浙教版科学九年级上册 3.62 电能之电能表及电能计算 同步练习
一、单选题
1．（2017·浙江模拟）小柯利用该电能表测量一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在6min内电能表的转盘转了240转，那么这个用电器可能是（ ）
A．台灯 B．电热水壶 C．笔记本电脑 D．家用电风扇
2．如图所示的是A、B两个灯泡的U﹣I关系图象，现在将A、B两个灯泡并联在电路中，且电路中只有这两个电路元件．当A灯泡两端的电压为4V时，B灯泡在1min内产生的热量是（假设小灯泡消耗电能的90%转化为内能）（ ）
A．2.4J B．96J C．129.6J D．144J
3．“220V100W”的电烙铁与“220V100W”的电风扇正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．相同时间内，电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能多
B．相同时间内，电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多
C．通过电烙铁的电流比电风扇的电流大
D．电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能快
4．（2015九上·江北期末）某电能表标有“600r/kW·h”字样，用它来测量某一用电器的功率。在15分钟的时间内，电能表转动30圈，则该用电器的电功率为（ ）
A． B．0.2W C．kW D．200W
5．（2017·浙江模拟）小明家记录5月初电能表示数为1432.7度，电能表的部分示数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量用电器电功率的仪表
B．此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路
C．小明家5月初至6月初消耗的电能是105kW h
D．若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为1kW
6．小军和姐姐一起去买电饭煲，当他们选择某一品牌的电饭煲时，发现有800W和1200W两种功率可选，如图是他们针对买哪一款更省电的问题出现的不同意见．请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，下列说法正确的是（ ）
A．不考虑热损失，消耗电能一样多；考虑热损失，800W的消耗电能少
B．不考虑热损失，消耗电能一样多；考虑热损失，1200W的消耗电能少
C．不考虑热损失，800W的消耗电能少；考虑热损失，1200W的消耗电能少
D．不考虑热损失，1200W的消耗电能少；考虑热损失，800W的消耗电能少
7．小明利用电能表测量某一家用电器的电功率．当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内消耗的电能为0.8kW h，那么这一个用电器可能是（ ）
A．家庭电扇 B．笔记本电脑
C．台灯 D．电饭锅
8．一支标有“220 V 200 W”的电烙铁，为使电烙铁正常工作时的电功率为200 W，而在不工作时电烙铁的电功率为50 W，使之不会完全冷却。某同学设计了如图所示的电路，其中，S为单刀双掷开关，L为一只额定电压为220 V的灯泡。不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．选用灯泡的规格应为“220 V 100 W”
B．电烙铁的电阻为242 Ω
C．当S拨向2时，电烙铁处于工作状态
D．1 s内，电烙铁在不工作状态下电路消耗的电能与正常工作状态相比，可节约50焦电能
9．图是一种电热水器中发热体的铭牌．下面的表述中错误的是（ ）
A．电热水器在额定电压220V时产生1000W的电热
B．电热水器在额定电压220V时产生1000W的电热功率
C．电热水器的热效应是电流通过发热体的电阻时产生的
D．电热水器正常工作20min，电流做的功是1.2×106J
10．（2017九上·浙江月考）小珍用如图所示的电路进行实验，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～2A，电压表的示数变化范围是4～10V，小珍通过推算，得出四个结论：①定值电阻R0的阻值为5Ω；②变阻器连入电路的电阻变化范围2～20Ω；③电源电压为15V；④电路消耗的总功率的变化范围为6～24W。上述结论中，正确的是（ ）
A．①② B．③④ C．②④ D．①③
二、填空题
11．（2017九上·海曙期中）小明学习了电能表的知识后，回到家里观察电能表的示数是 ，过一段时间后，小明家电能表的示数如图所示，则小明家这段时间消耗的电能是 kW h；若小明只让家中一个用电器工作，观察到1min电能表的转盘穿了30转，则该用电器的功率是 W．
12．（2017·海淀模拟）从美国科学家富兰克林冒着生命危险从空中捕捉到闪电的那一刻起，人们渐渐认识到闪电和我们平时所接触到的电是一样的。依据最新资料，平均一次闪电开始放电时的电压约为5×107伏，电流大约是1×105安，据此回答下列问题：
（1）闪电时场面非常壮观，闪电除了具有电能外，还具有哪些形式的能量 ；（写出一种即可）
（2）如果一次闪电持续放电时间约为0.001秒，则一次闪电释放的电能约为 焦。
13．（2018九下·鄞州月考）如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V 2.1A，表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A，电板充满电所储存的电能是113400J。若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要 小时，小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，于是他请教了科学老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因 。
14．（2018·浙江模拟）如图为小科家电能表的铭牌，在断开其他用电器的情况下，标有“220V 1000W”的电热水器和标有“220V 1100W”的空调 （填“能”或“不能”）同时使用。电热水器是利用 工作的。小科只将标有“220V 1000W”的电热水器接入电路工作，2分钟内电能表转盘转了81转，则该电热水器的实际电功率为 W。
15．（2018·浙江模拟）目前国内销售的空调都有“中国能效标识”字样的彩色标签，为蓝白背景的彩色标识，分为一~五共5个等级。能效比公式：空调能效比=制冷量/额定功率。
能效比级别 一 二 三 四 五
能效比 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4
（1）现有一批制冷量均为4200W的不同能效级别的空调，若能效比级别为“二”，则空调的额定功率为 W。
（2）选用能效级别为“三”的空调与选用能效级别为“二”的空调均正常工作2h能节约电能 度。
16．（2018·慈溪模拟）如图是小科家的电子式电能表，有一天他洗澡，关闭了家里其它用电器，只让家里标有“2000W”的电热淋浴器正常工作，发现电能表指示灯闪烁了600imp时，消耗的电能是 kW h，水的内能增加是主要通过 （选填“传导”或“对流”或“辐射”）来实现；为安全用电，使用大功率用电器必须使用如图插头线，因为图中长插片P和用电器的 相连，可避免触电事故发生。
三、解答题
17．（2017·浙江竞赛）某同学要测定家里电热水壶实际工作电流，而家里没有电流表，他就借助电能表来测量，具体方法是断开家里其它用电器，只接一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌如图，测得电能表的转盘转过250转的时间为242秒，求通过此电热水壶的实际电流。
18．（2017·浙江模拟）为创建全国“环保节能模范城市”，新建的小区将普遍安装太阳能路灯。如图甲所示是某型号太阳能路灯，图乙是它的结构示意图，图丙是该太阳能路灯的技术参数。
（1）太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S。晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S与 触点接触；铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了避免铅酸蓄电池过充或过放，控制开关S与 触点接触即可。
（2）铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能
（3）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(s·m2)（每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J），太阳能电池光电转换率为8％，则太阳能电池板的面积为多大？
19．（2017·浙江模拟）小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。
（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？
（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，输出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：①电路在3min内消耗的电能是多大？
②电路的实际电功率是多大？
（3）①上一问算出的电路实际电功率 电水壶额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
②造成此大小关系的原因是： 。
20．（2017·浙江模拟）如图是风光互补路灯系统，该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存 在蓄电池中，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池中；在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下：
风力发电
额定功率 风力发电
额定风速 风力发电机启动风速 路灯额定电压 路灯额定功率 太阳能电池板平均输出功率
260W 8m/s 3m/s 24V 60W 100W
（1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。
（2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s·m2）（1s辐射在1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？
（3）在平均风速为8m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电，
如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW·h？
（4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少kW·h？
21．（2018·浙江模拟）风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
（1）风力发电机利用风力发电时将 能转化为电能，原理是 。
（2）由信息可知：给普通蓄电池充电的电路中，太阳能电池板、风力发电机应 联。
（3）当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时，太阳能电池板的输出电功率为多少W
（4）100盏该型号风光互补的LED路灯，每天正常工作8h，一周（按7天计算）消耗多少kW·h电能
（5）如果把两个充满电的蓄电池串联起来给其中一个LED灯供电，当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再提供电能，此电池组能让一个LED灯连续工作多少h
22．（2018·衢州）小柯家新添了一台变频空调，部分参数如下表所示。当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变交。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
（1）空调接人家庭电路后，与其他用电器 联。
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW·h。求
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
（3）在空调机的结构中有很多粗细不同的铜管，作为制冷剂“搬运”“热”的管道。常见炼铜的方法：Fe＋CuSO4==Cu＋FeSO4，该反应属于 （填基本反应类型）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法，关键是考查日常生活中常见物体的功率．
【解答】本题首先要清楚“2400r/kW h”的物理意义：当用电器消耗1千瓦时的电能，电能表指示灯闪烁了2400次，1度=3.6×106焦，即1kW h=3.6×106J．
解答：由题意可知：用电器所做的功W=
用电器的功率
台灯功率大约几十瓦，笔记本电脑大约100W，家用电风扇大约100W，电热水器功率大约在500W-200W
因此符合题意的只有电热水壶
2．【答案】C
【知识点】电功的实质；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【解答】解：由题意可知，A、B两个灯泡并联在电路中，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，A灯泡两端的电压为4V时，B灯泡两端的电压也为4V，
由图象可知，通过B灯泡的电流为0.6A，
B灯泡在1min内消耗的电能：
W=UBIBt=4V×0.6A×60s=144J，
B灯泡在1min内产生的热量：
Q=ηW=90%×144J=129.6J．
故选C．
【分析】由题意可知，A、B两个灯泡并联在电路中，根据并联电路的电压特点可知A灯泡两端的电压为4V时B灯泡两端的电压，根据图象读出通过B灯泡的电流，利W=UIt求出消耗的电能，利用效率公式求出B灯泡在1min内产生的热量．
3．【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素；电功率
【解析】【解答】解：A．电烙铁和电风扇正常工作时的功率均为100W，由W=Pt可知，相同时间内，它们消耗的电能相等，故A错误；
B．相同时间内电烙铁和电风扇消耗的电能相等，而电风扇工作时将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，所以电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多，故B正确；
C．由I=可知，电烙铁和电风扇正常工作时，通过它们的电流相等，故C错误；
D．电烙铁和电风扇正常工作时的实际功率相等，它们消耗电能的一样快，故D错误．
故选B．
【分析】（1）电烙铁和电风扇正常工作时的功率与额定功率相等，根据W=Pt可知两者消耗电能的关系；
（2）根据电烙铁和电风扇能量的转化判断相同时间内产生的热量关系；
（3）根据P=UI比较两者通过的电流关系；
（4）电功率是表示用电器做功快慢的物理量．
4．【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】已知消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动600转，可求转30转消耗的电能，根据公式P= 可求该电器的额定功率．
【解答】解：转10转消耗的电能W= kW h×30= kW h
该电器的额定功率P= = = kW=200W
故选D．
5．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）电能表是用于测量电能的仪表；
（2）交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率；
（3）读出5月和6月份电能表的示数，而后计算出电能多少即可；
（4）2500r/kW h表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转2500转，据此求出10min内消耗的电能，再根据求出该电能表上用电器的总功率．频率为50Hz的交变电流，周期T=0.02s，一个周期内电流方向改变2次，所以在1s时间内电流方向改变100次。
【解答】A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；
B、频率为50Hz的交变电流，周期T=0.02s，一个周期内电流方向改变2次，所以在1s时间内电流方向改变100次，故B错误；
C、6月初的示数1537.7kW h，5月初，小明家中的电能表示数1432.7kW h，故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7﹣1432.7=105kW h，故C正确；
D、电能表的转盘转250转消耗的电能为：该电能表上用电器的功率：故D错误．
故选C．
6．【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【解答】解：
（1）不考虑热损失，两只电饭煲省电情况相同，因为电能全部转化为内能被水吸收，水吸收的热量相同，所以省电情况一样；
（2）考虑热损失，1200W的电饭煲省电，因为水吸热相同，根据W=Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电．
综上所述，在相同质量的水升高相同的温度的前提下，不考虑热损失，消耗电能一样多；考虑热损失，1200W的消耗电能少．
故选B．
【分析】电饭煲在工作过程中将电能转化为水的内能．质量相同的水升高相同的温度，需要的热量相同．
①如果不考虑热量的损失，电能全部转化为水的内能，使水温升高，已知水需要的热量相同，所以消耗的电能相同，电饭煲省电与否与功率没有关系；
②考虑热量的散失水在加热过程中，时间越长，热量损失越多，在水升温需要的热量一定的前提下，电饭煲功率越低，加热时间越长，热量的损失越多，也就是此电饭煲要费电．
7．【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【解答】解；由P=得：
P==0.8kw．
以上四种家用电器中功率接近800W的只有电饭锅．
故选D
【分析】由1h内消耗的电能可求得电器的功率，则由家电的功率知识可判断为哪种用电器．
8．【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】本题主要考察电功率及计算，当然还有串联电路的特点知识应用考察。
【解答】
A..根据“220V 100W”，由P=U2/R得R灯=U2/P=(2202)/100=484Ω，当于电烙铁串联时，电烙铁的功率为p=I2R=（)2X242=22.2W明显不等于50W，故A错误。
B.根据“220V 200W”，由P=U2/R得R=U2/P=(2202)/200=242Ω，所以B正确；
C.当S拨向2时，灯泡与电烙铁串联，电烙铁的电压低于正常值， 处于非工作状态，所以C不正确；
D.在1s内，电 烙铁在不工作状态下整个电路消耗的电能Q=P灯+P烙铁=100 J，在1s内，电烙铁在正常工作状态整个电路消耗的电能Q=200W×1s=200 J，节约100J电能，D不正确。
故本题选B。
9．【答案】A
【知识点】电功的实质；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：由电热水器铭牌可知，其额定电压是220V，额定功率是1000W；
A、B、电热水器在额定电压下的额定功率是1000W，它产生的电热还与工作时间t有关，故A错误，B正确；
C、电流流过电阻时电阻发热，这是电流的热效应，电热水器的工作原理是电流的热效应，故C正确；
D、电热水器正常工作t=20min=1200s，电流做功W=Pt=1000W×1200s=1.2×106J，故D正确；
本题选错误的，故选A．
【分析】根据对电热水器铭牌含义的了解、应用电动公式分析答题．
10．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压；滑动变阻器接入电路阻值越大，电路电流越小，电压表示数越大；
【解答】（1）电流表示数变化范围是0.5A～2A，电压表的示数变化范围4V～10V，I=U/R，则滑动变阻器接入电路的阻值为：R滑=4V/2A=2Ω，R滑′=10V/0.5A=20Ω，则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω～20Ω，故②正确；
（2）由I=U/R，电源电压U=UV+IR，即U=4V+2A×R，U=6V+0.5A×R，解得：R=4Ω，U=12V，故①③错误；
（3）电路消耗的最大电功率P最大=UI最大=12V×2A=24W，电路消耗的最小电功率P最小=UI最小=12V×0.5A=6W，则电路消耗的总功率的变化范围约为6W～24W，故④正确；
故选：C
11．【答案】18.2；1200
【知识点】电功的实质；电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)电能表两次示数差即为消耗的电脑； (2) 通过电能表的转数可求出消耗的电能，根据公式W=Pt，即可求出电功率
【解答】(1)电能表的示数差为：318.5kW h-300.3kW h=18.2kW h,所以消耗的电能为18.2kW h;
(2)电能表盘转了30圈消耗的电能为：
用电器的功率P==
故答案为：(1) 18.2kW h (2)1200W
12．【答案】（1）声能、光能
（2）5×109
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】本题考查电功公式的应用，因已知闪电的电压、电流及持续时间，则由W=UIt即可求得闪电释放的电能。已知电压及电流，则由电功公式W=UIt可求得每次闪电消耗的电能。
【解答】（1）能看到闪电和听到闪电的声音，闪电除了具有电能外，还具有声能、光能；
（2）每次闪电释放的电能W=UIt=5×107V×1×105A×0.001s=5×109J。
故答案为：（1）声能、光能；（2）5×109。
13．【答案】3；由于电流热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多
【知识点】电功计算公式的应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】实验证明当电流过导体时，由于自由电子的碰撞，导体的温度会升高。这是因为导体吸收的点电能转换成为热能的缘故，这种现象叫做电流的热效应。电流通过导体时所产生的热量与电流强度的平方、导体本身的电阻、以及电流通过的时间成正比。这一结论称为焦耳定律。
【解答】（1）根据电能的计算公式可知：t===10800S=3h； 故答案为：3；
（2）由于电流热效应，产热越大对电池板的影响越大；
故答案为：（1）3；（2）由于电流热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多。
14．【答案】能；电流的热效应；810
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）知道电能表铭牌上的标定电压和最大电流，根据P=UI求出电能表正常工作时允许消耗的最大功率，再求出电热水器和空调空调正常工作的总功率，二者进行比较即可得出答案；（2）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应．发生电流的热效应时，电能转化为内能；（3）电热水器是利用电流的热效应工作的，其产生热量与消耗的电能相等。该电能表上标有3000r/kW h，表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗1kW h的电能，据此求出电能表转盘转过了81转消耗的电能即为电热器在2min内消耗的电能，据此求出电热水器的实际电功率；
【解答】（1）这只电能表允许的用电器最大总功率：Pmax=UImax=220V×20A=4400W，电热水器和空调正常工作时的总电功率：P=P1+P2=1000W+1500W=2500W＜Pmax，故电热水器和空调能同时使用；
（2）电热水器工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的；
（3）因3000r/（kW h）表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗1kW h的电能，所以，电热水器在2min内消耗的电能：
，。
故答案为：（1）能；（2）电流的热效应；（3）810
15．【答案】（1）1500
（2）0.2
【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）由题意可知，能效比公式：空调能效比=制冷量/额定功率，反应了空调能效比、制冷量、额定功率三者间的关系，根据其中的两个量可以求出第三个量，据此可以求出空调的额定功率；
（2）在制冷量保持4200W不变的情况下，根据不同能效级别下的能效比，可以计算得到额定功率，根据W=Pt可以计算出两空调消耗的电能，通过比较可以求出2h能节约的电能。
【解答】（1）根据题意，能效比公式：空调能效比=制冷量/额定功率。现有一批制冷量均为4200W能效级别为“二”的空调，查题中表格可知能效比级别为“二”能效比等于2.8，即可列式计算额定功率=制冷量/空调能效比=4200W/2.8=1500W。
（2）根据题意，能效级别为“三”的空调能效比等于3.0，额定电功率：P1=P制冷量/3.0
能效级别为“二”的空调效能比等于2.8，额定电功率：P2=P制冷量/2.8
假设制冷量P相等，且值为4200W.
节约的电功：W=P2t-P1t=(P制冷量/2.8-P制冷量/3.0)t=100W×2h=0.2kW h．
选用能效级别为“三”的空调与选用能效级别为“二”的空调均正常工作2h能节约电能0.2度。
故答案为：（1）1500；（2）0.2
16．【答案】0.2；对流；金属外壳
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）根据电能表上数据3000imp/kW·h，可计算出闪烁600imp时消耗的电能；
（2）对流是流体的主要传热方式；
（3）三脚插头中的长插片P连接插座中的接地线，与电器的外壳相连，可防止外壳带电。
【解答】消耗的电能是：600imp/3000imp/kW·h=0.2kW·h；水的内能增加是主要通过对流来实现；为安全用电，使用大功率用电器必须使用如图插头线，因为图中长插片P和用电器的金属外壳相连，可避免触电事故发生。
故答案为：0.2；对流；金属外壳
17．【答案】解：电能表转盘转过3000转，用电器消耗1千瓦时的电能，现转盘转过250转，则电热水壶消耗电能为：
电热水壶实际工作功率为：
忽略电热水壶工作时的电阻变化，则
=6.2安
答：通过电热水壶的电流为6.2安
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算；电器的电功率
【解析】【分析】先根据电能表得到电热水壶烧水时的实际消耗了多少电能，再根据所用的时间算出实际功率。因为电热水壶的电阻不变，根据 ，可以计算得到实际电流。
18．【答案】（1）c；b
（2）每天10小小时，最多连续阴天4晚，
（3）太阳能电池板1s产生的电能为：W=P′t1=40W×1s=40J
因为W=P1t1ηS
所以太阳能电池板的面积
答：太阳能电池板的面积为0.5m2．
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）开关S与c点接触时，电路闭合，铅酸蓄电池工作，电灯发光，与b点接触时，太阳能电池板对铅酸蓄电池充电．（2）已知灯泡的功率和连续工作时间，根据公式W=Pt可求最多储存的电能．（3）已知储存的电能和太阳光照射到地面时的辐射功率以及太阳能电池光电转换率可求太阳能电池板的面积。
【解答】（1）晚上要让电灯发光，开关S必须与c点接触，电路闭合，铅酸蓄电池工作．太阳能电池板对铅酸蓄电池充电时开关与b点接触．
故答案为cb。
19．【答案】（1）解：这种电水壶正常工作时，由 可得，内部电热丝的电阻：
（2）①电路在3min内消耗的电能：
②电路的实际电功率：
（3）大于；家庭电路中其他用电器仍在工作
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据求出内部电热丝的电阻； （2）800imp/（kW·h）表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁800次，从而可求闪烁80次消耗的电能；根据公式求出电路的实际电功率；（3）比较电路的实际功率和电水壶的额定功率可知它们之间的关系，电路的实际功率比电水壶的额定功率大的多时电路中有其它用电器工作。
【解答】（3）①电路的实际功率2000W大于电水壶额定功率1100W；②造成此大小关系的原因是：家庭电路中其他用电器仍在工作。
20．【答案】（1）I=
W= (或0.6kW·h)
（2）太阳能电池板接收到的总功率P总=800J/（s．m2）×1.25m2=1000W
太阳能电池板平均输出功率P出=100W
所以光电转换效率为：
（3）蓄电池可储存的电能W=（P额－P灯）t=(260×10-3kW－60×10-3kW) ×8h=1.6kW·h
（4）根据题意有：
当风速为5m/s时风力发电机输出功率P=
所以最小年发电量约为W=Pt'= t'= ×260×10-3kW×4000h=406.25kW·h.
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）知道路灯的额定功率和时间，利用W=Pt求消耗的电能;
（2）知道太阳能电池板的面积和太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率，利用效率公式求太阳能电池板的输出功率，根据η=
即可求出太阳能电池光电转换效率;
（3）已知风力发电的额定功率和发电时间，可以得到获得的电能，减去路灯消耗的电能就是蓄电池储存的电能；
（4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比，可以得到风速为5m/s时的输出功率；已知发电机的输出功率和工作时间，利用W=Pt得到年发电量。
21．【答案】（1）机械能；电磁感应
（2）并联
（3）解：P输=1200W/m2×0.5m2×20%=120W
（4）解：W=Pt=100×0.06kw×8h×7=336kW·h
（5）解：W电=UIt=24V×150A×3600s=12960000J
Pt=(1-20%)W电
60Wt=80%×12960000J
t=172800s=48h
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）风能是空气流动所产生的动能，所以风能是一种机械能。发电机的原理是电磁感应现象；
（2）由题意可知太阳能电池板发的电可以储存在蓄电池中，风力发电时产生的电能也能储存在蓄电池中，据此可判断出联接情况；
（3）根据表格中的太阳能电池板的面积和光电转化效率，可以计算出太阳能电池板的输出电功率；
（4）根据公式W=Pt，由表格提供的数据可以求出LED灯消耗的电能；
（5）利用公式W=UIt计算出两充满电的蓄电池具有的电能，因为蓄电池容量降低到20%时不能继续供电，也就是有80%的电能供LED灯工作，计算出供电的电能。再根据公式W=Pt可计算出LED灯工作的时间。
【解答】（1）风能实际是一种机械能，所以风力发电机利用风力发电时将机械能转化为电能，原理是电磁感；
（2）由题意可知太阳能电池板发的电可以储存在蓄电池中，风力发电时产生的电能也能储存在蓄电池中，所以两者的工作是独立的，由此判断是并联的。
故答案为：（1）机械能；电磁感应；（2）并联
22．【答案】（1）并
（2）①P1=1600W t1=0.5h W1=P1×t1=1.6kW×0.5h=0.8kW·h
②W2=1.9kW·h-0.8kW·h=1.1kW·h P2=W2/t2=1.1kW·h/2.5h=440W
I2=P2/U=440W/220V=2A
（3）置换反应
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；置换反应及其应用
【解析】【分析】电能的单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位（也就是主单位，有时也叫国际单位）是焦耳，简称焦，符号是J。电能公式：W=UIt=Pt；置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一。
【解答】（1）在家庭电路中各用电器之间是并联的，这样才能保证各用电器都正常工作；故答案为：并；（2）①由表格可知最大制冷功率为1600W，工作0.5h；W=Pt=1.6kw×0.5h=0.8kW·h；
②空调工作3h消耗的电能为1.9kW·h，而前0.5h消耗电能为0.8kW·h；所以后2.5h消耗的电能为1.9kW·h-0.8kW·h=1.1kW·h；P= =440w；I= ；故答案为：0.8kW·h；；2A；由方程式可知，反应物中有单质，生成物中也有单质，符合置换反应特点；故答案为：置换反应；
故答案为：（1）并；（2）0.8kW·h；；2A；（3）置换反应。
1 / 1浙教版科学九年级上册 3.62 电能之电能表及电能计算 同步练习
一、单选题
1．（2017·浙江模拟）小柯利用该电能表测量一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在6min内电能表的转盘转了240转，那么这个用电器可能是（ ）
A．台灯 B．电热水壶 C．笔记本电脑 D．家用电风扇
【答案】B
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法，关键是考查日常生活中常见物体的功率．
【解答】本题首先要清楚“2400r/kW h”的物理意义：当用电器消耗1千瓦时的电能，电能表指示灯闪烁了2400次，1度=3.6×106焦，即1kW h=3.6×106J．
解答：由题意可知：用电器所做的功W=
用电器的功率
台灯功率大约几十瓦，笔记本电脑大约100W，家用电风扇大约100W，电热水器功率大约在500W-200W
因此符合题意的只有电热水壶
2．如图所示的是A、B两个灯泡的U﹣I关系图象，现在将A、B两个灯泡并联在电路中，且电路中只有这两个电路元件．当A灯泡两端的电压为4V时，B灯泡在1min内产生的热量是（假设小灯泡消耗电能的90%转化为内能）（ ）
A．2.4J B．96J C．129.6J D．144J
【答案】C
【知识点】电功的实质；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【解答】解：由题意可知，A、B两个灯泡并联在电路中，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，A灯泡两端的电压为4V时，B灯泡两端的电压也为4V，
由图象可知，通过B灯泡的电流为0.6A，
B灯泡在1min内消耗的电能：
W=UBIBt=4V×0.6A×60s=144J，
B灯泡在1min内产生的热量：
Q=ηW=90%×144J=129.6J．
故选C．
【分析】由题意可知，A、B两个灯泡并联在电路中，根据并联电路的电压特点可知A灯泡两端的电压为4V时B灯泡两端的电压，根据图象读出通过B灯泡的电流，利W=UIt求出消耗的电能，利用效率公式求出B灯泡在1min内产生的热量．
3．“220V100W”的电烙铁与“220V100W”的电风扇正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．相同时间内，电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能多
B．相同时间内，电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多
C．通过电烙铁的电流比电风扇的电流大
D．电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能快
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素；电功率
【解析】【解答】解：A．电烙铁和电风扇正常工作时的功率均为100W，由W=Pt可知，相同时间内，它们消耗的电能相等，故A错误；
B．相同时间内电烙铁和电风扇消耗的电能相等，而电风扇工作时将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，所以电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多，故B正确；
C．由I=可知，电烙铁和电风扇正常工作时，通过它们的电流相等，故C错误；
D．电烙铁和电风扇正常工作时的实际功率相等，它们消耗电能的一样快，故D错误．
故选B．
【分析】（1）电烙铁和电风扇正常工作时的功率与额定功率相等，根据W=Pt可知两者消耗电能的关系；
（2）根据电烙铁和电风扇能量的转化判断相同时间内产生的热量关系；
（3）根据P=UI比较两者通过的电流关系；
（4）电功率是表示用电器做功快慢的物理量．
4．（2015九上·江北期末）某电能表标有“600r/kW·h”字样，用它来测量某一用电器的功率。在15分钟的时间内，电能表转动30圈，则该用电器的电功率为（ ）
A． B．0.2W C．kW D．200W
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】已知消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动600转，可求转30转消耗的电能，根据公式P= 可求该电器的额定功率．
【解答】解：转10转消耗的电能W= kW h×30= kW h
该电器的额定功率P= = = kW=200W
故选D．
5．（2017·浙江模拟）小明家记录5月初电能表示数为1432.7度，电能表的部分示数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量用电器电功率的仪表
B．此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路
C．小明家5月初至6月初消耗的电能是105kW h
D．若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为1kW
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）电能表是用于测量电能的仪表；
（2）交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率；
（3）读出5月和6月份电能表的示数，而后计算出电能多少即可；
（4）2500r/kW h表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转2500转，据此求出10min内消耗的电能，再根据求出该电能表上用电器的总功率．频率为50Hz的交变电流，周期T=0.02s，一个周期内电流方向改变2次，所以在1s时间内电流方向改变100次。
【解答】A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；
B、频率为50Hz的交变电流，周期T=0.02s，一个周期内电流方向改变2次，所以在1s时间内电流方向改变100次，故B错误；
C、6月初的示数1537.7kW h，5月初，小明家中的电能表示数1432.7kW h，故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7﹣1432.7=105kW h，故C正确；
D、电能表的转盘转250转消耗的电能为：该电能表上用电器的功率：故D错误．
故选C．
6．小军和姐姐一起去买电饭煲，当他们选择某一品牌的电饭煲时，发现有800W和1200W两种功率可选，如图是他们针对买哪一款更省电的问题出现的不同意见．请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，下列说法正确的是（ ）
A．不考虑热损失，消耗电能一样多；考虑热损失，800W的消耗电能少
B．不考虑热损失，消耗电能一样多；考虑热损失，1200W的消耗电能少
C．不考虑热损失，800W的消耗电能少；考虑热损失，1200W的消耗电能少
D．不考虑热损失，1200W的消耗电能少；考虑热损失，800W的消耗电能少
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【解答】解：
（1）不考虑热损失，两只电饭煲省电情况相同，因为电能全部转化为内能被水吸收，水吸收的热量相同，所以省电情况一样；
（2）考虑热损失，1200W的电饭煲省电，因为水吸热相同，根据W=Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电．
综上所述，在相同质量的水升高相同的温度的前提下，不考虑热损失，消耗电能一样多；考虑热损失，1200W的消耗电能少．
故选B．
【分析】电饭煲在工作过程中将电能转化为水的内能．质量相同的水升高相同的温度，需要的热量相同．
①如果不考虑热量的损失，电能全部转化为水的内能，使水温升高，已知水需要的热量相同，所以消耗的电能相同，电饭煲省电与否与功率没有关系；
②考虑热量的散失水在加热过程中，时间越长，热量损失越多，在水升温需要的热量一定的前提下，电饭煲功率越低，加热时间越长，热量的损失越多，也就是此电饭煲要费电．
7．小明利用电能表测量某一家用电器的电功率．当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内消耗的电能为0.8kW h，那么这一个用电器可能是（ ）
A．家庭电扇 B．笔记本电脑
C．台灯 D．电饭锅
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【解答】解；由P=得：
P==0.8kw．
以上四种家用电器中功率接近800W的只有电饭锅．
故选D
【分析】由1h内消耗的电能可求得电器的功率，则由家电的功率知识可判断为哪种用电器．
8．一支标有“220 V 200 W”的电烙铁，为使电烙铁正常工作时的电功率为200 W，而在不工作时电烙铁的电功率为50 W，使之不会完全冷却。某同学设计了如图所示的电路，其中，S为单刀双掷开关，L为一只额定电压为220 V的灯泡。不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．选用灯泡的规格应为“220 V 100 W”
B．电烙铁的电阻为242 Ω
C．当S拨向2时，电烙铁处于工作状态
D．1 s内，电烙铁在不工作状态下电路消耗的电能与正常工作状态相比，可节约50焦电能
【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】本题主要考察电功率及计算，当然还有串联电路的特点知识应用考察。
【解答】
A..根据“220V 100W”，由P=U2/R得R灯=U2/P=(2202)/100=484Ω，当于电烙铁串联时，电烙铁的功率为p=I2R=（)2X242=22.2W明显不等于50W，故A错误。
B.根据“220V 200W”，由P=U2/R得R=U2/P=(2202)/200=242Ω，所以B正确；
C.当S拨向2时，灯泡与电烙铁串联，电烙铁的电压低于正常值， 处于非工作状态，所以C不正确；
D.在1s内，电 烙铁在不工作状态下整个电路消耗的电能Q=P灯+P烙铁=100 J，在1s内，电烙铁在正常工作状态整个电路消耗的电能Q=200W×1s=200 J，节约100J电能，D不正确。
故本题选B。
9．图是一种电热水器中发热体的铭牌．下面的表述中错误的是（ ）
A．电热水器在额定电压220V时产生1000W的电热
B．电热水器在额定电压220V时产生1000W的电热功率
C．电热水器的热效应是电流通过发热体的电阻时产生的
D．电热水器正常工作20min，电流做的功是1.2×106J
【答案】A
【知识点】电功的实质；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：由电热水器铭牌可知，其额定电压是220V，额定功率是1000W；
A、B、电热水器在额定电压下的额定功率是1000W，它产生的电热还与工作时间t有关，故A错误，B正确；
C、电流流过电阻时电阻发热，这是电流的热效应，电热水器的工作原理是电流的热效应，故C正确；
D、电热水器正常工作t=20min=1200s，电流做功W=Pt=1000W×1200s=1.2×106J，故D正确；
本题选错误的，故选A．
【分析】根据对电热水器铭牌含义的了解、应用电动公式分析答题．
10．（2017九上·浙江月考）小珍用如图所示的电路进行实验，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～2A，电压表的示数变化范围是4～10V，小珍通过推算，得出四个结论：①定值电阻R0的阻值为5Ω；②变阻器连入电路的电阻变化范围2～20Ω；③电源电压为15V；④电路消耗的总功率的变化范围为6～24W。上述结论中，正确的是（ ）
A．①② B．③④ C．②④ D．①③
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压；滑动变阻器接入电路阻值越大，电路电流越小，电压表示数越大；
【解答】（1）电流表示数变化范围是0.5A～2A，电压表的示数变化范围4V～10V，I=U/R，则滑动变阻器接入电路的阻值为：R滑=4V/2A=2Ω，R滑′=10V/0.5A=20Ω，则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω～20Ω，故②正确；
（2）由I=U/R，电源电压U=UV+IR，即U=4V+2A×R，U=6V+0.5A×R，解得：R=4Ω，U=12V，故①③错误；
（3）电路消耗的最大电功率P最大=UI最大=12V×2A=24W，电路消耗的最小电功率P最小=UI最小=12V×0.5A=6W，则电路消耗的总功率的变化范围约为6W～24W，故④正确；
故选：C
二、填空题
11．（2017九上·海曙期中）小明学习了电能表的知识后，回到家里观察电能表的示数是 ，过一段时间后，小明家电能表的示数如图所示，则小明家这段时间消耗的电能是 kW h；若小明只让家中一个用电器工作，观察到1min电能表的转盘穿了30转，则该用电器的功率是 W．
【答案】18.2；1200
【知识点】电功的实质；电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)电能表两次示数差即为消耗的电脑； (2) 通过电能表的转数可求出消耗的电能，根据公式W=Pt，即可求出电功率
【解答】(1)电能表的示数差为：318.5kW h-300.3kW h=18.2kW h,所以消耗的电能为18.2kW h;
(2)电能表盘转了30圈消耗的电能为：
用电器的功率P==
故答案为：(1) 18.2kW h (2)1200W
12．（2017·海淀模拟）从美国科学家富兰克林冒着生命危险从空中捕捉到闪电的那一刻起，人们渐渐认识到闪电和我们平时所接触到的电是一样的。依据最新资料，平均一次闪电开始放电时的电压约为5×107伏，电流大约是1×105安，据此回答下列问题：
（1）闪电时场面非常壮观，闪电除了具有电能外，还具有哪些形式的能量 ；（写出一种即可）
（2）如果一次闪电持续放电时间约为0.001秒，则一次闪电释放的电能约为 焦。
【答案】（1）声能、光能
（2）5×109
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】本题考查电功公式的应用，因已知闪电的电压、电流及持续时间，则由W=UIt即可求得闪电释放的电能。已知电压及电流，则由电功公式W=UIt可求得每次闪电消耗的电能。
【解答】（1）能看到闪电和听到闪电的声音，闪电除了具有电能外，还具有声能、光能；
（2）每次闪电释放的电能W=UIt=5×107V×1×105A×0.001s=5×109J。
故答案为：（1）声能、光能；（2）5×109。
13．（2018九下·鄞州月考）如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V 2.1A，表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A，电板充满电所储存的电能是113400J。若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要 小时，小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，于是他请教了科学老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因 。
【答案】3；由于电流热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多
【知识点】电功计算公式的应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】实验证明当电流过导体时，由于自由电子的碰撞，导体的温度会升高。这是因为导体吸收的点电能转换成为热能的缘故，这种现象叫做电流的热效应。电流通过导体时所产生的热量与电流强度的平方、导体本身的电阻、以及电流通过的时间成正比。这一结论称为焦耳定律。
【解答】（1）根据电能的计算公式可知：t===10800S=3h； 故答案为：3；
（2）由于电流热效应，产热越大对电池板的影响越大；
故答案为：（1）3；（2）由于电流热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多。
14．（2018·浙江模拟）如图为小科家电能表的铭牌，在断开其他用电器的情况下，标有“220V 1000W”的电热水器和标有“220V 1100W”的空调 （填“能”或“不能”）同时使用。电热水器是利用 工作的。小科只将标有“220V 1000W”的电热水器接入电路工作，2分钟内电能表转盘转了81转，则该电热水器的实际电功率为 W。
【答案】能；电流的热效应；810
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）知道电能表铭牌上的标定电压和最大电流，根据P=UI求出电能表正常工作时允许消耗的最大功率，再求出电热水器和空调空调正常工作的总功率，二者进行比较即可得出答案；（2）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应．发生电流的热效应时，电能转化为内能；（3）电热水器是利用电流的热效应工作的，其产生热量与消耗的电能相等。该电能表上标有3000r/kW h，表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗1kW h的电能，据此求出电能表转盘转过了81转消耗的电能即为电热器在2min内消耗的电能，据此求出电热水器的实际电功率；
【解答】（1）这只电能表允许的用电器最大总功率：Pmax=UImax=220V×20A=4400W，电热水器和空调正常工作时的总电功率：P=P1+P2=1000W+1500W=2500W＜Pmax，故电热水器和空调能同时使用；
（2）电热水器工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的；
（3）因3000r/（kW h）表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗1kW h的电能，所以，电热水器在2min内消耗的电能：
，。
故答案为：（1）能；（2）电流的热效应；（3）810
15．（2018·浙江模拟）目前国内销售的空调都有“中国能效标识”字样的彩色标签，为蓝白背景的彩色标识，分为一~五共5个等级。能效比公式：空调能效比=制冷量/额定功率。
能效比级别 一 二 三 四 五
能效比 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4
（1）现有一批制冷量均为4200W的不同能效级别的空调，若能效比级别为“二”，则空调的额定功率为 W。
（2）选用能效级别为“三”的空调与选用能效级别为“二”的空调均正常工作2h能节约电能 度。
【答案】（1）1500
（2）0.2
【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）由题意可知，能效比公式：空调能效比=制冷量/额定功率，反应了空调能效比、制冷量、额定功率三者间的关系，根据其中的两个量可以求出第三个量，据此可以求出空调的额定功率；
（2）在制冷量保持4200W不变的情况下，根据不同能效级别下的能效比，可以计算得到额定功率，根据W=Pt可以计算出两空调消耗的电能，通过比较可以求出2h能节约的电能。
【解答】（1）根据题意，能效比公式：空调能效比=制冷量/额定功率。现有一批制冷量均为4200W能效级别为“二”的空调，查题中表格可知能效比级别为“二”能效比等于2.8，即可列式计算额定功率=制冷量/空调能效比=4200W/2.8=1500W。
（2）根据题意，能效级别为“三”的空调能效比等于3.0，额定电功率：P1=P制冷量/3.0
能效级别为“二”的空调效能比等于2.8，额定电功率：P2=P制冷量/2.8
假设制冷量P相等，且值为4200W.
节约的电功：W=P2t-P1t=(P制冷量/2.8-P制冷量/3.0)t=100W×2h=0.2kW h．
选用能效级别为“三”的空调与选用能效级别为“二”的空调均正常工作2h能节约电能0.2度。
故答案为：（1）1500；（2）0.2
16．（2018·慈溪模拟）如图是小科家的电子式电能表，有一天他洗澡，关闭了家里其它用电器，只让家里标有“2000W”的电热淋浴器正常工作，发现电能表指示灯闪烁了600imp时，消耗的电能是 kW h，水的内能增加是主要通过 （选填“传导”或“对流”或“辐射”）来实现；为安全用电，使用大功率用电器必须使用如图插头线，因为图中长插片P和用电器的 相连，可避免触电事故发生。
【答案】0.2；对流；金属外壳
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）根据电能表上数据3000imp/kW·h，可计算出闪烁600imp时消耗的电能；
（2）对流是流体的主要传热方式；
（3）三脚插头中的长插片P连接插座中的接地线，与电器的外壳相连，可防止外壳带电。
【解答】消耗的电能是：600imp/3000imp/kW·h=0.2kW·h；水的内能增加是主要通过对流来实现；为安全用电，使用大功率用电器必须使用如图插头线，因为图中长插片P和用电器的金属外壳相连，可避免触电事故发生。
故答案为：0.2；对流；金属外壳
三、解答题
17．（2017·浙江竞赛）某同学要测定家里电热水壶实际工作电流，而家里没有电流表，他就借助电能表来测量，具体方法是断开家里其它用电器，只接一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌如图，测得电能表的转盘转过250转的时间为242秒，求通过此电热水壶的实际电流。
【答案】解：电能表转盘转过3000转，用电器消耗1千瓦时的电能，现转盘转过250转，则电热水壶消耗电能为：
电热水壶实际工作功率为：
忽略电热水壶工作时的电阻变化，则
=6.2安
答：通过电热水壶的电流为6.2安
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算；电器的电功率
【解析】【分析】先根据电能表得到电热水壶烧水时的实际消耗了多少电能，再根据所用的时间算出实际功率。因为电热水壶的电阻不变，根据 ，可以计算得到实际电流。
18．（2017·浙江模拟）为创建全国“环保节能模范城市”，新建的小区将普遍安装太阳能路灯。如图甲所示是某型号太阳能路灯，图乙是它的结构示意图，图丙是该太阳能路灯的技术参数。
（1）太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S。晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S与 触点接触；铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了避免铅酸蓄电池过充或过放，控制开关S与 触点接触即可。
（2）铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能
（3）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(s·m2)（每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J），太阳能电池光电转换率为8％，则太阳能电池板的面积为多大？
【答案】（1）c；b
（2）每天10小小时，最多连续阴天4晚，
（3）太阳能电池板1s产生的电能为：W=P′t1=40W×1s=40J
因为W=P1t1ηS
所以太阳能电池板的面积
答：太阳能电池板的面积为0.5m2．
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）开关S与c点接触时，电路闭合，铅酸蓄电池工作，电灯发光，与b点接触时，太阳能电池板对铅酸蓄电池充电．（2）已知灯泡的功率和连续工作时间，根据公式W=Pt可求最多储存的电能．（3）已知储存的电能和太阳光照射到地面时的辐射功率以及太阳能电池光电转换率可求太阳能电池板的面积。
【解答】（1）晚上要让电灯发光，开关S必须与c点接触，电路闭合，铅酸蓄电池工作．太阳能电池板对铅酸蓄电池充电时开关与b点接触．
故答案为cb。
19．（2017·浙江模拟）小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。
（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？
（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，输出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：①电路在3min内消耗的电能是多大？
②电路的实际电功率是多大？
（3）①上一问算出的电路实际电功率 电水壶额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
②造成此大小关系的原因是： 。
【答案】（1）解：这种电水壶正常工作时，由 可得，内部电热丝的电阻：
（2）①电路在3min内消耗的电能：
②电路的实际电功率：
（3）大于；家庭电路中其他用电器仍在工作
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据求出内部电热丝的电阻； （2）800imp/（kW·h）表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁800次，从而可求闪烁80次消耗的电能；根据公式求出电路的实际电功率；（3）比较电路的实际功率和电水壶的额定功率可知它们之间的关系，电路的实际功率比电水壶的额定功率大的多时电路中有其它用电器工作。
【解答】（3）①电路的实际功率2000W大于电水壶额定功率1100W；②造成此大小关系的原因是：家庭电路中其他用电器仍在工作。
20．（2017·浙江模拟）如图是风光互补路灯系统，该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存 在蓄电池中，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池中；在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下：
风力发电
额定功率 风力发电
额定风速 风力发电机启动风速 路灯额定电压 路灯额定功率 太阳能电池板平均输出功率
260W 8m/s 3m/s 24V 60W 100W
（1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。
（2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s·m2）（1s辐射在1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？
（3）在平均风速为8m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电，
如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW·h？
（4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少kW·h？
【答案】（1）I=
W= (或0.6kW·h)
（2）太阳能电池板接收到的总功率P总=800J/（s．m2）×1.25m2=1000W
太阳能电池板平均输出功率P出=100W
所以光电转换效率为：
（3）蓄电池可储存的电能W=（P额－P灯）t=(260×10-3kW－60×10-3kW) ×8h=1.6kW·h
（4）根据题意有：
当风速为5m/s时风力发电机输出功率P=
所以最小年发电量约为W=Pt'= t'= ×260×10-3kW×4000h=406.25kW·h.
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）知道路灯的额定功率和时间，利用W=Pt求消耗的电能;
（2）知道太阳能电池板的面积和太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率，利用效率公式求太阳能电池板的输出功率，根据η=
即可求出太阳能电池光电转换效率;
（3）已知风力发电的额定功率和发电时间，可以得到获得的电能，减去路灯消耗的电能就是蓄电池储存的电能；
（4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比，可以得到风速为5m/s时的输出功率；已知发电机的输出功率和工作时间，利用W=Pt得到年发电量。
21．（2018·浙江模拟）风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
（1）风力发电机利用风力发电时将 能转化为电能，原理是 。
（2）由信息可知：给普通蓄电池充电的电路中，太阳能电池板、风力发电机应 联。
（3）当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时，太阳能电池板的输出电功率为多少W
（4）100盏该型号风光互补的LED路灯，每天正常工作8h，一周（按7天计算）消耗多少kW·h电能
（5）如果把两个充满电的蓄电池串联起来给其中一个LED灯供电，当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再提供电能，此电池组能让一个LED灯连续工作多少h
【答案】（1）机械能；电磁感应
（2）并联
（3）解：P输=1200W/m2×0.5m2×20%=120W
（4）解：W=Pt=100×0.06kw×8h×7=336kW·h
（5）解：W电=UIt=24V×150A×3600s=12960000J
Pt=(1-20%)W电
60Wt=80%×12960000J
t=172800s=48h
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）风能是空气流动所产生的动能，所以风能是一种机械能。发电机的原理是电磁感应现象；
（2）由题意可知太阳能电池板发的电可以储存在蓄电池中，风力发电时产生的电能也能储存在蓄电池中，据此可判断出联接情况；
（3）根据表格中的太阳能电池板的面积和光电转化效率，可以计算出太阳能电池板的输出电功率；
（4）根据公式W=Pt，由表格提供的数据可以求出LED灯消耗的电能；
（5）利用公式W=UIt计算出两充满电的蓄电池具有的电能，因为蓄电池容量降低到20%时不能继续供电，也就是有80%的电能供LED灯工作，计算出供电的电能。再根据公式W=Pt可计算出LED灯工作的时间。
【解答】（1）风能实际是一种机械能，所以风力发电机利用风力发电时将机械能转化为电能，原理是电磁感；
（2）由题意可知太阳能电池板发的电可以储存在蓄电池中，风力发电时产生的电能也能储存在蓄电池中，所以两者的工作是独立的，由此判断是并联的。
故答案为：（1）机械能；电磁感应；（2）并联
22．（2018·衢州）小柯家新添了一台变频空调，部分参数如下表所示。当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变交。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
（1）空调接人家庭电路后，与其他用电器 联。
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW·h。求
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
（3）在空调机的结构中有很多粗细不同的铜管，作为制冷剂“搬运”“热”的管道。常见炼铜的方法：Fe＋CuSO4==Cu＋FeSO4，该反应属于 （填基本反应类型）。
【答案】（1）并
（2）①P1=1600W t1=0.5h W1=P1×t1=1.6kW×0.5h=0.8kW·h
②W2=1.9kW·h-0.8kW·h=1.1kW·h P2=W2/t2=1.1kW·h/2.5h=440W
I2=P2/U=440W/220V=2A
（3）置换反应
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；置换反应及其应用
【解析】【分析】电能的单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位（也就是主单位，有时也叫国际单位）是焦耳，简称焦，符号是J。电能公式：W=UIt=Pt；置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一。
【解答】（1）在家庭电路中各用电器之间是并联的，这样才能保证各用电器都正常工作；故答案为：并；（2）①由表格可知最大制冷功率为1600W，工作0.5h；W=Pt=1.6kw×0.5h=0.8kW·h；
②空调工作3h消耗的电能为1.9kW·h，而前0.5h消耗电能为0.8kW·h；所以后2.5h消耗的电能为1.9kW·h-0.8kW·h=1.1kW·h；P= =440w；I= ；故答案为：0.8kW·h；；2A；由方程式可知，反应物中有单质，生成物中也有单质，符合置换反应特点；故答案为：置换反应；
故答案为：（1）并；（2）0.8kW·h；；2A；（3）置换反应。
1 / 1
