18.1 电能 电功
一、选择题
1.下列四位物理学家中,以其名字命名电功单位的是( )
A.库仑 B.安培 C.瓦特 D.焦耳
2.小红家的洗衣机工作0.5 h,电流做功为3.6×106 J,这台洗衣机消耗的电能是( )
A.1.8×106 J B.3.6×106 J C.7.2×106 J D.14.4 J
3.关于家庭电路中的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表的作用是测量用电器中电流的大小
B.电能表转盘转速越快,用电器消耗的电能就越多
C.电能表的作用是测量用电器消耗电能的多少
D.电能表的测量值是以“J”为单位的
4.如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10 A
B.小英家上个月消耗的电能为1 011 kW·h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2 J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
5.关于电功,下列说法中正确的是( )
A.用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多
B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多
C.用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多
D.用电器消耗的电能越多,电流做的功一定越多
6.电路中有一用电器,其两端电压是6 V,通过它的电流是200 mA,5 min内电流做的功是( )
A.6 J B.360 J C.6 000 J D.3.6×105 J
7.如图所示,对于电能表面板上的一些参数的理解,下列说法错误的是( )
A.此时电能表的读数为120.7度
B.“220 V”是指这个电能表应该在220 V的电路中使用
C.“10(20) A”是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)”是指用电器每消耗1千瓦时电能,电能表的转盘转过600转
8.加在导体两端的电压为3 V,通电2 min,电流所做的功为360 J,则通过这段导体的电流是( )
A.180 A B.120 A C.600 A D.1 A
9.甲、乙两个用电器的电压之比为2∶1,电流之比为1∶2,通电时间之比为5∶4,则两个用电器消耗的电能之比为( )
A.5∶1 B.5∶4
C.4∶5 D.5∶8
10.如图为某家庭使用电能表表盘,对表盘参数的理解正确的是( )
A.220 V是指这个电能表应该在220 V的电路中使用
B.此时电能表的读数为1 207 kW·h
C.10(20) A表示电能表工作时电流不应超过额定最大电流10 A
此电能表转盘每转300 r,消耗电能1度
二、综合题
11.小丽家电能表上月底的示数为,本月底的示数为,她家本月消耗电能为__________kW·h.若电费是0.5元/(kW·h),则她家本月应交电费________元。
13.如图中电能表的示数为________度。在某段时间内若该表转盘转过2 500 r,表示此段时间内与电能表相连的电路消耗了________度电。
14.电灯正常工作时会发热发光,这是电流________使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者的等量关系是________,功与能的关系是W=________。
15.华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5 A。现有华为某一型号的电池,容量为4 200 mA·h(其中“mA”为电流的单位“毫安”,“h”为时间的单位“小时”),假设充电器始终以最大充电电流充电,且把电池充满,只需要________min。如果将此电池电量全部用完,然后停下家里其他用电器,只给手机充电,充满后发现标有“3 000 revs/(kW·h)”字样的电能表转了63转,则充电消耗的电能为________kW·h。
16.在用串联的方法探究电流做功与哪些因素有关的实验中,取两个完全相同的容器,且都倒入了质量相同的煤油,两电阻丝的阻值不同,如图所示。
(1)实验设计利用了能量转化的原理,即电流在做功过程中______能转化为______能。
(2)实验时,利用“转换法”,通过观察__________________,就可以比较电流做功的多少.
(3)将两个不同阻值的电阻丝串联,目的是使__________________,这是用来研究电流做功与____________(选填“电流”或“电压”)的关系。
参考答案与解析
一、选择题
1.D
【解析】库仑是电荷量的单位,安培是电流的单位,瓦特是功率的单位,焦耳是功的单位,故选D。
B
【解析】因为电流做功3.6×106 J,所以洗衣机消耗的电能是3.6×106 J。故选B。
C
【解析】电能表是测量用电器消耗电能多少的仪器,A错误,C正确;转盘转得越快,用电器消耗电能越快,消耗的电能不一定越多,消耗电能的多少还与通电时间有关,B错误;电能表的测量值是以“kW·h”为单位的,D错误.
D
【解析】由图知电能表允许通过的最大电流为40 A,因此小英家干路中的电流不得超过40 A,故A错误;小英家上月消耗的电能为:5 647.8 kW·h-5 546.7 kW·h=101.1 kW·h,故B错误;指示灯闪烁320次消耗的电能:W= kW·h=0.2 kW·h,故C错误;1 600 imp/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁1 600次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故D正确。故选D。
D
【解析】通电时间长,但是电压,电流的大小不一定,电功无法确定,故A错误;电流大,但时间可以短,电压的大小也不一定,电功不一定,故B错误;电压大,但电流不一定大,时间也可能短,电功不一定,故C错误;电能是由电流做功转化来的,电能大时,电流做功一定多,故D正确。故选D。
B
【解析】知道用电器两端电压、通过的电流和通电时间,利用W=UIt计算电流做功。I=200 mA=0.2 A,t=5 min=300 s,W=UIt=6 V×0.2 A×300 s=360 J,故选B。
C
【解析】10(20) A的含义:电能表的标定电流为10 A,允许通过的最大电流为20 A。
D
【解析】根据W=UIt可知,电流I===1 A。
B
【解析】已知甲、乙两个用电器的电压之比为2∶1,电流之比为1∶2,通电时间之比为5∶4,则两用电器消耗的电能之比==××=。
A
【解析】220 V是指电能表的额定电压,这个电能表应该在220 V的电路中使用,故A正确;由图可知,此时电能表的读数为120.7 kW·h,故B错误;10(20) A表示电能表的标定电流为10 A,允许的最大电流为20 A,故C错误;电能表转盘每转300 r,消耗电能W= kW·h=0.5 kW·h=0.5度,故D错误。故选A。
二、综合题
11.120.6 60.3
【解析】由题图可知,本月消耗的电能:W=2 020.8 kW·h-1 900.2 kW·h=120.6 kW·h,小丽家本月应交电费:120.6 kW·h×0.5元/(kW·h)=60.3元。
13.1 205.9 1
【解析】由题图可知电能表的示数为1 205.9 kW·h,即1 205.9度;2 500 r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过2 500 r,所以电能表转盘转过2 500 r消耗的电能为1 kW·h=1度。
14.做功 E1=E2+E3 E1
【解析】电灯正常工作时,电流做功,消耗电能转化为内能和光能,使得电灯发热、发光;电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.所以如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,转化的内能为E2,转化的光能为E3,则E1、E2和E3三者的等量关系是E1=E2+E3;电流做的功为W,消耗的电能为E1,数值相同,功与能的关系是W=E1。
15.50.4 0.021
【解析】已知I=5 A=5×103 mA;
由I=可得,t===0.84 h=50.4 min,“3 000 revs/(kW·h)”表示电路中的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转3 000 r,则电能表转盘转动63 r消耗的电能:W= kW·h=0.021 kW·h。
16.(1)电 内 (2)温度计示数的变化 (3)电流和通电时间相等 电压
【解析】(1)实验设计利用了能量转化的原理,即在电流做功过程中电能转化为内能。(2)电阻丝产生的热量被煤油吸收,煤油温度升高,煤油吸收的热量越多,温度变化量越大,可以通过温度计示数的变化来比较电流做功的多少。(3)两电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相等,可以研究电流做功与电压的关系。
1