15.1 电功 专题训练【六大题型】-2025-2026学年九年级物理下册同步知识解读与专题训练(苏科版)
2025-12-12
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 一、电功 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.26 MB |
| 发布时间 | 2025-12-12 |
| 更新时间 | 2026-01-14 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55412251.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
15.1 电功(专题训练)【六大题型】
【考点1 电能的国际单位、常用单位及换算】 1
【考点2 各种用电器使用时的能量转化】 3
【考点3 电能表的作用和读数】 5
【考点4 利用电能表的主要参数计算电能】 9
【考点5 电功的概念、单位及换算】 12
【考点6 电功的公式及简单应用】 13
【考点1 】
1.以下四位科学家中,以其名字命名电压单位的是( )
A.伏特 B.安培 C.欧姆 D.焦耳
【答案】A
【详解】A.电压的国际单位是伏特,以科学家亚历山德罗·伏特的名字命名为电压的单位,故A符合题意;
B.安培是电流的单位,以科学家安培的名字命名为电流的单位,故B不符合题意;
C.欧姆是电阻的单位,以科学家欧姆的名字命名为电阻的单位,故C不符合题意;
D.焦耳是能量或功的单位,以科学家焦耳的名字命名为能量或功的单位,故D不符合题意。
故选A。
2.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.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C.电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
D.电功就是电能,两者只是名称不同而已
【答案】C
【详解】A.电流通过电灯做功时,电能转化为内能和光能,故A错误;
BC.电流通过用电器做功时电能转化为其它形式的能,电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的多少,电流做了多少功就相当于有多少电能转化为其它形式的能,故B错误,C正确;
D.电功是电流做功的过程,电能是能量的一种状态,所以电功不是电能,故D错误。
故选C。
3.新能源汽车在环境保护和节约能源等方面作出了重要的贡献。一新能源汽车百公里消耗的电能约为,下列关于该新能源汽车说法正确的是( )
A.新能源汽车充电时,蓄电池相当于电源
B.新能源汽车行驶过程中电能转化为机械能
C.该新能源汽车百公里消耗的电能约为
D.新能源汽车使用过程中不用担心能源消耗方面的问题
【答案】BC
【详解】A.充电时蓄电池相当于用电器,供电时蓄电池相当于电源,故A错误;
B.新能源汽车行驶过程中消耗电能,将电能转化为机械能,故B正确;
C.该新能源汽车百公里消耗的电能约为,而1kW·h=3.6×106J,则15×3.6×106J=5.4×107J
故C正确;
D.新能源汽车在能源消耗方面仍有需要关注和改进的地方,用户在使用过程中需要根据实际情况合理规划行程和充电计划,故D错误。
故选BC。
4.电能的单位换算:
(1)5kW·h= J;
(2)= kW·h。
【答案】(1)
(2)1.5
【详解】(1)因为1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J
所以5kW·h=5×3.6×106J=1.8×107J
(2)
5.我国新能源汽车在欧洲广受好评,是因为电池技术世界领先。动力电池是新能源汽车的心脏,决定着汽车的续航能力。2023年,我国生产的某品牌纯电动汽车,其动力电池单体能量密度达300W·h/kg,里程超过460km。该品牌电动汽车充电时将电能转化为 能,此时汽车的电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。若该品牌电动汽车电池质量为400kg,则电池最多储存 kW·h的能量。
【答案】 化学 用电器 120
【详解】[1][2]充电时,电池将输入的电能转化为化学能储存,此时电池消耗电能,属于用电器。
[3]电池总能量=能量密度×质量=300W·h/kg×400kg=120000W·h=120kW·h
6.如图是我国自主研发的“南鲲号”兆瓦级漂浮式波浪能发电装置,因其灵活机动,被称为海上移动充电宝,“南鲲号”满负荷的条件下每天可将11万千瓦时的波浪能转化为电能,转换效率可达22%。求:(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)“南鲲号”重达6000吨,其漂浮时受到的浮力。
(2)若拖船用恒为6×105N的牵引力将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁,用时3h,则牵引力做功的功率是多少?
(3)若平均每个家庭一天用电8千瓦时,“南鲲号”满负荷条件下能满足多少个家庭的用电需求。
【详解】(1)根据公式可知,“南鲲号”的重力为
由题可知,“南鲲号”漂浮,根据浮沉条件可知,漂浮时浮力等于重力,则浮力为
(2)根据公式可知,牵引力做的功为
根据公式可知,牵引力做功的功率为
(3)由题可知,“南鲲号”满负荷的条件下每天可将11万千瓦时的波浪能转化为电能,转换效率可达22%,则转化的电能为
家庭的个数为
【考点2 】
7.下列家用电器中,相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是( )
A.电熨斗 B.电风扇 C.电暖气 D.电热水器
【答案】B
【详解】电熨斗、电暖气、电热水器,它们统称为电热器,都属于纯电阻用电器,它们工作时所消耗的电能全部都变成内能,它们工作时产生的热量等于它们消耗的电能。而电风扇上有电动机,电动机工作时把消耗的电能有一部分变成机械能,另外有一少部分变成内能。电风扇工作时消耗的电能只有一部分变成内能,电风扇工作时产生的热量远小于它消耗的电能。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
B.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
D.电功就是电能,两者只是名称不同而已
【答案】A
【详解】A.电功的实质是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就意味着有多少电能转化为其他形式的能。例如,电流通过电动机做功,电能转化为机械能;电流通过电热器做功,电能转化为内能,故A正确。
B.根据能量守恒定律,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做功的多少与电能转化为其他形式能的多少是相等的,不存在电流做功的多少大于电能转化为其他形式能的多少这种情况,故B错误;
C.电流通过电灯做功时,电能主要转化为光能,但同时也有一部分电能转化为内能,因为电灯在发光的过程中会发热,故C错误;
D.电功是指电流所做的功,是一个过程量,它表示电能转化为其他形式能的过程;而电能是一种能量形式,是一个状态量。电功和电能是两个不同的概念,不能简单地认为电功就是电能,只是名称不同,故D错误。
故选A。
9.如图,是广东某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d,质量m,两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的选项是( )
A.m约为3kg
B.d约为3mm
C.用它给微型机器提供动力时,它把机械能转化为电能
D.用它给微型机器提供动力时,它能把电能完全转化为机械能
【答案】B
【详解】A.用两只手指能轻松拿起电动机,则该电动机的质量不可能为3kg,故A错误;
B.图中手指的宽度约1cm,电动机的直径小于手指的宽度,所以3mm的直径符合最小的无刷电动机的尺寸特征,故B正确;
C.电动机给微型机器提供动力时,消耗电能,获得机械能,它把电能转化为机械能,故C错误;
D.由于存在摩擦等因素,电动机消耗的电能有一部分会转化为内能,即电动机工作时不可能把电能全部转化为机械能,故D错误。
故选B。
10.家庭中测量所用电能多少的仪表是 ;远方发电站通过 输电将电能输送到用电区(选填“高压”或“低压”);电能具有便于输送、 、分配等优点。
【答案】 电能表 高压 转化
【详解】[1]电能表能测量用户在一定时间内消耗的电能,是家庭电路中专门用于电能测量的仪表。
[2]高压输电能减小输电线路中的电流,从而减少电流通过导线时因发热产生的电能损耗,提高输电效率。
[3]电能可灵活转化为其他形式的能,适配不同用电器的使用需求,这是电能被广泛应用的重要原因。
11.随着科技的不断进步,出现了利用碳素纤维制成的、接上几节电池就可以发热的“发热纸”,通电后,用这种纸包装的食品香热可口,由此可知碳是 (选填“导体”或“绝缘体”),这种“发热纸”在工作时将 能转化为内能。
【答案】 导体 电
【详解】[1][2]利用碳素纤维制成的、接上几节电池就可以发热的“发热纸”,通电后电路是通路,故说明接入的是导体,“发热纸”是靠电热来工作的,是将消耗的电能转化为内能。
12.如图所示,某小区安装了电动车公共充电插座,这些插座之间是 (选填“串联”或“并联”)的;给电动车充电的过程中,将电能转化为 能储存在电动车内部的蓄电池中;电动车在突然刹车时,轮胎与地面摩擦,将机械能转化为 能,轮胎的温度会升高,该过程的能量转化与四冲程汽油机 冲程相同。
【答案】 并联 化学 内 压缩
【详解】[1]公共充电插座,自动充电时,它们之间互不影响,所以是并联的。
[2]充电时,消耗电能,产生化学能,将电能转化为化学能能储存在蓄电池里。
[3][4]电动车在突然刹车时,轮胎与地面摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为了内能,汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,该过程的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。
【考点3 电能表的作用和读数】
13.某家用电能表上的参数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.该电能表应该在110V的电路中使用
C.该电能表的额定最大电流为20A
D.该电能表的转盘转600转消耗的电能是31.6kW·h
【答案】C
【详解】A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,而不是测量电功率的,故A错误;
B.家用电能表通常适用于220V的家庭电路,从图中参数可知该电能表应在220V电路中使用,不是110V,故B错误;
C.图中电能表上标注的额定最大电流为20A,这是其正常工作时允许通过的最大电流,故C正确;
D.“600 转 / kW·h ”表示电能表转盘转600转时,用电器消耗的电能是1 kW·h,而31.6kW·h是电能表显示的累计消耗电能,故D错误。
故选C。
14.下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是( )
A.电能表用来测量用电器消耗电能的快慢
B.电能表甲的示数为18246kW·h
C.两种电能表的额定最大电流均为20A,工作时电流可以超过额定最大电流
D.电能表乙中“3200imp/(kW·h)”表示接入该电能表的用电器,每消耗1kW·h的电能,脉冲指示灯闪烁3200次
【答案】D
【详解】A.电能表是测量电路中用电器消耗电能多少的仪器,故A错误;
B.电能表读数时,示数的最后一位是小数,图甲中的电能表显示的示数为1824.6kW·h,故B错误;
C.由图可知,两种电能表工作的额定最大电流均为20A,即工作时电流不能超过额定最大电流,故C错误;
D.3200imp/(kW·h)表示电路每消耗1kW·h的电能,电表脉冲指示灯闪烁3200次,故D正确。
故选D。
15.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为
B.电能表是测量电功的仪表
C.这个电能表的测量值是以“”为单位
D.电能表的转盘转过1800圈,消耗电能
【答案】A
【详解】AC.电能表的最后一位是小数,单位为kW·h,则他家在这段时间内消耗的电能
故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
B.电能表是测量消耗电能或测量电功的仪表,故B正确,不符合题意;
D.3600r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能(即1度电),电能表的转盘转过3600r,电能表的转盘转过1800圈,消耗电能
故D正确,不符合题意。
故选A。
16.小安家里的电能表在2024年1月1日和2025年1月1日的示数如图所示(单位:kW·h),则小安家在这一年消耗的电能为 度。
【答案】2025
【详解】电能表的示数以“kW·h(度)”为单位,2024年1月1日示数为,2025年1月1日示数为,消耗的电能为两次示数之差:(注意:电能表最后一位是小数位),即。
17.小刚家4月底电能表读数为821.6kW·h,5月底电能表读数如图所示,那么5月份他家消耗了 kW·h的电能。小刚发现半小时内该电能表的转盘转了1250转,则他家半小时内消耗的电能为 kW·h。请你为小刚家提一条节约用电的建议: 。
【答案】 见解析
【详解】[1]利用电能表读数测量某段时间内消耗的电能,一个月所消耗的电能等于月末示数减去月初示数,即5月份所消耗的电能为
[2]由电能表参数可知,每消耗的电能,电能表的转盘转2500转,则消耗的电能为
[3]离开房间时随手关灯。
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。
【考点4 】
19.小明家某月初电能表的示数为1042.8kW·h,月末的电能表示数如图所示,通过表盘判断下列说法正确的是( )
A.小明家本月消耗的电能是
B.转盘转动次数越多,用电器的总电功率越大
C.小明家中电能表能长期正常运行的最大电功率为2200W
D.若电能表的转盘转过240转,则消耗电能
【答案】D
【详解】A.电能表的读数最后一位是小数位,月末电能表的示数为1242.8 kW·h,月初示数为1042.8 kW·h,本月消耗的电能
故A错误;
B. 电能表转盘转动次数多,说明消耗的电能多,根据,总电功率还与时间有关,仅转动次数多,不能说明总电功率大,故B错误;
C. 电能表上“220V 10(40)A”,其中40A是允许通过的最大电流。根据P = UI,最大电功率
故C错误;
D.根据电能表的参数可计算出消耗的电能为
故D正确;
故选D。
20.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.小英家家庭电路上月消耗的电能为1011kW•h
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的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
【答案】D
【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;
B.小英家11月消耗的电能为
故B错误;
CD.1600imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗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D正确,C错误。
故选D。
21.小明利用电能表测量电热水器实际消耗的电能。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为 J。
【答案】 3023.6
【详解】[1]电能表读数时,最后一位数是小数,单位是kW·h,所以图中电能表示数为3023.6 kW·h。
[2]电能表指示灯1min内闪烁80次,则该电热水器1min消耗的电能
22.小明家在买微波炉时,听到两种说法:一种说法是微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费,另一种说法是微波炉很费电,微波炉一开电能表就转的飞快。前者是从 的角度说的,后者是从 的角度说的(选填“电功”或“电功率”);小明家用的是电子式电能表,它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘,发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈,电子式电能表参数是1600imp/(kW•h)。小明想利用这只电能表和钟表测量新买的微波炉的电功率;小明先关闭家里其他用电器,只让微波炉工作,从电能表红灯闪烁开始计时,当电能表的红灯闪烁160次时,所用的时间为6min,则微波炉的电功率为 W。
【答案】 电功 电功率 1000
【详解】[1]用微波炉加热食品花不了多少电费,电费是以消耗电功多少来计算的,故前者是从电功的角度说的。
[2]微波炉一开电能表就转的飞快,说明电路总功率过大,故后者是从电功率的角度说的。
[3]当电能表的红灯闪烁160次时,微波炉消耗的电能为
微波炉的电功率
23.折叠卡式炉成为大家野炊的必备工具,它采用丁烷气体作为燃料。已知水的比热容为4.2×103 J/kg·℃,丁烷的热值为4.8×107 J/kg。在水壶内装入2kg初温为25℃的水,用卡式炉加热至100 ℃,消耗了25g丁烷气体。求:
(1)水吸收的热量为多少J?
(2)卡式炉的加热效率为多少?
(3)如果用效率为84%的电水壶把同样的水烧开,电水壶接入标有1800imp/kW·h的电能表下,则这个过程中电能表闪烁多少次?
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)丁烷完全燃烧放出的热量为
卡式炉的加热效率为
(3)如果用效率为84%的电水壶把同样的水烧开,消耗的电能为
电能表指示灯闪烁的次数
24.如图所示为某品牌的“光电互补型”太阳能热水器,晴天以吸收太阳能作为加热方式,阴雨天可用电加热方式。该太阳能热水器水箱内的水为120kg,当水温由15℃升高到45℃时,求:
(1)这些水吸收的热量是多少?[]
(2)若在阴雨天,采用电加热方式进行工作时的效率为70%,则要消耗的电能是多少千瓦时?根据图乙电能表的相关参数,电能表的转盘转了多少转?
(3)若在(2)中消耗的电能由燃烧煤来提供,在不计能量损失的情况下,需要完全燃烧多少千克的煤?[]
【详解】(1)根据计算可得这些水吸收的热量是
(2)若在阴雨天,采用电加热方式进行工作时的效率为70%,根据计算要消耗的电能是
由图乙电能表的参数,电能表转的圈数为
(3)根据若在(2)中消耗的电能由燃烧煤来提供,在不计能量损失的情况下,需要完全燃烧煤的质量为
【考点5 】
25.关于电功和电能,下列说法正确的是( )
A.电流越大,电流做的功就越多
B.导体两端的电压越大、通电时间越长,电流做的功就越多
C.电流做了多少功,就一定消耗了多少电能,二者在数值上是相等的
D.电流做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程
【答案】C
【详解】AB.电流做功的多少与电压的大小、电流的大小以及通电时间等都有关系,故AB错误;
CD.电流做功的过程就是将电能转化为其他形式能的过程,故消耗的电能在数值上等于电流做功的多少,故C正确,D错误。
故选C。
26.关于电功,下列说法错误的是( )
A.电功和电能是同一个物理量
B.电流做功越多,消耗的电能就越多
C.用电能表可以直接测量电流做功的多少
D.电功是表示电流做功多少的物理量
【答案】A
【详解】A.电功就是电流做功的多少,电流做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程,两者不是同一个物理量,故A错误,符合题意;
B.电流做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程,电流做功越多,消耗的电能就越多,故B正确,不符合题意;
C.电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗的电能的仪器,而电流做多少功的,就有多少电能转化为其他形式的能,等于消耗的电能,故可以直接用电能表测量电流做功的多少,故C正确,不符合题意;
D.电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少,即电功是表示电流做功多少的物理量,故D正确,不符合题意。
故选A。
27.科技改变生活。如图所示是零碳光伏智慧座椅,能给手机无线充电,由其说明图表信息可知,“蓄电池容量”表示其最大储存的 能;氢燃料汽车的优点之一是氢气的 (填物理量名称)大,与相同质量的汽油相比可释放更多能量。
【答案】 电 热值
【详解】[1]由题意得,零碳光伏智慧座椅的蓄电池容量为,根据电功计算公式可知,蓄电池容量表示其最大储存的电能。
[2]完全燃烧相同质量的氢和汽油,氢燃料可释放出更多能量,所以由可得,氢气燃料的热值大。
28.根据《“十四五”可再生能源发展规划》,预计到2025年我国可再生能源年发电量达3.3×l012千瓦时左右,为了实现上述目标,需要大力发展风能发电和太阳能发电。其中3.3×l012千瓦时= 焦耳。
【答案】1.18×1019
【详解】因为
所以
【考点6 】
29.关于如图所示的实物电路,在、都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过与的电流一定相等 B.与两端的电压一定相等
C.与的电阻一定相等 D.与消耗的电能一定相等
【答案】B
【详解】ABC.据图可知,在、都闭合后,电路为两灯泡并联,根据并联电路中电压规律可知,两灯泡两端电压相等,由于不确定两灯泡的电流大小,根据可知,无法确定电阻大小,故AC错误,B正确;
D.已知两灯泡的电压相等,通电时间相同,但其他物理量不确定大小,无法确定两灯泡消耗的电能大小,故D错误。
故选B。
30.如图甲所示的电路中,电源电压不变,的阻值不变,滑动变阻器的规格为“ 1A”。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,最大范围内移动滑片P,绘制了通过的电流与接入电路的电阻关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.的电阻为
C.当滑片P移到中点时,通过的电流为0.2A
D.当滑片P移到最右端时,10s内滑动变阻器消耗的电能为10J
【答案】D
【详解】由图可知,电阻R1与变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量变阻器R2两端的电压。
AB.当电路中的电流I1=0.3A时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=I1R2+I1R1=0.3A×20Ω+0.3A×R1①
当电路中的电流I2=0.1A时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=I2R′2+I2R1=0.1A×100Ω+0.1A×R1②
联立①②式可得,电源电压U=12V,R1的电阻R1=20Ω,故AB错误;
C.变阻器的最大阻值是100Ω,当滑片P移到中点时,通过R2的电流为,故C错误;
D.当滑片P移到最右端时,变阻器R2全部接入电路,电路中的电流为0.1A,10s内滑动变阻器消耗的电能为W=I22R′2t=(0.1A)2×100Ω×10s=10J,故D正确。
故选D。
31.如图甲所示,电蚊拍具有灭蚊和照明功能,简化电路如图乙所示。只灭蚊不照明时,需闭合开关,此时电路总电阻为。灭蚊网与灯同时工作时电路总电阻为,则 (选填“大于”“等于”或“小于”)。已知电源电压为4V,通过灯的电流为0.3A,通电10s,灯消耗的电能为 J。
【答案】 大于 12
【详解】[1]只闭合开关S1,只有灭蚊网工作,此时电路的总电阻为,当同时闭合开关S1、S2时,灭蚊网与灯是并联的,此时电路的总电阻为,故R大于;
[2]根据W=UIt可知,通电10s,灯消耗的电能为
32.为了解决手机充电问题,市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”,当给共享充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 ;如图所示是某品牌的充电宝,这个充电宝的充电和放电电压都是3V,电池容量为6000mAh,当充电宝充满电后,可以储存的电能为 J。
【答案】 用电器
【详解】[1]给充电宝充电时,充电宝是在消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,这一特性与电路中的用电器一致,所以给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的用电器。
[2]根据公式,其中U是电压,I是电流,t是时间。已知电压,电池容量
所以当充电宝充满电后,可以储存的电能为
33.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
34.如图所示的电路中,电源电压,电阻,开关S闭合时,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)内电阻消耗的电能。
【详解】(1)由图可知,电阻R₁和R₂并联,R₁两端的电压
由可得,通过电阻R₁的电流
(2)电流表A测量干路电流
通过电阻R₂的电流
通电时间
在1min内电阻R₂消耗的电能
35.如图所示,电源电压恒定,。当开关S、都闭合时,电流表的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)的阻值;
(3)通电5min,消耗的电能。
【详解】(1)当开关S、都闭合时,电阻和并联。电流表测量通过的电流,电流表A测量干路总电流
两端的电压为
在并联电路中,电源电压等于各支路两端的电压,则电源电压为
(2)通过的电流为
在并联电路中,两端的电压等于电源电压,即
的阻值为
(3)通电时间
消耗的电能为
36.如图所示电路,电源电压恒定不变,滑动变阻器最大阻值为30Ω,闭合开关,将滑动变阻器的滑片调至中点,电压表示数为9V,接着断开,电压表示数变化了3V,此时电流表示数为。(不计温度对灯泡电阻的影响)请计算下列问题:
(1)电源电压的大小是多少;
(2)电流表示数是多少;
(3)将滑动变阻器滑片调至最左端,用灯泡替换电压表,闭合所有开关,电流表示数为,若,电阻与灯泡的阻值之比为1:6,则灯泡的电阻是多少?通电10min内灯泡消耗的电能为多少?
【详解】(1)闭合开关时,只有滑动变阻器接入电路,定值电阻断路,小灯泡L短路,电压表测滑动变阻器两端的电压(电源电压);将滑动变阻器的滑片调至中点,电压表示数为9V,所以电源电压为
(2)接着断开,此时滑动变阻器和小灯泡L串联,电压表示数变化了3V,即小灯泡两端的电压为,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的滑片没有移动,仍然在中点位置,即滑动变阻器接入电路中的阻值为
由可得,此时电流表的示数为
(3)[1]将滑动变阻器滑片调至最左端,用灯泡替换电压表,闭合所有开关;此时滑动变阻器全部接入电路,灯泡L短路,灯泡、滑动变阻器、定值电阻三个并联,电流表测干路电流;由题意知,则电流表的示数为
由可得,此时通过滑动变阻器的电流为
根据并联电流规律可知,通过灯泡和定值电阻的电流之和为
电阻与灯泡的阻值之比为1:6,即,根据并联分流规律可知
即通过灯泡L2的电流为,由可得,灯泡的电阻为
[2]由可得,通电10min内灯泡消耗的电能为
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15.1 电功(专题训练)【六大题型】
【考点1 电能的国际单位、常用单位及换算】 1
【考点2 各种用电器使用时的能量转化】 2
【考点3 电能表的作用和读数】 3
【考点4 利用电能表的主要参数计算电能】 5
【考点5 电功的概念、单位及换算】 7
【考点6 电功的公式及简单应用】 8
【考点1 】
1.以下四位科学家中,以其名字命名电压单位的是( )
A.伏特 B.安培 C.欧姆 D.焦耳
2.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.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C.电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
D.电功就是电能,两者只是名称不同而已
3.新能源汽车在环境保护和节约能源等方面作出了重要的贡献。一新能源汽车百公里消耗的电能约为,下列关于该新能源汽车说法正确的是( )
A.新能源汽车充电时,蓄电池相当于电源
B.新能源汽车行驶过程中电能转化为机械能
C.该新能源汽车百公里消耗的电能约为
D.新能源汽车使用过程中不用担心能源消耗方面的问题
4.电能的单位换算:
(1)5kW·h= J;
(2)= kW·h。
5.我国新能源汽车在欧洲广受好评,是因为电池技术世界领先。动力电池是新能源汽车的心脏,决定着汽车的续航能力。2023年,我国生产的某品牌纯电动汽车,其动力电池单体能量密度达300W·h/kg,里程超过460km。该品牌电动汽车充电时将电能转化为 能,此时汽车的电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。若该品牌电动汽车电池质量为400kg,则电池最多储存 kW·h的能量。
6.如图是我国自主研发的“南鲲号”兆瓦级漂浮式波浪能发电装置,因其灵活机动,被称为海上移动充电宝,“南鲲号”满负荷的条件下每天可将11万千瓦时的波浪能转化为电能,转换效率可达22%。求:(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)“南鲲号”重达6000吨,其漂浮时受到的浮力。
(2)若拖船用恒为6×105N的牵引力将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁,用时3h,则牵引力做功的功率是多少?
(3)若平均每个家庭一天用电8千瓦时,“南鲲号”满负荷条件下能满足多少个家庭的用电需求。
【考点2 】
7.下列家用电器中,相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是( )
A.电熨斗 B.电风扇 C.电暖气 D.电热水器
8.关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
B.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
D.电功就是电能,两者只是名称不同而已
9.如图,是广东某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d,质量m,两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的选项是( )
A.m约为3kg
B.d约为3mm
C.用它给微型机器提供动力时,它把机械能转化为电能
D.用它给微型机器提供动力时,它能把电能完全转化为机械能
10.家庭中测量所用电能多少的仪表是 ;远方发电站通过 输电将电能输送到用电区(选填“高压”或“低压”);电能具有便于输送、 、分配等优点。
11.随着科技的不断进步,出现了利用碳素纤维制成的、接上几节电池就可以发热的“发热纸”,通电后,用这种纸包装的食品香热可口,由此可知碳是 (选填“导体”或“绝缘体”),这种“发热纸”在工作时将 能转化为内能。
12.如图所示,某小区安装了电动车公共充电插座,这些插座之间是 (选填“串联”或“并联”)的;给电动车充电的过程中,将电能转化为 能储存在电动车内部的蓄电池中;电动车在突然刹车时,轮胎与地面摩擦,将机械能转化为 能,轮胎的温度会升高,该过程的能量转化与四冲程汽油机 冲程相同。
【考点3 电能表的作用和读数】
13.某家用电能表上的参数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表 B.该电能表应该在110V的电路中使用
C.该电能表的额定最大电流为20A D.该电能表的转盘转600转消耗的电能是31.6kW·h
14.下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是( )
A.电能表用来测量用电器消耗电能的快慢
B.电能表甲的示数为18246kW·h
C.两种电能表的额定最大电流均为20A,工作时电流可以超过额定最大电流
D.电能表乙中“3200imp/(kW·h)”表示接入该电能表的用电器,每消耗1kW·h的电能,脉冲指示灯闪烁3200次
15.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为 B.电能表是测量电功的仪表
C.这个电能表的测量值是以“”为单位 D.电能表的转盘转过1800圈,消耗电能
16.小安家里的电能表在2024年1月1日和2025年1月1日的示数如图所示(单位:kW·h),则小安家在这一年消耗的电能为 度。
17.小刚家4月底电能表读数为821.6kW·h,5月底电能表读数如图所示,那么5月份他家消耗了 kW·h的电能。小刚发现半小时内该电能表的转盘转了1250转,则他家半小时内消耗的电能为 kW·h。请你为小刚家提一条节约用电的建议: 。
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。
【考点4 】
19.小明家某月初电能表的示数为1042.8kW·h,月末的电能表示数如图所示,通过表盘判断下列说法正确的是( )
A.小明家本月消耗的电能是
B.转盘转动次数越多,用电器的总电功率越大
C.小明家中电能表能长期正常运行的最大电功率为2200W
D.若电能表的转盘转过240转,则消耗电能
20.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.小英家家庭电路上月消耗的电能为1011kW•h
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的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
21.小明利用电能表测量电热水器实际消耗的电能。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为 J。
22.小明家在买微波炉时,听到两种说法:一种说法是微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费,另一种说法是微波炉很费电,微波炉一开电能表就转的飞快。前者是从 的角度说的,后者是从 的角度说的(选填“电功”或“电功率”);小明家用的是电子式电能表,它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘,发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈,电子式电能表参数是1600imp/(kW•h)。小明想利用这只电能表和钟表测量新买的微波炉的电功率;小明先关闭家里其他用电器,只让微波炉工作,从电能表红灯闪烁开始计时,当电能表的红灯闪烁160次时,所用的时间为6min,则微波炉的电功率为 W。
23.折叠卡式炉成为大家野炊的必备工具,它采用丁烷气体作为燃料。已知水的比热容为4.2×103 J/kg·℃,丁烷的热值为4.8×107 J/kg。在水壶内装入2kg初温为25℃的水,用卡式炉加热至100 ℃,消耗了25g丁烷气体。求:
(1)水吸收的热量为多少J?
(2)卡式炉的加热效率为多少?
(3)如果用效率为84%的电水壶把同样的水烧开,电水壶接入标有1800imp/kW·h的电能表下,则这个过程中电能表闪烁多少次?
24.如图所示为某品牌的“光电互补型”太阳能热水器,晴天以吸收太阳能作为加热方式,阴雨天可用电加热方式。该太阳能热水器水箱内的水为120kg,当水温由15℃升高到45℃时,求:
(1)这些水吸收的热量是多少?[]
(2)若在阴雨天,采用电加热方式进行工作时的效率为70%,则要消耗的电能是多少千瓦时?根据图乙电能表的相关参数,电能表的转盘转了多少转?
(3)若在(2)中消耗的电能由燃烧煤来提供,在不计能量损失的情况下,需要完全燃烧多少千克的煤?[]
【考点5 】
25.关于电功和电能,下列说法正确的是( )
A.电流越大,电流做的功就越多
B.导体两端的电压越大、通电时间越长,电流做的功就越多
C.电流做了多少功,就一定消耗了多少电能,二者在数值上是相等的
D.电流做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程
26.关于电功,下列说法错误的是( )
A.电功和电能是同一个物理量 B.电流做功越多,消耗的电能就越多
C.用电能表可以直接测量电流做功的多少 D.电功是表示电流做功多少的物理量
27.科技改变生活。如图所示是零碳光伏智慧座椅,能给手机无线充电,由其说明图表信息可知,“蓄电池容量”表示其最大储存的 能;氢燃料汽车的优点之一是氢气的 (填物理量名称)大,与相同质量的汽油相比可释放更多能量。
28.根据《“十四五”可再生能源发展规划》,预计到2025年我国可再生能源年发电量达3.3×l012千瓦时左右,为了实现上述目标,需要大力发展风能发电和太阳能发电。其中3.3×l012千瓦时= 焦耳。
【考点6 】
29.关于如图所示的实物电路,在、都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过与的电流一定相等 B.与两端的电压一定相等
C.与的电阻一定相等 D.与消耗的电能一定相等
30.如图甲所示的电路中,电源电压不变,的阻值不变,滑动变阻器的规格为“ 1A”。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,最大范围内移动滑片P,绘制了通过的电流与接入电路的电阻关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.的电阻为
C.当滑片P移到中点时,通过的电流为0.2A
D.当滑片P移到最右端时,10s内滑动变阻器消耗的电能为10J
31.如图甲所示,电蚊拍具有灭蚊和照明功能,简化电路如图乙所示。只灭蚊不照明时,需闭合开关,此时电路总电阻为。灭蚊网与灯同时工作时电路总电阻为,则 (选填“大于”“等于”或“小于”)。已知电源电压为4V,通过灯的电流为0.3A,通电10s,灯消耗的电能为 J。
32.为了解决手机充电问题,市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”,当给共享充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 ;如图所示是某品牌的充电宝,这个充电宝的充电和放电电压都是3V,电池容量为6000mAh,当充电宝充满电后,可以储存的电能为 J。
33.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。
34.如图所示的电路中,电源电压,电阻,开关S闭合时,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)内电阻消耗的电能。
35.如图所示,电源电压恒定,。当开关S、都闭合时,电流表的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)的阻值;
(3)通电5min,消耗的电能。
36.如图所示电路,电源电压恒定不变,滑动变阻器最大阻值为30Ω,闭合开关,将滑动变阻器的滑片调至中点,电压表示数为9V,接着断开,电压表示数变化了3V,此时电流表示数为。(不计温度对灯泡电阻的影响)请计算下列问题:
(1)电源电压的大小是多少;
(2)电流表示数是多少;
(3)将滑动变阻器滑片调至最左端,用灯泡替换电压表,闭合所有开关,电流表示数为,若,电阻与灯泡的阻值之比为1:6,则灯泡的电阻是多少?通电10min内灯泡消耗的电能为多少?
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