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．如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是（　　）
A．当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能
B．当充电宝充满电时，储存了0.5kW·h的电能
C．当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源
D．充电宝的两个插孔是串联的连接关系
2．将标有“220V 60W”的电风扇、标有“220V 60W”的电视机、标有“220V 60W”的电烙铁分别接入家庭电路中，在相同的时间内，电流流过它们产生热量最多的是（　　）
A．电风扇 B．电视机 C．电烙铁 D．一样多
3．小萌随父母去豫西抗日根据地一一“方山寨”，进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为，充电电压为3.7V，充电时剩余电量为0。于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（　　）
A．222转 B．1000转 C．799转 D．360转
4．小明家的电能表11月1日读数如图甲，12月1日的读数如图乙，若电价为0.6元/度，则小明家11月份应交电费是（　　）
A．48.2元 B．49.2元
C．50.2元 D．109.2元
5．把瘪了的乒乓球放在热水中（如图），它自己慢慢地复原了。其奥秘是乒乓球内的空气受热后体积增大，把瘪了的部分“顶”了起来。下列测量器材的工作原理与其类似的是（　　）
A．温度计 B．电压表 C．电流表 D．电能表
6．某同学仔细观察家中的四种电器，发现它们上面都标有“220V 150W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生热量最多的是（　　）　
A．暖手宝 B．电视机 C．电冰箱 D．抽油烟机
7．小华家这个月电能表的示数如图所示，下列读数中正确的是（　　）
A．62862 kW·h B．62862 J C．6286.2 kW·h D．6286.2 J
8．“估测”是物理学中常用的一种方法，下列估测最符合实际的是（　　）
A．考场内听力广播响度约为10dB
B．完整播放一遍我国国歌的时间约为50s
C．家用电冰箱一天消耗的电能约为24kW·h
D．智能手机的工作电压约为60V
9．下列物理量中，以科学家焦耳的名字作为单位的是（　　）
A．电功 B．电阻 C．电压 D．电流
10．估测在实际生活中的应用十分广泛，下列所估测的数据中最接近实际的是（　　）
A．一盏LED台灯正常工作4小时耗电约为1度
B．人正常呼吸一次时间约2~4s
C．中学生步行的速度约5m/s
D．普通家庭房间门的高度一般大于3m
11．某电能表的表盘如图所示，用电时电能表的铝盘每转过3000转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（　　）
A． B． C． D．
12．下列物理量最接近实际的是（　　）
A．人体的正常体温约42℃
B．一个中国家庭平均一个月正常用电量为10度
C．台灯正常工作时的电流为0.1A
D．我国动力电路的电压为220V
二、填空题
13．小雷家电能表上月底的示数为，本月底的示数如图所示，她家本月消耗电能为____kW h．2h该电能表的转盘转过1500转时，消耗的电能为___kW h,2h内用电器的功率约_______W.
14．如图是小明家电能表表盘，此时的读数为______kW·h；他只让某电水壶工作，发现在10分钟内该电能表指示灯闪烁了600次，则这段时间电流做功______kW·h，该电水壶的实际功率为______kW。
15．如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）；充电时，将电能转化为了______能。汽车转弯时，同侧前后两个转向灯会同时闪亮，若其中一只灯坏了，另一只灯仍会闪亮，两个转向灯的连接方式为______。
16．某充电宝上标明电压为3.7V，容量10000mA h，它充满电后，储存的电能为______J。
三、综合题
17．请说明下列情况中电流做功时能量的转化情况.
（1）电流通过电饭煲，食物被加热：________________________；
（2）电流通过电风扇，扇叶转动：__________________________；
（3）电解水：____________________________________________.
18．如图（a）所示是家用蒸汽电熨斗的示意图和铭牌，使用时储水器中的水滴入气室，加热的铁质底板使水迅速汽化变成蒸汽，从底板喷出。（g取10N/kg）
额定电压 220V 功能 汽烫、干烫
额定频率 50Hz 蒸汽方式 滴下式
额定功率 1100W 放置方式 直立式
底板面积 160cm2 加水后总质量 1.6kg
(1)在使用蒸汽电熨斗时一定要注意，不要把蒸汽喷到皮肤上，这是因为______。
(2)某师傅在用电熨斗干烫衣服时，用了25N向下的力压熨斗，求它对衣服的压强。( )
(3)汽熨前先预热，使底板的温度从20℃升高到220℃，温控开关自动断开。已知底板的质量为0.8kg，铁的比热容为0.46×103J/（kg ℃），求预热过程底板吸收的热量。( )
(4)汽熨时，滴汽室的水汽化带走热量，当底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，当加热到220℃时又断开，如此反复，若蒸汽电熨斗按如图（b）所示的程序工作，熨一件衣服用时10min。其消耗的电能是多少？( )若电熨斗连续工作一小时所消耗的能量由天然气提供，其热效率为50%，则需要完全燃烧多少m3的天然气？( )（已知热值q天然气＝1.8×107J/m3）
19．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 ____
20．小明家有一台电暖器，铭牌标着“220V　1000W”。她用家中的电能表来测量该电暖器的电功率，电能表上标有参数“”。她把家中所有电器断开电源，仅让这台电暖器工作，2min内电能表的表盘转过了90圈。
(1)按照电暖器上铭牌的标注，求出该电暖器电阻丝的电阻值；
(2)根据李芳的测量结果，求出电暖器工作时实际电功率的大小；
(3)李芳又用专用电压表测量了家庭电路的电压为220V，于是猜测可能是电阻丝偏细或偏短造成产品不合格。请你根据学过的知识判断李芳的哪一个正确，并说明理由。
21．如图甲是某学校使用的电开水器铭牌，图乙是其电路原理图（R1、R2 都是加热电阻）。水箱装满 20℃的水后连续正常 加热 20min，水的温度由 20℃升高到 50℃．已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c 水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
(1)加热过程中开关 S 应与_____（选填“a”或 “b”）接触，求出此过程水吸收的热量______；
(2)此加热过程中电开水器的消耗的电能____；
(3)R2 的阻值_____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．当给充电宝充电时，消耗了电能，获得了化学能，所以电能主要转化为了化学能，故A正确；
B．电池容量为1000mAh，当充电宝充满电时，储存了的电能
C．当充电宝给手机充电时，在电路中手机电池消耗电能相当于用电器，而充电宝提供了电能相当于电源，故C错误；
D．充电宝的两个插孔之间互不影响，是并联关系，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
“220V 60W”的电风扇工作时，主要将电能转化成风扇转动的机械能，一小部分转化成内能，产生热量；“220V 60W”的电视机工作时，主要将电能转化成光能，一小部分转化成内能，产生热量；“220V 60W”的电烙铁工作时，将电能全部转化为内能，产生热量；三个电器的功率相同，在相同的时间内，电流流过它们产生热量最多电烙铁，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．A
【详解】
给充电宝充满电消耗的电能为
电能表转盘的实际转数为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】
由甲乙图知11月份消耗的电能
所以应交电费
故ACD不符合题意；故B符合题意。
故选B。
5．A
【详解】
A．由题干可知，瘪了的乒乓球是利用空气的热胀冷缩恢复的原状，液体温度计是利用液体的热胀冷缩制成的，故A符合题意；
BC．电流表与电压表工作原理相似，是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。故BC不符合题意；
D．当机械式电能表接入电路时，电压线圈和电流线圈产生的磁通穿过圆盘，这些磁通在时间和空间上不同相，分别在圆盘上感应出涡流，由于磁通与涡流的相互作用而产生转动力矩使圆盘转动，故D不符合题意。
故选A。
6．A
【详解】
四种用电器上都标有“220V 150W”的字样，它们都在额定电压下正常工作，由公式W＝Pt可知，四个用电器工作相同的时间，消耗的电能也相同，但暖手宝将电能全部转化为内能；电视机主要是把电能转化为声能与光能，少部分电能转化为内能；电冰箱主要将电能转化为压缩机的机械能，少部分电能转化为内能；抽油烟机主要将电能转化为电动机的机械能，少量电能转化为内能。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
7．C
【详解】
电能表是测量电能的仪器，单位是，电能表示数的最后一位是小数位，由图可知，电能表的读数为。
故选C。
8．B
【详解】
A．10dB的声音很安静，几乎听不到；考场内听力广播响度约为60dB，甚至更高，故A不符合题意；
B．我国的国歌长度较小，完整播放一遍中华人民共和国国歌所需时间不到1min，在50s左右，故B符合题意；
C．家用电冰箱的工作不是连续的，平均一天消耗的电能约为1kW·h，故C不符合题意；
D．智能手机的工作电压约为4V，故D不符合题意。
故选B。
9．A
【详解】
A．常用的电功或能量的单位是焦耳，故A符合题意；
B．电阻的单位是欧姆，故B不符合题意；
C．电压的单位是伏特，故C不符合题意；
D．电流的单位是安培，故D不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】
A．一盏LED台灯正常工作的功率约0.04kW，4小时耗电约为
故A不符合题意；
B．人正常呼吸每分钟约为15~30次，一次时间约2~4s，故B符合题意；
C．中学生步行的速度约1.2m/s，故C不符合题意
D．普通家庭房间门的高度一般约为2m。故D不符合题意。
故选B。
11．B
【详解】
表示电能表的铝盘每转过3000转，接在该电能表上用电器消耗的电能
ACD不答题意，B符合题意。
故选B。
12．C
【详解】
A．正常体温约37℃，故A不符合实际；
B．一个中国家庭平均一个月正常用电量约为300度，故B不符合实际；
C．台灯正常工作时的电流约为0.1A，故C符合实际；
D．我国动力电路的电压为380V, 故D不符合实际。
故选C。
13． 70 0.5 250
本题考查电能表的读数，及如何计算电能表消耗的电能和用电器的功率。
【详解】
[1]由题可知，上月底电能表的示数为881.6kW h，本月底电能表的读数为951.6kW h，那么本月消耗的电能
W=951.6kW h－881.6kW h=70kW h
[2]从电能表的参数可知，电能表的转盘每转3000转，消耗的电能是1kW h，那么转1500转时，消耗的电能是0.5kW h，即
得W1=0.5kW h。
[3]用电器的功率
【点睛】
解决本类型题目，关键要从题目中找到电能表的各个参数及知道电能表的正确读数，特别注意电能表示数的最后一位是小数。
14． 15248.9 0.2 1.2
【详解】
[1]电能表表盘上最后一位数字表示小数，则此时的读数为15248.9kW·h。
[2][3]由表盘上3000imp/kW·h可知，在10分钟内该电能表指示灯闪烁了600次，则这段时间电流做功
该电水壶的实际功率为
15． 用电器 化学 并联
【详解】
[1][2]给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器；汽车常用的蓄电池是一种可充电的化学电源，当给它充电时是可以实现电能向化学能的转变。
[3]同侧前后两个转向灯一只灯坏了，另一只灯仍会闪亮，说明汽车的前后转向灯可以独立工作，互不影响，所以它们是并联的。
16．133200
【详解】
根据题意知道，充电宝充满电后储存的电能
W=UIt=3.7V×10000×10-3A×3600s=1.332×105J
17． 电能转化为内能 电能转化为机械能 电能转化为化学能
【详解】
(1)[1]电流通过电饭煲做功，食物被加热获得了内能，所以：电能转化为内能；
(2)[2]电流通过电风扇做功，扇叶转动获得了机械能，所以：电能转化为机械能；
(3)[3]电解水的过程，消耗了电能，将能量储存在化学键里面，所以：电能转化为化学能．
18． 高温水蒸气液化放热会灼伤皮肤 2562.5Pa 7.36×104J 4.95×105J 0.33m3
【详解】
(1)[1]因高温水蒸气液化放热会灼伤皮肤，故在使用蒸汽电熨斗时一定要注意，不要把蒸汽喷到皮肤上。
(2)[2]加水后总质量为1.6kg，电熨斗自然平放在衣服上时，对衣服的压力
F1＝G＝mg＝1.6kg×10N/kg＝16N，
用了25N向下的力压熨斗，此时电熨斗对衣服的压力
F＝F1+F2＝16N+25N＝41N
它对衣服的压强
(3)[3]预热过程底板吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝0.46×103J/（kg ℃）×0.8kg×（220℃﹣20℃）＝7.36×104J
(4)[4][5]由图示可知，20s内电熨斗加热15s，则10min内的加热时间
由可得，10min烫一件衣服共消耗的电能
W＝Pt＝1100W×450s＝4.95×105J
若电熨斗连续工作一小时（60min）所消耗的电能
W′＝6W＝6×4.95×105J＝2.97×106J
因热效率，故需要完全燃烧天然气的体积
答：(1)高温水蒸气液化放热会灼伤皮肤；
(2)用了25N向下的力压熨斗，它对衣服的压强为2562.5Pa；
(3)预热过程底板吸收的热量为7.36×104J；
(4)熨一件衣服用时10min，其消耗的电能是4.95×105J；
若电熨斗连续工作一小时所消耗的能量由天然气提供，其热效率为50%，则需要完全燃烧0.33m3的天然气。
19． 详见解析 50 0.0111 详见解析
【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。
20．(1)；(2)900W；(3)根据可知，当电压恒定时，电阻越大则电功率越小，所以判断是电阻丝偏细而不是偏短
【详解】
(1)该电暖器电阻丝的电阻值
(2)由电能表的表盘转过了90圈，可知该电暖器消耗的电能
该电暖器的实际功率
(3)由题意知，取暖器的工作电压等于它的额定电压，但实际功率较额定功率偏低。由电功率的公式
可知，该取暖器的电阻较合格产品偏大，其原因可能是电阻丝偏细而不是偏短。
答：(1)该电暖器电阻丝的电阻为；
(2)电暖器工作时实际电功率为；
(3)电阻丝偏细而不是偏短。
21． a 6.3×106 J 6.6×106 J 39.6Ω
【详解】
(1)由乙图知道，开关S接a时，只有电热丝R1 接入电路，此时电开水器处于加热状态；
由知道，水的质量
m水=ρ水V=1.0×103 kg/m3 ×50×10-3 m3 =50kg
水吸收的热量
Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103 J/（kg ℃）×50kg×（50℃-20℃）=6.3×106 J
(2)根据题意知道，加热过程电开水器消耗的电能
W=Pt=5500W×20×60s=6.6×106 J
(3)由知道，R1的阻值
开关S接b时，电热丝R1 和R2 串联接入电路，此时电开水器处于保温状态，其保温功率为P保温=1000W；由知道，电路总电阻
由串联电路电阻的特点知道，R2 的阻值
R2 =R总-R1 =48.4Ω-8.8Ω=39.6Ω
答：(1)加热过程中开关 S 应与a接触，此过程水吸收的热量6.3×106 J；
(2)此加热过程中电开水器的消耗的电能6.6×106 J；
(3)R2 的阻值39.6Ω。
答案第1页，共2页
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