人教版九年级全一册18.1电能电功同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 18.1 电能 电功 同步练习
一、单选题
1．如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．该表是测量电功率的仪表
B．该表允许通过的最大电流为10A
C．图中电能表的示数为1242.8J
D．电路中的总功率越大，电能表的表盘转得越快
2．在如图所示的家用电器中，相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是（　　）
A．电水壶
B．电风扇
C．电熨斗
D．电暖气
3．对于图中的各种数据，下列说法不正确的是（　　）
A．电能表正常工作时的电压一定为220V，电流一定为10A
B．每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转
C．同时使用的用电器总功率不能超过2200W
D．电能表读数的单位是kW·h
4．如图是一个能吹冷、热风的电吹风的简化电路。当它接入家庭电路时，下列分析正确的是（　　）
A．只闭合开关S1，只有电动机工作，电吹风吹出的是热风
B．只闭合开关S2，只有电热丝工作，电吹风不吹风
C．同时闭合开关S1和S2，电热丝和电动机同时工作，电吹风吹出的是热风
D．电吹风吹出热风的过程中，电能全部转化为内能
5．如图是一款迷你暖手宝，内置锂电池，用USB接口充电，下列说法正确的是（　　）
A．暖手宝充电是电流做功的过程
B．暖手宝发热是机械能转化成内能的过程
C．用暖手宝取暖时，手因为含有的热量增加而感到暖和
D．暖手宝无论充电还是发热，锂电池在电路中都是电源
6．如图所示的用电器工作时主要将电能转化为机械能的是（　　）
A．台灯
B．电视机
C．洗衣机
D．电饭锅
7．某充电宝标有“电池能量：74W·h”，某手机电池标有“电池容量：3.7V4000mA·h”，则该充电宝的电池能量是手机电池容量的（　　）
A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍
8．电能表在电路中测量的是（　　）
A．电流 B．电压 C．电功 D．电阻
9．下列电学仪器中，能够直接测量用电器消耗电能多少的仪器是（　　）
A．验电器 B．电压表 C．电流表 D．电能表
10．如图电源电压不变，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，则同时闭合S1、S2后，R1、R2消耗的电能之比是（　　）
A．3:4 B．4:3 C．7:3 D．4:7
11．关于能量转化，下列说法中不正确的是（　　）
A．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能
B．风力发电机发电时，电能转化为机械能
C．壶中水沸腾时，壶盖不停地跳动，内能转化为机械能
D．用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，机械能转化为内能
12．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从m点滑到n点的过程中，两电压表示数随电流变化的图像如图乙所示，下列叙述正确的是（　　）
A．图乙中bc表示电压表V2的示数随电流变化的图像
B．电流表的示数变大
C．电压表V1的示数与电流表A的示数之比不变
D．滑片在n点时，5s内电阻R2消耗的电能是20J
二、填空题
13．小瑄常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和。搓背是通过_____的方式改变内能的，实质是能的_____；泡脚是通过_____的方式改变内能的，实质是能的_____，用电水壶烧水的过程中，能量转化的方式是_____。
14．如图所示电能表，该电能表的示数为________kW·h。将此电能表接入家庭电路中，当关闭其它用电器，让一空调机单独工作6min时，观察到电能表的铝盘正好转动了60圈，则该段时间空调机消耗的电能是________度。
15．“电磁学上规定单位时间通过导体任一横截面的电荷量，叫电流强度，简称电流”。家庭用电电压是220V，某导体10秒钟通过它的横截面的电荷量为3C，则电流为______A，求这段时间内该电流做的功是______J。
16．小强关闭家中其他用电器，只用一个电水壶烧水，使质量为lkg、初温为20℃的水被烧开（1个标准大气压下），用时5min，如图所示的电能表刚好转过300r。则水吸收的热量是______J，电水壶的实际电功率为______W，电水壶的效率是______（保留整数）。[水的比热容为4.2103J/（kg·℃）]
三、综合题
17．如图所示为小雅设计的简易洗衣机电路模型，工作电路分为注水系统和洗涤系统。当开关S1、S2都闭合时，注水系统开始工作；当水位到达h1时，洗涤系统才开始工作；水位到达h2时，注水系统停止注水，洗涤系统继续工作。其中电源电压U2＝220V，注水系统额定功率为100W，洗涤系统额定功率为150W，控制电路电源电压 U1＝3V，水箱底面积为S＝500cm2，高度为70cm，注水系统平均注水速度v＝50cm3/s，当通过电磁铁线圈的电流小于等于10mA，衔铁恰好弹开。电磁继电器1、2完全相同，线圈电阻忽略不计。力敏电阻R1、R2分别位于水箱底部，阻值随水位 h的变化如表所示：
h/厘米 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
R1/欧 43 46 55 70 90 115 145 190 240 300
R2/欧 262 265 270 280 300 325 354 387 427 475
(1)当水位到达h1时，R2的阻值为M，当水位到达h2时，R1的阻值为N，则M ______ N；（填“大于”、“等于”或“小于”）
(2)注水系统从刚开始加水到停止加水的过程中，工作电路消耗的总电能为多少焦耳？ ( )
(3)已知力敏电阻R1阻值随水位变化的曲线如图丙所示。将力敏电阻R1由原来的①换成②，请简述注水系统最高水位如何变化。 ______ （不需要说明理由）
18．阅读《手机电池和手机充电器》回答问题
手机电池和手机充电器
手机电池由三部分组成:电芯、保护电路和外壳。当前手机电池一律为锂离子电池(不规范的场合下常常简称锂电池)，正极材料为钴酸锂。标准放电电压3.7V，充电截止电压4.2V，放电截止电压2. 75V，电池容量的单位是Wh(瓦时)，也可以用Ah (安时)或mAh (毫安时)来替代。
目前已经越来越多手机采用了4000mAh及以上的电池容量，华为的Mate 20系列的Mate 20 X采用的是5000mAh的电池，即将推出的折叠屏华为Mate X采用4500mAh，荣耀Note10同样拥有5000mAh的电池容量。
手机充电器又名：移动电源、充电宝，其实都是由一个稳定电源(主要是稳压电源、提供稳定工作电压和足够的电流)加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。
国内的民用额定电压为220V，是不能够直接给手机充电的，手机座充的用处就是将220V的高压脉冲转换为5V的低压脉冲，再经过一个整流、稳压电路，变成5V稳定的直流电。也就是说，手机的充电底座起到一个从高压交流电变为低压直流的作用。
手机常用锂离子(li-ion)电池的充电器采用的是恒流限压充电制，比如500mAh电池采用250mA充电大约两小时达到4.2V后再恒压充电。
锂离子电池的充电过程分为两个步骤：先是恒流充电，其电流恒定，电压不断升高，当电压充到4.2V的时候自动转换为恒压充电，在恒压充电时电压恒定，电流是越来越小的直到充电电流小于预先设定值为止，所以有人用直充对手机电池进行充电的时候明明电量显示已经满格了，可是还是显示正在充电，其实这个时候的电压已经达到了4.2V所以电量显示为满格，那时就是在进行恒压充电过程，那么有人也许会问，为什么要进行恒压充电呢，直接用恒流充到4.2V不就行了吗，其实很容易解释，因为每一个电池都有一定的内阻，当用恒流进行充电到4. 2V的时候，如果电流很大那么在内阻上消耗的电压也就很大，所以要用恒压充电过程，把充电的电流慢慢降下来，这样电池的实际电压就很接近4.2V。
(1)根据本文所述，手机的充电底座作用是______________。
(2)若手机的待机电流是10mA，500mAh的电池可以使手机待机_________h.
(3)若手机工作时按电池的标准电压工作，工作电流是300mA，则工作10h消耗的电能是__________kW h.
(4)根据文中提供的信息，简述锂离子电池的充电过程若采用恒流充电为什么实际电池电压达不到4.2V ____
19．阅读短文，回答问题清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器（如图）。有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如表所示。清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。
其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出，而清洗机对水所做的功就是此力所为，详情见“信息快递”。
型号 CC5020 额定压强 5×106Pa
电源 220V/50Hz 额定流量 20L/min
额定功率 2.2kW 防护等级 IP25
(1)你认为清洗机的动力设备是________（选填“电动机”或“热机”），其主要原理是__________；
(2)清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是__________A；
(3)若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水是____________kg；
(4)清洗机正常工作10min需要消耗电能是____________J；
(5)清洗机正常工作10min，清洗机对水做功是____________J。
信息快递∶怎样计算清洗机对水所做的功？ 设压力F作用在水上，使水在F的方向（可以认为是沿着水管方向）上移动距离为L，则F对水做的功为∶ W=FL，而F=pS，所以 W=FL=pSL=… 注∶ p的单位为Pa，S为水管横截面积，单位为m2
20．学校实践活动小组的同学想检测一块旧式电能表是否准确，电能表表盘如图所示，只有一个接入电路的用电器，功率为500W。
（1）理论计算：让用电器连续工作5h后电能表示数应为
( )
（2）实验测量：使用该用电器正常工作3min测出表盘转过90转，则消耗的电能是_____。
21．扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；如图为某扫地机器人的外观图片，下表为该机器人的部分参数。
额定工作电压 额定功率
工作噪音 清扫运行时间
(1)机器人工作时，主机内部的气压__（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。
(2)小王在室内运动场上试用中发现，该机器人在内沿直线匀速清扫的距离为，若它在运动中所受阻力为，此过程中机器的水平推力所做的功及功率分别是多大？( )
(3)扫地机器人在额定功率下清扫房间时电流所做的功是多少J？合多少？( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．由图中可知，该表是电能表，是测量电路消耗的电能多少的仪器，故A错误；
B．由表中信息可知，该表允许通过的最大电流为40A，故B错误；
C．因电能表的单位为kW h，故由图中可知，该电能表的示数为1242.8kW h，故C错误；
D．电路中的总功率越大，单位时间内电路消耗的电能越多，则电能表的表盘转动得越快，故D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
电水壶、电熨斗、电暖气工作时把电能转换为内能，电风扇工作时把电能主要转化为机械能；相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是电风扇。
故选B。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．220V是指这个电能表要接在220V的电路中使用；10A是指这个电能表允许通过的最大电流是10A，不是说工作电流一定是10A，故A错误，符合题意；
B．3000r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，故B正确，不符合题意；
C．同时使用用电器最大电功率
P=UI=220V×10A=2200W
故C正确，不符合题意；
D．电能表表示的是家用电器消耗电能的情况，单位是kW h，故D正确，不符合题意。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
A．若只闭合开关S1，电热丝所在电路没有接通，只有电动机与电源串联，电热丝不工作，电流只经过电动机，所以电吹风吹出的是冷风，故A错误；
B．若只闭合开关S2，电路处于断路状态，电热丝和电动机都不工作，电吹风不会吹出风，故B错误；
C．若将开关S1和S2都闭合，电动机与电热丝并联后连接在电源上，电流分别经过电动机和电热丝，它们同时工作，则电吹风吹出的是热风，故C正确；
D．电吹风吹出热风时消耗了电能，风扇会转动而获得了动能，同时电热丝发热而获得了内能，因此电吹风吹出热风的过程中，是电能转化为内能和机械能，故D错误。
故选C。
5．A
【解析】
【详解】
A．暖手宝在充电过程中，将电能转化为化学能储存在锂电池中，是电流做功的过程，故A正确；
B．暖手宝发热的过程，是电流做功的过程，将电能转化为内能，故B错误；
C．用暖手宝取暖时，手吸收热量，因含有的内能增加而感到暖和，不能说含有热量，故C错误；
D．在电池充电的过程中，是将电能转化成了化学能，电池相当于用电器；发热的过程中电池是电源，将化学能转化为电能，再转化为内能，故D错误。
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
A．台灯工作时将电能转化为内能和光能，故A不符合题意；
B．电视机工作时主要把电能转化为光能和声能，故B不符合题意；
C．洗衣机是把电能转化为机械能的装置，故C符合题意；
D．电饭锅是把电能转化为内能的装置，故D不符合题意。
故选C。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
手机电池容量：3.7V，4000mA·h，即电池能量为
3.7V×4A·h=14.8W·h
该充电宝的电池能量是手机电池容量
=5倍
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
A．测量电流的仪表是电流表，故A不符合题意；
B．测量电压的仪表是电压表，故B不符合题意；
C．电能表是用来测量用电器消耗电能（电流做功，即电功）的仪表，故C符合题意；
D．测量电阻的仪表是欧姆表，故D不符合题意。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
A．验电器是检验物体是否带电的仪器，故A不符合题意；
B．电压表是测量电路或用电器两端电压的大小的仪表，故B不符合题意；
C．电流表是测量电路中电流或经过用电器电流的大小的仪表，故C不符合题意；
D．电能表是测量一段时间内电路消耗多少电能的仪表，故D符合题意。
故选D。
10．A
【解析】
【详解】
由图知，只闭合S1时，R1单独接入电路，电流表测R1的电流，则
I1=0.3A
再闭合S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，两只开关都闭合时，由于并联电路中各支路可独立工作、互不影响，所以通过R1的电流仍然为0.3A，电流表示数变化了0.4A，则说明通过R2的电流为
I2=0.4A
而并联电路各支路两端的电压相等，根据W=UIt，在电压和通电时间相同的条件，消耗的电能与电流成正比，故在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为
W1:W2= I1: I2=0.3A:0.4A=3:4
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．B
【解析】
【详解】
A．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，有很少一部分转化为内能；故A正确，A不符合题意；
B．风力发电，即消耗风能，产生电能，所以是将风能转化为电能，故B错误，B符合题意；
C．水沸腾时将壶盖顶起，水蒸气对壶盖做功，其自身的内能减小，即消耗了内能，产生了机械能，故是将内能转化为机械能的过程，故C正确，C不符合题意；
D．用砂轮磨刀时，克服摩擦做功，刀的温度升高、内能增大，故是将机械能转化为内能的过程，故D正确，D不符合题意。
故选B。
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．滑动变阻器的滑片P从m点滑到n点的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变大，即V1的示数变大；电流变小，根据U=IR可知R2两端的电压变小，即V2的示数变小；所以，图乙中ac是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线，bc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，故A正确；故B错误；
C．当滑动变阻器的滑片P从m点滑到n点的过程中，接入电路中的电阻变大，由R= 可知，电压表V1的示数与电流表A的示数之比等于变阻器R1接入电路中的阻值，所以该比值变大，故C错误；
D．滑片P从m点滑到n点的过程中，滑片在n点时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R2两端的电压最小；由U﹣I图像可知，电路中的最小电流I最小=0.5A，R2两端的电压U2=2V，所以5s内R2消耗的电能
W2=U2I最小t=2V×0.5A×5s=5J
故D错误。
故选A。
13． 做功 转化 热传递 转移 做功
【解析】
【详解】
[1][2]搓背使奶奶的身体感到暖和，是摩擦生热，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，实质是能的转化。
[3][4]泡脚使身体感到暖和，是通过热传递改变身体的内能，实质是能的转移。
[5]用电水壶烧水，电能转化为内能，电流通过做功的方式改变了水的内能。
14． 314.5 0.1
【解析】
【详解】
[1]由图示知，电能表的示数为314.5kW·h。
[2]由电能表的参数知，铝盘转动600转消耗的电能为1kW·h，那么空调消耗的电能
15． 0.3 660
【解析】
【详解】
[1]根据题中电流的定义，电流为
[2]这段时间内该电流做的功是
W=UIt=220V×0.3A×10s=660J
16． 1200 93 %
【解析】
【详解】
[1]水吸收的热量是
[2]用时5min，如图所示的电能表刚好转过300r，消耗的电能为
电水壶的实际电功率为
[3]电水壶的效率是
17． 等于 157500J 降低
【解析】
【详解】
(1)[1]由题意可知，当通过电磁铁线圈的电流小于等于10mA，衔铁恰好弹开，此时电路的电阻为
R1=R2==300Ω
由表格数据知水位分别为45cm和20cm，所以
h1=20cm，h2=45cm
由表格数据知，当h1=20cm时，R2的阻值M为300Ω，当h2=45cm时，R1的阻值N为300Ω，所以M=N。
(2)[2]水位到达h1时，水的体积为
V1=Sh1=500cm2×20cm=10000cm3
水位到达h1的时间为
t1==200s
水位到达h2时，水的体积为
V2=Sh2=500cm2×45cm=22500cm3
水位到达h2的时间为
t2==450s
注水消耗的电能为
W1=P1t2=100W×450s=45000J
洗涤消耗的电能为
W2=P2(t2-t1)=150W×(450s-200s)=112500J
注水系统从刚开始加水到停止加水的过程中，工作电路消耗的总电能为
W=W1+W2=45000J+112500J=157500J
(3)[3]由图可知随着深度的增加，压敏电阻的阻值增大，且②比①增大的深度更快，即到达300Ω的深度减小了，所以注水系统最高水位降低了。
18． 详见解析 50 0.0111 详见解析
【解析】
【详解】
(1)[1]手机的充电底座起到一个从高压交流电变为低压直流的作用；
(2)[2]手机的待机电流是10mA，500mAh的电池可以使手机待机的时间
t==50h；
(3)[3]手机标准放电电压3.7V，工作10h消耗的电能
W=UIt=3.7×0.3×10-3kW×10h=0.0111 kW h；
(4)[4]当用恒流进行充电到4. 2V的时候，采用恒流充电，在内阻上消耗的电压也就很大，实际电池电压达不到4.2V。
19． 电动机 通电导体在磁场中要受力的作用 10 200 1.32×106 1.0×106
【解析】
【详解】
(1)[1][2]该题中已提示“清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出”，故需要消耗电能，即是利用电动机来工作的，其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
(2)[3]清洗机正常工作，功率为额定功率2.2kW，根据公式可以计算出电流为
(3)[4] 清洗机正常工作，清洗一辆汽车需要水的体积为
V=20L/min×10min=200L=200×10-3m3
水的质量是
m=ρV=1000kg/m3×200×10-3m3=200kg
(4)[5]消耗的电能是
W=Pt=2200W×10×60s=1320000J=1.32×106J
(5)[6]正常工作10min对水做功为
W=pV=5×106Pa×0.02m3/min×10min=1.0×106J
20． 0.03kW·h
【解析】
【详解】
(1)[1]用电器连续工作5h消耗的电能
W1=P1t1=0.5kW×5h=2.5kW·h，
则电能表的示数为
760.2kW h+2.5kW h=762.7kW·h，
如图所示：
(2)[2]3000r/kW·h表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r，表盘转过90转消耗的电能
W2=kW·h=0.03 kW·h。
21． 小于 ； ；
【解析】
【详解】
(1)[1]流体压强与流速的关系为流速越大的位置压强越小，据此可知机器人工作时，主机内部的气体流速大、气压小，外面气体流速小、气压大，所以主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
(2)[2][3]机器人沿直线匀速运动，所以机器人的水平推力
水平推力所做的功为
水平推力所做功的功率为
(3)[4][5]扫地机器人在额定功率下清扫房间时电流所做的功为
答案第1页，共2页
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