北师大版九年级年级全一册13.1电能和电功同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 13.1 电能和电功 同步练习
一、单选题
1．如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法正确的是（　　）
A．此表是测量电功率的仪器
B．此时电能表的读数为7723kW·h
C．“3200imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次
D．10A表示该电能表的额定最大电流
2．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
3．小明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992kW h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．这个电能表的测量值是以“J”为单位
D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作20min，则电能表的圆盘转1200转
4．某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（　　）
A．1.8×106J B．3.6×106J C．5.4×106J D．7.2×106J
5．电能的利用给人们的生产、生活带来了很多方便，下列说法中正确的是（　　）
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能
B．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能
C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D．人造卫星的太阳能电池板正常工作时，将电能转化为光能
6．关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．电能表是测量消耗电功率的仪表
B．从表中可以看出，它所测量的电路消耗了200kW·h的电能
C．只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作10h，转盘转720圈
D．该电能表的单位为焦耳
7．对于我们所学的电学知识，下列说法正确的是（　　）
A．电风扇工作时只将电能转化为机械能
B．通过导体的电流跟电压成正比
C．某一盏路灯坏了，其它灯还能照常工作表明它们是并联的
D．电流的方向是从电源的负极经过导线、用电器到电源的正极
8．以下所列家用电器中，正常工作时，电能主转化为机械能是（　　）
A．电视机 B．电水壶
C．电饭煲 D．电风扇
9．如图所示分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（　　）
A．小明家上个月消耗的电能为1011kW h
B．小明家家庭电路中的干路电流不得超过10A
C．电能表上指示灯闪烁160次，表示家庭电路消耗0.1J的电能
D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的总电功率越大
10．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
11．如图所示，电源电压相等，已知R1> R2> R3> R4，开关均闭合后，在相同的时间内，消耗电能最多的电阻是（　　）
A．R1 B． R2 C．R3 D．R4
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，下列选项中正确的是（　　）
A．此电能表接在电源为36V电路中也能正常工作
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．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
二、填空题
13．小明家中暖风机铭牌如图甲所示，电能表如图乙所示；若家中仅有暖风机工作，则正常工作1h，脉冲指示灯闪烁________次。
14．亲爱的同学，请你运用所学物理知识解答下面的问题。
（1）天乐同学家中一周前、后电能表示数如图甲所示，则本周他家消耗电能___________度，本周他家电能表的铝盘转___________转；
（2）如图乙所示电压表，使用时应___________联接入电路，此时示数为___________；
（3）如图丙所示仪表，这是测量___________的仪器，量程是___________，分度值是___________。
15．小明家上月初和上月末电能表的示数如图所示。结合表盘上的信息可知，小明家家庭电路中的干路电流不得超过_____A，每消耗1 kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁______次，小明家上个月消耗的电能为______kW·h。
16．为提倡节能环保，近几年我市引进大量新能源电动公交车。若充电过程中充电电流为100A，充电电压为380V，则为新能源电动公交车充电2h消耗的电能为____kW·h。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题。
无链条电动自行车
无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。如图1为一种在售的无链
条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能，可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。
为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达160Wh/kg。能量密度为存储能量与电池质量的比值。
整车 整车质量 40 kg
最大车速 26 km/h
最大噪声 ≤30 dB
锂电池 电压 36 V
容量 10 A h
电动机 额定功率 180 W
（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过______转化为电能，然后电能又转化为______能存储在车的锂电池中；
（2）与汽车相比，电动自行车启动较快的原因之一是电动自行车质量小，具有的______较小；
（3）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为______J，锂电池的质量为______kg；
（4）若测试时质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m，已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍，则电动机的效率为______。（g取10N/kg）
18．阅读下面的短文，回答问题．
智能机器人
智能机器人有相当发达的“大脑”，具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器如视觉、听觉、触觉、嗅觉．此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来．
智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求．机器人往往使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳，有着其它材质不可替代的优点智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等．
随着智能机器人技术的不断发展和成熟，它将走进千家万户，服务人们的生活．
某款机器人 锂电池 电压 24V
容量 10Ah
电动机 额定电压 24V
额定功率 120W
（1）锂电池充电时的能量转化形式为：电能转化为_____．
（2）关于智能机器人，下列说法中有哪些是正确的？答：_____．
A．传感器是将非电学量转化为电学量的装置
B．温度为200℃的玻璃钢一定是液态
C．智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动
D．智能机器人将最终代替人类
（3）某智能机器人“小骏”站着发射超声波，经过0.02s后收到障碍物的回波，则“小骏”与障碍物间的距离约为_____m．“小骏”靠底座轮子驱动，其驱动电动机的具体参数如表所示，若“小骏”的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作下的发热功率为_____W．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（4）若当剩余电量减为电池容量的10%时，“小骏”会主动寻找充电器充电，则充满电后至下一次自动充电前，“小骏”能够连续正常工作的最长时间为_____h．为确保“小骏”能顺利返回充电，假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m，则“小骏”返回过程中受到的水平阻力为_____N．（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）
19．(1)如图所示电压表的读数为___________V；
(2)如图所示，电能表的读数为___________kW·h；
(3)请将图所示的实物电路连接完整。（要求两灯并联，开关同时控制两灯）( )
20．阅读短文，回答问题。
让壁画当暖气
“石墨烯取暖壁画可挂在墙面上，既美观又采暖，是清洁供暖的新方式。”如图所示，石墨烯取暖壁画画框中的填充物为石墨烯，这种物质具有升温快、发热均匀等特点。用户还可根据自己的喜好定制壁画画面，相比传统采暖方式更节能、环保，是当下完成“供热扩面”的新途径。
石墨烯取暖壁画原理很简单，将近乎透明的石墨烯发热膜加入其中，通电后能使壁画表面温度在几秒内达到90℃，使所在空间迅速温暖起来，且加热无死角。具有使用寿命长、保温持久等优势，并且安全系数高，具有独特防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电源）。石墨烯材料还可制作晶体管，传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。我们相信，就像石墨烯取暖壁画一样，与石墨烯有关的新技术、新发明会在不远的将来走进人们的日常生活，给人类带来巨大福音。
（1）石墨烯取暖壁画在工作的过程中，将电能转化为______能。
（2）石墨烯取暖壁画中的温控保护装置，在电路中的作用相当于______（选填“开关”、“用电器”或“电源”）。
（3）石墨烯取暖壁画使所在空间暖和起来，是通过 ______方式增加空气内能的。
（4）石墨烯取暖壁画相比传统采暖方式更节能、环保，除此之外，请在文中找出一处它的优势：______。
21．小明按如图1所示电路图做实验，闭合开关，两表读数如图2所示，工作10s后，L突然烧断，L烧断后两表示数如图3所示。
(1)L烧断后，定值电阻R两端的电压为______；R的阻值是多少______？
(2)L烧断前，流过R的电流是多少______？
(3)L烧断前，L在工作的10s内大约消耗了多少电能______？
(4)L烧断后，流经R的电流______（选填“变大”、“不变”、“变小”），依据是______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．此表名称是电子式单相电能表，单位是kW·h，是测量电路中消耗电能的仪器。故A错误；
B．电能表显示的数字中，最后一位是十分位，因此读数为772.3kW·h。故B错误；
C．“3200imp/kW·h”称作电能表常数，“3200imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3200次。故C正确；
D．10A表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值，20A是电能表能满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大电流值。故D错误。
故选C。
2．A
【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。
3．D
【详解】
A．他家在这段时间内消耗的电能
故A错误；
B．电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C．电能表是测量消耗电能的仪表，测量值的单位是kW h，故C错误；
D．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20min，其消耗的电能为
则电能表的圆盘转过的圈数
故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
由图可知，电能表的铝盘每转过720转，消耗1kW·h电能，即3.6×106J电能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．B
【详解】
A．电饭锅工作时，将电能转化为内能，通过热传递方式让电饭锅中食物煮熟，故A错误；
B．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能，由于导线有电阻，所以部分电能转化为内能，故B正确；
C．干电池给灯泡供电时，灯泡消耗电能，电能转化为光能，所以干电池供电时是将化学能转化为电能，故C错误；
D．太阳能电池板正常工作时，将光能转化为电能，为卫星工作提供电能，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表，不是测电功率的仪表，故A错误；
BD．电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW·h，图中电能表示数为20.0kW·h，表示它所测量的电路消耗了20.0kW·h的电能，故BD错误；
C．电灯正常工作的电功率
P=100W=0.1kW
灯正常工作10h消耗的电能
W=Pt=0.1kW×10h=1kW·h
“720r/(kW·h)”表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过720圈，所以，只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作10h，转盘转720圈，故C正确。
故选C。
7．C
【详解】
A．电风扇工作时将电能转化为机械能和一部分内能，故A错误；
B．电阻一定时，通过导体的电流跟电压成正比，故B错误；
C．某一盏路灯坏了，其它灯还能照常工作，彼此间不受影响，表明它们是并联的，故C正确；
D．在电源外部，电流的方向是从电源的正极经过导线、用电器到电源的负极，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
在常见的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能，而电视机主要将电能转化为光能和声能，电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．D
【详解】
A．小明家上个月消耗的电能为
故A 错误；
B．小明家家庭电路中的干路电流不得超过40A，10A是标定电流，故B错误；
C．电能表上指示灯闪烁160次，表示家庭电路消耗电能为
故C错误；
D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的总电功率越大是正确的，故D正确。
故选D。
10．D
【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。
11．D
【详解】
根据左图可知，两电阻串联，根据右图可知，两电阻并联，串联电路两端电压等于各部分电压之和，并联电路两端电压相等，由可知，R4两端电压为电源电压，电阻最小，所以相同时间消耗电能最多，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12．D
【详解】
A．电能表盘上的“220V”表示这个电能表应在220V的电路中使用，故电能表接在电源为36V电路中不能正常工作，故A错误；
B．小英家上月消耗的电能为
5647.8kW h﹣5546.7kW h＝101.1kW h
故B错误；
C．1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁1600次，则指示灯闪烁320次消耗的电能
故C错误；
D．1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选D。
13．6600
【详解】
由铭牌可知，电能表脉冲指示灯闪烁3000次时消耗电能1kWh，暖风机工作1h消耗电能
脉冲指示灯闪烁
14． 40 24000 并 2.3 电流 0~1.8kA 60A##0.06kA
【详解】
（1）[1]如图甲，电能表的单位为，一周前、后电能表示数分别为，，所以本周消耗的电能为
[2]如图所示铝盘每消耗的电量转600r，则本周他家电能表的铝盘转的圈数为
（2）[3][4]根据并联电路两端电压相等，电压表应并联在电路中使用，如图乙所示电压表接入的量程为0~3V，分度值为0.1V，读数为2.3V。
（3）[5]表盘上标注的单位为kA，为电流的单位，故此表是测量电流的仪器。
[6]表盘上最大测量值为1.8kA，故量程为0~1.8kA。
[7]此电流表每大格为0.6kA，平均分成10小格，每小格为0.06kA，即60A。
15． 40 1600 101.1
【详解】
[1]从电能表的10（40）A可知，小明家家庭电路中的干路电流不得超过40A。
[2]从1600imp/(kW·h)可知，每消耗一度电指示灯闪烁1600次。
[3]小明家上个月消耗的电能为
16．76
【详解】
若充电过程中充电电流为100A，充电电压为380V，则充电功率为
充电2h消耗的电能为
17． 发电机 化学 惯性 1.296×106 2.25 83.3%
【详解】
（1）[1][2]骑行者踩脚踏板的动能，通过发电机可转化为电能，然后电能又转化为化学能存储在车的锂电池中。
（2）[3]与汽车相比，电动自行车的质量较小，具有的惯性较小，运动状态容易改变，所以电动自行车启动较快。
（3）[4][5]由表格数据可知，锂电池的电压为36V，容量为10A h，则这款车的锂电池最多所储存的电能为
W＝UIt＝36V×10Ah＝360Wh＝360W×3600s＝1.296×106J
根据能量密度的定义，由能量密度达160Wh/kg可得，锂电池的质量为
（4）[6]因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，电动自行车在平直路面上匀速行驶对地面的压力为
F＝G总＝(m车+m人)g＝(40kg+60kg)×10N/kg＝1000N
因电动自行车在平直路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，电动机的牵引力为
F牵＝f＝0.04F＝0.04×1000N＝40N
电动机牵引力做的功为
W1＝F牵s＝40N×2.7×104m＝1.08×106J
则电动机的效率为
18． 化学能 AC 3.4 5 1.8 57.6
【详解】
第一空．锂电池充电时是电能转化为化学能；
第二空．A．根据题意知道，具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器如视觉、听觉、触觉、嗅觉．此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来，故传感器是将非电学量转化为电学量的装置，故A正确；
B．熔点为200℃的玻璃钢在200℃时可能为液态，也可能为固态，也可能为固液共存，故B错误；
C．智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动，故C正确；
D．智能机器人受到人的控制，但不能最终代替人类，故D错误；
第三空．某智能机器人“小骏”站着发射超声波，经过0.02s后收到障碍物的回波，则“小骏”与障碍物间的距离约为：
s＝v×t＝340m/s××0.02s＝3.4m；
第四空．由表中数据，根据P＝UI知道，电动机正常工作下的电流是 ：
＝5A，
若“小骏”的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作下的发热功率是：
P＝I2r＝（5A）2×0.2Ω＝5W；
第五空．机器人正常工作时的电流I＝5A，充满电后的电池容量是Q1＝10Ah，下一次自动充电前的电池容量是：
Q2＝ηQ1＝10%×10Ah＝1Ah，
消耗的电池容量是：
Q＝Q1﹣Q2＝10Ah﹣1Ah＝9Ah，
由 知道，连续正常工作的最长时间是：
＝1.8h；
第六空．电池充满电后储存的电能是：
W＝UIt＝24V×10A×3600s＝8.64×105J；
由题意可得，“小骏”返回过程中克服摩擦力做的功为：
W返＝40%W剩＝40%×10%×W＝40%×10%×8.64×105J＝34560J，
因为W＝Fs＝fs，为确保“小骏”能顺利返回充电，假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m，则“小骏”返回过程中受到的水平阻力是：
＝57.6N．
19． 2.5 307.5
或
【详解】
(1)[1]从图中可以看到，电压表选择的量程是0~15V，分度值是0.5V，它的读数是2.5V。
(2)[2]从图中可以看到，电能表上的示数，最后一位是小数点后第一位，示数单位是kW·h，它的读数是307.5kW·h。
(3)[3]要求两灯并联，那么两灯的两端应该分别连接在一起，开关同时控制两灯，那么开关应该接在干路，闭合开关，根据电流的流法，可以得到下图所示的两种接法。
或
20． 内 开关 热传递 见解析
【详解】
（1）[1]石墨烯取暖壁画在工作的过程中，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能。
（2）[2]石墨烯取暖壁画中的温控保护装置，当温度达到设定温度可自动切断电源，相当于开关，控制电路的通断。
（3）[3]石墨烯取暖壁画使所在空间暖和起来，空气吸收热量，温度升高，通过热传递的方式改变物体的内能。
（4）[4]石墨烯具有升温快、发热均匀等特点。
21． 2.4V 10Ω 0.16A 4.8J 变大 见解析
【详解】
(1) [1][2]当L突然烧断后，电压表测电阻R的电压，电流表测通过它的电流，由图3，电压表选用小量程，分度值为0.1V，烧断后电压为2.4V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，烧断后电流为0.24A，则R的阻值是
R===10Ω
R的阻值为10Ω。
(2)[3]因定值电阻的阻值不变，L烧断前，由图2，电压表选用小量程，分度值为0.1V，烧断前后电压为1.6V，所以烧断前流经定值电阻的电流
IR===0.16A
烧断前流过R的电流是0.16A。
(3)[4]L烧断前，电流表测干路的电流，由图2，电流表选用小量程，分度值为0.02A，干路电流为0.46A，则通过L的电流为
IL=I-IR=0.46A-0.16A=0.3A
在工作的10s内大约消耗了多少电能
W=U′IRt=1.6V×0.3A×10s=4.8J
L烧断前，L在工作的10s内消耗4.8J的电能。
(4)[5][6]由图2、3可知，L烧断前后R两端的电压变大，而R的阻值不变，由公式I=可得，通过R的电流变大。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页