人教版物理九年级全一册同步提优训练：18.1 电能 电功（含答案）

第1节　电能　电功
题组1　电能
1.关于电流做功过程中的能量转化,下列说法中正确的是 (　　)
A.电风扇主要把电能转化为机械能
B.电炉主要把电能转化为机械能
C.给蓄电池充电的过程中,化学能转化为电能
D.在电流通过电动起重机的过程中,主要是机械能转化为电能
2.下列关于电功的说法中正确的是 (　　)
A.电流做功越多,消耗的电能就越多
B.电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C.通电时间越长,电流做的功越多
D.电流做功的过程,实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
题组2　电能的计量　　　　　　　
3.[2021·湘潭] 如图所示是小王家的电能表,下列说法正确的是 (　　)
A.电能表的读数为56378 kW·h
B.这个电能表正常工作时的电压为380 V
C.这个电能表要在20 A的电流下才能正常工作
D.小王家的用电器每消耗1度电,电能表的指示灯闪烁1600次
4.[2021·郴州] 小林家中五月月初和月末电能表的示数如图所示。这个月他家消耗的电能是 　　　　度,若小林家所在地区每度电的电费是0.6元,则这个月他家应交
　　　　元电费。
5.如图所示,电能表的示数为　　　　kW·h,在某段时间内,转盘转过1800转,则此段时间内消耗电能　　　　度。
6.[2020·盐城] 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,电能表指示灯闪烁　　　次。若上月底电能表示数为1877.6 kW·h,则本月消耗的电能为　　　　kW·h。
题组3　单一导体(或用电器)电功的计算　　　　　　　
7.5G手机能够传输高质量视频图像,功能要比4G手机更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某5G手机的主要参数,该手机正常通话10 min,消耗的电能是 (　　)
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话 时电流
5G手机 6.5英寸 2400×1080 像素 3.7 V 4000 mA·h 锂电池 6400万 像素 400 mA
A.53280 J B.888000 J
C.888 J D.14.8 J
8.某导体中的电流是0.2 A,通电10 s电流做功18 J,则导体两端的电压是　　　　V。
9.一个定值电阻两端电压为4 V,100 s内消耗的电能为40 J,则该定值电阻的阻值
为　　　　Ω。
10.为提倡节能环保,攀枝花市引进大量新能源电动公交车。若充电过程中充电电流为100 A,充电电压为380 V,则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为　　　　kW·h。
11. 用恒为3 V的电源给一小电动机供电使其转动,已知小电动机线圈电阻为1 Ω,1 min内小电动机消耗电能为36 J,则通过电动机的电流是　　　A。
题组4　串、并联电路中电功的计算　　　　
12.现有两个定值电阻R1和R2(R1>R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是 (　　)
A.W甲>W乙>W丙>W丁 B.W甲>W丙>W丁>W乙
C.W丙>W丁>W乙>W甲 D.W乙>W丁>W丙>W甲
13.[2020·重庆改编] 如图所示,电源电压不变,定值电阻R1阻值为10 Ω,定值电阻R2阻值为20 Ω。当开关S闭合后,电流表示数为0.2 A。则R1两端的电压为　　　　V,在10 s内,电流通过R2做的电功为　　　　J。
14.[2021·安徽改编] 如图所示电路中,电源电压不变,电阻R1=30 Ω,R2=60 Ω,闭合开关S,电流表A的示数为0.3 A,则通电1 min电阻R1消耗的电能　　　　J。
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.1 A;再闭合开关S1,电流表的示数为0.5 A。那么闭合S、S1后,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2消耗的电能之比为　　　　。
16.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示;把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电路中的电流为0.2 A,则电源电压是　　　　;
10 s内电流通过元件B做的功是　　　　。
17.[2020·广元] 如图所示,电源电压恒定为10 V,R1=10 Ω,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数从2 V变成5 V,则R2的阻值为　　　　Ω,滑动变阻器的最大阻值为　　　Ω,当滑片P置于b端时,该电路1 min消耗的电能为　　　　J。
18.[2021·昆明节选] 如图所示的电路,电源电压为6 V保持不变,R1=4 Ω。开关闭合,滑动变阻器R2的滑片置于a端时,电压表V1的示数为2 V,求:
(1)电压表V2的示数。
(2)电流表的示数。
(3)当滑片滑到b端时,通电1 min电流做的功。
　　　
(1)求解整个电路或电路中单一用电器消耗的电能
串联电路:W总=U总It;W1=U1It。
并联电路:W总=UI总t;W1=UI1t。
(2)求解各用电器消耗的电能比例
串联电路:=,电功与电阻成正比;
并联电路:=,电功与电阻成反比。
答案
第1节　电能　电功
1.A　
2.A　解： 电功是指电流所做的功,电流做功越多,消耗的电能就越多,故 A正确;由电流做功的公式W=UIt可知,电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间,故B、C错误;电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式能的过程,故D错误。
3.D　解： 电能表显示数字中最后一位是小数,单位为kW·h,则图中电能表示数为5637.8 kW·h,故A错误;“220 V”表示电能表应该在220 V的电路中使用,故B错误;“20 A”表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流为20 A,故C错误;“1600 imp/(kW·h)”表示用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,故D正确。
4.80　48
解： 月初电能表的示数为786.9 kW·h,月末电能表的示数为866.9 kW·h,这个月消耗的电能:W=866.9 kW·h-786.9 kW·h=80 kW·h=80度,这个月应交的电费:0.6元/度×80度=48元。
5.201.9　0.5
解： (1)电能表计数器上最后一位是小数位,示数单位是kW·h,图示电能表的示数为201.9 kW·h。
(2)由“3600 r/(kW·h)”可知电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转3600转,转盘转了1800转,用电器消耗电能:W==0.5 kW·h=0.5度。
6.1600　140
解： 电能表表盘上标有3200 imp/(kW·h),则用电器工作时消耗0.5 kW·h的电能,电能表指示灯闪烁的次数:3200 imp/(kW·h)×0.5 kW·h=1600 imp;由图可知,电能表的示数为2017.6 kW·h,本月消耗的电能:W=2017.6 kW·h-1877.6 kW·h=140 kW·h。
7.C
8.9　解： 由W=UIt可得,导体两端的电压为U===9 V。
9.40
解： 由W=UIt得I===0.1 A,该定值电阻的阻值:R===40 Ω。
10.76　解： 新能源电动公交车充电2 h消耗的电能:W=UIt=380 V×100 A×2×3600 s=
2.736×108 J=2.736×108× kW·h=76 kW·h。
11.0.2
解： 通电时间t=1 min=60 s,由W=UIt得,通过电动机的电流:I===0.2 A。
12.D　解： 因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,且R1>R2,所以,四个电路中的总电阻关系为R甲>R丙>R丁>R乙。因电源的电压恒为U,且工作时间相等,所以,由W=UIt=t可知,四个电路中电流做功大小关系为W乙>W丁>W丙>W甲。
13.2　8
解： 由公式I=得,R1两端的电压:U1=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V;在10 s内,电流通过R2做的电功:W=I2R2t=(0.2 A)2×20 Ω×10 s=8 J。
14.72　解： 图中两个电阻并联在电路中,且R1∶R2=1∶2,则通过它们的电流之比I1∶I2=2∶1,I总=0.3 A,所以I1=0.2 A,则通电1 min电阻R1消耗的电能:W=Q=R1t=(0.2 A)2×
30 Ω×60 s=72 J。
15.1∶4　解： 当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.1 A。当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以再闭合开关S1时通过R1的电流不变;通过R2的电流等于电流表的示数变化量,即I2=0.5 A-0.1 A=0.4 A。闭合S、S1后,电流通过R1与R2消耗的电能之比:====。
16.3 V　4 J
解： 因为两元件串联,所以通过两元件的电流相等,当电路中的电流为0.2 A时,由图甲可知,A两端的电压为1 V,B两端的电压为2 V。根据串联电路电压特点可知,电源电压:U=UA+UB=1 V+2 V=3 V。10 s内电流通过元件B做的功:W=UBIt=2 V×0.2 A×10 s=4 J。
17.10　30　120
解： (1)当滑片在最左端时,电路中电流:I1===0.5 A,
电阻R2两端的电压:U2=U-U1=10 V-5 V=5 V,
则电阻R2===10 Ω。
(2)当滑片在最右端时,电路中电流:
I===0.2 A,
电阻R2两端的电压:
U2'=IR2=0.2 A×10 Ω=2 V,
滑动变阻器两端的电压:
U3=U-U1'-U2'=10 V-2 V-2 V=6 V,
滑动变阻器的最大阻值:
R3===30 Ω。
(3)当滑片P置于b端时,该电路1 min消耗的电能:
W=UIt=10 V×0.2 A×60 s=120 J。
18.(1)开关闭合,滑动变阻器R2的滑片置于a端,R1、R2串联,R2的最大阻值接入电路,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,则电压表V2的示数:U2=U-U1=6 V-2 V=4 V。
(2)电流表的示数:I===0.5 A。
(3)滑片滑到b端时,电路为R1的简单电路,通电1 min电流做的功:W=t=×60 s=540 J。