18.1 电能电功 课后练习（含解析）

18.1 电能 电功 课后练习
一、单选题
1．下列说法中正确的是
A．电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能的过程
B．电能在我们的生活中是一种非常重要的能源，在所有的方面都可以利用电能
C．电流所做的功，跟电压和电流成反比
D．手电筒工作时，电池的化学能直接转化为光能
2．小明想测量家中电视机待机状态下消耗的电能，需要选用的仪器是（　　）
A．电压表 B．电能表 C．电流表 D．电阻箱
3．在物理量中，力的单位是用下列哪位科学家的名字命名的
A．焦耳 B．牛顿 C．阿基米德 D．帕斯卡
4．下列单位中，不属于功的单位的是（ ）
A．牛·米 B．伏·安 C．千瓦时 D．瓦·秒
5．在校运动会上，小李同学在中学生男子5kg级铅球项目中创造了14.0m的新纪录．若他投掷时所用的力是500N．则在整个投掷过程中，他对铅球做的功是
A．0J B．700J C．7000J D．条件不足，无法计算
6．小明观察家中的电能表（如图所示），下列说法正确的是（ ）
A．此电能表应该接在小于时使用
B．电能表的短时间工作电流不能超过
C．小明家本月已经消耗的电能为
D．此电能表转盘每小时转过3000转
7．根据你的生活经验判断，下列数据中最接近生活实际的是（ ）
A．背着重为20N的书包在水平路上匀速行走5米路程人对书包做功约100J
B．220V电压是人体能承受的安全电压
C．家用护眼台灯的工作电流约为2A
D．家用挂壁式空调正常工作1秒消耗的电能约为1200J
8．以下家用电器中，属于电热器的是
A．电饭煲 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电风扇
9．小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到了一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（　　）
A．这块电池能提供的电能大约为2.3×104J
B．图中mAh和Wh都是能量的单位
C．将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元
D．这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升超过20m高
10．下面哪个器材可以测定家用电器消耗的电能（　　）
A．电流表 B．电能表
C．测电笔 D．以上三种都可以
11．如图所示，当开关闭合后，电流表和电流表的示数之比为，则在相同时间内，电流通过和所做功之比为（ ）
A． B． C． D．
12．小刚家电能表如图所示，他让家中一个用电器单独工作了2分钟，发现电能表的转盘刚好转过5圈．小刚家正在使用的可能是下列用电器中的
A．空调 B．台灯 C．手机充电器 D．台式计算机
13．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是： ( )
A．电能表的额定功率为2500W
B．电能表的额定电压为220V
C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316Kw．h
D．拍照片时，小明家已消耗的电能为931．6J
14．将灯L1、L2按图中甲、乙方式分别接在电压恒为U的电路中，已知灯L1的电阻大于灯L2的电阻，设灯丝的阻值不变。则下列说法中正确的是（　　）
A．甲电路中通过L1的电流小于通过L2的电流
B．甲电路中L1消耗的电能小于L2消耗的电能
C．乙电路中L1两端的电压大于L2两端的电压
D．乙电路中L1的电功率大于甲电路中L1的电功率
15．甲乙两用电器并联后接在某一电源上，在相等的时间里，电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多，由此可以判断（　　）
A．通过甲的电流一定比乙小 B．甲两端的电压一定比乙大
C．乙的电阻一定比甲大 D．甲消耗的电能比乙少
二、填空题
16．某同学家的电能表月初的示数是，正常供电30天后，电能表的示数为．则该同学家本月用电_____kW·h，合_____J。
17．随着国家实力的提升，人民生活需求的日益提高，我国铁路发展在这些年创造了一个又一个里程碑，从建国伊始的内燃机车到电力动车，我国用了短短几十年的时间走过了西方铁路强国百年才走完的路。目前中国铁路里程数居世界首位，并且遥遥领先其他国家，成为中国的一张名牌。中国标准动车组“复兴号”CR400系列的成功研制，更是一种中国速度的代表。
（1）区间站的高铁运转中心可以实时监控到“复兴号”的运动位置是因为接收到“复兴号”发射的___________“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进，刹车过程优先采用再生制动，从而将动车的动能转化为电能。它的原理是___________。
（2）京沪高铁线路全长约1440km一列从北京到上海的“复兴号”动车组载1200人，当动车组以360km/h的平均速度行驶时，平均每人消耗电功率125kW该动车组全程消耗的电能约多少___________？
（3）在第二问描述的情况中，据了解该动车电动机的有效能量转化率为，列车的牵引力大约为多少___________？
（4）“复兴号”CR400的突出优点有哪些___________？至少提出一点
18．如图所示电能表的示数为______kW·h。
19．如图甲所示是一辆电动自行车．
（1）电动自行车的把手属于____________________（选填“省力”或“费力”）杠杆．
（2）它车头配置左右两个转向灯，它们是___________________联 的．
（3）遇到紧急情况刹车时，其机械能______________________．（选 填“变大”、“不变”或“变小”）
（4）只将 该电动车接入家庭电路充电 20min，乙图电能表转盘转过 600r，则此过程中消耗的电能为______________________J．
20．将一只“220V 100W”的灯泡（设灯丝电阻不变）接在照明电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为_____kW h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W，则输电线上消耗的功率为_____W．
三、实验题
21．（1）用天平测量物体的质量时，砝码与游码的读数如图1所示，则物体的质量是 ___ g．如图2所示，物体的长度为 ______ cm．
　　
（2）某家庭电能表如题16-3所示．若该家庭单独让空高台工作，测得1 min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为 ______ kW·h，空调的电功率是 ______ W．
（3）图4所示，电流表的示数是 ___ A，电压表的示数是 ___ V．
四、计算题
22．如图所示的电路中电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数I1为0.6A，电流表A的示数I为1.0 A。求：
（1）通过R2的电流；
（2）电源电压的大小；
（3）电阻R2的阻值；
（4）通电10分钟，R1和R2消耗的总电能。
五、作图题
23．如图甲为探究电流做功与电流大小的关系的装置，请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接图补充完整．
( )
六、综合题
24．为了节能环保现在出现了很多太阳能路灯，白天利用光照给蓄电池充电，晚上再用蓄电池给路灯供电，“12V 30 W”的路灯一天正常工作工作1min转化为光能为1700J。
求：（1）节能灯在工作时将______能转化为光能效率高。
（2）正常工作时每盏灯1min消耗的电能。( )
（3）节能灯发光时的效率。( )
参考答案
1．A
【详解】A. 电流做功的实质就是电能转化为其他形式能的过程，故A正确；B. 电能是我们生活中的重要能源，但不是唯一能源，如太阳能就是电能所无法替代的，故B错误；C. 由电流做功公式W=UIt可知，电功跟电压、电流及通电时间有关，在分析电功与三者的关系时，应该控制变量，故C错误；D. 手电筒工作时，电池的化学能转化为电能，电能再通过电流做功转化为光能，故D错误；故选A.
2．B
【详解】电压表测用电器两端的电压，电能表测消耗的电能，电流表测电路中的电流，电阻箱提供电阻，所以应选择电能表，故B项符合题意。
故选B．
3．B
A．焦耳是功和各种能量的基本单位，故A不符合题意；
B．牛顿是力的基本单位，故B符合题意；
C．阿基米德是古希腊著名数学家、物理学家，他发现了著名的阿基米德原理，但没有用他的名字命名物理量，故C不符合题意；
D．帕斯卡是压强的基本单位，故D不符合题意；
4．B
【详解】A．牛顿是力的单位，米是长度单位也，力和距离的乘积是功，即牛·米是功的单位，不符合题意；
B．伏特是电压的单位，安培是电流的单位，伏·安是电压、电流乘积的单位，而电压、电流的乘积是电功率，所以伏·安是电功率的单位，符合题意；
C．电学上，电功的单位有焦耳和千瓦时，不符合题意；
D．瓦是电功率的单位，秒是时间的单位，电功率乘以时间是功，即瓦·秒是功的单位，不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，要计算做功大小就要知道力和距离的大小，根据题意知道，小李同学掷铅球用力大小，但不知道在这个力的方向上移动的距离大小，所以，无法计算对铅球做功大小，故只有D正确．
6．B
【详解】A. 电能表应该接在220V的电路中使用，故A项与题意不相符；
B. 由“10（20A）”可知，此电能表工作时的电流不超过20A，故B项与题意相符；
C. 小明家已经消耗的电能为107kW h，不一定是本月消耗的，故C项与题意不相符；
D. 3000R/kW h”表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，故D项与题意不相符．
7．D
【详解】A．背着重为20N的书包在水平路上匀速行走5米路程，人给书包一个向上的力，书包没有在这个力的方向上通过距离，则人对书包做功为0J，故A项不符合题意；
B．人体能承受的安全电压是不高于36V；故B项不符合题意；
C．因为照明电路电压为220V，家用台灯的额定功率约40W，由得:
故C项不符合题意；
D．家用挂壁式空调正常工作时的功率约1200W，正常工作1h消耗的电能是：
正常工作1秒消耗的电能约为：
故D项符合题意；
8．A
【详解】A、电饭煲将电能转化为热能，属于电热器，A正确；
BCD、洗衣机和电风扇、电冰箱主要将电能转化为机械能，不属于电热器，BCD错误；
9．B
【详解】A．这块电池能提供的电能大约为
W＝UIt＝3.7V×1.7A×3600s＝2.2644×104J
和2.3×104J相差不大，故A正确，不符合题意；
B．mA是电流的单位，h是时间的单位，所以mAh是电荷量的单位，不是能的单位，W是功率的单位，h是时间的单位，故Wh是能量的单位，故B错误，符合题意；
C．由A知电池能提供的电能大约为
2.3×104J≈0.006kW h
根据我国电的价格，将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元，故C正确，不符合题意；
D．中学生的重力约为500N，根据W＝Gh知
故D正确，不符合题意。
故选B。
10．B
【详解】收取电费时要知道这段时间内家用电器消耗的电能，测定家用电器消耗的电能的仪表是电能表。
故选B。
11．A
【详解】由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R1支路的电流．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两支路的电流之比：
，
因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以在相同时间内电流通过R1和R2所做功之比
．
A．符合题意；
B．不符合题意；
C．不符合题意；
D．不符合题意．
12．B
【详解】解答：2500r/kW h可知电路中每消耗1kW h的电能，电能表的铝盘转2500圈；电能表的铝盘转5圈时,消耗的电能为：W＝kW h＝0.002kW h.用电器的额定功率：P＝＝0.06kW＝60W，因此该用电器可能是台灯．
13．B
【详解】A. 电能表的额定功率为P=UI=220V×5A=1100W； A不正确；B. 电能表上的电压值，代表额定电压，额定电压为220V，正确；C. D. 示数应读为931.6kW h，拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6kW h，所以C. D不正确．
14．D
【详解】A．甲电路为L1与L2串联电路，由串联电路电流定律可知，通过L1的电流等于通过L2的电流，故A错误；
B．甲电路串联，两灯泡电流相等，已知灯L1的电阻大于灯L2的电阻，则由W=I2Rt可知，相同时间L1消耗的电能大于L2消耗的电能，故B错误；
C．乙电路为L1与L2并联电路，由并联电路电压规律可知，L1两端的电压等于L2两端的电压，故C错误；
D．由于两电路电源电压相等，则由串联分压和并联电压规律可知，甲电路中L1两端电压小于乙电路中L1两端电压，则由可知，乙电路中L1的电功率更大，故D正确。
故选D。
15．C
【详解】AB．甲乙两用电器并联，并联时各支路电压相等，根据，电压和时间相等时，电流大做功多，所以甲的电流大，即，故AB错误；
C．根据得，，在电压相同时，电流大，电阻小，因为，所以，故C正确；
D．电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多，即甲消耗的电能多，故D错误。
故选C。
16． 21 7.56107J
【详解】[1]月初电表读数为273.2kW·h，月末电表读数为294.2 kW·h，故用电为：
[2]根据1kW·h=3.6106J可知
17． 电磁波 电磁感应 kWh 1.2 节能环保，噪音小等
【详解】(1)[1][2]区间站的高铁运转中心可以实时监控到“复兴号”的运动位置是因为接收到“复兴号”发射的电磁波，“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进，刹车过程优先采用再生制动，从而将动车的动能转化为电能。它的原理是电磁感应。
(2)[3]动车组行驶过程中所用的时间是
t===4h
动车组全程消耗的电能为
W=Pt=1200125kW4h=6kWh
(3)[4]动车组全程消耗的电能
W=6kWh=2.16J
W机械=W=2.16J80=1.728
由W=Fs，得牵引力
F===1.2N
(4)[5] “复兴号”CR400的突出优点有节能环保，噪音小等。
答：(1)电磁波；电磁感应；
(2)该动车组全程消耗的电能约 ；
(3)列车的牵引力大约为 N ；
(4)节能环保，噪音小等。
18．3815.6
【详解】由图可知方框中前四位3815是整数位，最后一位6是小数位，单位是kW·h，故读数为3815.6 kW·h。
19． 省力 并 变小 7.2×105
【详解】(1)自行车的车把手相当于轮轴，轮半径大于轴半径，其实质是省力杠杆；
(2)车头配置左右两个转向灯，工作时互不影响，属于并联；
(3)当遇到紧急情况刹车时它的质量不变，速度变小，故动能变小，重力势能不变，因此机械能变小；
(4)因3000r/(kW h)表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，转盘转600转消耗的电能：
W＝kW h＝0.2kW h＝0.2×3.6×106J＝7.2×105J。
20． 0.05 9
【详解】解：（1）由题意可知灯泡正常发光时功率为100W,W＝Pt＝0.1kWh＝0.05kW h；（2）由“220V、100W”可计算出灯泡的电阻：R＝＝484Ω,灯泡功率为81W时，灯泡两端的实际电压：U实＝＝198V；流过灯泡的实际电流：
I实＝A；则输电导线上损失的功率P损＝U损I损＝(220V-198V)A＝9W．
21． 31.2 2.90 0.02 1200 0.24 12.5
【详解】（1）[1]天平秤物体质量，砝码质量加游码示数即为物体质量，所以质量为：
30g+1.2g= 31.2g；
[2]刻度尺没有用零刻线和物体边缘对齐，所以刻度尺的读数为：
3.90cm—1.00cm=2.90cm，
注意刻度尺的估读；
（2）[3]电能表的参数为3000r/kW·h,所以60转消耗的电能为
；
[4]空调功率为
；
（3）[5]电流表示0~0.6A量程，分度值为0.02A，故读数为0.24A．
[6]电压表是0~15V，故分度值为0.5A，所以读数为12.5V．
22．（1）0.4A；（2）6V；（3）15Ω；（4）3600J
【详解】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表测R1支路的电流。
（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R2的电流
I2=I I1=1A-0.6A=0.4A
（2）因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源的电压
U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
（3）R2的阻值
==15Ω
（4）通电10min,电路消耗的总电能
W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J
答：（1）通过R2的电流为0.4A；
（2）电源电压为6V ；
（3）电阻R2的阻值为15Ω ；
（4）通电10min,电路消耗的总电能为3600J。
23．
【详解】探究电流做功跟电流的大小之间的关系时，要保持电压相同、通电时间相同，即要将两电阻并联，用两只电流表测出通过两电阻的电流，电流表可选用小量程，开关应接在干路上，如图所示：
24． 电 1800J 94.4%
【详解】解：（1）节能灯在工作过程中，需要耗电，然后发光，所以是将电能转化为光能。
（2）根据
可得，节能灯正常工作时每盏灯1min消耗的电能为
（3）节能灯发光时的效率
答：（1）节能灯在工作时将电能转化为光能效率高；
（2）正常工作时每盏灯1min消耗的电能为1800J；
（3）节能灯发光时的效率为94.4%。