人教版物理九年级全一册同步练习：18.1　电能　电功（Word版含答案）

第1节　电能　电功
知识点 1　电能
1.电能在生活中有重要的应用,LED台灯通电后发光但几乎不发热,将电能主要转化为
　　　　能;疾速行驶的电力机车,将电能转化为　　　　能;电热水壶烧水时,将电能转化
为　　　　能。由此可见,电能的利用过程就是将电能转化为　　　　　能的过程。
2.电能的单位:在国际单位制中是　　　　,简称　　　　,用符号　　　　表示,而在日常生活中常用　　　　,符号为　　　　,俗称　　　　。换算关系:1 kW·h=　　　　　　J。
3.(1)0.4 kW·h=　　　　　　J。
(2)1.8×107 J=　　　　kW·h。
知识点 2　电能的计量
4.电能的计量仪器是　　　　,用来计量用户或用电器在一段时间内消耗　　　　的多少,电能表计量电能往往以　　　　　　　为单位。
5.如图所示,对于电能表表盘上的一些参数的理解,下列说法中错误的是(　　)
A.此时电能表的读数为120.7度
B.“220 V”指这个电能表应该在220 V的电路中使用
C.“10(20) A”指这个电能表使用时正常工作电流为10 A或20 A
D.“600 r/(kW·h)”指接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转
6.[2021·郴州] 小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示,这个月他家的用电量是　　　　度。若小林家所在地区每度电的价格是0.6元,则这个月他家应交　　　　元电费。
7.小明发现家中如图所示电能表的转盘在40 min内转动了3600圈,则他家中用电器实际消耗的电能为　　　　kW·h,目前电能表的示数如图所示,则40 min前电能表的示数为
　　　　kW·h。
　知识点 3　电功
8.电功的定义:电流所做的功就叫做电功,用　　　　表示。电流做功的过程其实就是电能转化为　　　　　　能的过程,电流做了多少功就有多少　　　　转化为其他形式的能。
9.电流做功多少与　　　　、　　　　、　　　　　有关。计算公式:　　　　　　　,其中W表示　　　　,国际单位是　　　　(用单位符号表示)。
10.[2021·莆田模拟] 一个小灯泡的两端加3.8 V的电压时,通过灯泡的电流是0.3 A,则通电100 s电流做功　　　　J,消耗电能　　　　J。
11.下列关于电功的说法,不正确的是 (　　)
A.kW·h和J都是电功的单位
B.“电流做了多少功”和“消耗了多少电能”,两种说法是一样的
C.用电器通电时间长,电流做的功不一定多
D.导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,电流做的功一定越多
12.图是小明家上月月初和月末的电能表示数,表盘上标有“220 V　10(20)A”和“1600 imp/(kW·h)”(表示用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁1600次)字样。断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2 min,指示灯闪烁32次。下列选项正确的是 (　　)
A.小明家干路中的电流不得超过10 A
B.小明家上月消耗的电能为91.1 J
C.小明家使用的电饭锅消耗的电能为0.02 kW·h,合7.2×104 J
D.指示灯每小时闪烁1600次
13.甲、乙两个用电器,两端电压之比为5∶4,通过的电流之比为1∶2,通电时间之比为2∶1,则两个用电器消耗的电能之比为 (　　)
A.4∶5　 B.5∶1　
C.5∶4　 D.5∶8
14.[2020·盐城改编] 月底,小明对自家用电的情况进行调查,观察到电能表的表盘如图所示,用电器工作时消耗0.5 kW·h的电能,电能表转盘转过　　　　圈。若本月小明家消耗电能140 kW·h,则上月底电能表的示数为　　　　kW·h。
15.小奕看见爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7 V,容量为3000 mA·h,则它充满电后存储的电能为　　　J;该手机的待机电流为15 mA,该手机最长待机时间为　　　　h。
16.有R1、R2两个电阻,阻值之比R1∶R2=2∶5。若把它们串联在电路中,相同时间内R1、R2消耗的电能之比W1∶W2=　　　　。若把它们并联在电路中,相同时间内R1、R2消耗的电能之比W1'∶W2'=　　　　。
17.如图所示电路中,电阻R2=20 Ω,开关S闭合后,电流表A1、A2的示数分别为0.2 A和0.5 A。则通电10 s,电流经过电阻 R1、R2所做的电功分别为W1=　　　　　J,W2=
　　　　J,整个电路消耗的电能为 　　J。
18.利用如图所示的实验装置探究“电流做功的多少跟什么因素有关”。将质量一定的钩码通过细线挂在电动机上,闭合开关,电动机将钩码提升得越高,表明电流做的功越多。电路中的电源电压可调,电压表测量电动机两端的电压,电流表测量通过电动机的电流,现将测得的实验数据记录在下表中。
图
次数 电流表 示数/A 电压表 示数/V 通电时 间/s 钩码上升 高度/m
1 0.2 1.5 1 0.4
2 0.2 1.5 2 0.8
3 0.4 1.5 1 0.8
4 　　 　　 2 0.5
(1)电流通过电动机将钩码提升的过程,是将　　　　能转化为　　　　能的过程。
(2)比较实验1和2,可以归纳出的结论是 　。
(3)第4次实验中电流表和电压表的示数如图所示,请将电表示数填入表中相应位置。
(4)观察表中数据,可以归纳出电流做功与　　　　　　　　　　　　 　　　　　有关。
19.[2020·重庆改编] 如图所示,电源电压不变,定值电阻R1的阻值为10 Ω,定值电阻R2的阻值为20 Ω。当开关S闭合后,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)R1两端的电压。
(2)在10 s内,电流通过R2做的电功。
(3)在10 s内,电流通过电路做的总功。
考|题|展|示
20.[2021·泰州] 小明用电水壶将质量为1.8 kg的水加热升温50 ℃,水吸收的热量为
　　　　J。电水壶所消耗的电能全部被水吸收,小明家的电能表参数如图所示,若他家中只有电水壶单独工作,则这段时间内电能表指示灯闪烁了　　　　次。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
　
答案
1.光　机械　内　其他形式
2.焦耳　焦　J　千瓦时　kW·h　度　3.6×106
3.(1)1.44×106　(2)5
4.电能表　电能　千瓦时(kW·h)　
5.C
6.80　48
7.1.2　2018.4　[解析] 3000 r/(kW·h)表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过3000 r,
转盘转3600圈用电器消耗的电能:W==1.2 kW·h,则电能表40 min前的示数为2019.6 kW·h-1.2 kW·h=2018.4 kW·h。
8.W　其他形式　电能
9.电压　电流　通电时间　W=UIt　电功　J
10.114　114
11.D
12.C　[解析] 从面板参数可知,电能表额定最大电流为20 A,因此小明家干路中的电流不得超过20 A,A错误;小明家上月消耗的电能为5637.8 kW·h-5546.7 kW·h=91.1 kW·h,B错误;指示灯闪烁32次表示电饭锅消耗的电能:W= kW·h=0.02 kW·h=7.2×104 J,C正确;1600 imp/(kW·h)表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,D错误。
13.C
14.1600　1877.6　[解析] 已知用电器工作时消耗0.5 kW·h的电能,则电能表转盘转过的圈数:n=3200 r/(kW·h)×0.5 kW·h=1600 r;由图可知,电能表的示数为2017.6 kW·h,本月消耗的电能为140 kW·h,所以上月底电能表示数为2017.6 kW·h-140 kW·h=1877.6 kW·h。
15.39960　200　[解析] 充电电流所做的功即为储存的电能:W=UIt=3.7 V×3000×10-3 A×3600 s=39960 J。
该手机最长待机时间:
t'===200 h。
16.2∶5　5∶2　[解析] 串联电路中各处的电流相等,因此R1、R2串联在电路中时,通过它们的电流之比I1∶I2=1∶1;根据公式W=I2Rt,且两电阻工作的时间t相等,因此==2×=。并联电路中各支路用电器两端电压相等,因此R1、R2并联在电路中时,它们两端电压之比U1∶U2=1∶1,根据公式W=t,且两电阻工作的时间t相等,因此==2×=。
17.12　18　30
18.(1)电　机械
(2)在电压与电流一定时,通电时间越长,电流做功越多
(3)0.2　1
(4)电压、电流和通电时间
[解析] (2)分析表中实验序号为1、2的实验数据可知,在电流与电压相等时,通电时间越长,钩码上升的高度越高,电流做功越多,由此可得:在电压与电流一定时,通电时间越长,电流做功越多。
(3)由图知电流表选用的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.2 A;电压表选用的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,示数为1 V。
(4)分析表中实验序号为1、2的实验数据可知,在电流与电压相等时,通电时间越长,钩码上升的高度越高,电流做功越多,由此可得:在电压与电流一定时,通电时间越长,电流做功越多。分析表中实验序号为1、3的实验数据可知,在电压与通电时间相同时,电流越大,钩码上升的高度越高,电流做功越多,由此可得:在电压与通电时间一定的情况下,电流越大,电流做功越多。
由表中实验序号为2、4的实验数据可知,在电流与通电时间相等时,电压越高,钩码上升的高度越高,电流做功越多,由此可得:在电流与通电时间一定时,电压越高,电流做功越多。
综上所述:电流做功与电压、电流和通电时间有关。
19.(1)由图知R1和R2串联,故电路中电流处处相等;由公式I=得,R1两端的电压:U1=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V。
(2)由I=得,R2两端的电压:U2=IR2=0.2 A×20 Ω=4 V;
通电10 s后,电流通过电阻R2做的功:W2=U2It=4 V×0.2 A×10 s=8 J。
(3)通电10 s后,电流通过电阻R1做的功:
W1=U1It=2 V×0.2 A×10 s=4 J。
在10 s内,电流通过电路做的总功:
W=W1+W2=4 J+8 J=12 J。
20.3.78×105　315　[解析] (1)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1.8 kg×50 ℃=3.78×105 J;
(2)电水壶消耗的电能:W=3.78×105 J=0.105 kW·h,从图中可知,每消耗1 kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,故这段时间内电能表指示灯闪烁的次数为n=0.105 kW·h×3000 imp/(kW·h)=315 imp。