【卷01】 第十八章 第1节 电能 电功——2021～2022学年九年级物理下册同步作业练习（含解析）

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第十八章 电功率
第1节 电能 电功
基础达标练
知识点1 电能
1.电能已经成为我们生活中使用最普遍的能量,这是因为电能很容易转化为其他形式的能。请在下列横线上将能量转化过程填写完整。
①电饭锅工作时主要是将电能转化为________； ②给手机电池充电时主要是将电能转化为________；
③电风扇工作时主要是将电能转化为________； ④LED灯发光时主要是将电能转化为________。
2.完成下列单位换算：
0.5kW·h＝________度＝________J； 1.44×107J＝________kW·h。
知识点2 电能的计量
3.小亮想测量家用空调工作时消耗的电能,他应选用的仪器是 ( )
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.滑动变阻器
4.安装在小高家中的电能表如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.该电能表的额定最大电流为20A
B.小高家已经消耗的电能为781.5J
C.该电能表应在50Hz的交流电路中使用
D.接在该电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转720转
5.如图所示的电能表表盘上标有“1600imp/(kW·h)”的字样,该参数的含义是接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁________次。
6.小丽家电能表的视窗在月初和月底显示的数字如图甲、乙所示,则她家这一个月消耗电能________kW·h；若1度电的电费按0.6元计算,则她家这个月的电费是________元。
7.暑假期间,小明留心观察了家中的耗电情况。在6月底电工抄表时,他观察到家里的电能表示数如图所示,7月底妈妈交电费回来说,这个月交了80元的电费,已知当地电价为0.5元/度,则小明家7月底电工抄表时的电表示数应该为 ( )
知识点3 电功
8.关于电功,下列说法错误的是 ( )
A.电流做功越多,消耗的电能就越多 B.电功就是电能
C.焦耳和千瓦时是电功的单位 D.电流做功的本质是电能转化为其他形式的能的过程
9.下列情况不属于电流做功的是 ( )
A.洗衣机洗衣 B.摩擦起电 C.空调机制冷 D.电脑处理数据信息
10.太阳能充电宝上贴有太阳能电池板,可利用太阳能为内部的锂电池充电。某款充电宝上的太阳能电池板在阳光照射下平均产生5V的电压和0.25A的电流为锂电池充电。若阳光每天照射10h,则充电宝一天最多可储存电能________J。(假设电量未满)
重点提升练
11.下列用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三个不同的是 ( )
12.如图所示分别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,下列说法正确的是 ( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW·h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上的指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
13.月底,小明对自家用电的情况进行调查,观察到电能表的表盘如图所示。用电器工作时消耗0.5kW·h的电能,电能表指示灯闪烁________次。若上月底电能表的示数为1877.6kW·h,则本月消耗的电能为________kW·h。
14.冬天养热带鱼对水族箱内的水温要求较高。水族箱内置一根自动温控棒,温控棒在水温为26℃时开始工作,将电能转化为水的________能,待水温达到28℃时自动断开。某次温控活动中,家中其他用电器均不工作,当温控棒消耗的电能为6×105J时,家里标有1500r/(kW·h)的电能表转盘转了________转。
15.阅读材料,回答问题。
灯泡发展史
1879年,爱迪生对1600多种不同的耐热材料进行试验后,制成了钨丝灯泡,即“白炽灯”。使用白炽灯时,大部分能量以热的形式被白白浪费,只有5%的电能转化为光能。同时,废弃的白炽灯还会对环境造成污染。1939年诞生的“荧光灯”发光时产生的热只是相同亮度的白炽灯的,光色近似日光色,使用寿命也比白炽灯长。缩小荧光灯灯管直径后制成的“节能灯”在输出同样光能的前提下,耗电量只有白炽灯用电量的20%。
进入21世纪后,冷光源LED灯成为照明舞台上的新主角。LED灯的发光体由半导体材料制成,不存在钨丝发光易烧、光衰等缺点。其电光转换率接近100%,在相同照明效果下,使用白炽灯消耗的电能大约是节能灯的3倍,是LED灯的8倍。更有研究数据表明,LED灯寿命分别是荧光灯的10倍、白炽灯的100倍,且照明效果更加稳定。此外,LED灯光源光谱中没有红外线和紫外线,而且废弃物可回收,没有污染,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
(1)白炽灯发光时,电能转化为光能和大量的________能。
(2)关于白炽灯和LED灯,下列说法正确的是 ( )
A.白炽灯发光时,大部分的电能转化为光能
B.白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关,因为温度越高,灯丝就越容易凝华
C.LED灯可以直接把电能全部转化为光能
D.LED灯发光的效率较高
(3)从白炽灯、荧光灯到LED灯,灯泡变革的趋势是________________________。(写出一条即可)
核心素养练
16.如图所示的电路,电源电压不变,电阻R＝5Ω,灯泡灯丝的电阻恒为10Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.4A。求：
(1)通过小灯泡的电流；
(2)通电10s,整个电路消耗的电能。
17.小明同学家有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示。电热水壶装有1.5kg初温为20℃的水,小明将其接在家庭电路中,关闭其他用电器,只让电热水壶工作,在标准大气压下将水烧开,测得家中如图所示的电能表转盘转了120转。求：[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(1)水吸收的热量；
(2)电热水壶消耗的电能；
(3)电热水壶的加热效率。
《参考答案及解析》
第十八章 电功率
第1节 电能电功
1.①内能 ②化学能 ③机械能 ④光能
2.0.5 1.8×106 4
【解析】1kW·h＝1度＝3.6×106J。
3.C【解析】电流表是测量电流大小的仪器；电压表是测量电压的仪器；通过移动滑动变阻器的滑片可改变连入电路的电阻大小,从而改变电路的电流大小。
4.B【解析】电能表示数的单位是kW·h,图示电能表表示小高家已经消耗的电能为781.5kW·h。
5.1600
6.89 53.4【解析】这个月消耗的电能W＝840.6kW·h-751.6kW·h＝89kW·h,这个月的电费为89kW·h×0.6元/(kW·h)＝53.4元。
7.B【解析】7月份消耗的电能W＝＝160度＝160kW·h。
由图知,6月底抄表的示数为8168.5kW·h,则7月底的示数为8168.5kW·h+160kW·h＝8328.5kW·h。
8.B【解析】电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功,用电器就消耗了多少电能,它们是相等的,但电功不是电能,两者不能混为一谈。
9.B【解析】用电器消耗了电能,获得了其他形式的能量,就是电流做功的过程。摩擦起电是把机械能转化为了电能。
10.4.5×104【解析】不考虑损耗的情况下,一天最多可储存的电能W＝UIt＝5V×0.25A×10×3600s＝4.5×104J。
11.A【解析】电烤箱、电水壶、电熨斗是将电能转化为内能,电动自行车主要是将电能转化为机械能。
12.D【解析】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；小英家上月消耗的电能为5647.8kW·h-5546.7kW·h＝101.1kW·h；指示灯闪烁320次消耗的电能W＝kW·h＝0.2kW·h；1600imp/(kW·h)表示每消耗1kW·的电能,指示灯闪烁1600次；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。
13.1600 140 【解析】用电器工作时消耗0.5kW·的电能,则电能表指示灯闪烁的次数为3200imp/(kW·h)×0.5kW·h＝1600imp；电能表的示数为2017.6kW·h,则本月消耗的电能W＝2017.6kW·h-1877.6kW·h＝140kW·h。
14.内 250 【解析】温控棒消耗的电能为6×105J＝kW·h,电能表转盘转的圈数为kW·h×1500r/(kW·h)＝250r
15.(1)内 (2)D (3)节能
【解析】(2)白炽灯发光时,大部分的电能转化为内能；温度越高,灯丝就越容易升华,因此白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关；LED发光时,其电光转换率接近100%。
16.解：(1)闭合开关S后,灯泡和电阻R并联。根据欧姆定律可得,灯泡两端的电压
UL＝UR＝IRR＝0.4 A×5 Ω＝2 V.
通过灯泡的电流IL＝＝＝0.2A。
(2)干路中的电流I＝IL+IR＝0.2A+0.4A＝0.6A,
通电10s,整个电路消耗的电能W＝UIt＝2V×0.6A×10s＝12J。
17.解：(1)水吸收的热量
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)＝5.04×105J。
(2)电热水壶消耗的电能
W＝＝0.2kW·h＝7.2×105J。
(3)电热水壶的加热效率η＝＝＝0.7＝70%。
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