内容正文:
专题13 电能 电功
5大高频考点概览
考点01 用电器使用时的能量转化(共7小题)
考点02 电能、电功的概念、单位及换算(共6小题)
考点03 电能表的作用和读数及计算(共8小题)
考点04 电功的公式及简单应用(共9小题)
考点05 串、并联电路中各用电器做功与阻值的关系(共5小题)
地 城
考点01
用电器使用时的能量转化
1.在下列有关实验中能量转化关系的描述中,不正确的是( )
A.电热水壶工作时,电能主要转化为热能
B.风扇转动时,电能全部转化为机械能
C.给蓄电池充电时,电能转化为化学能
D.LED灯发光时,电能转化为光能和少量热能
2.2025年的春晚舞台上,舞蹈《秧BOT》宛如一颗璀璨的明星,吸引了无数观众的目光。“唢呐一响,科技登场!当最炫东北风遇上最酷机器人,当传统碰撞了时尚”,这一独特的创意融合,让我们看到了科技与艺术的完美结合,感受到了创新的力量在舞台上绽放出的绚丽光彩。下列说法正确的是( )
A.节目中的唢呐声是借助音调判断出来的
B.观众看到机器人是黑色是因为表面反射了黑色光
C.手绢被机器人抛出的过程中只受到推力
D.机器人跳舞的过程中将电能主要转化为机械能
3.如图所示为上海科技活动节推出的一处节能环保、可调节室温的江水源热泵技术。在夏天,当江水循环到冷凝器时,利用江水与冷凝器存在的温度差实现降温。下列说法不正确的是( )
A.电泵将江水抽上岸时,主要将电能转化为机械能
B.江水降温过程中,主要通过蒸发吸收大量热量
C.用江水降温主要是用了水的比热容较大的特点
D.此技术是通过热传递的方式带走室内热量,从而实现降温
4.小明家有一辆小汽车,他发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面是他思考的问题,说法正确的是( )
阀控密封式铅酸蓄电池
UXL220-2NFR
(1-GFM-2002V,200Ah/10HR)
浮充电压(25℃)
2.22-2.24V
10小时率,终止电压1.8V(25℃)
200Ah
端子扭力
8.0~10.0N∙m
A.该汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机,如图甲所示是汽油机的压缩冲程
B.若飞轮转速是2400r/min,则每秒对外做功40次
C.如表所示是小汽车用蓄电池铭牌的一部分,给蓄电池充电时,此时它将化学能转化为电能
D.如图丙是小汽车汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该汽油机的效率为30%
5.按要求完成下列填空:
(1)如图为微风吊扇,通电后扇叶转动,此过程中电能转化为 能。用久了的风扇扇叶上布满灰尘主要是由于风扇旋转与空气发生静电现象,带电体具有 的性质;
(2)玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电,摩擦起电过程, (选填“创造”“转移”)了电荷。
6.如图所示是一种市面上流行的一款电动平衡车,一个车轮与地面的接触面积为20cm2,某同学骑行中使地面受到的压强为5×104Pa,此时平衡车对地面的压力是 N;若在40s内沿水平面匀速行驶200m,该平衡车的速度是 m/s;该车匀速行驶时受到的阻力为90N,则此过程中克服阻力做功的功率为 W;此过程中平衡车主要把电能转化为 能。
7.如图所示是一款适合有小孩或宠物家庭使用的无叶风扇,其工作原理是:底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使出风口周围空气流速 ,压强 (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”),从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。无叶风扇工作时主要将 能转化为 能。
地 城
考点02
电能、电功的概念、单位及换算
8.下列各组器材,不能直接或间接测量电功的是( )
A.电能表 B.电压表、电流表、停表
C.电压表、电流表、滑动变阻器 D.电流表、定值电阻、停表
9.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能 B.电流越大,电流做功就一定越多
C.用电能表可以测量电流做功的多少 D.电流做功的过程就是消耗电能的过程
10.白炽灯工作及能量转化情况如图所示,为践行“低碳理念”,目前LED灯已几乎全面取代了白炽灯。关于白炽灯和LED灯,下列说法正确的是( )
A.电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能
B.因为消耗了电能,流过灯泡后的电流变小了
C.LED灯优在能将消耗的电能全部转化成光能
D.光能最终消失了,没有转化成其它形式的能量
11.电功与电能的单位相同,其国际单位都是 。某电器两端的电压为220V时,通过的电流是0.2A,则1h内该电器消耗的电能为 kW·h。
12.我国新能源电动汽车已形成较为完整的产业链。某厂家所生产的一款新能源汽车搭载100kW·h的三元锂电池,在试驾过程中汽车在水平路面上匀速行驶时所受阻力为500N。若电动汽车行驶过程中消耗的电能全部转化为机械能,则电动汽车可行驶 m。
13.如图所示是在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市建成的熔盐塔式储能光热电站,是我国光热发电技术的重大突破。由多面定日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器,利用阳光对塔顶流动的熔盐(液态盐)进行加热,能把290℃的熔盐加热到530℃。若整个循环系统有5000t熔盐,熔盐的比热容取1.2×103J/(kg•℃),则熔盐循环一次吸收 J的热量,这相当于完全燃烧 吨煤放出的热量,若光热电站的热电转化效率为50%,则这些热量可以发电 kW•h。(q煤=3×107J/kg)
地 城
考点03
电能表的作用和读数及计算
14.如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.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
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越快
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
15.小明家记录10月初电能表的示数6093.5kW·h, 电能表11月初的示数如图所示, 下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测电功率的仪表
B.电能表5月初到6月初消耗的功率是105kW·h
C.这个电能表通过的电流一定为10A
D.若电能表指示灯在 10min内闪烁180次,则用电器的总功率是0.6kW
16.小滨在家中拍到一张电能表的照片,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.此电能表的额定功率为2200W
B.此电能表应接在220V的电路中使用
C.拍照片时,电能表的读数为2829.6kW·h
D.电能表的转盘转过3000转,表示小滨家中用电器消耗了1度电
17.如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是 kW·h,电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作12min,发现此电能表的转盘转过了500转。则这段时间内电饭煲消耗的电能是 J。
18.11月初小明家中的电能表的示数为,12月初他家的电能表示数如图所示,11月他家消耗的电能是 kW·h,若以当地电价0.5元/度计算,小明家11月应缴纳电费 元。该电能表的转盘在一段时间内转过60圈,这段时间内他家的用电器消耗的电能是 J。该电能表应该在 V的电路中使用。
19.小丽用如图所示的电能表是用来测量电功的仪表,当只有一个用电器接入电路时,工作3min电能表的转盘转过了100转,则该用电器的消耗的电能是 J,她又利用电能表测量家中电热水壶消耗的电能。在确保只有电热水壶工作时,读出电能表示数为,烧水5min后,电能表的示数变为,此过程中电热水壶消耗的电能为 kW·h。
20.学完了“电能:电功”一节内容后,小明对家里的电能表和给手机充电的移动电源进行了观察,其部分参数分别如图甲、乙所示,则:
(1)小明断开家中其他用电器的开关,只让电热水壶单独工作,此过程中将1.2L 初温为 的水加热到 求此过程中水吸收的热量?
(2)在这段时间中,观察到电能表的转盘转60转,求此电热水壶烧水的效率?
(3)该移动电源充满电后储存的电能是多少焦?
21.如图所示是家用电能表的表盘,当只有功率为的电水壶单独正常工作时,电能表指示灯闪烁了320次。
(1)电水壶消耗的电能为多少;
(2)如果该电热水壶的效率为,可以使1标准大气压下初温为的水温度上升多少℃?
(3)若用酒精燃烧来加热水也要达到以上效果,不计热损失,至少要多少千克酒精。
地 城
考点04
电功的公式及简单应用
22.一块手机用的锂电池上标有电压3.7V,容量1000mA·h充满电后这块锂电池约存储的电能是( )
A.0.37J B. C.3.7kW·h D.
23.如图所示,甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,把它们并联在同一电路中,通电后,下列说法正确的是( )
A.甲导体两端的电压大 B.通过乙导体的电流大
C.相同时间内电流通过甲导体做功多 D.甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
24.如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的规格是“100Ω 0.6A”闭合开关,在电路元件安全的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.电阻阻值为
C.电压表的变化范围10~15V
D.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为20J
25.民航局规定:严禁乘客携带超过160W·h(瓦·时)的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“12V,10000mA·h”字样,该笔记本电脑充满电后, (选填“能”或“不能”)带上飞机;给笔记本电脑充电时,将电能转化为 能储存起来。
26.如图甲所示,电源电压恒定不变,的阻值为10Ω,图乙是小灯泡的电流与电压的关系图像。当只闭合开关、时,电压表的示数为6V,电源电压为 V;当只闭合开关、时,电压表示数为3V,在1min内消耗的电能为 J。
27.如图所示,电源电压保持不变,和为两个定值电阻,其中。只闭合开关时,电流表的示数为0.3A;同时闭合开关、时,电流表的示数为0.5A。则电源电压为 V,同时闭合开关、,通电100s,消耗的电能为 J。
28.如图所示的电路,电源电压恒定不变,的阻值为。闭合开关,电流表的示数为,电压表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)通电,整个电路消耗的电能。
29.如图,灯L的电阻为12Ω,且灯的阻值不随温度变化。闭合开关S后,电流表A示数为0.8A,电流表示数为0.3A。求:
(1)灯泡的实际电压;
(2)10s内电阻R消耗的电能。
30.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,忽略灯泡电阻随温度的变化。当闭合开关S,断开开关、,滑动变阻器的滑片P移动到最左端时,电流表的读数为;求:
(1)电源电压为多少?
(2)当只闭合开关S时,滑动变阻器的滑片P移动到中点时,电流表的读数为多少?
(3)当开关S、、都闭合,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电流表的示数为,小灯泡工作10秒钟消耗的电能是多少?
地 城
考点05
串、并联电路中各用电器做功与阻值的关系
31.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2
B.R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2
C.相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1
D.R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1
32.如图所示,当开关闭合后,电流表和电流表的示数之比为,则在相同时间内,电流通过和所做功之比为( )
A. B. C. D.
33.如图所示,灯泡和电阻串联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,通过电路的电流为I,则灯泡在t时间内消耗的电能是( )
A.UIt B. C.I2Rt D.UIt﹣I2Rt
34.已知电阻,若将串联在电路中,则相同时间内,电流通过所做的功= ;若将并联接入电路中,则相同时间内,电流通过所做的功= 。
35.甲、乙两个电阻的U﹣I图线如图所示,当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4A,通过甲、乙两电阻的电流之比I甲:I乙= ,电源电压为 V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则10s内消耗的总电能是 J。
试卷第1页,共3页
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专题13 电能 电功
5大高频考点概览
考点01 用电器使用时的能量转化(共7小题)
考点02 电能、电功的概念、单位及换算(共6小题)
考点03 电能表的作用和读数及计算(共8小题)
考点04 电功的公式及简单应用(共9小题)
考点05 串、并联电路中各用电器做功与阻值的关系(共5小题)
地 城
考点01
用电器使用时的能量转化
1.在下列有关实验中能量转化关系的描述中,不正确的是( )
A.电热水壶工作时,电能主要转化为热能
B.风扇转动时,电能全部转化为机械能
C.给蓄电池充电时,电能转化为化学能
D.LED灯发光时,电能转化为光能和少量热能
【答案】B
【详解】A.电热水壶工作时,通过内部的电阻加热元件(如电阻丝)将电能转化为热能。故A正确,不符合题意;
B.风扇转动时,电能大部分转化为机械能,还有一部分转化为热能,故B错误,符合题意;
C.给蓄电池充电时消耗电能,把电能转化为化学能储存起来,故C正确,不符合题意;
D.LED灯发光时,消耗了电能,电能转化为光能和少量热能,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.2025年的春晚舞台上,舞蹈《秧BOT》宛如一颗璀璨的明星,吸引了无数观众的目光。“唢呐一响,科技登场!当最炫东北风遇上最酷机器人,当传统碰撞了时尚”,这一独特的创意融合,让我们看到了科技与艺术的完美结合,感受到了创新的力量在舞台上绽放出的绚丽光彩。下列说法正确的是( )
A.节目中的唢呐声是借助音调判断出来的
B.观众看到机器人是黑色是因为表面反射了黑色光
C.手绢被机器人抛出的过程中只受到推力
D.机器人跳舞的过程中将电能主要转化为机械能
【答案】D
【详解】A.不同乐器发声的音色一般不同,所以是借助音色判断出唢呐声,故A错误;
B.观众看到机器人是黑色的,是因为机器人吸收所有色光,不反射色光,故B错误;
C.手绢被抛出的过程,除了受到推力,还受到竖直向下的重力,故C错误;
D.机器人跳舞的过程,需要消耗电能,获得机械能,所以将电能主要转化为机械能。故D正确。
故选D。
3.如图所示为上海科技活动节推出的一处节能环保、可调节室温的江水源热泵技术。在夏天,当江水循环到冷凝器时,利用江水与冷凝器存在的温度差实现降温。下列说法不正确的是( )
A.电泵将江水抽上岸时,主要将电能转化为机械能
B.江水降温过程中,主要通过蒸发吸收大量热量
C.用江水降温主要是用了水的比热容较大的特点
D.此技术是通过热传递的方式带走室内热量,从而实现降温
【答案】B
【详解】A.电泵将江水抽上岸时,消耗电能,主要将电能转化为水的机械能,故A正确,不符合题意;
BD.江水和冷凝器之间存在温度差,所以热量会从高温物体传递给低温物体,因此发生的是热传递;通过热传递的方式带走室内热量,从而实现降温,故B错误,符合题意,D正确,不符合题意;
C.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以可以用江水降温,故C正确,不符合题意。
故选B。
4.小明家有一辆小汽车,他发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面是他思考的问题,说法正确的是( )
阀控密封式铅酸蓄电池
UXL220-2NFR
(1-GFM-2002V,200Ah/10HR)
浮充电压(25℃)
2.22-2.24V
10小时率,终止电压1.8V(25℃)
200Ah
端子扭力
8.0~10.0N∙m
A.该汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机,如图甲所示是汽油机的压缩冲程
B.若飞轮转速是2400r/min,则每秒对外做功40次
C.如表所示是小汽车用蓄电池铭牌的一部分,给蓄电池充电时,此时它将化学能转化为电能
D.如图丙是小汽车汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该汽油机的效率为30%
【答案】D
【详解】A.图甲中,两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,故A错误;
B.飞轮的转速2400r/min=40r/s,飞轮每转动两圈,对外做功一次,所以每秒对外做功20次,故B错误;
C.约蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,故C错误;
D.由图丙知,该汽油机的效率为ƞ=100%-33%-30%-7%=30%,故D正确。
故选D。
5.按要求完成下列填空:
(1)如图为微风吊扇,通电后扇叶转动,此过程中电能转化为 能。用久了的风扇扇叶上布满灰尘主要是由于风扇旋转与空气发生静电现象,带电体具有 的性质;
(2)玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电,摩擦起电过程, (选填“创造”“转移”)了电荷。
【答案】(1) 机械 吸引轻小物体
(2)转移
【详解】(1)[1]微风吊扇,通电后扇叶转动,即消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程。
[2]扇叶转动时和空气摩擦,发生摩擦起电现象,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以灰尘被吸在扇叶上。
(2)玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,摩擦起电过程的实质是电荷的转移。
6.如图所示是一种市面上流行的一款电动平衡车,一个车轮与地面的接触面积为20cm2,某同学骑行中使地面受到的压强为5×104Pa,此时平衡车对地面的压力是 N;若在40s内沿水平面匀速行驶200m,该平衡车的速度是 m/s;该车匀速行驶时受到的阻力为90N,则此过程中克服阻力做功的功率为 W;此过程中平衡车主要把电能转化为 能。
【答案】 200 5 450 机械
【详解】[1]由得,该平衡车对地面的压力F=pS=5×104Pa×2×20×10-4m2=200N
[2]平衡车在40s内沿水平面匀速行驶200m,则平衡车的速度
[3]此过程中克服阻力所做的功W=fs=90N×200m=18000J
克服阻力做功的功率
[4]平衡车在使用过程中,消耗了电能,产生了机械能,因此主要是将电能转化为机械能。
7.如图所示是一款适合有小孩或宠物家庭使用的无叶风扇,其工作原理是:底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使出风口周围空气流速 ,压强 (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”),从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。无叶风扇工作时主要将 能转化为 能。
【答案】 变大 变小 电 机械
【详解】[1][2]流体压强与流速关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。无叶风扇工作原理是:底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使出风口周围空气流速变大,压强变小,从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。
[3][4]无叶风扇工作时消耗电能,推动气流运动,主要将电能转化为机械能。
地 城
考点02
电能、电功的概念、单位及换算
8.下列各组器材,不能直接或间接测量电功的是( )
A.电能表 B.电压表、电流表、停表
C.电压表、电流表、滑动变阻器 D.电流表、定值电阻、停表
【答案】C
【详解】A.电能表可以直接测量用电器消耗的电能,即电功,故A不符合题意;
B.电压表测量电压,电流表测量电流,停表测量时间,根据可以测出电功,故B不符合题意;
C.电压表测量电压,电流表测量电流,滑动变阻器只能改变接入电路的阻值,无法测出电功,故C符合题意;
D.电流表测量通过电阻的电流,停表测量时间,根据
可以测出电功,故D不符合题意。
故选C。
9.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能 B.电流越大,电流做功就一定越多
C.用电能表可以测量电流做功的多少 D.电流做功的过程就是消耗电能的过程
【答案】B
【详解】A.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确,不符合题意;
B.电流做功的多少由公式 W=UIt 决定,不仅与电流有关,还与电压、时间有关。仅电流大,不能确定做功一定多,故B错误,符合题意;
C.电能表是用来测量电流做功(消耗电能)多少的仪器,故C正确,不符合题意;
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能。故D正确,不符合题意。
故选B。
10.白炽灯工作及能量转化情况如图所示,为践行“低碳理念”,目前LED灯已几乎全面取代了白炽灯。关于白炽灯和LED灯,下列说法正确的是( )
A.电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能
B.因为消耗了电能,流过灯泡后的电流变小了
C.LED灯优在能将消耗的电能全部转化成光能
D.光能最终消失了,没有转化成其它形式的能量
【答案】A
【详解】A.电能通过电流做功转化为其他形式的能,电流做多少功,就消耗多少电能,就有多少电能转化为其它形式的能,故A正确;
B.灯泡以及前后部分是串联的,串联电路中电流处处相等,所以流过灯泡后的电流不变,故B错误;
C.LED灯不能将消耗的电能全部转化成光能,发光时,也会发热,一部分电能转化为了内能,C错误;
D.据能量守恒定律,光能不会消失,只是转化为其他形式的能量,故D错误。
故选A。
11.电功与电能的单位相同,其国际单位都是 。某电器两端的电压为220V时,通过的电流是0.2A,则1h内该电器消耗的电能为 kW·h。
【答案】 焦耳 0.044
【详解】[1]一切功和能的单位均为焦耳,电功是指电流所做的功,电能是指电流具有的能量,电功与电能的单位相同,其国际单位都是焦耳。
[2]该电器的电功率P=UI=220V×0.2A=44W=0.044kW
则1h内该电器消耗的电能W=Pt=0.044kW×1h=0.044kW·h
12.我国新能源电动汽车已形成较为完整的产业链。某厂家所生产的一款新能源汽车搭载100kW·h的三元锂电池,在试驾过程中汽车在水平路面上匀速行驶时所受阻力为500N。若电动汽车行驶过程中消耗的电能全部转化为机械能,则电动汽车可行驶 m。
【答案】
【详解】汽车行驶过程中,克服阻力做功,若电动汽车行驶过程中消耗的电能全部转化为机械能,则电动汽车可行驶的距离为
13.如图所示是在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市建成的熔盐塔式储能光热电站,是我国光热发电技术的重大突破。由多面定日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器,利用阳光对塔顶流动的熔盐(液态盐)进行加热,能把290℃的熔盐加热到530℃。若整个循环系统有5000t熔盐,熔盐的比热容取1.2×103J/(kg•℃),则熔盐循环一次吸收 J的热量,这相当于完全燃烧 吨煤放出的热量,若光热电站的热电转化效率为50%,则这些热量可以发电 kW•h。(q煤=3×107J/kg)
【答案】 1.44×1012 48 2×105
【详解】[1]熔盐循环一次吸收的热量为
[2]不计能量损失,这些热量由煤完全燃烧提供,则
由得,完全燃烧消耗煤的质量
[3]光热电站的热电转化效率为50%,则这些热量可以发电W=50%Q吸=50%×1.44×1012J=7.2×1011J=2×105kW·h
地 城
考点03
电能表的作用和读数及计算
14.如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.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
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越快
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
【答案】B
【详解】A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小英家干路中的电流不得超过40A,故A错误;
BC.1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故B正确,C错误;
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能为
故D错误。
故选B。
15.小明家记录10月初电能表的示数6093.5kW·h, 电能表11月初的示数如图所示, 下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测电功率的仪表
B.电能表5月初到6月初消耗的功率是105kW·h
C.这个电能表通过的电流一定为10A
D.若电能表指示灯在 10min内闪烁180次,则用电器的总功率是0.6kW
【答案】D
【详解】A.电能表读数的单位是kW·h,是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,不能测量功率,这是11月初的示数,也无法计算5月初到6月初消耗的电能,故B错误;
C.电能表的参数10A,是这电能表长时间能通过的最大电流为10A,不表示电流一定是10A,故C错误;
D.根据电能表参数,可以计算电能表闪烁180次消耗的电能为
所用时间为
则用电器的总功率为
故D正确。
故选D。
16.小滨在家中拍到一张电能表的照片,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.此电能表的额定功率为2200W
B.此电能表应接在220V的电路中使用
C.拍照片时,电能表的读数为2829.6kW·h
D.电能表的转盘转过3000转,表示小滨家中用电器消耗了1度电
【答案】A
【详解】A.由电能表的参数可知,其正常工作时的电压U=220V,电路中最大电流I=10A,根据公式P=UI,可得电能表允许接入用电器的最大功率P=UI=220V×10A=2200W
但这不是电能表的额定功率,电能表主要是测量电能,不存在额定功率的说法,故A错误,符合题意;
B.根据题图可知,电能表的工作电压为220V,此电能表应接在220V的电路中使用,故B正确,不符合题意;
C.电能表的读数由两部分组成,即整数部分和小数部分,该表盘上显示数字的最后一位是小数位,电能表读数的单位是kW·h,所以显示已用电2829.6kW·h,故C正确,不符合题意;
D.3000r/kW·h表示用电器每消耗1kW·h的电能,即1度电,该电能表上的转盘转过3000圈,故D正确,不符合题意。
故选A。
17.如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是 kW·h,电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作12min,发现此电能表的转盘转过了500转。则这段时间内电饭煲消耗的电能是 J。
【答案】 231.0
【详解】[1]电能表的读数单位为kW·h,且表盘上最后一位数字代表小数位,根据电能表的读数规则,可确定此时的读数是231.0 kW·h。
[2]电能表上“2500r/ kW·h”表示每消耗1kW·h 的电能,电能表的转盘转过2500转。则转盘转过500转时,电饭煲消耗的电能
由于1kW·h =3.6×106J
所以这段时间内电饭煲消耗的电能是
18.11月初小明家中的电能表的示数为,12月初他家的电能表示数如图所示,11月他家消耗的电能是 kW·h,若以当地电价0.5元/度计算,小明家11月应缴纳电费 元。该电能表的转盘在一段时间内转过60圈,这段时间内他家的用电器消耗的电能是 J。该电能表应该在 V的电路中使用。
【答案】 100 50 220
【详解】[1]电能表的最后一位数是小数,单位是kW·h,11月初、12月初电能表的示数分别为:1877.1kW·h、1977.1kW·h,小明家11月消耗的电能为1977.1kW·h-1877.1kW·h=100kW·h
[2]应缴纳电费为0.5元/(kW·h)×100kW·h=50元
[3]3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗的1kW·h电能,电能表的转盘转动3000r,该电能表的转盘在一段时间内转过60圈,这段时间内他家的用电器消耗的电能为
[4]由图可知,电能表的标定电压为220V,所以该电能表应该在220V电路中使用。
19.小丽用如图所示的电能表是用来测量电功的仪表,当只有一个用电器接入电路时,工作3min电能表的转盘转过了100转,则该用电器的消耗的电能是 J,她又利用电能表测量家中电热水壶消耗的电能。在确保只有电热水壶工作时,读出电能表示数为,烧水5min后,电能表的示数变为,此过程中电热水壶消耗的电能为 kW·h。
【答案】 0.1
【详解】[1]电能表上标有“ 2500r/kW⋅h ”,表示每消耗 1kW⋅h 的电能,电能表的转盘转 2500 转。转盘转过 100 转时,消耗的电能
[2]电热水壶工作前电能表示数为 4283.6kW⋅h ,工作后为 4283.7kW⋅h ,消耗的电能为 4283.7kW⋅h−4283.6kW⋅h=0.1kW⋅h
20.学完了“电能:电功”一节内容后,小明对家里的电能表和给手机充电的移动电源进行了观察,其部分参数分别如图甲、乙所示,则:
(1)小明断开家中其他用电器的开关,只让电热水壶单独工作,此过程中将1.2L 初温为 的水加热到 求此过程中水吸收的热量?
(2)在这段时间中,观察到电能表的转盘转60转,求此电热水壶烧水的效率?
(3)该移动电源充满电后储存的电能是多少焦?
【详解】(1)水的质量为
升温Δt=80℃−20℃=60℃
水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.2kg×60℃=3.024×105J
(2)消耗的电能
电热水壶烧水效率
(3)该移动电源充满电后储存的电能
21.如图所示是家用电能表的表盘,当只有功率为的电水壶单独正常工作时,电能表指示灯闪烁了320次。
(1)电水壶消耗的电能为多少;
(2)如果该电热水壶的效率为,可以使1标准大气压下初温为的水温度上升多少℃?
(3)若用酒精燃烧来加热水也要达到以上效果,不计热损失,至少要多少千克酒精。
【详解】(1)电水壶消耗的电能为
(2)如果该电热水壶的效率为,则水吸收的热量为
使1标准大气压下初温为的水上升的温度为
在标准大气压下,水的沸点为100℃,上升至100℃温度保持不变,故水上升的温度为
(3)若用酒精燃烧来加热水也要达到以上效果,不计热损失,则将水加热至沸腾即可,此时水需要吸收的热量是Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J
酒精完全燃烧放出的热量为
地 城
考点04
电功的公式及简单应用
22.一块手机用的锂电池上标有电压3.7V,容量1000mA·h充满电后这块锂电池约存储的电能是( )
A.0.37J B. C.3.7kW·h D.
【答案】D
【详解】储存的电能
故D正确,ABC错误。
故选D。
23.如图所示,甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,把它们并联在同一电路中,通电后,下列说法正确的是( )
A.甲导体两端的电压大 B.通过乙导体的电流大
C.相同时间内电流通过甲导体做功多 D.甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
【答案】C
【详解】ABC.由图可知,甲乙导体并联,并联电路中各支路两端的电压相等,所以甲乙导体两端的电压相等,甲导体的横截面积较大,因导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,且材料和长度都相同时,横截面积越大电阻越小,反之越大,所以,材料和长度相同两导体的电阻关系为R甲<R乙,由可知通过甲的电流大,由W=UIt可知,相同时间内电流通过甲导体做功多,故AB错误,C正确;
D.并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小,故甲、乙并联后的总电阻小于甲的电阻,故D错误。
故选C。
24.如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的规格是“100Ω 0.6A”闭合开关,在电路元件安全的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.电阻阻值为
C.电压表的变化范围10~15V
D.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为20J
【答案】D
【详解】分析电路可知,和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压,电流表测电路电流。
AB.由图乙可知,滑动变阻器电阻为时,电流为0.3A,则电源电压为 ①
滑动变阻器电阻为时,电流为0.1A,则电源电压为 ②
联立①②,解得电源电压,,故AB错误;
C.由图乙可知,滑动变阻器电阻为时,电流最大为0.3A,此时电压表示数最小为
滑动变阻器电阻为时,电流最小为0.1A,此时电压表示数最大为
则电压表的变化范围为,故C错误;
D.根据,电路中电流最小为0.1A时,整个电路电功率最小,此时滑动变阻器电阻为,20s内滑动变阻器消耗的电能为
故D正确。
故选D。
25.民航局规定:严禁乘客携带超过160W·h(瓦·时)的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“12V,10000mA·h”字样,该笔记本电脑充满电后, (选填“能”或“不能”)带上飞机;给笔记本电脑充电时,将电能转化为 能储存起来。
【答案】 能 化学
【详解】[1]根据电池铭牌可知,该电池规格为
故能带上飞机。
[2]在给笔记本充电时,消耗电能,使电池发生化学变化,储存能量,是将电能转化为化学能。
26.如图甲所示,电源电压恒定不变,的阻值为10Ω,图乙是小灯泡的电流与电压的关系图像。当只闭合开关、时,电压表的示数为6V,电源电压为 V;当只闭合开关、时,电压表示数为3V,在1min内消耗的电能为 J。
【答案】 9 72
【详解】[1]当只闭合开关、时,电路是灯泡和定值电阻R1串联,电压表测灯泡两端电压,此时电压表的示数是6V,即灯泡两端电压是6V,据乙图可知,此时电路中的电流为0.3A,由于串联电路中电流是相等的,则定值电阻R1两端电压为
由串联电压规律可得,电源电压为
[2]当只闭合开关、时,电路为灯泡和定值电阻R2串联,电压表测灯泡两端电压,电压表的示数是3V,即灯泡两端电压是3V,据乙图可知,此时电路中的电流为0.2A,由串联电压规律可得,定值电阻R2两端电压为
在1min内消耗的电能为
27.如图所示,电源电压保持不变,和为两个定值电阻,其中。只闭合开关时,电流表的示数为0.3A;同时闭合开关、时,电流表的示数为0.5A。则电源电压为 V,同时闭合开关、,通电100s,消耗的电能为 J。
【答案】 6 120
【详解】[1]只闭合开关时,电路中只有接入电路,根据欧姆定律,则电源电压
[2]同时闭合开关、时,和并联,电流表测干路电流,则干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过的电流仍为0.3A,根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,可得通过的电流
根据电能公式,则通电100s,消耗的电能
28.如图所示的电路,电源电压恒定不变,的阻值为。闭合开关,电流表的示数为,电压表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)通电,整个电路消耗的电能。
【详解】(1)闭合开关,两定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压。根据欧姆定律可知R1两端的电压
根据串联电路的电压特点可知电源电压
(2)通电,整个电路消耗的电能
29.如图,灯L的电阻为12Ω,且灯的阻值不随温度变化。闭合开关S后,电流表A示数为0.8A,电流表示数为0.3A。求:
(1)灯泡的实际电压;
(2)10s内电阻R消耗的电能。
【详解】(1)由电路图可知,L与R并联,电流表A1测量R的电流,电流表A测量干路电流,由并联电路电流特点得,灯泡的电流为
由欧姆定律得,灯泡的实际电压
(2)由并联电路电压特点得,电阻R电压为
10s内电阻R消耗的电能
30.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,忽略灯泡电阻随温度的变化。当闭合开关S,断开开关、,滑动变阻器的滑片P移动到最左端时,电流表的读数为;求:
(1)电源电压为多少?
(2)当只闭合开关S时,滑动变阻器的滑片P移动到中点时,电流表的读数为多少?
(3)当开关S、、都闭合,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电流表的示数为,小灯泡工作10秒钟消耗的电能是多少?
【详解】(1)闭合开关S,当开关、都断开,滑动变阻器的滑片P移动到最左端时,电路为只有的简单电路,可得电源电压为
(2)闭合开关S,当开关、都断开,滑动变阻器的滑片P滑动到中点时,与阻值的一半串联,电路中的总电阻为
电路中的电流,即电流表的示数为
(3)当闭合开关S,闭合开关、时,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,灯泡L与的最大阻值并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,可得支路的电流为
灯泡支路的电流为
小灯泡工作10秒钟消耗的电能为
地 城
考点05
串、并联电路中各用电器做功与阻值的关系
31.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2
B.R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2
C.相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1
D.R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1
【答案】B
【详解】A.由题图可知,两电阻串联,根据串联电路电流规律可知,电流处处相等,故通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1,故A错误;
BD.由题图可知,V1测量R2两端的电压,V2测量电源电压,根据欧姆定律,电压表V1、V2示数之比为
经整理可知,R1、R2的电阻之比
R1、R2两端的电压之比
故B正确,D错误;
C.相同时间R1、R2消耗电能之比
故C错误。
故选B。
32.如图所示,当开关闭合后,电流表和电流表的示数之比为,则在相同时间内,电流通过和所做功之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R1支路的电流.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两支路的电流之比:
,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以在相同时间内电流通过R1和R2所做功之比
.
A.符合题意;
B.不符合题意;
C.不符合题意;
D.不符合题意.
33.如图所示,灯泡和电阻串联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,通过电路的电流为I,则灯泡在t时间内消耗的电能是( )
A.UIt B. C.I2Rt D.UIt﹣I2Rt
【答案】D
【详解】串联电路的总电能等于各用电器电能之和,即
W总=WR+WL
故灯泡在t时间内消耗的电能为
WL = W总-WR= UIt-I2Rt
故选D。
34.已知电阻,若将串联在电路中,则相同时间内,电流通过所做的功= ;若将并联接入电路中,则相同时间内,电流通过所做的功= 。
【答案】
3:5
5:3
【详解】[1]当R1、R2串联时,通过它们的电流相等,通电时间相同。则相同时间内电流通过R1、R2所做的功之比
[2]当R1、R2并联时,它们两端的电压相等,通电时间相同。则相同时间内电流通过R1、R2所做的功之比
35.甲、乙两个电阻的U﹣I图线如图所示,当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4A,通过甲、乙两电阻的电流之比I甲:I乙= ,电源电压为 V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则10s内消耗的总电能是 J。
【答案】 1∶1 6 108
【详解】[1]根据串联电路中的电流规律可知,通过两电阻的电流相等,故通过两电阻的电流之比为
[2]根据题图可知甲的电阻为R甲为
乙的电阻为
此时电路中的总电阻为
电源电压为
[3]当甲、乙两电阻并联时,在10s内甲电阻消耗的电能为
乙消耗的电能为
电路消耗的总电能为
试卷第1页,共3页
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