第16讲 电能(二)-2026-2027学年浙教版九年级科学上册
2026-06-23
|
2份
|
48页
|
17人阅读
|
0人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 电路中的电能 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.28 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | Manjusaka-3 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58455971.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
初中科学暑假电能专项训练,构建“知识分类-方法提炼-题型应用”三维体系,强化科学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|功率估测|6题选择|分类记忆法(照明/家电功率等级)|从具体用电器功率到功率估测,建立能量观念|
|电能表计算|12题(选择+计算)|双算法(读数差/转数公式W=n/N)|工具原理(参数含义)→测量方法→实际计算,体现模型建构|
|电池容量|10题计算|公式迁移法(W=UIt及效率转化)|容量定义→充放电能量转化→实际应用(充电宝/电动车),培养推理论证能力|
内容正文:
教师辅导讲义
学员编号: 年 级: 课 时 数: 1
学员姓名: 辅导科目: 学科教师:
授课类型
T同步( )
C专题( )
T能力( )
授课日期及时段
年XX月XX日
教学内容
(
第16讲
电能(二)
)
(
同步知识梳理-1
)(大脑放电影~)
1.常见电器的功率
用电器
额定功率(常考值)
功率等级
手电筒 / 小台灯
1~10 W
小功率
LED 节能灯
5~20 W
小功率
日光灯
20~40 W
小功率
电风扇
40~80 W
小功率
液晶电视机
80~150 W
中功率
电冰箱
100~200 W
中功率
洗衣机
300~500 W
中功率
台式电脑
200~400 W
中功率
电饭锅
700~900 W
中大功率
电吹风(冷风)
300 W 左右
中功率
电热水壶
1000~1500 W
大功率
电吹风(热风)
1200~1800 W
大功率
微波炉
1000 W 左右
大功率
空调(1 匹)
约 1000 W
大功率
电磁炉
1800~2200 W
大功率
电热水器 / 取暖器
1500~3000 W
大功率
· 照明类:十几~四十瓦
· 电视冰箱风扇:一百瓦上下
· 电饭煲热水壶:近一千瓦
· 空调、电磁炉、热水器:一千五及以上
2.电能表的使用和计算
(1)电能表的作用:测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。
(2)电能表的参数含义
220V:该电能表应该接在 伏的电路上使用。
kw.h:电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。
3000r/kW.h:接在该电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过 转。
5(20)A:该电能表的额定电流为 安,在短时间内使用时电流可允许大一些,但不能超过 安。
(3)电能表测量电能的方法:
①读数法:电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少),单位是千瓦时(度)。例如:家中电能表在月初的示数是03248,月末的示数是03365,则这个电能表计数器示数中最后一位数月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时,即这个月家中用电量为11.7度。
②计算法:由电能表参数Nr/ kW.h (N由不同电能表规格而定),数出某段时间电能表转盘转过的转数n,则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N x 3.6x 106焦耳
3.电池容量问题
现在我们身边有很多种类的电池,像下图中手机电池和充电宝。
二.容量计算
我们以充电宝为例来计算一下它的容量。如下图:
利用的是电功计算的原始公式 W=UIt
三.工作时间计算
四.充放电能量转化
充电:充电宝相当于用电器,电能转化为化学能(此处为易错点,一定要注意)。
放电:充电宝相当于电源,化学能转化为电能
五.充放电效率
充电效率:充电器将电源输出的电能转化为充电设备所需电能的比率。
放电效率:指电池在放电过程中释放的有效电量与储存电量的比率。
电动汽车:汽车做的有用功与消耗的电能的比值。
如图所示:
(
题型
1
-常见电器的电功率
)(热个身先~~~)
1.(2025秋•临平区期末)下列关于家用空调额定电功率的估测中,最符合实际的是( )
A.1W B.10W C.100W D.1000W
2.(2024秋•浙江月考)下列用电器接在家庭电路中正常工作时,用电器电功率最大的是( )
A.电脑 B.电热水壶
C.液晶电视机 D.洗衣机
3.(2025秋•北仑区期末)节约用电,从我做起。下列用电器正常工作时,在相同时间内消耗电能最多的是( )
A.台灯 B.液晶电视
C.笔记本电脑 D.空调
4.(2025秋•婺城区月考)下列家用电器正常使用相同时间消耗电能最少的是( )
A.家用空调 B.液晶彩电
C.电烤箱 D.电热水壶
5.(2025秋•拱墅区校级期中)下列用电器的功率最接近500W的是( )
A.家用空调 B.21寸彩色电视机
C.吸尘器 D.电子手表
6.(2025•瓯海区一模)如图为部分家用电器的功率,一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是( )
A.电风扇 B.洗衣机 C.电冰箱 D.电视机
(
题型
2-电能表的使用和计算
)(热个身先~~~)
7.(2025•舟山一模)图中仪表可以用来计量( )
A.导体的电阻
B.电路中的电流
C.用电器两端的电压
D.用电器在一段时间内消耗的电能
8.(2025秋•镇海区期末)如图所示是小科家的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.电能表应安装在家庭电路的总开关之前
C.此时电能表读数为20244kW•h
D.小科家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
9.(2025秋•临平区期末)如图所示是小科家的电能表,下列说法正确的是( )
A.该电能表每小时指示灯闪烁了3000次
B.该电能表显示共消耗了电能12345度
C.该电能表是测量电路中电功率的仪器
D.该电能表指示灯闪烁了300次,可使100W灯泡正常工作1h
10.(2025•慈溪市校级模拟)小强家安装的电能表如图甲所示,书房灯L及三孔插座的安装电路如图乙所示,为保证安全用电,下列说法正确的是( )
A.电能表的转盘转的越快,说明用电器消耗电能越多
B.若保险丝熔断,可用铁丝代替
C.a端应接零线,b端应接火线
D.三孔插座的安装符合安全用电原则
11.(2024秋•杭州期末)如图所示是小金家的电能表,下列说法正确的是( )
A.每小时该电能表表盘转过600转
B.该电能表显示消耗了电能3765度
C.该电能表是测量电路电功率的仪器
D.该表转盘转6转说明消耗电能0.01度
12.(2024秋•温岭市期末)小明将家里其他用电器关闭,只开启一个用电器,测出1分钟时间内电能表上的转盘转过了50转,该电能表表头如图所示,则小明实验过程中开着的用电器可能是( )
A.电饭煲 B.电风扇
C.电视机 D.笔记本电脑
13.(2024秋•杭州月考)如图所示分别是小夏家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列判断错误的是( )
A.电能表是测量电路消耗电能的仪表
B.小白家10月份消耗的电能为1250kW•h
C.电能表工作时的额定电流10A,短时间最大电流不超过20A
D.该表指示灯闪烁每1600次,消耗的电能是1kW•h
14.(2026•舟山模拟)我市鼓励家庭使用峰谷电,具体收费方案如表所示。小科家使用的电子式电能表的铭牌上标有1200imp/kW•h,即每消耗1kW•h电能,指示灯闪烁1200次。
时段
时间范围
电价(元/kW•h)
峰电
8:00﹣22:00
0.568
谷电
22:00﹣次日8:00
0.288
(1)小科使用电热水器将50千克的水温度升高20℃,此过程中水至少吸收的热量为 焦。
(2)小科家调整用电时段,每天将原本峰电时段的2kW•h用电调整到谷电时段,每月(以30天计)可省
元。
(3)小科观察电能表在5分钟内闪烁200次,这段时间内小科家消耗的电能是 焦。
15.(2025秋•椒江区期末)我国自主研发制造的“奋进号”发电机组,率先实现兆瓦级大功率稳定并网发电,入选2024年全球海洋能二十大亮点工程。
(1)潮汐发电过程中,涨潮阶段海水涌入水库,退潮阶段海水流出,某次退潮过程中海水重力做功2.0×1010焦,其中50%转化为电能,则本次退潮发电 焦。
(2)潮汐发电产生的电能通过电网输送到某同学家中。他家电能表上月末记录的示数是218.6千瓦时,本月末示数如图所示,这个月他家用电 千瓦时。他将电饭煲单独接入电路中正常工作30分钟,发现电能表指示灯闪了1600次,此过程中电饭煲的电功率为 瓦。
16.(2025秋•拱墅区校级期末)如图是小明家的电能表,计数器记录了他家月初、月末的耗电示数,则这个月他家总共消耗的电能为 kW•h。若电路中只有一个电热水壶工作3min,观察到电能表的指示灯闪烁了100次,该热水壶的电功率为1250W,这个电能表看不清楚的数据应该标的是 imp/(kW•h)。
17.(2024秋•镇海区期末)小科观察到家用电能表的情况如图所示。从原来票据上查出上月电能表的示数是811.6kW•h。若按0.5元/(kW•h)计费,小科家本月应缴电费 元;当小科家只有一盏电灯工作时,3min内转盘正好转过5圈,则该灯泡消耗的电能是 J:若小科家中目前有200W的电视机一台,700W的电饭锅一只,根据电能表规格小科家最多还可接“220V 40W”的电灯 盏。
18.(2024秋•游仙区校级期末)刚关闭家中其他用电器,只用一个“220V,1210W”电水壶烧水,使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下),用时2min,如图所示的电能表刚好转过100r,则水吸收的热量是 J,家庭电路的实际电压为 V。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(
题型
3-电池容量问题
)(热个身先~~~)
19.(2024秋•余姚市期末)我国航空公司规定:额定能量不超过0.1kW•h的个人用便携式电子设备及备用电池无需批准即可作为手提行李登上客机。以下设备不符合上述要求的是( )
A.额定电压3.7V,电池容量2000mAh的电话手表
B.额定电压3.7V,电池容量6600mAh的手机
C.额定电压3.7V,电池容量30000mA﹣h的充电宝
D.额定电压14.4V,电池容量6000mAh的笔记本电脑
20.(2025秋•上虞区月考)如图所示是某型号手机电池的铭牌(××信息未标明),该手机正常通话时平均电流为100mA,待机时平均电流为10mA,下列说法错误的是( )
电池型号:
标称电流:3.7V
充电限制电压:4.2V
电池容量:xxmAh/6.29Wh
执行标准:GB/T18287﹣2000
A.该手机电池的容量也可以标记为1700mAh
B.该手机电池理论上只能维持连续正常通话15h
C.该手机电池理论上可让手机待机一周左右
D.电池的电极设计为向里凹陷,可以防止电池与硬币等金属物体接触引起短路
21.(2026•滨江区二模)节能减排,绿色出行,电动汽车已被广泛使用。电池是电动汽车的核心。电动汽车的充电模式通常有慢充和快充两种。某电动汽车的部分参数如表:
整车质量
电池容量
电池能量密度
1800kg
60kW•h
0.15(kW•h)/kg
(1)电动机是电动汽车的动力来源,它的工作原理是 (填字母)。
A.电磁感应
B.电流周围存在磁场
C.通电线圈在磁场中转动
(2)采用快充模式给电池充电时,为了避免导线过热,快充线宜选用横截面积较 (选填“大”或“小”)的导线。
(3)该车在快充模式下,使其从10%的电量充到90%的电量,共需0.8小时,求快充的功率为 千瓦。
22.(2026春•西湖区校级月考)如图所示为一款具有反向充电技术的手机,其手机电池参数如表,对外充电时最大输出功率为40W,最多能输出总电能的50%。甲手机电池充满电储存的电能为 kW•h,图中甲手机正对乙手机充电,此时甲手机相当于 (填“电源”或“用电器”),按最大输出功率最多能对乙手机充电 h。
充电功率
210W
标称电压
4V
电池容量
5000mA•h
23.(2025秋•镇海区期末)某品牌果汁杯相关铭牌参数如图所示。其内置一个电动机,电动机通过金属杆带动刀片旋转,将水果打成果汁,工作一段时间机身红灯会闪烁,电动机暂停工作,等红灯熄灭又可继续使用。请回答:
产品名称:果汁杯
产品型号:Hz﹣311
电池电压:8V
电池容量:5200mAh
额定功率:120W
容量:450mL
(1)电动机的工作原理是 。
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流为 A。
(3)打果汁时,电动机线圈电阻为0.1Ω,电动机输出的机械功率是 W。
24.(2025•浙江模拟)如图是快递分拣机器人,可以实现扫码、称重和分拣功能。在物流行业有广泛的应用。
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
4000mAh
(1)分拣机器人载着包裹匀速行驶时,以机器人为参照物,包裹是 的。
(2)如表所示是机器人铭牌上的部分参数。电池容量4000mAh是指当工作电流为4000mA时,能持续供电1h。若充满电后,所有电能用于正常工作,则可供机器人持续正常工作 h。
(3)机器人设有自动充电功能,当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为36N,为确保机器人能顺利返回充电,需要充电时,机器人离充电座不能超过 m。(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)
25.(2024秋•义乌市校级期末)12月25日杭绍多式联运血液无人机运输项目启动首飞,架起空中生命通道,为医疗急救赢得宝贵时间。如图是某品牌无人机,由锂电池供电,采用4个电动机带动旋翼转动,如表是部分飞行参数,若空气阻力忽略不计。
指标
参数
质量
1100克
每个电动机
额定电压
10伏
额定电流
5安
电池容量
5000mAh
(1)无人机飞行时,4个电动机正常工作时的总电功率为 。
(2)若无人机正常工作时电量不能低于20%,则该无人机在充满电的情况下能正常飞行 小时。
26.(2025秋•余姚市期中)随着生活水平的提高,扫地机器人逐渐进入普通家庭。如图所示,它的具体信息见表格。(带*的物理量不做考察要求)
扫地机器人自身总质量
最大集尘量
电池容量*
额定功率*
三个轮子与地面的总接触面积
3kg
1kg
2000mA•h
30W
10cm2
(1)该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m,此机器人清扫地面时运动的速度为多大?
(2)该扫地机器人集满灰尘静止时,对水平地面的压强是多少?
27.(2024•东阳市二模)我国新能源汽车年产销售全球占比已超过60%。国产某品牌新能源汽车的部分信息如下:
制造年月:2022年02月
驱动电机型号:××7005BEV1
电池容量:36kW•h
车身尺寸:长宽高:4840/1950/1560(mm)
续航版本:300公里四驱性能版
交流充电桩功率:7千瓦
车身质量:2400kg
轴距:2930(mm)
(1)若该汽车停在水平地面时,每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2,则汽车对地面的压强为多少?
(2)该车某次行驶时平均车速为36km/h,用时10分钟,则汽车行驶了多少距离?
(3)若该汽车的电量显示为30%,假设交流充电桩充电功率为7千瓦不变,则该车充满电需要多少时间?
(
课堂练习
)
28.(2025秋•越城区校级月考)小科家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一台,按照每度电0.5元的计费标准,让这三台用电器单独正常工作1小时、将它们耗电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列说法正确的是( )
A.这三台用电器正常工作时,它们的额定功率相同
B.这三台用电器正常工作时,通过电烤箱的电流最大
C.在一个月内,电烤箱的耗电费用比电饭锅多
D.这三台用电器中,电烤箱的额定电压最大
29.(2024秋•温州校级月考)某吸尘器的额定功率是800W,它表示( )
A.该吸尘器工作时做功为800J
B.该吸尘器工作时消耗电能800W
C.该吸尘器正常工作时,1秒钟消耗的电能是800J
D.该吸尘器正常工作时,1秒钟消耗的电能是800W
30.(2025•宁海县校级模拟)小易家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为70.3kW•h
B.电能表是直接测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作30min,则电能表的圆盘转了1800转
D.这个电能表的额定功率为2200W
31.(2025春•钱塘区校级期中)小正同学在学习了电与磁的有关知识后,对自己家中的电路连接非常感兴趣。
(1)照明电路中火线与零线间的电压是 伏;正常情况下人体安全电压不超过 伏。
(2)他还知道了家庭电路中许多器材的用途,如记录电路消耗的电能用 。
32.(2024秋•三台县期末)小明观察到家里的电能表的表盘如图所示,他想检测该电能表是否准确,他用电压表测得电路电压为220V,将标有“220V 1200W”字样的电热水壶接入电路中,只让电热水壶工作,通过计算可知1h后电能表读数应为 kW•h。如果该电热水壶正在给3L水加热,水温从60℃到烧开(一标准大气压),已知加热效率为80%,则加热时间为 s。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3。
33.(2026春•温州月考)如图是小宇设计的太阳能长凳,长凳旁边有充电插头可为手机充电,还有加热功能。
(1)长凳内装有电热丝,能在冬天为凳子加热,是通过 方式来改变内能。
(2)小宇要用智能长凳给手机充电,手机电池上“容量”参数1000mA•h(“毫安时”),手机使用时电压恒为4V,一次充电最多可储存的能量为 J。
(3)长凳上的太阳能电池板(面积为0.5m2),若晴天太阳辐射功率约为1000W/m2,若此时电池板输出的电功率为90瓦,则其光电转换效率为 。
34.(2025秋•象山县校级期末)充电宝具有充电和供电功能,其内部单节锂电芯的输出电压为3伏—5伏,如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变。
(1)在保障输出电压3伏—5伏不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是 (选填“串联”或“并联”);
(2)手机电池标称容量“2000毫安时”,与手机相匹配的充电宝标称容量“10000毫安时”,用充电宝给耗尽电的该手机充满电,理论上能充电 次。
35.(2024秋•游仙区校级期末)手机已成为人们沟通交流、生活娱乐的重要工具,如图是某充电宝充电线的三个插头,可同时为三部型号不同的手机充电,则这三部手机的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)。若某型号手机的电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mA•h,充满电后,大约储存了 J的化学能。
36.(2024•上城区校级三模)近年来国产电动汽车发展迅猛,如图为某型号电动汽车,其电池容量为450A•h,输出电压为100V。当电动机工作时,把电能的80%转化为机械能,之后需重新充电。(已知
(1)该汽车以额定功率9.6kW在水平公路上匀速行驶,当速度为36km/h时,求所受平均阻力。
(2)该汽车充满电后,在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶多长时间?
(3)实际行驶过程中,使用空调、内部线路电阻发热等而让电能转化为机械能的效率降低。若把以上电阻等效为一个定值电阻,该电阻发热的功率为1000W,通过电阻的电流为5A,则该定值电阻的阻值为多大?
(4)燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为机械能的效率为25%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供机械能,燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油?(结果保留一位小数)
37.(2023•宁波一模)2022年世界杯足球赛于11月21日至12月18日在卡塔尔举行,如图甲是赛事的吉祥物——“La′eeb”,市面上出现了一些会发光的“La′eeb”,内部是一种LED灯。
型号:S﹣LM16
额定容量:800mAh
标定电压:3.7V
执行标准:GB31241﹣2018
生产日期:2022.9.10
LED灯两端电压(V)
流过LED灯电流(mA)
LED灯的颜色
1.8
20
红
1.9
20
黄
2.0
20
蓝
(1)根据表中数据,当LED灯发出红光时,消耗的电功率是多少瓦?
(2)有一款发光“La′eeb”内部的电路如图乙所示,其中电阻R为90欧姆,电路中的充电电池的铭牌如表(且充电与供电时电压保持不变)。闭合开关后,当电路中的电流为20毫安时,电池充满电最多可用 小时;
(3)通过计算说明此时在电池的标定电压下LED灯发出什么颜色的光?
(
课后练习
)
38.(2025秋•永康市校级期末)在如图所示的家用电器中,正常工作时的电功率最接近15W的是( )
A.空调 B.微波炉
C.洗衣机 D.台灯
39.(2025秋•柯桥区期末)元旦三天假期,小柯一家外出旅游,出门前和回家后两次查看电能表示数(如图所示)。发现耗电量较大,检查后发现除电冰箱在正常工作外,还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是( )
A.电能表测量的是电路中电功率的大小
B.电能表允许通过的最小电流为10A
C.除了电冰箱在正常工作,忘记关闭的电器可能是空调
D.小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820kW•h
40.(2024秋•北仑区期末)如图所示分别是小科家上月初和上月末电能表的表盘示数,下列选项正确的是( )
A.该电能表允许通过的最大电流为20A
B.电能表的表盘转1转,说明电路中消耗了600kW•h的电能
C.小科家上月消耗的电能为911kW•h
D.电能表的表盘转得越快,电能表所在电路消耗电能越多
41.(2025春•北仑区期末)电动汽车作为绿色低碳的重要领域,是我国实现“碳达峰”目标的关键举措之一。
(1)电动汽车以电池作为能量进行驱动,因此电池容量大小(容量=电流×放电时间)决定了汽车行驶距离的大小,电池容量越大,汽车行驶越远。为增大电池容量,应将多个单电池 (填“串联”或“并联”)后组成电池包。
(2)充电桩可以为电动汽车充电,当充电桩工作时,充电桩相当于电路中的 。
42.(2025•拱墅区校级二模)扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的15%时,机器人会主动寻找充电器充电。某扫地机器人的部分参数如下表一:(电池容量指放电电流与放电总时间的乘积)
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
<50dB
(1)机器人工作时,主机内部的气压 (填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。
(2)该机器人正常工作时的电流为 A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min。
43.(2025秋•上城区校级期中)小科的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pro极光闪蝶色手机,细心观察的小科发现手机电池上标有“电压3.7V,容量3500mA•h”的字样,则它充满电后存储的电能为 J,经查,该手机的待机电流为20mA,则该手机最长待机时间为 h。如果将此电池电量全部用完,然后停下家里其它用电器,只给手机充电,充满后发现标有“3000revs/(kW•h)”字样的电能表转了60转,则充电消耗的电能为 焦耳。
(
第
1
页 共
16
页
)
学科网(北京)股份有限公司
$
教师辅导讲义
学员编号: 年 级: 课 时 数: 1
学员姓名: 辅导科目: 学科教师:
授课类型
T同步( )
C专题( )
T能力( )
授课日期及时段
年XX月XX日
教学内容
(
第16讲
电能(二)
)
(
同步知识梳理-1
)(大脑放电影~)
1.常见电器的功率
用电器
额定功率(常考值)
功率等级
手电筒 / 小台灯
1~10 W
小功率
LED 节能灯
5~20 W
小功率
日光灯
20~40 W
小功率
电风扇
40~80 W
小功率
液晶电视机
80~150 W
中功率
电冰箱
100~200 W
中功率
洗衣机
300~500 W
中功率
台式电脑
200~400 W
中功率
电饭锅
700~900 W
中大功率
电吹风(冷风)
300 W 左右
中功率
电热水壶
1000~1500 W
大功率
电吹风(热风)
1200~1800 W
大功率
微波炉
1000 W 左右
大功率
空调(1 匹)
约 1000 W
大功率
电磁炉
1800~2200 W
大功率
电热水器 / 取暖器
1500~3000 W
大功率
· 照明类:十几~四十瓦
· 电视冰箱风扇:一百瓦上下
· 电饭煲热水壶:近一千瓦
· 空调、电磁炉、热水器:一千五及以上
2.电能表的使用和计算
(1)电能表的作用:测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。
(2)电能表的参数含义
220V:该电能表应该接在220伏的电路上使用。
kw.h:电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。
3000r/kW.h:接在该电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过3000转。
5(20)A:该电能表的额定电流为5安,在短时间内使用时电流可允许大一些,但不能超过20安。
(3)电能表测量电能的方法:
①读数法:电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少),单位是千瓦时(度)。例如:家中电能表在月初的示数是03248,月末的示数是03365,则这个电能表计数器示数中最后一位数月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时,即这个月家中用电量为11.7度。
②计算法:由电能表参数Nr/ kW.h (N由不同电能表规格而定),数出某段时间电能表转盘转过的转数n,则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N x 3.6x 106焦耳
3.电池容量问题
现在我们身边有很多种类的电池,像下图中手机电池和充电宝。
二.容量计算
我们以充电宝为例来计算一下它的容量。如下图:
利用的是电功计算的原始公式 W=UIt
三.工作时间计算
四.充放电能量转化
充电:充电宝相当于用电器,电能转化为化学能(此处为易错点,一定要注意)。
放电:充电宝相当于电源,化学能转化为电能
五.充放电效率
充电效率:充电器将电源输出的电能转化为充电设备所需电能的比率。
放电效率:指电池在放电过程中释放的有效电量与储存电量的比率。
电动汽车:汽车做的有用功与消耗的电能的比值。
如图所示:
(
题型
1
-常见电器的电功率
)(热个身先~~~)
1.(2025秋•临平区期末)下列关于家用空调额定电功率的估测中,最符合实际的是( )
A.1W B.10W C.100W D.1000W
【答案】D
【分析】根据对常见用电器的电功率的了解,选择合适选项。
【解答】解:在家庭电路中,空调属于大功率用电器,额定电功率在1000W左右,故D符合实际、ABC不符合实际。
故选:D。
【点评】本题考查了用电器功率的估算问题,这类题主要考查学生对生活中用电器额定功率的掌握情况,目的是要求学生观察生活中的物理现象,因此平时需要积累生活知识。
2.(2024秋•浙江月考)下列用电器接在家庭电路中正常工作时,用电器电功率最大的是( )
A.电脑 B.电热水壶
C.液晶电视机 D.洗衣机
【答案】B
【分析】电功率表示电流做功快慢的物理量,电功率大的用电器在相同的时间内消耗电能多,我们要能了解并掌握生活中常见的用电器的额定功率。
【解答】解:A、电脑的额定功率一般在100W左右,故A错误;
B、电热水壶的额定功率一般在1000W左右,故B正确;
C、电视机的额定功率约为100W~200W之间,故C错误;
D、洗衣机的功率大约在300W~500W之间,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对常见家用电器的额定功率的理解和掌握。
3.(2025秋•北仑区期末)节约用电,从我做起。下列用电器正常工作时,在相同时间内消耗电能最多的是( )
A.台灯 B.液晶电视
C.笔记本电脑 D.空调
【答案】D
【分析】根据用电器功率的大小,利用W=Pt比较四个用电器相同时间内消耗的电能关系。
【解答】解:这四个用电器工作时,空调机的功率是最大的,在相同时间内,由W=Pt可知,空调机消耗的电能最多。
故选:D。
【点评】本题考查了电功公式的简单应用,知道每个用电器额定功率的大小是解题的关键。
4.(2025秋•婺城区月考)下列家用电器正常使用相同时间消耗电能最少的是( )
A.家用空调 B.液晶彩电
C.电烤箱 D.电热水壶
【答案】B
【分析】根据用电器的功率,利用电功率公式,可知消耗电能最少的用电器。
【解答】解:液晶彩电的额定功率在100W左右,家用空调、电烤箱、电热水壶的额定功率一般在1kW左右,利用电功率变形式W=Pt可知,都正常工作相同时间,消耗电能最少的用电器是液晶彩电。
故选:B。
【点评】本题考查的是电功的计算公式、以及对常见用电器额定功率的了解,这要求大家在生活中要善于观察。
5.(2025秋•拱墅区校级期中)下列用电器的功率最接近500W的是( )
A.家用空调 B.21寸彩色电视机
C.吸尘器 D.电子手表
【答案】C
【分析】(1)家用空调的功率一般在1000W到3000W;
(2)21寸彩色电视机的功率约为100W;
(3)吸尘器的功率接近500W;
(4)电子手表的功率约为0.01mW。
【解答】解:A、家用空调的功率一般在1000W到3000W,故A错误;
B、21寸彩色电视机的功率约为100W,故B错误;
C、吸尘器的功率接近500W,故C正确;
D、电子手表的功率约为0.01mW,故D错误。
故选:C。
【点评】本题要求学生了解家中常用电器的功率,属于基础题。
6.(2025•瓯海区一模)如图为部分家用电器的功率,一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是( )
A.电风扇 B.洗衣机 C.电冰箱 D.电视机
【答案】A
【分析】根据P的变形式t可知分析哪个用电器工作时间最长。
【解答】解:由图可知,电风扇的电功率最小,洗衣机的电功率最大,在消耗电能相同时,根据P的变形式t可知,电功率越小,用电器工作的时间越长,所以一度电可供电风扇持续正常工作时间最长。
故选A。
【点评】本题考查了电功率计算公式的应用,属于基础题。
(
题型
2-电能表的使用和计算
)(热个身先~~~)
7.(2025•舟山一模)图中仪表可以用来计量( )
A.导体的电阻
B.电路中的电流
C.用电器两端的电压
D.用电器在一段时间内消耗的电能
【答案】D
【分析】电能表是测量电路中一段时间消耗电能多少的工具。
【解答】解:由图可知该仪表为电能表,电能表是用来测量电路中一段时间消耗电能多少的工具。
故选:D。
【点评】本题考查了电能表的用途,是一道基础题。
8.(2025秋•镇海区期末)如图所示是小科家的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.电能表应安装在家庭电路的总开关之前
C.此时电能表读数为20244kW•h
D.小科家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
【答案】B
【分析】(1)电能表是测量消耗电能(电功)的仪表;
(2)在家庭电路中,用电元件的安装顺序:进户线、电能表、总开关、保险装置、插座和用电器等;
(3)电能表读数时,注意:电能表的最后一位数是小数,计数单位是kW•h;
(4)“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,利用P=UI求小科家同时工作的用电器的最大总功率。
【解答】解:A、电能表是测量消耗电能(电功)的仪表,不是测量电功率,故A错误;
B、在家庭电路中,电能表安装在家庭电路的总开关之前,故B正确;
C、电能表的最后一位数是小数,计数单位是kW•h,图示电能表的示数为2024.4kW•h,故C错误;
D、“220V 10(20)A”中,220V是指电能表的工作电压,20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流,小科家同时使用的用电器最大总功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查电能表的作用和读数、电功率的计算,明确电能表相关参数的含义是关键。
9.(2025秋•临平区期末)如图所示是小科家的电能表,下列说法正确的是( )
A.该电能表每小时指示灯闪烁了3000次
B.该电能表显示共消耗了电能12345度
C.该电能表是测量电路中电功率的仪器
D.该电能表指示灯闪烁了300次,可使100W灯泡正常工作1h
【答案】D
【分析】(1)3000imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次;据此可求指示灯闪烁300次,灯泡消耗的电能,再利用t计算灯泡工作时间。
(2)电能表读数时,注意:电能表的最后一位数是小数,计数单位是kW•h;
(3)电能表是测量消耗电能(电功)的仪表。
【解答】解:AD、3000imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,不是每小时指示灯闪烁3000次;
指示灯闪烁300次,灯泡消耗的电能:
WkW•h=0.1kW•h,
供灯泡工作时间:
t1h,故A错误、D正确;
B、电能表的最后一位数是小数,计数单位是kW•h,该电能表显示共消耗了电能1234.5kW•h=1234.5度,故B错误;
C、电能表是测量电路消耗电能(电功)的仪表,测量的不是电功率,故C错误。
故选:D。
【点评】本题考查电能表的读数、消耗电能的计算、电功率公式的应用,明确电能表相关参数的含义是关键。
10.(2025•慈溪市校级模拟)小强家安装的电能表如图甲所示,书房灯L及三孔插座的安装电路如图乙所示,为保证安全用电,下列说法正确的是( )
A.电能表的转盘转的越快,说明用电器消耗电能越多
B.若保险丝熔断,可用铁丝代替
C.a端应接零线,b端应接火线
D.三孔插座的安装符合安全用电原则
【答案】D
【分析】(1)电能表的转盘转的越快,说明电流通过用电器做功越快;
(2)保险丝的材料要求:电阻率大,熔点低;
(3)开关应该接在火线和用电器之间;
(4)三孔插座的安装应符合“左零右火上接地”。
【解答】解:A、电能表的转盘转的越快,说明电流通过用电器做功越快,说明用电器消耗的电能越快,故A错误;
B、保险丝的材料要求:电阻率大,熔点低,而铁丝的电阻率小,熔点高,所以若保险丝熔断,不可用铁丝代替,故B错误;
C、图中a端连接开关,所以应接火线,b端应接零线,故C错误;
D、三孔插座的安装应符合“左零右火上接地”,图中三孔插座的安装符合安全用电原则,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了家用电路和安全用电,属于常识题。
11.(2024秋•杭州期末)如图所示是小金家的电能表,下列说法正确的是( )
A.每小时该电能表表盘转过600转
B.该电能表显示消耗了电能3765度
C.该电能表是测量电路电功率的仪器
D.该表转盘转6转说明消耗电能0.01度
【答案】D
【分析】(1)600revs/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过600转;
(2)电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW•h;
(3)电能表测量电功的仪器;
(4)根据转数和参数得到消耗的电能。
【解答】解:A、用电器的功率未知,每小时该电能表表盘不一定转过600转,故A错误;
B、该电能表显示消耗了电能376.5度,故B错误;
C、电能表测量电功的仪器,故C错误;
D、该表转盘转6转说明消耗的电能WkW•h=0.01kW•h=0.01度,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查对电能表参数的理解和掌握,正确理解相关参数的含义是解题的关键。
12.(2024秋•温岭市期末)小明将家里其他用电器关闭,只开启一个用电器,测出1分钟时间内电能表上的转盘转过了50转,该电能表表头如图所示,则小明实验过程中开着的用电器可能是( )
A.电饭煲 B.电风扇
C.电视机 D.笔记本电脑
【答案】A
【分析】3000r/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转3000转,据此求出转盘转动50转消耗的电能,根据求出该用电器的电功率,然后即可做出选择。
【解答】解:3000r/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转3000转,
电能表转盘转动50转消耗的电能:
;
t=1min=60s,
该用电器的电功率:
;
电风扇、电视机、笔记本电脑的功率都小于1000W,电饭锅的功率接近1000W,故A符合。
故选:A。
【点评】本题考查了消耗电能和电功率的计算,明白电能表参数的含义是关键。
13.(2024秋•杭州月考)如图所示分别是小夏家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列判断错误的是( )
A.电能表是测量电路消耗电能的仪表
B.小白家10月份消耗的电能为1250kW•h
C.电能表工作时的额定电流10A,短时间最大电流不超过20A
D.该表指示灯闪烁每1600次,消耗的电能是1kW•h
【答案】B
【分析】(1)电能表是用来测量电路消耗电能的仪表;
(2)电能表读数时,最后一位是小数,单位kW•h;
(3)“10(20)A”表示电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A;
(4)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。
【解答】解:A、电能表是测量电路消耗电能的仪表,故A正确;
B、小白家10月份消耗的电能为5713.4kW•h﹣5588.4kW•h=125kW•h,故B错误;
C、电能表铭牌上的“10(20)A”表示电能表的标定电流为10A,短时间允许通过的最大电流为20A,故C正确;
D、电能表铭牌上的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,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查对电能表参数的理解,关键是要明白各参数的物理意义,还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能。
14.(2026•舟山模拟)我市鼓励家庭使用峰谷电,具体收费方案如表所示。小科家使用的电子式电能表的铭牌上标有1200imp/kW•h,即每消耗1kW•h电能,指示灯闪烁1200次。
时段
时间范围
电价(元/kW•h)
峰电
8:00﹣22:00
0.568
谷电
22:00﹣次日8:00
0.288
(1)小科使用电热水器将50千克的水温度升高20℃,此过程中水至少吸收的热量为 4.2×106 焦。
(2)小科家调整用电时段,每天将原本峰电时段的2kW•h用电调整到谷电时段,每月(以30天计)可省 16.8 元。
(3)小科观察电能表在5分钟内闪烁200次,这段时间内小科家消耗的电能是 6×105 焦。
【答案】(1)4.2×106;(2)16.8;(3)6×105。
【分析】(1)由Q=cmΔt可求得此过程中水至少吸收的热量;
(2)分别求得峰电时段和谷电时段所交电费,二者相减即可;
(3)1200imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的指示灯闪烁1200次,据此可求出指示灯闪烁200次,电热水壶消耗的电能。
【解答】解:(1)此过程中水至少吸收的热量:
由Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×20℃=4.2×106J;
(2)峰电时段应交电费为:2kW•h×30×0.568元/kW•h=34.08元,
谷电时段应交电费为:2kW•h×30×0.288元/kW•h=17.28元,
则每月(以30天计)可省:34.08元﹣17.28元=16.8元;
(3)电能表指示灯在5分钟内闪烁了200次,则这段时间内电水壶消耗的电能:
WkW•h3.6×106J=6×105J。
故答案为:(1)4.2×106;(2)16.8;(3)6×105。
【点评】本题考查对电能表参数的理解、消耗电能的计算、吸热公式的应用,解题的关键是知道1200imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的指示灯闪烁1200次。
15.(2025秋•椒江区期末)我国自主研发制造的“奋进号”发电机组,率先实现兆瓦级大功率稳定并网发电,入选2024年全球海洋能二十大亮点工程。
(1)潮汐发电过程中,涨潮阶段海水涌入水库,退潮阶段海水流出,某次退潮过程中海水重力做功2.0×1010焦,其中50%转化为电能,则本次退潮发电 1.0×1010 焦。
(2)潮汐发电产生的电能通过电网输送到某同学家中。他家电能表上月末记录的示数是218.6千瓦时,本月末示数如图所示,这个月他家用电 100 千瓦时。他将电饭煲单独接入电路中正常工作30分钟,发现电能表指示灯闪了1600次,此过程中电饭煲的电功率为 1000 瓦。
【答案】(1)1.0×1010;(2)100;1000。
【分析】(1)根据效率公式进行计算;
(2)电能表读数时,最后一位是小数位;两次读数之差就是这段时间内消耗的电能,单位是千瓦时;
3200imp/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表指示灯闪烁3200次,据此求出电能表指示灯闪了1600次消耗的电能,根据P求出电饭煲的电功率。
【解答】解:(1)本次退潮发电为:W电=ηW机械=50%×2.0×1010J=1.0×1010J;
(2)电能表本月与上月的读数差即为该月所消耗的电能,电能表的末尾是小数位;这期间该用户用电为:318.6kW•h﹣218.6kW•h=100kW•h;
(3)电能表指示灯闪了1600次消耗的电能为:
W0.5kW•h,
此过程中电饭煲的电功率为:
P1kW=1000W。
故答案为:(1)1.0×1010;(2)100;1000。
【点评】本题考查了效率公式、电能表的读数和有关电能表的计算、电功率公式的应用,属于基础题。
16.(2025秋•拱墅区校级期末)如图是小明家的电能表,计数器记录了他家月初、月末的耗电示数,则这个月他家总共消耗的电能为 95 kW•h。若电路中只有一个电热水壶工作3min,观察到电能表的指示灯闪烁了100次,该热水壶的电功率为1250W,这个电能表看不清楚的数据应该标的是 1600 imp/(kW•h)。
【答案】95;1600。
【分析】(1)电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数。②最后一位是小数。③单位kW•h。
(2)先求出电热水壶3min消耗的电能,然后求出电能表的规格(每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁的次数)。
【解答】解:(1)电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数。②最后一位是小数。③单位kW•h。
由图可知,月初电能表示数为12519.6kW•h,月末电能表的示数为12614.6kW•h;
这个月他家消耗的电能为:12614.6kW•h﹣12519.6kW•h=95kW•h;
(2)已知该热水壶的电功率P=1250W=1.25kW,由P可得,电热水壶3min消耗的电能为:W=Pt=1.25kWh=0.0625kW•h;
由题知,电路中消耗0.0625kW•h的电能时,电能表指示灯闪烁了100次,
则消耗1kW•h的电能时,电能表指示灯闪烁的次数:N1600imp/kW•h。
故答案为:95;1600。
【点评】本题考查对电能表各参数的理解以及电功率和电能的计算,关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用,还要知道各物理量单位的换算。
17.(2024秋•镇海区期末)小科观察到家用电能表的情况如图所示。从原来票据上查出上月电能表的示数是811.6kW•h。若按0.5元/(kW•h)计费,小科家本月应缴电费 60 元;当小科家只有一盏电灯工作时,3min内转盘正好转过5圈,则该灯泡消耗的电能是 7200 J:若小科家中目前有200W的电视机一台,700W的电饭锅一只,根据电能表规格小科家最多还可接“220V 40W”的电灯 5 盏。
【答案】60;7200;5。
【分析】(1)电能表参数:kW•h及下面的数字﹣﹣表示至目前为止消耗的电能,即从电能表开始使用到现在用了多少kW•h的电,根据计费和电能得到本月应缴电费;
(2)2500r/kW•h﹣﹣表示的是消耗1kW•h的电能,转盘转动2500转,根据转数和参数得到灯泡消耗的电能;
(2)根据P=UI得到此电能表允许同时使用用电器的最大功率,由其它用电器的功率得到还可以同时使用的用电器的功率,一盏灯泡功率为40W,从而得到同时使用灯泡盏数。
【解答】解:(1)电能表示数为931.6kW•h,而上月电能表示数是811.6kW•h,故本月用电931.6﹣811.6=120kW•h.按0.5元/(kW•h)计费,应缴电费120kW•h×0.5元/(kW•h)=60元。
(2)转盘是消耗1kW•h电能转动2500转,3min内转盘转5圈,
耗电为W0.002kW•h=0.002×3.6×106J=7200J。
(3)此电能表允许同时使用用电器的最大功率为:
P=UI=220V×5A1100W,
故还可以同时使用的用电器的功率为:
W1=1100W﹣700W﹣200W=200W,
而一盏灯泡功率为40W,故还可以同时使用灯泡盏数n5盏。
故答案为:60;7200;5。
【点评】有电能表的电功率计算,要注意单位。电功率用kW做单位,时间用h做单位时,算出的电功单位是kW•h;电功率用W做单位,时间用s做单位时,算出的电功单位是J,换算关系是1kW•h=3.6×106J。
18.(2024秋•游仙区校级期末)刚关闭家中其他用电器,只用一个“220V,1210W”电水壶烧水,使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下),用时2min,如图所示的电能表刚好转过100r,则水吸收的热量是 3.36×105 J,家庭电路的实际电压为 200 V。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】3.36×105;200。
【分析】(1)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)根据电能表指示灯闪烁次数与“3000r/(kW•h)”的关系,求得电能表在2min内消耗的电能,再根据P求得电功率;根据P求出电水壶的电阻,再根据P求出此时家庭电路的实际电压。
【解答】解:1标准大气压下水的沸点是100℃,则质量为1kg、初温为20℃的水吸收的热量为:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
电能表的转盘转过100转消耗的电能为:
,
所用时间,
该电热水壶的实际功率为:
;
热水壶的规格为“220V,1210W”,其电阻为:
,
根据可知,家庭电路的实际电压为:
。
故答案为:3.36×105;200。
【点评】本题考查了吸热公式、有关电能表的计算和电功率公式的应用,有一定的难度。
(
题型
3-电池容量问题
)(热个身先~~~)
19.(2024秋•余姚市期末)我国航空公司规定:额定能量不超过0.1kW•h的个人用便携式电子设备及备用电池无需批准即可作为手提行李登上客机。以下设备不符合上述要求的是( )
A.额定电压3.7V,电池容量2000mAh的电话手表
B.额定电压3.7V,电池容量6600mAh的手机
C.额定电压3.7V,电池容量30000mA﹣h的充电宝
D.额定电压14.4V,电池容量6000mAh的笔记本电脑
【答案】C
【分析】根据W=UIt计算电子设备存储的电能,根据允许携带的电子设备储的电能确定答案。
【解答】解:0.1kW•h=100Wh,
A、额定电压是3.7V、电池容量是2000mAh的电话手表储存的电能:W=UIt=3.7V×2000×10﹣3Ah=7.4Wh<100Wh,故A符合;
B、额定电压是3.7V、电池容量是6600mAh的手机储存的电能:W=UIt=3.7V×6600×10﹣3Ah=24.42Wh<100Wh,故B符合;
C、额定电压是3.7V、电池容量是30000mAh的充电宝储存的电能:W=UIt=3.7V×30000×10﹣3Ah=171Wh>100Wh,故C不符合;
D、额定电压14.4V,电池容量6000mAh的笔记本电脑储存的电能:W=UIt=14.4V×6000×10﹣3Ah=86.4Wh<100Wh,故D符合。
故选:C。
【点评】本题考查电功公式的灵活运用,属于基础题。
20.(2025秋•上虞区月考)如图所示是某型号手机电池的铭牌(××信息未标明),该手机正常通话时平均电流为100mA,待机时平均电流为10mA,下列说法错误的是( )
电池型号:
标称电流:3.7V
充电限制电压:4.2V
电池容量:xxmAh/6.29Wh
执行标准:GB/T18287﹣2000
A.该手机电池的容量也可以标记为1700mAh
B.该手机电池理论上只能维持连续正常通话15h
C.该手机电池理论上可让手机待机一周左右
D.电池的电极设计为向里凹陷,可以防止电池与硬币等金属物体接触引起短路
【答案】B
【分析】(1)知道该电池的电压和它充足电后所储存的电能,根据Q=It求出电荷量即手机电池的容量;
(2)已知电荷量和手机正常通话时的平均电流,根据I即可求出它正常通话的时间;
(3)已知电荷量和手机待机时的平均电流,根据I即可求出它正常待机的时间;
(4)像硬币、钥匙等金属物体都属于导体,与电源接触都有可能引起短路。
【解答】解:A、由铭牌数据可知,该手机电池充足电后所储存的能量W=6.29Wh,
由W=UIt=UQ得,该手机电池的容量:Q=It1.7Ah=1700mAh,故A正确;
B、手机正常通话时平均电流I=100mA,
由I得,该手机电池理论上只能维持连续正常通话时间:t17h,故B错误;
C、手机待机时平均电流I′=10mA,
由I得,该手机电池理论上可让手机待机时间:t′170h≈7.08天≈1周,故C正确;
D、电极处略有凹陷,可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起短路,而损坏电池,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查电能的计算、电流定义公式的灵活运用和短路问题,要学会认识手机铭牌,关键是从题目所给信息中找到有用的数据,解题过程中还要注意单位的统一。
21.(2026•滨江区二模)节能减排,绿色出行,电动汽车已被广泛使用。电池是电动汽车的核心。电动汽车的充电模式通常有慢充和快充两种。某电动汽车的部分参数如表:
整车质量
电池容量
电池能量密度
1800kg
60kW•h
0.15(kW•h)/kg
(1)电动机是电动汽车的动力来源,它的工作原理是 C (填字母)。
A.电磁感应
B.电流周围存在磁场
C.通电线圈在磁场中转动
(2)采用快充模式给电池充电时,为了避免导线过热,快充线宜选用横截面积较 大 (选填“大”或“小”)的导线。
(3)该车在快充模式下,使其从10%的电量充到90%的电量,共需0.8小时,求快充的功率为 60 千瓦。
【答案】(1)C;(2)大;(3)60。
【分析】(1)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用;
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt分析解答;
(3)算出充电获得的电能,由P算出充电功率.
【解答】解:(1)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,即通电线圈在磁场中转动,故选C;
(2)快充电流大,根据焦耳定律Q=I2Rt,要减少导线发热需要减小导线电阻;导体材料、长度相同时,横截面积越大电阻越小,因此选横截面积较大的导线。
(3)充电获得的电能W=(90%﹣10%)×60kW•h=48kW•h,
充电功率为:P60kW。
故答案为:(1)C;(2)大;(3)60。
【点评】本题考查了电动机的工作原理、焦耳定律以及电功率公式的理解和应用。
22.(2026春•西湖区校级月考)如图所示为一款具有反向充电技术的手机,其手机电池参数如表,对外充电时最大输出功率为40W,最多能输出总电能的50%。甲手机电池充满电储存的电能为 0.02 kW•h,图中甲手机正对乙手机充电,此时甲手机相当于 电源 (填“电源”或“用电器”),按最大输出功率最多能对乙手机充电 0.25 h。
充电功率
210W
标称电压
4V
电池容量
5000mA•h
【答案】0.02;电源;0.25。
【分析】(1)由表格数据可知标称电压和电池容量,根据W=UIt求出甲手机电池充满电储存的电能,手机对外充电时最大输出功率为40W,最多能输出总电能的50%,根据P求出甲手机按最大输出功率对乙手机充电时的最多充电时间;
(2)电路中,消耗电能的装置是用电器,提供电能的装置是电源。
【解答】解:(1)甲手机电池充满电储存的电能:
W=UIt=4V×5000×10﹣3A×1h=20W•h=0.02kW•h,
因手机对外充电时最大输出功率为40W,最多能输出总电能的50%,
所以,据P可得,甲手机按最大输出功率对乙手机充电时,最多充电时间:
;
(2)甲手机对乙手机充电时,甲手机提供电能,相当于电源。
故答案为:0.02;电源;0.25。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用和电路的组成,从表格中获取有用的信息是关键。
23.(2025秋•镇海区期末)某品牌果汁杯相关铭牌参数如图所示。其内置一个电动机,电动机通过金属杆带动刀片旋转,将水果打成果汁,工作一段时间机身红灯会闪烁,电动机暂停工作,等红灯熄灭又可继续使用。请回答:
产品名称:果汁杯
产品型号:Hz﹣311
电池电压:8V
电池容量:5200mAh
额定功率:120W
容量:450mL
(1)电动机的工作原理是 通电导体在磁场中受力运动 。
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流为 15 A。
(3)打果汁时,电动机线圈电阻为0.1Ω,电动机输出的机械功率是 97.5 W。
【答案】(1)通电导体在磁场中受力运动;(2)15;(3)97.5。
【分析】(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。
(2)根据P=UI算出电动机正常工作时通过线圈的电流;
(3)电动机工作时将电能转化为机械能和内能,先根据P热=I2R算出发热功率,用总功率减去发热功率即为电动机输出的机械功率。
【解答】解:(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。
(2)根据P=UI得,电动机正常工作时通过线圈的电流:;
(3)电动机的发热功率:
P热=I2r=(15A)2×0.1Ω=22.5W,
电动机输出的机械功率:
P机械=P﹣P热=120W﹣22.5W=97.5W
故答案为:(1)通电导体在磁场中受力运动;(2)15;(3)97.5。
【点评】此题考查了电动机的工作原理、电功率计算公式的应用。
24.(2025•浙江模拟)如图是快递分拣机器人,可以实现扫码、称重和分拣功能。在物流行业有广泛的应用。
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
4000mAh
(1)分拣机器人载着包裹匀速行驶时,以机器人为参照物,包裹是 静止 的。
(2)如表所示是机器人铭牌上的部分参数。电池容量4000mAh是指当工作电流为4000mA时,能持续供电1h。若充满电后,所有电能用于正常工作,则可供机器人持续正常工作 2 h。
(3)机器人设有自动充电功能,当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为36N,为确保机器人能顺利返回充电,需要充电时,机器人离充电座不能超过 240 m。(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)
【答案】(1)静止;
(2)2;
(3)240。
【分析】(1)物体相对于参照物的位置没有变化,是静止的。
(2)充满电后,根据W=UIt得出电池储存的电能,根据W=Pt得出可供机器人持续正常工作的时间;
(3)根据效率公式得出机器人返回过程中克服摩擦力做到功,由W=fs得,机器人离充电座的距离。
【解答】解:
(1)分拣机器人载着包裹匀速行驶时,以机器人为参照物,包裹的位置没有变化,所以包裹是静止的。
(2)充满电后,电池储存的电能W=UIt=15V×4A×3600s=216000J
根据W=Pt得出可供机器人持续正常工作的时间
(3)机器人返回过程中克服摩擦力做到功为W'=W×10%×40%=216000J×10%×40%=8640J
机器人离充电座的距离。
故答案为:(1)静止;
(2)2;
(3)240。
【点评】本题考查电功和电能的计算,是一道综合题。
25.(2024秋•义乌市校级期末)12月25日杭绍多式联运血液无人机运输项目启动首飞,架起空中生命通道,为医疗急救赢得宝贵时间。如图是某品牌无人机,由锂电池供电,采用4个电动机带动旋翼转动,如表是部分飞行参数,若空气阻力忽略不计。
指标
参数
质量
1100克
每个电动机
额定电压
10伏
额定电流
5安
电池容量
5000mAh
(1)无人机飞行时,4个电动机正常工作时的总电功率为 200W 。
(2)若无人机正常工作时电量不能低于20%,则该无人机在充满电的情况下能正常飞行 0.2 小时。
【答案】(1)200W;(2)0.2。
【分析】(1)每个电动机的额定电压为10V,额定电流为5A,根据P=UI得出每个电动机的功率,进而得出4个电动机正常工作时的总电功率;
(2)电池容量为5000mAh,正常工作时电量不能低于20%,意味着可以使用80%的电量,据此得出可使用的电量;无人机四个电动机并联,根据并联电路的电流特点得出正常工作时的总电流,根据Q=It得出该无人机在充满电的情况下能正常飞行时间。
【解答】解:
(1)每个电动机的功率:P=UI=10V×5A=50W,
4个电动机正常工作时的总电功率为:P总=4P=4×50W=200W;
(2)电池容量为5000mAh,正常工作时电量不能低于20%,意味着可以使用80%的电量,即可使用的电量为Q=5000mAh×80%=4000mAh,
因为功率的单位是瓦特,时间的单位是小时,电流的单位是安培,将mAh转换为Ah,Q=4000mAh=4Ah,
无人机四个电动机并联,正常工作时的总电流为:I总=4I额=4×5A=20A,
该无人机在充满电的情况下能正常飞行时间:。
故答案为:(1)200W;(2)0.2。
【点评】本题考查电能的有关计算,有一定难度。
26.(2025秋•余姚市期中)随着生活水平的提高,扫地机器人逐渐进入普通家庭。如图所示,它的具体信息见表格。(带*的物理量不做考察要求)
扫地机器人自身总质量
最大集尘量
电池容量*
额定功率*
三个轮子与地面的总接触面积
3kg
1kg
2000mA•h
30W
10cm2
(1)该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m,此机器人清扫地面时运动的速度为多大?
(2)该扫地机器人集满灰尘静止时,对水平地面的压强是多少?
【答案】(1)该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m,此机器人清扫地面时运动的速度为0.3m/s。
(2)该扫地机器人集满灰尘静止时,对水平地面的压强是40000Pa。
【分析】(1)该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m,根据速度公式计算此机器人清扫地面时运动的速度;
(2)该扫地机器人集满灰尘静止时的对水平面的压力等于自身重力,根据G=mg计算其重力,根据压强公式计算对水平地面的压强。
【解答】解:(1)该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m,此机器人清扫地面时运动的速度为v0.3m/s;
(2)该扫地机器人集满灰尘静止时的对水平面的压力等于自身重力,该扫地机器人集满灰尘静止时的重力F=G=mg=(3kg+1kg)×10N/kg=40N,
对水平地面的压强是p40000Pa。
答:(1)该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m,此机器人清扫地面时运动的速度为0.3m/s。
(2)该扫地机器人集满灰尘静止时,对水平地面的压强是40000Pa。
【点评】本题考查重力公式、压强公式、速度公式的灵活运用。
27.(2024•东阳市二模)我国新能源汽车年产销售全球占比已超过60%。国产某品牌新能源汽车的部分信息如下:
制造年月:2022年02月
驱动电机型号:××7005BEV1
电池容量:36kW•h
车身尺寸:长宽高:4840/1950/1560(mm)
续航版本:300公里四驱性能版
交流充电桩功率:7千瓦
车身质量:2400kg
轴距:2930(mm)
(1)若该汽车停在水平地面时,每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2,则汽车对地面的压强为多少?
(2)该车某次行驶时平均车速为36km/h,用时10分钟,则汽车行驶了多少距离?
(3)若该汽车的电量显示为30%,假设交流充电桩充电功率为7千瓦不变,则该车充满电需要多少时间?
【答案】(1)汽车对地面的压强为120000Pa;
(2)汽车行驶的距离为6km;
(3)该车充满电需要的时间为3.6h。
【分析】(1)由F=G=mg得到汽车对水平地面的压力,由压强公式得到汽车对地面的压强;
(2)由速度公式得到汽车行驶的距离:
(3)由P得到该车充满电需要的时间。
【解答】解:(1)汽车对水平地面的压力F=G=mg=2400kg×10N/kg=24000N,
汽车轮胎与地面的总接触面积S=4×0.05m2=0.2m2,
汽车对地面的压强P120000Pa;
(2)汽车行驶的距离s=vt=36km/hh=6km;
(3)该车充满电需要的时间t3.6h。
答:(1)汽车对地面的压强为120000Pa;
(2)汽车行驶的距离为6km;
(3)该车充满电需要的时间为3.6h。
【点评】本题考查重力公式、压强公式、速度公式和电功率公式的应用,考查公式较多,难度中等。
(
课堂练习
)
28.(2025秋•越城区校级月考)小科家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一台,按照每度电0.5元的计费标准,让这三台用电器单独正常工作1小时、将它们耗电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列说法正确的是( )
A.这三台用电器正常工作时,它们的额定功率相同
B.这三台用电器正常工作时,通过电烤箱的电流最大
C.在一个月内,电烤箱的耗电费用比电饭锅多
D.这三台用电器中,电烤箱的额定电压最大
【答案】B
【分析】(1)由柱状图可知,正常工作1小时,电烤箱的用电费用最高,根据电费的单价一定可知电烤箱消耗的电能最多,根据P可知三者的电功率关系;
(2)根据由W=UIt可知通过三者的电流关系;
(3)由W=Pt可知用电器消耗电能的多少与用电器的电功率和工作时间都有关;
(4)用电器正常工作时的电压和额定电压相等。
【解答】解:A.由柱状图可知,正常工作1小时,电烤箱需要交纳的电费最多,电价一定,电烤箱消耗的电能最多,由可知,电烤箱的电功率,即额定电功率最大,故A错误;
B.由柱状图可知,正常工作1小时,电烤箱需要交纳的电费最多,电价一定,电烤箱消耗的电能最多,由W=UIt可知,通过电烤箱的电流最大,故B正确;
C.因一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间不知,根据无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能,所以无法比较耗电费用的多少,故C错误;
D.由题意额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一台可知,三台用电器额定电压大小相等,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对额定电压、电功公式和电功率公式的理解与掌握,从柱状图中获取有用的信息是解题的关键。
29.(2024秋•温州校级月考)某吸尘器的额定功率是800W,它表示( )
A.该吸尘器工作时做功为800J
B.该吸尘器工作时消耗电能800W
C.该吸尘器正常工作时,1秒钟消耗的电能是800J
D.该吸尘器正常工作时,1秒钟消耗的电能是800W
【答案】C
【分析】电功率是指电流在单位时间内做功的多少,它是表示电流做功快慢的物理量。
【解答】解:吸尘器的额定功率是800W,表示该吸尘器正常工作时,1秒钟消耗的电能是800J,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电功率的物理意义,属于基础题目。
30.(2025•宁海县校级模拟)小易家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为70.3kW•h
B.电能表是直接测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作30min,则电能表的圆盘转了1800转
D.这个电能表的额定功率为2200W
【答案】C
【分析】(1)利用电能表两次示数差求出这段时间内消耗的电能,注意:电能表读数时最后一位是小数、单位为kW•h;
(2)电能表是直接测量消耗电能(电功)的仪表;
(3)利用W=Pt求电热水器正常工作30min消耗的电能,而3600r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3600转,据此求电能表转盘转的圈数;
(4)知道电能表的工作电压、平时工作允许通过的最大电流,利用P=UI求电能表允许接入的用电器的最大电功率。
【解答】解:A、小易家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW•h﹣8543.2kW•h=90.3kW•h,故A错误;
B、电能表是直接测量消耗电能的仪表,不是直接测量电功率的,故B错误;
C、3600r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转过3600r,
只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作30min,消耗的电能为W=Pt=lkW h=0.5kW•h;
则电能表的圆盘转过的圈数:
n=0.5kW•h×3600r/(kW•h)=1800r,故C正确。
D、电能表的工作电压为220V、平时工作允许通过的最大电流为10A,
电能表允许接入的用电器的最大电功率P最大=UI最大=220V×10A=2200W,该电功率并非是电能表的额定功率,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电能表的作用、消耗电能和电功率的计算,关键是电能表参数含义的理解与掌握。
31.(2025春•钱塘区校级期中)小正同学在学习了电与磁的有关知识后,对自己家中的电路连接非常感兴趣。
(1)照明电路中火线与零线间的电压是 220 伏;正常情况下人体安全电压不超过 36 伏。
(2)他还知道了家庭电路中许多器材的用途,如记录电路消耗的电能用 电能表 。
【答案】(1)220;36;(2)电能表。
【分析】(1)根据常见的电压值分析;
(2)电能表测量电能。
【解答】解:(1)家庭电路的电压为220V,即火线与零线间的电压是220V,正常情况下人体安全电压不超过36V。
(2)电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪表。
故答案为:(1)220;36;(2)电能表。
【点评】本题考查了常见的电压值、电能表的作用,属于基础题。
32.(2024秋•三台县期末)小明观察到家里的电能表的表盘如图所示,他想检测该电能表是否准确,他用电压表测得电路电压为220V,将标有“220V 1200W”字样的电热水壶接入电路中,只让电热水壶工作,通过计算可知1h后电能表读数应为 108.8 kW•h。如果该电热水壶正在给3L水加热,水温从60℃到烧开(一标准大气压),已知加热效率为80%,则加热时间为 525 s。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3。
【答案】108.8;525
【分析】根据W=Pt求出电热水壶1h消耗的电能,加上电能表原来的读数即为后来的读数;
根据密度公式求出3L水的质量,根据Q吸=cmΔt求水吸收的热量;根据效率公式求出消耗的电能,根据P求出加热需要的时间。
【解答】解:由可得,电热水壶正常工作1h消耗的电能:W1=Pt=1.2kW×1h=1.2kW•h,
电能表读数时,最后一位是小数,电能表原来的示数是107.6kW•h,
则1h后电能表示数107.6kW•h+1.2kW•h=108.8kW•h;
由知道,水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3=3kg,
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,则水升高的温度Δt=100℃﹣60℃=40℃,
所以水吸收的热量:,
由η可知,电水壶消耗的电能:,
由知道,加热所用的时间:。
故答案为:108.8;525。
【点评】本题考查电热的综合计算,难度一般。
33.(2026春•温州月考)如图是小宇设计的太阳能长凳,长凳旁边有充电插头可为手机充电,还有加热功能。
(1)长凳内装有电热丝,能在冬天为凳子加热,是通过 热传递 方式来改变内能。
(2)小宇要用智能长凳给手机充电,手机电池上“容量”参数1000mA•h(“毫安时”),手机使用时电压恒为4V,一次充电最多可储存的能量为 14400 J。
(3)长凳上的太阳能电池板(面积为0.5m2),若晴天太阳辐射功率约为1000W/m2,若此时电池板输出的电功率为90瓦,则其光电转换效率为 18% 。
【答案】(1)热传递;(2)14400;(3)18%。
【分析】(1)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;
(2)利用W=UIt=UQ求电池一次充电最多可储存的电能;
(3)已知太阳光照射到地面时的辐射功率和电池板的面积,可以得到太阳能电池板接收到的总功率;电池板的输出功率与总功率之比就是转换效率。
【解答】解:(1)冬天,电热丝放出热量,凳子吸收热量,温度升高,内能增加,是通过热传递方式来改变内能;
(2)一次充电最多可储存的能量为:W=UIt=UQ=4V×1000mA•h=4V×1A×3600s=14400J;
(3)太阳能电池板接收到的总功率P总=1000W/m2×0.5 m2=500W,
太阳能电池板平均输出功率P出=90W,
所以光电转换效率为η100%100%=18%。
故答案为:(1)热传递;(2)14400;(3)18%。
【点评】本题考查了改变物体内能的方式、电能的计算,属于中档题。
34.(2025秋•象山县校级期末)充电宝具有充电和供电功能,其内部单节锂电芯的输出电压为3伏—5伏,如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变。
(1)在保障输出电压3伏—5伏不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是 并联 (选填“串联”或“并联”);
(2)手机电池标称容量“2000毫安时”,与手机相匹配的充电宝标称容量“10000毫安时”,用充电宝给耗尽电的该手机充满电,理论上能充电 5 次。
【答案】故答案为:(1)并联;
(2)5。
【分析】(1)电池组串联时,总电压等于各节电池的电压之和;电池组并联时,总电压与各节电池的电压相同,据此判断;
(2)根据充电宝的容量和电池容量可计算理论上的充电次数。
【解答】解:(1)由于充电宝的输出电压保持相对固定,如果电芯并联,则输出电压不变。所以要想增大储电量,应将多节锂电芯并联连接在一起。
(2)理论上充电宝可充电的次数
n5次。
故答案为:(1)并联;
(2)5。
【点评】本题以常见的充电宝为内容,考查了电池组的连接方式的判断,难度不大
35.(2024秋•游仙区校级期末)手机已成为人们沟通交流、生活娱乐的重要工具,如图是某充电宝充电线的三个插头,可同时为三部型号不同的手机充电,则这三部手机的连接方式是 并联 (选填“串联”或“并联”)。若某型号手机的电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mA•h,充满电后,大约储存了 39960 J的化学能。
【答案】并联;39960。
【分析】(1)根据串联、并联电路的特点判断三部手机同时充电时的连接方式;
(2)根据W=UIt求出手机电池充满电后能储存的化学能。
【解答】解:(1)如图所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电,如果3部手机同时充电,它们互不影响,则这三部手机的连接方式是并联的;
(2)手机电池充满电后能储存的化学能等于消耗的电能,为:W=UIt=3.7V×3000×10﹣3A×1×3600s=39960J。
故答案为:并联;39960。
【点评】本题考查电路的组成、电功公式的灵活运用,能否正确选择数据用于计算电能是解题的关键。
36.(2024•上城区校级三模)近年来国产电动汽车发展迅猛,如图为某型号电动汽车,其电池容量为450A•h,输出电压为100V。当电动机工作时,把电能的80%转化为机械能,之后需重新充电。(已知
(1)该汽车以额定功率9.6kW在水平公路上匀速行驶,当速度为36km/h时,求所受平均阻力。
(2)该汽车充满电后,在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶多长时间?
(3)实际行驶过程中,使用空调、内部线路电阻发热等而让电能转化为机械能的效率降低。若把以上电阻等效为一个定值电阻,该电阻发热的功率为1000W,通过电阻的电流为5A,则该定值电阻的阻值为多大?
(4)燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为机械能的效率为25%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供机械能,燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油?(结果保留一位小数)
【答案】(1)当速度为36km/h时,汽车所受平均阻力为960N;
(2)该汽车充满电后,在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶3.75h;
(3)该定值电阻的阻值为40Ω;
(4)与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供机械能,燃油汽车需要燃烧11.3kg的汽油。
【分析】(1)因为汽车匀速行驶,牵引力等于阻力,根据PFv求出汽车受到的阻力;
(2)根据W=UIt求出电池储存的电能,利用η求出电能转化的机械能,根据P求出行驶的时间;
(3)根据P=I2R求出定值电阻的阻值;
(4)根据效率公式求出燃油完全燃烧需要放出的热量,根据Q放=mq求出需要完全燃烧汽油的质量。
【解答】(1)汽车的速度v=36km/h=10m/s,汽车的功率为P=9.6kW=9600W,因为汽车匀速行驶,牵引力等于阻力,由PFv可得:
f=F960N;
(2)电池的总电能为:
W=UIt=100V×450A×3600s=1.62×108J,
根据η可知,电能转化的机械能为:
W机=ηW=80%×1.62×108J=1.296×108J,
由P可得,行驶时间为:
t1.35×104s=3.75h;
(3)由P=I2R可得,定值电阻的阻值为:
R40Ω;
(4)由η可知,燃油完全燃烧需要放出的热量:
Q放5.184×108J,
需要完全燃烧汽油的质量为:
m11.3kg。
答:(1)当速度为36km/h时,汽车所受平均阻力为960N;
(2)该汽车充满电后,在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶3.75h;
(3)该定值电阻的阻值为40Ω;
(4)与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供机械能,燃油汽车需要燃烧11.3kg的汽油。
【点评】本题是一道力热综合题,主要考查功和功率公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式以及电功和电功率公式的应用,题目综合性较强,有一定的难度。
37.(2025•宁波一模)2022年世界杯足球赛于11月21日至12月18日在卡塔尔举行,如图甲是赛事的吉祥物——“La′eeb”,市面上出现了一些会发光的“La′eeb”,内部是一种LED灯。
型号:S﹣LM16
额定容量:800mAh
标定电压:3.7V
执行标准:GB31241﹣2018
生产日期:2022.9.10
LED灯两端电压(V)
流过LED灯电流(mA)
LED灯的颜色
1.8
20
红
1.9
20
黄
2.0
20
蓝
(1)根据表中数据,当LED灯发出红光时,消耗的电功率是多少瓦?
(2)有一款发光“La′eeb”内部的电路如图乙所示,其中电阻R为90欧姆,电路中的充电电池的铭牌如表(且充电与供电时电压保持不变)。闭合开关后,当电路中的电流为20毫安时,电池充满电最多可用 40 小时;
(3)通过计算说明此时在电池的标定电压下LED灯发出什么颜色的光?
【答案】(1)当LED灯发出红光时,消耗的电功率是0.036W;
(2)40;
(3)在电池的标定电压下LED灯发出黄颜色的光。
【分析】(1)根据表格数据可知LED灯发出红光时其两端的电压和通过的电流,利用P=UI求出此时LED灯消耗的电功率;
(2)根据表格数据可知电池充满电时的容量,当电路中的电流为20毫安时,根据I求出电池充满电最多可用的时间;
(3)在电池的标定电压下,电路中的电流为20mA,根据欧姆定律求出电阻R两端的电压,利用串联电路的电压特点求出此时LED灯两端的电压,然后根据表格得出在电池的标定电压下LED灯发出什么颜色的光。
【解答】解:(1)由表格数据可知,当LED灯发出红光时,其两端的电压U1=1.8V,通过的电流I=20mA=0.02A,
则此时LED灯消耗的电功率:P=U1I=1.8V×0.02A=0.036W;
(2)由表格数据可知,电池充满电时的容量Q=800mAh,
由I可得,当电路中的电流为20毫安时,电池充满电最多可用的时间:t40h;
(3)在电池的标定电压下,电路中的电流I=0.02A,
由I可得,电阻R两端的电压:UR=IR=0.02A×90Ω=1.8V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时LED灯两端的电压:U2=U﹣UR=3.7V﹣1.8V=1.9V,
由表格可知,在电池的标定电压下LED灯发出黄颜色的光。
答:(1)当LED灯发出红光时,消耗的电功率是0.036W;
(2)40;
(3)在电池的标定电压下LED灯发出黄颜色的光。
【点评】本题考查了电功率公式和串联电路的特点、欧姆定律、电流定义式的应用等,从表格中获取有用的信息是关键。
(
课后练习
)
38.(2025秋•永康市校级期末)在如图所示的家用电器中,正常工作时的电功率最接近15W的是( )
A.空调 B.微波炉
C.洗衣机 D.台灯
【答案】D
【分析】根据常见家庭用电器的额定功率进行选择,电功率为15W的用电器属于小功率用电器。
【解答】解:A.家用空调器的功率约等于1000W以上,故A不符合题意;
B.微波炉正常工作时的电功率约等于500W~1000W,故B不符合题意;
C.洗衣机的功率约为600W,故C不符合题意;
D.台灯的功率在15W左右,故C符合题意;
故选:D。
【点评】对各种物理量的估算:需要凭借生活经验、需要简单的计算;物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一。
39.(2025秋•柯桥区期末)元旦三天假期,小柯一家外出旅游,出门前和回家后两次查看电能表示数(如图所示)。发现耗电量较大,检查后发现除电冰箱在正常工作外,还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是( )
A.电能表测量的是电路中电功率的大小
B.电能表允许通过的最小电流为10A
C.除了电冰箱在正常工作,忘记关闭的电器可能是空调
D.小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820kW•h
【答案】C
【分析】(1)电能表是测量消耗电能(电功)的仪表;
(2)“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(该电流条件下,电能表计量最准确),20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流;
(3)电能表读数时,注意:电能表的最后一位数是小数,计数单位是kW•h;出门这段时间小柯家消耗的电能等于前后电能表的示数之差;
利用P计算电路中用电器的总电功率,据此确定除了电冰箱在正常工作,忘记关闭的电器是否是空调。
【解答】解:A、电能表测量的是电路中消耗的电能,不是电功率,故A错误;
B、“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(该电流条件下,电能表计量最准确),不是电能表允许通过的最小电流,故B错误;
CD、电能表的最后一位数是小数,计数单位是kW•h;出门前、回家后电能表示数为1387.5kW•h、1469.5kW•h,小柯家在元旦三天假期内消耗的电能:W=1469.5kW•h﹣1387.5kW•h=82kW•h,
电路中用电器的总电功率:
P1.14kW,
电冰箱的功率约为200W,空调的功率约为1000W,据此确定除了电冰箱在正常工作,忘记关闭的电器是空调,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查电能表的读数、消耗电能和电功率的计算,明确电能表相关参数的含义是关键。
40.(2024秋•北仑区期末)如图所示分别是小科家上月初和上月末电能表的表盘示数,下列选项正确的是( )
A.该电能表允许通过的最大电流为20A
B.电能表的表盘转1转,说明电路中消耗了600kW•h的电能
C.小科家上月消耗的电能为911kW•h
D.电能表的表盘转得越快,电能表所在电路消耗电能越多
【答案】A
【分析】(1)由电能表参数可知该电能表的最大电流;
(2)600r/kW•h表示电路每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转600r;
(3)电能表读数时,最后一位是小数,单位是kW•h。根据电能表前、后的读数查可得小科家上月消耗的电能;
(4)电功率表示电流做功的快慢。
【解答】解:A、由图可知,该电能表允许通过的最大电流是20A,故A正确;
B、600r/kW•h表示电路每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转600r,
即电能表的表盘转600转时,说明电路中消耗了1kW•h的电能,故B错误;
C、小科家上月消耗的电能为W=5637.8kW•h﹣5546.7kW•h=91.1kW•h,故C错误;
D、电能表的表盘转得越快,电能表所在电路消耗电能越快,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电能表的使用,明确相关参数的含义是关键。
41.(2025春•北仑区期末)电动汽车作为绿色低碳的重要领域,是我国实现“碳达峰”目标的关键举措之一。
(1)电动汽车以电池作为能量进行驱动,因此电池容量大小(容量=电流×放电时间)决定了汽车行驶距离的大小,电池容量越大,汽车行驶越远。为增大电池容量,应将多个单电池 串联 (填“串联”或“并联”)后组成电池包。
(2)充电桩可以为电动汽车充电,当充电桩工作时,充电桩相当于电路中的 电源 。
【答案】(1)串联;(2)电源。
【分析】(1)在串联电路中,总电压等于各电压之和;
(2)在电路中提供电能的装置是电源。
【解答】解:(1)在串联电路中,多个电池串联会增大电池的总容量;
(2)充电桩在电路中提供电能,相当于电路中的电源。
故答案为:(1)串联;(2)电源。
【点评】本题考查电路的构成,属于基础题目。
42.(2025•拱墅区校级二模)扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的15%时,机器人会主动寻找充电器充电。某扫地机器人的部分参数如下表一:(电池容量指放电电流与放电总时间的乘积)
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
<50dB
(1)机器人工作时,主机内部的气压 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。
(2)该机器人正常工作时的电流为 2.5 A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 51 min。
【答案】(1)小于;
(2)2.5;51。
【分析】(1)由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小;
(2)知道额定电压和额定功率,根据I求出机器人正常工作时的电流;先算出消耗的电池容量Q=Q总﹣Q余,再利用t求出连续正常工作的最长时间。
【解答】解:(1)由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小可知,机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,
在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒,故主机内部的气压小于大气压而产生吸力;
(2)由P=IU得,机器人正常工作时的电流:
I2.5A,
充满电后的电池容量Q总=2500mAh,下一次自动充电前的电池容量:
Q余=ηQ总=15%×2500mAh=375mAh,
消耗的电池容量:
Q=Q总﹣Q余=2500mAh﹣375mAh=2125mAh,
正常工作时的电流:
I=2.5A=2500mA,
由I得,连续正常工作的最长时间:
t0.85h=51min。
故答案为:
(1)小于;
(2)2.5;51。
【点评】本题涉及到力学、电学等物理知识,是一道综合性题目,学生要熟练掌握相关公式,理解电池容量的含义和效率公式的应用是关键。
43.(2025秋•上城区校级期中)小科的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pro极光闪蝶色手机,细心观察的小科发现手机电池上标有“电压3.7V,容量3500mA•h”的字样,则它充满电后存储的电能为 46620 J,经查,该手机的待机电流为20mA,则该手机最长待机时间为 175 h。如果将此电池电量全部用完,然后停下家里其它用电器,只给手机充电,充满后发现标有“3000revs/(kW•h)”字样的电能表转了60转,则充电消耗的电能为 7.2×104 焦耳。
【答案】46620;175;7.2×104。
【分析】(1)由电池铭牌“电压3.7V,容量3500mA•h”,根据W=UIt可求出电池充满电后存储的电能;
(2)根据电流I可求出该手机最长待机时间;
(3)“3000revs/(kW•h)”所表示的物理意义:电路中的用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求出转盘转60转时,充电消耗的电能。
【解答】解:(1)电池充满电后存储的电能:W=UIt=3.7V×3500×10﹣3A×3600s=46620J;
(2)该手机最长待机时间t175h。
(3)“3000revs/(kW•h)”表示电路中的用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,
则电能表转盘转动60转消耗的电能:
WkW•h=0.02kW•h=。
故答案为:46620;175;7.2×104。
【点评】本题主要考查电功公式、电流定义式的应用,以及消耗电能的计算,其中理解容量3500mA•h是表示电流与时间的乘积是解题的关键。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/6/22 15:36:48;用户:俞蜀平;邮箱:orFmNt3rrUdcpC6MK1JahluKb_no@weixin.jyeoo.com;学号:25155137
(
第
1
页 共
31
页
)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。