电器正常工作时的电压相等,故①错误;
②由图可知,在相同时间内,电烤箱的用电费用最多,而电视机的用电费用最少,说明电烤箱消耗的电能最多,电视机消耗的电能最少,由P可知,电烤箱的电功率最大,电视机的电功率最小,故②正确;
③由于三个用电器正常工作时的电压相等,电烤箱的电功率最大,电视机的电功率最小,由P=UI可知,当这三个用电器正常工作时,通过电烤箱的电流最大,通过电视机的电流最小,故③正确;
④在一个月内,小明家三种用电器的使用时间t的关系不确定;由公式W=Pt可知,消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关,所以电烤箱的用电费用不一定最多,故④错误;
故A正确、BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了对额定电压、电功率与电压、电流的关系的理解,从图像中获取有用的信息是解答此题的关键。
二.填空题(共6小题)
9.(2024秋•谯城区期末)为了保护学生的视力,目前教室里都使用LED护眼灯,LED灯发光效率高,工作时主要把电能转化为 光 能。
【考点】电功的实质.
【专题】应用题;声现象;应用能力.
【答案】光。
【分析】LED节能灯是用发光二极管做光源的;用电器工作的过程,就是电流做功的过程,也是电能转化成其他形式能的过程;
【解答】解:LED节能灯是用发光二极管作光源的,工作时,消耗了电能,因此把电能转化为光能。
故答案为:光。
【点评】本题考查学生对电能转化为其他形式能量的掌握情况,基础题。
10.(2025•登封市一模)如图所示为一只新安装的家用电能表,请你列举出获取的信息: 电能表的工作电压为220V (举出一例即可)。该电能表的示数为 248.6 kW•h;若每度电的价格是0.5元/(kW•h),则按电能表的示数应交电费 124.3 元。
【考点】电能表的读数.
【专题】应用题;电能和电功率;应用能力.
【答案】电能表的工作电压为220V;248.6;124.3。
【分析】(1)“220V 10(20)A”中,220V是指电能表的工作电压,10A是指电能表的标定电流,20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流;
3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动3000r;
(2)电能表读数时,注意:电能表的最后一位数是小数,单位是kW•h;知道电价,可求应交电费。
【解答】解:(1)由“220V 10(20)A”可知:
电能表的工作电压为220V,电能表的标定电流为10A,电能表平时工作允许通过的最大电流为20A;
由“3000r/(kW•h)”可知电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动3000r;
(2)电能表的最后一位数是小数,单位是kW•h,图示电能表的示数为248.6kW•h,
应交电费:0.5元/(kW•h)×248.6kW•h=124.3元。
故答案为:电能表的工作电压为220V;248.6;124.3。
【点评】本题考查了对电能表相关参数的理解、电能表的读数、电费的计算,属于基础题目。
11.(2024秋•巢湖市期末)2024年9月,我国某企业上市了全球首款三折叠屏手机,其配置的电池规格为“3.7V,5500mA•h”,则该电池充满电时可储存电能 7.326×104 J。
【考点】电功与电能的计算.
【专题】电能和电功率;应用能力.
【答案】7.326×104。
【分析】根据W=UIt得出该电池充满电时最多可储存电能。
【解答】解:该电池充满电时最多可储存电能:W=UIt=3.7V×5500×10﹣3A×1×3600s=7.326×104J。
故答案为:7.326×104。
【点评】本题考查电能的计算,是一道基础题。
12.(2024秋•南海区月考)R1=10Ω,R2=30Ω,现将R1和R2串联在同一个电路中,通过他们的电流之比为 1:1 ,它们两端的电压之比为 1:3 ;若将它们并联在同一个电路中,它们消耗的电能之比为 3:1 。
【考点】电功与电能的计算;串联电路中的电流规律;串并联的比例计算.
【专题】电能和电功率;应用能力.
【答案】1:1;1:3;3:1
【分析】两电阻串联时,根据串联电路的电流规律可知通过它们的电流之比;根据欧姆定律可得它们两端的电压之比;
两电阻并联时,根据并联电路的电压规律可知,两电阻的两端电压相等,由可得,它们消耗的电能之比。
【解答】解:
R1=10Ω,R2=30Ω,两电阻串联时,由于串联电路中各处的电流相等,故通过它们的电流之比为1:1,根据U=IR可得,它们两端的电压与电阻成正比,则它们两端的电压之比为
,
若将它们并联在同一个电路中,两电阻的两端电压相等,它们消耗的电能之比为
。
故答案为:1:1;1:3;3:1。
【点评】本题考查串、并联电路的特点、欧姆定律的应用及电能的计算,难度适中。
13.(2024秋•丰都县期末)已知两个定值电阻R1:R2=3:1,将它们串联在电路中,通过R1、R2的电流之比为 1:1 ;将它们并联在电路中,相同时间内R1、R2消耗的电能之比为 1:3 。
【考点】电功与电能的计算;串联电路中的电流规律.
【专题】电能和电功率;应用能力.
【答案】1:1;1:3
【分析】R1与R2串联时,通过它们的电流相等;R1与R2并联时,它们两端的电压相等,根据W得出相同时间内消耗的电能之比。
【解答】解:R1与R2串联时,通过它们的电流相等,即I1:I2=1:1,
R1与R2并联时,它们两端的电压相等,相同时间内消耗的电能之比W1:W2:R2:R1=1:3。
故答案为:1:1;1:3。
【点评】本题考查电能的计算,是一道基础题。
14.(2024秋•中山市期末)相同功率的白炽灯和LED灯,正常工作时 半导体 灯更亮。将一只LED灯接在电池两端时不亮,对调电池正、负极后亮了,说明LED灯具有 单向导电 性;用手触摸发光的LED灯,发现它几乎不发热,是因为它主要将电能直接转化为 光 能。
【考点】电功的实质;能量的利用效率;二极管.
【专题】应用题;电流和电路;电能和电功率;应用能力.
【答案】半导体;单向导电;光。
【分析】半导体材料具有单向导电性;LED灯主要是将电能转化为光能。
【解答】解:LED灯是新型节能灯,它是由半导体材料制成的。将一只LED灯接在电池两端不亮,对调电池正负极后电流方向发生变化,此时灯亮了,说明LED灯具有单向导电性;用手试摸,点亮的灯几乎不发热,说明LED灯主要是将电能转化为光能。
故答案为:半导体;单向导电;光。
【点评】此题考查哪些物体为半导体及它的相关特性,属于识记的内容。
三.计算题(共1小题)
15.(2024秋•雷州市期末)小强家买了一个自动优质电热水壶,其铭牌如表。小强装满了水,加热5min后把水烧开,水壶自动断电。已知大气压为1个标准大气压,电热水壶正常工作且电阻不变,水的初温为25℃,c=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)这壶水吸收的热量;
(2)水壶消耗的电能;
(3)此电热水壶的热效率。
自动电热水壶
型号
WL100F
电源
220V50Hz
额定功率
1800W
容量
1.5L
【考点】电功与电能的计算;利用比热容的公式计算热量;能量的利用效率.
【专题】定量思想;电能和电功率;应用能力.
【答案】(1)这壶水吸收的热量为 4.725×105J;
(2)水壶烧水过程中消耗的电能为 5.4×105J;
(3)此电热水壶的热效率为87.5%。
【分析】(1)由密度公式算出水的质量,利用Q吸=c水m(t﹣t0)计算出这壶水吸收的热量;
(2)知道电热水壶的额定功率和通电时间,利用P计算出水壶烧水过程中消耗的电能;
(3)利用效率公式计算出此电热水壶的热效率。
【解答】解:(1)由表格可知:水的体积为:V= 1.5L=1.5×10﹣3m3,
由ρ得水的质量为:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg,
1个标准大气压下水的沸点为 100℃,则这壶水吸收的热量为:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃﹣25℃)=4.725×105J;
(2)由 可得加热5min水壶消耗的电能为:
W=Pt=1800W×5×60s=5.4×105J;
(3)此电热水壶的热效率:
η100%100%=87.5%。
答:(1)这壶水吸收的热量为 4.725×105J;
(2)水壶烧水过程中消耗的电能为 5.4×105J;
(3)此电热水壶的热效率为87.5%。
【点评】本题是电热综合题,主要考查吸热公式、电功率公式以及效率公式的应用,题目难度不大。
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