3.6电能 同步练习（含解析）

电能
一、单选题
1.某同学自制了LED台灯，用电压为6伏的电源供电，正常工作电流为300毫安。那么，此LED台灯正常工作时的功率为(??
?)
。
A.1.8瓦
B.18瓦
C.180瓦
D.1800瓦
2.如图所示，2只相同的烧瓶，瓶塞上各插入1支温度计，瓶内装有电阻丝，电阻丝的阻值分别为R1、R2。在烧瓶中装入煤油或水(水的比热容已知)，两电阻丝接入相应电路，无法完成的实验是(???
)
A.?烧瓶中装入等质量的煤油，若R1B.?烧瓶中装入等质最的煤油，若R1C.?烧瓶中分别装入等质量的水和煤油，若R1=R2且串联，比较水和煤油的吸热能力
D.?烧瓶中分别装入等质量的水和煤油，若R1=R2且串联，粗略测量煤油的比热容
3.如图所示，ab和bc是两根电阻丝，若将a、b端接入某一恒定电压的电路时，功率是24W；若将b、c端接入同一电路中时，功率是12W，则a、c端接入该电路时，电功率是（???
）
A.?36W?????????????????????????????????????B.?12W?????????????????????????????????????C.?8W?????????????????????????????????????D.?4W
4.如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前两U形管内液面相平接通电源一分钟后，通过R1、R2电流分别为I1、I2则（??
）
A.?该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
B.?通电一段时间后，U形管A中液面的高度差比右侧的大
C.?I1=l2
，
A管中液面的高度差较小
D.?该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
5.用轻质的细线将4N的物体系在标有“3V0.5W”的小电动机上，当小电动机接在3V的电源上时，10s内将物体提升了1m。关于该过程，下列说法错误的是(???
)
A.?电流做了5J的功??????????????????????????????????????????????????B.?消耗了5J的电能
C.?只有4J的电能转化为机械能????????????????????????????????D.?只有4J的电能转化为其他形式能
6.家用吹风机既可吹热风也可吹冷风，如图甲所示是它的工作原理图。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是(???
)
A.?7040J???????????????????????????????B.?12320J???????????????????????????????C.?21120J???????????????????????????????D.?13200J
7.小明家的电热毯内的电阻丝断了，他爸爸把断了的电阻丝搭在一起，电热毯仍能使用，但不久搭接处又会烧断。搭接处烧断的原因是(???
)
A.?电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热
B.?电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热
C.?电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热
D.?电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热
8.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不那么热，这是因为(???
)
A.?通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能较少
B.?电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就不那么热
C.?通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多
D.?铜导线电阻较小，所以相同时间内它消耗的电能较少
9.小明利用图甲所示电路测量额定电压为2.5伏的小灯泡的电功率。当他观察到电压表的示数如乙图所示。要测量其额定功率，接下来他的操作应是(???
)
A.?眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向左移动
B.?眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向右移动
C.?眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向左移动
D.?眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向右移动
10.家用取暖器有“高”“低”两个档位，档位中的“高”“低”可以用电学中的哪个物理量来描述(???
)
A.?电功????????????????????????????????????B.?电功率????????????????????????????????????C.?电能????????????????????????????????????D.?电流
11.下列各用电器的功率与普通的电风扇功率最接近的是（
???）
A.?电饭锅?????????????????????????????????B.?空调?????????????????????????????????C.?电视机?????????????????????????????????D.?热水器
12.如下图所示为某家庭中的电能表的表盘图片，关于下列说法正确的是(???
)
A.?若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大
B.?所在家庭电路短时间内允许的最大总电功率为2200W
C.?到目前为止该家庭电路已消耗电能13457kW·h
D.?若转盘转了1600转，则这段时间内消耗的电能为2度
二、填空题
13.电能表是测量________的仪表。将电能表接人电路，电能表前后两次的示数________，就是这段时间内用电的________。一只标有“220V
5A(10A)”的电能表，在短时间内可以用在最大功率是________瓦的照明电路上。
14.用电器正常工作时的电压叫________，在此电压下工作时的功率叫________。用电器只有在________下才能正常工作。若加在它两端的电压偏低，它消耗的功率就________额定功率，用电器就不能正常工作。
三、解答题
15.如图是一村民建在房顶上的分布式光伏电站(利用太阳能发电)，该电站发的电除了提供自家使用外，还能将多余的电能并人电网，所以称之为并网发电的光伏电站。下表是该电站的有关数据：
电站发电功率(千瓦)
平均每天有效光照时间(小时)
平均每天消耗电能(千瓦时)
5
4
6
（1）该光伏电站每天发电________千瓦时。
（2）如果每盏路灯的电阻为484欧，额定电压为220伏，那么该电站每天多余的电可供多少盏路灯正常工作10小时？
（3）该村民建光伏电站所用的安装费加上利息，估计8年就能收回成本，而光伏组件使用寿命超过25年。为推广个人建造可以并网发电的光伏电站，请你写出一条理由。
四、实验探究题
16.某兴趣小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，所使用的小灯泡额定电压为2.5伏，电源电压为9伏。
（1）图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）实验数据记录见下表。有同学认为可利用表中数据求出电阻R，再利用P额=
求出小灯泡的额定功率，请判断是否可行，并说明理由。
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
电流I/A
0.10
0.17
0.23
0.25
（3）某同学根据表中数据画出图乙的U-I曲线，由图可知小灯泡的额定功率为________瓦。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】【分析】根据P=UI计算该台灯正常工作的功率。
【解答】此LED台灯正常工作时的功率为P=UI=6V×0.2A=1.8W，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】
B
【解析】【分析】根据控制变量法的要求可知，探究一个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同而改变这个因素，据此分析判断。
【解答】A.探究电热与电阻大小的关系时，必须控制电流和通电时间相同而改变电阻；两个电阻串联时，通电时间和电流相等，且电阻不等，根据等质量煤油的温度变化判断生成热量的多少，故A不合题意；
B.探究电热与电流的关系时，必须控制电阻和通电时间相同而改变电流，两个电阻不等肯定不能完成实验，故B符合题意；
C.根据Q=cm△t可知，比较水和煤油的吸热能力时，必须控制吸收的热量和液体的质量相等。如果两个电阻相等且串联，根据可知Q=I2Rt可知，在相同的时间内它们产生的热量相等，可以完成实验，故C不合题意；
D.两个相同的电阻串联，根据Q=I2Rt可知，相同的时间内水和煤油吸收相同的热量，即Q水=Q煤油。根据公式Q=cm△t可知，c水m△t水=c煤油m△t煤油
，
化简得到：
，
故D不合题意。
故选B。
3.【答案】
C
【解析】【分析】根据电功率公式分别列出三个方程，然后联立求解即可。
【解答】将ab接入电路时，功率为24W，
根据公式得到?
?
?①；
将bc接入电路时，功率为12W，
根据公式得到?
?
?②；
将ac接入电路时，功率为12W，
根据公式得到?
?
?③；
①、②、③联立解得：P总=8W。
故选C。
???????
4.【答案】
C
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求判断；
（2）（3）根据Q=I2Rt比较两个电阻产生热量的多少，产生热量多的，液面的高度差就大；
（4）根据装置的工作过程判断。
【解答】A.探究电流产生的热量与电流的关系时，必须控制电阻和时间相同，而改变电流。题目中，两个电阻串联，通过电流的时间和大小相等，且两个阻值不等，故A错误；
BC.根据Q=I2Rt可知，当通电时间和电流相等时，电阻越大，产生的热量越多，液面的高度差越大。因为A管的电阻小于B管电阻，所以A管中液面高度差比B管小，故B错误，C正确；
D.电阻产生热量，里面的空气吸热体积膨胀，推动液体流动，从而出现高度差，因此该装置是利用U形管里气体的热胀冷缩的性质来反映电阻丝放出热量多少的，故D错误。
故选C。
5.【答案】
D
【解析】【分析】电流通过电动机做功时，将电能转化为内能和机械能，根据W=Pt计算电流做的功，根据W=Gh计算出做的机械功，根据Q=W-W机械计算内能。
【解答】电流做的功为：W=Pt=0.5W×10s=5J，故A正确不合题意；
电流做功就是消耗电能，那么消耗电能5J，故B正确不合题意；
对物体做的功为W机械=Gh=4N×1m=4J，因此4J的电能转化为机械能，故C正确不合题意，D错误符合题意。
故选D。
6.【答案】
D
【解析】【分析】根据图乙确定热风档和凉风档的功率和对应的时间，然后根据W=Pt分别计算出消耗的电能，最后将两个电能相加即可。
【解答】根据乙图可知，热风档的功率为616W，工作时间20s；凉风档功率为88W，工作时间为：30s-20s=10s。
那么热风档消耗的电能：W热=P热t热=616W×20s=12320J；
凉风档消耗的电能：W凉=P凉t凉=88W×10s=8800J；
电吹风消耗的总电能为：W总=W热+W凉=12320J+8800J=13200J。
故选D。
7.【答案】
B
【解析】【分析】根据公式Q=I2Rt计算即可。
【解答】根据公式Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，产生的热量与电阻成正比。将断裂的电阻丝搭接在一起后，由于接头处比较松，因此搭接处的电阻会比别处大，因此产生的热量比别处多，更容易烧断，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】
D
【解析】【分析】根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多，据此分析即可。
【解答】铜导线和电炉丝为串联，通过二者的电流相等，通电时间也相等，但是铜导线的电阻比电炉丝的电阻小得多，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，铜导线产生的热量少，温度低，也就是相同时间内消化的电能较少，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
9.【答案】
A
【解析】【分析】首先根据甲图得出电路的连接关系，然后根据电压表的实际示数与小灯泡额定电压的差异和串联电路中电压与电阻的特点来得出变阻器滑片的移动方向即可。
【解答】由甲图可知：小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压；由图乙可知，此时电压表的示数为2.30V。因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以需要使得电压表示数增大，电灯两端的电压增大同时意味着滑动变阻器两端的电压要减小，根据串联电路中电阻与电压的关系可知，要使滑动变阻器两端的电压要减小，需要减小滑动变阻器的电阻，所以滑片P要向左移动，所以接下来他的操作应是眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向左移动，当电压表的示数为2.5V时停止移动。
故答案为：A
?
10.【答案】
B
【解析】【分析】电功率是描述用电器做功快慢的物理量。
【解答】家用取暖器的“高”和“低”两个档位，其实就是指单位时间内产生的热量多少不同，也就是单位时间内消耗电能的多少不同，因此可以用电功率来描述。
故选B。
11.【答案】
C
【解析】【分析】将各个用电器的功率与电风扇的功率比较即可。
【解答】普通电风扇的功率大约在100W左右。
A.电饭锅的功率大约600W左右，故A不合题意；
B.空调的功率大约1500W左右，故B不合题意；
C.电视机的功率大约100W，故C符合题意；
D.电热水器的功率在4000W左右，故D不合题意。
故选C。
12.【答案】
A
【解析】【分析】（1）电功率是表示做功快慢或消耗电能快慢的物理量；
（2）根据P=UI计算电能表运行承接的最大电功率；
（3）家庭单项电能表的最后一位为小数；
（4）根据公式计算消耗的电能。
【解答】A.若电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越快，则表明用电器的电功率越大
，故A正确；
B.所在家庭电路短时间内允许的最大总电功率为：P=UI=220V×40A=8800W，故B错误；
C.到目前为止该家庭电路已消耗电能1345.7kW·h
，故C错误；
D.若转盘转了1600转，则这段时间内消耗的电能为：
，
故D错误。
故选A。
二、填空题
13.【答案】
电能；差；度数；2200
【解析】【分析】（1）根据对电能表上参数的认识解答；
（2）根据P=UI计算电能表承载的最大功率。
【解答】（1）电能表是测量电能的仪表。将电能表接人电路，电能表前后两次的示数差，就是这段时间内用电的度数。
（2）根据“220V
5A(10A)”可知，通过电能表的最大电流为10A，则电能表承载的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W。
14.【答案】
额定电压；额定功率；额定电压；小于
【解析】【分析】根据额定电压、额定功率的定义，以及用电器的电功率与电压之间的关系解答。
【解答】用电器正常工作时的电压叫额定电压，在此电压下工作时的功率叫额定功率。用电器只有在额定电压下才能正常工作。若加在它两端的电压偏低，它消耗的功率就小于额定功率，用电器就不能正常工作。
三、解答题
15.【答案】
（1）20
（2）该电站每天剩余的电能W剩余=W总-W消耗=20kW?h-6kW?h=14kW?h；
路灯的总功率；
每盏路灯的功率；
则路灯的盏数为：。
（3）光能发电，节能环保。
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算每天发电量；
（2）首先根据W剩余=W总-W消耗计算出剩余的电能，再根据计算出路灯的总功率，再根据计算出每盏路灯的功率，最后根据计算路灯的盏数。
（3）可从是否节能和环保的角度解答。
?
【解答】（1）该光伏电站每天发电W=Pt=5kW×4h=20kW?h；
（2）该电站每天剩余的电能W剩余=W总-W消耗=20kW?h-6kW?h=14kW?h；
路灯的总功率；
每盏路灯的功率；
则路灯的盏数为：。
（3）该电站可以在以后的17年内继续产生利润，因此优点为：光能发电，节能环保。
?
四、实验探究题
16.【答案】
（1）??
（2）不可行灯泡灯丝的电阻受温度影响
（3）0.5
【解析】【分析】（1）在测量灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联，要注意电表的量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据表格数据分析灯丝的电阻是否发生改变即可；
（3）根据乙图确定灯泡的额定电流，然后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率。
?
【解答】（1）①滑动变阻器应该与电流表串联，根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，即将C接线柱与“0.6”接线柱相连，再将“-”接线柱与电源负极相连；
②电压表与灯泡并联，因为2.5V<3V，所以选择0~3V的量程，即“3”与灯泡左端相连，“-”与灯泡右端相连，如下图所示：
（2）利用公式分别计算出各个灯泡的电阻为：10Ω、11.8Ω、13Ω、16Ω，可见灯泡的电阻在不断增大，则该同学的方法不可行，因为灯泡灯丝的电阻受温度影响。
（3）根据乙图可知，灯泡的额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W。
?