一、 电能表与电功
第1课时 电能表的作用 电功的概念
1.如图所示是家庭电路中的电能表,它的作用是 ,计量单位是 ,符号为 ,俗称 ,图中电能表的示数为 kW·h.
2.完成下列单位的换算.
(1)0.2 kW·h= J.
(2)7.2×106 J= kW·h.
3.某同学家中的电能表,月初示数为,月末示数为,则这个月该同学家消耗的电能为 kW·h,合 J.
4.电能表的表盘如图所示,电能表上的“220 V”表示该电能表适用的 为220 V,“5 A”表示这个电能表的 是5 A,“(10) A”表示该电能表能满足准确测量要求且能长期正常运行的 是10 A .“3000 r/(kW·h)”表示该电能表测量的电路中,每消耗 的电能,电能表的转盘转动 圈.“50 Hz”表示电能表应在
为50 Hz的 电路中使用.
5.电流做功的过程,实际上是 能转化为 能的过程.电流通过电炉时,电能转化为 能;电流通过电风扇时,电能主要转化为 能;给手机电池充电时,电能主要转化为 能.
6.如图所示的用电器工作时,消耗的电能主要转化为机械能的是 ( )
7.关于电功,下列说法中不正确的是 ( )
A.电功是表示电流做功多少的物理量 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.电功就是电能,两者是一回事
8.[2021·贵港] 如图所示的电能表的示数是 kW·h;若某段时间内该电能表的转盘转了360圈,则这段时间内用电器消耗了 kW·h的电能.
9.暑假期间某同学和家人外出旅游时,忘记将家中电视机的电源关闭,电视机处于屏幕保护状态,出门前他家电能表的示数如图所示,10天后他回到家中,电能表的示数为.这段时间内电视机消耗了 kW·h的电能,电能表的转盘转了
圈.
10.关于电能表和电功,下列说法中正确的是 ( )
A.电能表的计量单位为kW·h,电功的单位为J,所以电能表不是测量电功的仪表
B.用电器消耗的电能一般小于电流通过该用电器所做的功
C.灯泡通电发光时,产生的光能等于电流做的功
D.电能表的作用是测量用电器消耗电能的多少
11.[2020·淮安] 如图所示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.小英家电路中的干路电流不得超过10 A
B.小英家上个月消耗的电能为1011 kW·h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2 J
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
12.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表.小华同学想验证他家里电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确,于是他将某用电器单独接入电路中,当该用电器正常工作5 min消耗0.055 kW·h电能时,电能表的转盘正好转了110圈,则该电能表每千瓦时的实际转数应是 ( )
A.2400 r B.2000 r
C.1500 r D.1200 r
13.用电炉烧水时,若电流做了1000 J的功,不考虑热量损失,水的内能增加了 J;给电动起重机的电动机通电后,起重机将1000 N的重物匀速提升2 m,这个过程中有 J的电能转化为机械能,但消耗的总电能比转化成的机械能 ,其原因是电动机在工作过程中,还有一部分电能转化为 能.
14.某城市实施阶梯电价,具体方案如下表:
用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天8:00—21:00 0.55元/(kW·h)
低谷期 21:00—第二天8:00 0.30元/(kW·h)
小刚留心观察了一下自家电能表,分别记录了他家第一天8:00、21:00和第二天8:00这三个时刻电能表的读数,如图所示.则他家这一天共消耗电能 kW·h,应付电费
元.
15.一个家用感应式电能表的表盘上标有“3000 r/(kW·h)”字样.
(1)若测得该电能表接在电路中时转盘在8 min内转了30圈,则电路在该段时间内消耗的电能是多少千瓦时 合多少焦耳
(2)若电路中只接了一台电视机,5 min内该电视机消耗的电能为0.015 kW·h,则该电能表转盘在这段时间内转过的圈数为多少
16.小华用电能表测量家中电热水器的热效率,他将家中其他用电器与电源断开,仅让电热水器工作,把电热水器内质量为50 kg、初温为20 ℃的水加热到50 ℃,加热前后电能表示数如图所示,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃).求:
(1)水吸收的热量.
(2)电热水器的热效率.
答案
1.测量电路中消耗电能多少 千瓦时 kW·h 度 314.5
2.(1)7.2×105 (2)2
3.84 3.024×108
4.额定电压 基本电流 最大电流值 1 kW·h 3000 频率 交流
5.电 其他形式 内 机械 化学
[解析] 电流做功的过程,实际上是电能转化为其他形式能的过程.有多少电能转化为其他形式的能,我们就说电流做了多少功.电流通过电炉时,电能转化为内能;电流通过电风扇时,电能主要转化为机械能;给手机电池充电时,电能主要转化为化学能.
6.B [解析] 计算器在工作时,消耗的电能主要转化为光能,故A不符合题意;电风扇在工作时,消耗的电能主要转化为机械能,故B符合题意;电饭锅在工作时,消耗的电能转化为内能,故C不符合题意;笔记本电脑在工作时,消耗的电能主要转化为光能和内能,故D不符合题意.
7.D
8.201.8 0.6 [解析] 由图可知,电能表的示数为201.8 kW·h;用电器消耗的电能:
W= kW·h=0.6 kW·h.
9.2.4 8640 [解析] (1)这段时间内电视机消耗的电能:W=8635.9 kW·h-8633.5 kW·h=
2.4 kW·h;(2)因为“3600 r/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h转盘转过3600圈,则消耗2.4 kW·h电能,电能表的转盘转过的转数:n=3600 r/kW·h×2.4 kW·h=8640 r.
10.D [解析] 电能表是测量电功的仪表,故A错误;用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功,故B错误;灯泡通电发光时,电流做的功等于消耗的电能,消耗的电能一部分转化为光能,一部分转化为内能,所以产生的光能小于电流做的功,故C错误;电能表的作用是测量用电器消耗电能的多少,故D正确.
11.D
12.B [解析] 电能表每千瓦时的实际转数n=×1 kW·h=2000 r.
13.1000 2000 多 内 [解析] 用电炉烧水时,实际上就是把电能转化为内能,若不考虑热量损失,在这个过程中消耗了1000 J的电能,则水的内能增加了1000 J.起重机提升重物所做的功W=Gh=1000 N×2 m=2000 J,即有2000 J的电能转化为机械能,消耗的总电能比转化成的机械能多,其原因是电动机在工作过程中,电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能.
14.6 2.8
15.(1)电路在该段时间内消耗的电能:
W= kW·h=0.01 kW·h;
0.01 kW·h=0.01×3.6×106 J=3.6×104 J.
(2)该电能表转盘在这段时间内转过的圈数:
n=3000 r/(kW·h)×0.015 kW·h=45 r.
16.(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(50 ℃-20 ℃)=6.3×106 J.
(2)电热水器消耗的电能:W=1288.5 kW·h-1286.5 kW·h=2 kW·h=7.2×106 J,
电热水器的热效率:
η=×100%=×100%=87.5%.