人教版九年级物理课时举一反三变式练习第十八章第1节 电功和电能
一、电能表基本参数的理解
1.(2023·无锡)如图所示,是小明家安装的电能表.下列说法中正确的是( )
A.该电能表的示数为
B.用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率
C.家庭电路中正确的安装次序是:进户线、总开关、电能表
D.家中用电器消耗电能,该电能表指示灯闪烁3000次
【答案】B
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】A.该电能表的示数为2168.2kW·h,故A错误;
B.根据可知,用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率,故B正确;
C.家庭电路中正确的安装次序是:进户线、电能表 、总开关,故C错误;
D.电能表指示灯闪烁3000次消耗的电能:,故D错误。
故选B。
【分析】(1)电能表上最后一个数字为小数;
(2)根据分析判断;
(3)根据家庭电路连接的顺序判断;
(4)根据计算3000次消耗的电能。
2.(2023九下·湘潭期中)关于如图所示的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量消耗电功率的仪表
B.从表中可以看出,它所测量的电路消耗了200kW·h的电能
C.只将一盏标有“220V,100W”的电灯接在电路中,正常工作10h,转盘转720圈
D.该电能表的单位为焦耳
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【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.根据图片可知,该电路消耗电能20.0kW·h,故B错误;
C.灯泡消耗的电能为:W=Pt=0.1kW×10h=1kW·h,根据得到:,解得:n=720,故C正确;
D.该电能表的单位为kW·h,故D错误。
故选C。
【分析】根据对电能表的用途,以及铭牌上数据的物理意义的认识判断。
3.(2023·宿迁)关于图中小明家的电能表,下列选项正确的是( )
A.电能表的示数为2023.6J
B.电能表能正常工作的最大电流是40A
C.电能表是测量电功率的仪表
D.脉冲指示灯闪的越快,电路消耗电能越多
【答案】B
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A.电能表的示数为2023.6kW·h,故A错误;
B.根据10(40)A可知,电能表能正常工作的最大电流是40A,故B正确;
C.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故C错误;
D.脉冲指示灯闪的越快,电路消耗电能越快,故D错误。
故选B。
【分析】(1)电能表上最后一位为小数;
(2)根据铭牌上数值的含义判断;
(3)根据电能表的用途判断;
(4)功率是表示做功快慢的物理量。
4.(2023·湘潭)图是电能表表盘示意图,下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测电功率的仪器
B.此时电能表的读数为61985kW·h
C.这个电能表通过的电流一定为10A
D.这个电能表应该在220V的电路中使用
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A.电能表是用来测用电器消耗电能多少的仪器,故A错误;
B.此时电能表的读数为6198.5kW·h,故B错误;
C.这个电能表允许通过的最大电流为10A,故C错误;
D.这个电能表应该在220V的电路中使用,故D正确。
故选D。
【分析】根据对电能表上铭牌数据的认识判断即可。
5.(2023·岳池模拟)用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在 V的电路中使用,示数是 kW h。
【答案】220;2022.6
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图像,电能表在220V电压中使用;根据电能表窗口示数,数据消耗的电能为2222.6kW·h。
【分析】我国家庭电路的电压为220V;根据电能表窗口示数测量消耗的电能。
二、根据电能表计算电能:W=W末-W初;W=N实÷N参
6.(2023·斗门模拟)如图甲是小明家4月初电能表的示数,图乙是4月末的示数,则小明家4月份用电 kW h。
【答案】80
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图片可知,小明家4月份用电:4702.5kW·h-4622.5kW·h=80kW·h。
【分析】单项电能表的最后一个数字为小数,分别读出两个电能表的示数,然后相减即可。
7.(2022九上·夏邑期末)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该电能表的工作电压是 V,表盘上显示已用电 kW·h,若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了40次,该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW·h。
【答案】220;5546.7;0.025
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)根据图片可知,该电能表的工作电压为220V,示数为5546.7kW·h;
(2)用电器消耗的电能:。
【分析】(1)根据电能表的表盘分析解答;
(2)根据计算用电器消耗的电能。
8.(2023·玉州模拟)小明家的电能表上个月月初的表盘示数为1250.8kW h,月末的表盘示数和电能表其他参数如图所示,根据表盘上的信息,可得小明家上个月共用电 kW h,小明家电路干路中的电流不得超过 A。
【答案】18;40
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】据图可知,月末的表盘示数为1268.8kW. h,小明家上个月消耗的电能为: ,根据电能表表盘上的10(40) A参数可知,小明家电路干路中的电流不得超过40A。
【分析】(1 )电能表的读数方法:①最后一位是小数;②单位kW. h ;
(2)电能表月末的示数减去月初的示数可得这个月消耗的电能;
(3)电能表表盘上的10 (40) A表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。
9.(2023·梧州模拟)如图所示,电能表的示数为 kW h,如果用电器连续工作12min,转盘转过1800圈,则此段时间内用电器消耗了 度电。
【答案】201.9;0.5
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)电能表最后一位是小数位,单位是kW·h,可以看出电能表的示数为201.9kW·h;
(2电能表上标有“3600r/kW-h"是指:电路中消耗1kW·h的电能,电能表转3600转,则转盘转过1800圈消耗的电能:,
故答案为:201.9;0.5。
【分析】根据电能表相关知识来理解。注意电能表最后一位是小数位,单位是kW·h,学会从电能表上看出,最大电流电压及电路中消耗1kW·h的电能,电能表转3600转。
10.(2023·西岗模拟)某同学家的电能表上标有“220V 10(20)A”字样,表明该电能表工作时的最大电流不能超过 A,若在11月初和12月初,该电能表的示数如图所示,则11月份他家消耗的电能是 kW·h。
【答案】20;180
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】 根据电能表上参数可知,该电能表允许通过的最大电流是20A;
消耗电能W=W1-W2=881.5kW h-701.5kW h=180kW h。
【分析】20A是指电能表工作是短时间内允许通过的最大电流是20A;电能表的读数方法:月末的减去月初的示数;最后一位是小数;单位kW h;
三、千瓦时与焦耳的换算:1Kw.h=360000J
11.(2022九上·惠州期末)如图为小吉家电路中安装的电能表,此时示数为 kW·h。小吉关闭其它用电器后,将一个电吹风机接入电路,她观察到1min 内电能表铝盘转过25 转,则此电吹风机消耗的电能是 J,电功率为 W。
【答案】931.6;3.6×104J;600
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】①根据图片可知,该电能表的示数为931.6kW·h;
【分析】①电能表的最小一个数字为小数;
②电吹风消耗的电能:;
则电吹风的电功率:。
②根据计算电吹风消耗的电能,再根据计算电功率。
12.(2023·科尔沁模拟)如图所示。用电吹风对着玻璃管上口吹风,发现乒乓球会被吸入玻璃管中并从上口飞出。原因是玻璃管上口空气流速大,压强 (填“大”“小”或“不变”);关闭家里其他用电器,让电吹风单独工作一段时间,电能表的转盘转过600转,则该电吹风在上述时间内消耗的电能是 J。
【答案】小;7.2×105
【知识点】流体压强与流速的关系;电功的测量
【解析】【解答】用电吹风对着玻璃管上口吹风,发现乒乓球会被吸入玻璃管中并从上口飞出,原因是玻璃管上口空气流速大,压强小;电能表的转盘转过600转,消耗的电能是。
【分析】流体在流速大的地方压强小;根据电能表转盘转数计算消耗的电能。
13.(2023·齐齐哈尔模拟)如图所示的电能表,在某段时间内单独接在这个电能表上的用电器工作了500s,转盘转了30r,这个用电器消耗的电能是 J,此用电器的实际功率是 W。
【答案】3.6×104;72
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】根据电能表转数,计算消耗的电能为;计算电功率为。
【分析】根据电能表转化可以计算消耗的电能,利用电能和时间的比值, 计算电功率。
14.(2023·大庆模拟)小明家烧开一壶水需要0.5kW h电能,合 J(用科学记数法表示)。如果用燃煤来烧开这壶水,不计热损失,标准煤的热值为3×107J/kg,消耗 g标准煤。
【答案】1.8×106;60
【知识点】燃料的热值;电功的计算
【解析】【解答】(1)单位换算为1 kW h =3.6 ×106J,故0.5kW h=0.5×3.6 ×106J=1.8×106J
(2)由公式Q=qm得到
【分析】
(1)单位换算为1 kW h =3.6 ×106J
(2)燃料释放热量的公式为Q=qm或者Q=qv
15.(2023·顺城模拟)由于科技进步,部分民航公司允许乘客在飞机正常飞行时间适当使用笔记本电脑,但是为了安全,旅客只可以随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为2000mA·h,上面标明电压为20V。该旅客 (填“可以”或“不可以”)将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的 能,此时蓄电池相当于电路中的 。
【答案】可以;化学;用电器
【知识点】电源及其能量转化;电路的构成及电路图;电功的计算
【解析】【解答】笔记本电脑电池充满电后储存的电能W=UIt=20V×2A×1h=0.04kW·h,因为0.04kW·h<0.16kW·h,所以该旅客可以将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的化学能,相当于外电路在给蓄电池做功,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积计算电能;为电池充电时,将电能转化为化学能;消耗电能的是用电器。
16.(2023·福田模拟)家庭电路中,电能表应接在总开关 (选填“前”或“后”)。图中电能表的示数为 kW·h。若6min内转盘转过100r,则消耗的电能是 J。
【答案】前;1038.6;0.1
【知识点】电能表参数的理解;家庭电路的组成
【解析】【解答】(1)家庭电路中,电能表应接在总开关前。
(2)图中电能表的示数为:1038.6kW·h;
(3)消耗的电能为:。
【分析】(1)根据家庭电路连接的知识解答;
(2)在单向电能表中,最后一位为小数,据此读出电能表的示数即可;
(3)根据公式计算消耗的电能。
四、电能的计算:W=UIt
17.(2023·青岛) 有一块手机用的电池,上面标明电压为 3.7V,容量为 4000 mA·h,它充满电后大约储存的电能为( )
A.5.3×104J B.5.3×107J C.14.8J D.14.8kW·h
【答案】A
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】4000mA·h=4A×3600s,计算电池内储存的电能为W=UIt=3.7V×4A×3600s=5.3×104J,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据W=UIt,计算电池内存储的电能。
18.(2023·梧州模拟)充电宝容量为,电压为5V,充满电后储存电能为 J,小丽要给电量为零的充电宝充满电,于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,该电能表的转盘将转过 r。
【答案】3.6×105;100
【知识点】电功的测量;电功的计算
【解析】【解答】根据电池容量20000mA·h=20A·3600s,计算电能为W=UIt=5V×20A×3600s=3.6×105J;消耗电能W=3.6×105J=0.1kW·h;根据电能表转数规格,计算实际转数n=0.1kW·h×1000r/kW·h=100r。
【分析】根据W=UIt,计算消耗的电能;根据电能和转数规格,计算电能表的实际转数。
19.(2023·永吉模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求:
(1)电源电压U;
(2)通电20s,电阻R2消耗的电能W。
【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A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,干路电流I=0.8A
通过电阻R1的电流I1=0.3A
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由 可得,电源的电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答:电源电压为6V;
(2)解:通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A
通过20s电阻R2消耗的电能W=UI2t=6V×0.5A×20s=60J
答:通过20s电阻R2消耗的电能为60J。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。根据U1=I1R1计算R1两端的电压,再根据并联电路各支路两端电压相等计算电源电压。
(2)根据并联电路的电流特点 I2=I-I1 计算通过电阻R2的电流,再根据 W2=U2I2t2 计算电阻R2消耗的电能。
20.(2022九上·枣阳期末)如图是某品牌手机的移动电源,它最大能够储存的电能为 Wh,它有甲(“5V 1A”)和乙(“5V 2.1A”)两个USB电流输出接口可以对外充电,这两个USB接口是 (串联或并联),充电时选用 (甲或乙)接口给手机充电较快。
【答案】38;并联;乙
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)根据图片可知,移动电源储藏的电能为:W=UIt=10A×3.8V×1h=38Wh;
(2)两个充电口不会相互影响,应为并联;
(3)根据P=UI可知,两个接口的功率分别为5W和10.5W,则充电时选用接口乙充电较快。
【分析】(1)根据W=UIt计算电池储藏的能量;
(2)用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联。
(3)根据P=UI比较两个接口电功率的大小,电功率越大,则充电越快。
21.(2023·长春模拟)如图是北京冬奥会上亮相的可爱创可贴体温计,这是一款目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备,测温精度可达到0.05℃,大小如创可贴一般。该创可贴体温计充满电的时间是1h,充电电压和电流分别是5V、1A,它充满电后大约储存了 J的电能。
【答案】18000
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】根据充电电压、电流和时间,计算存储的电能为W=UIt=5V×1A×3600s=18000J。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积,计算电能。
五、综合训练
22.(2023·巴川模拟) 如图所示的电路,的阻值为,闭合开关和时,电流表示数为,当仅闭合开关时,电流表示数为,求:
(1)电源电压;
(2)仅闭合开关,通电,电阻消耗的电能。
【答案】(1)解: 闭合开关和时,只有工作,则电源电压为:;
答:电源电压为;
(2)解: 当仅闭合开关时,与串联,此时总电阻为:,
的电阻为:,
仅闭合开关,通电,电阻消耗的电能为:。
答:仅闭合开关,通电,电阻消耗的电能为。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)闭合开关S和时S1,R1被短路,只有R1工作,此时R2两端的电压等于电源电压,即U=U2=I1R2。
(2)当仅闭合开关S时,R1与R2串联,根据 计算出总电阻,根据 计算R1的电阻,最后根据 计算通过R1产生的热量。
23.(2023·香坊)如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片从端移动到端,电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙所示,则定值电阻为 ,滑片在端时,经过秒电路消耗的电能为 J.
【答案】;
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【解答】(1)由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑动变阻器滑片P在a端时,则接入电路中的电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知,I1=0.6A,
由可得,电源的电压:U总=I1R1=0.6A×R1①,
当滑动变阻器滑片P在b端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=4V,
则电源的电压:U总=I2R1+U2=0.2A×R1+2V ②,
①②联立解得:R1=10Ω,U总=6V;
(2)滑片P在b端时,经过10秒电路消耗的电能W=UIt=6V×0.2A×10s=12J。
【分析】(1)由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
从图乙中找到两组对应的电流和电压值,然后根据U总=U1+U2列出方程式计算即可。
(2)根据公式W=UIt计算电路消耗的电能。
24.(2023·道里模拟)一种电工工具由一个小灯泡和一个定值电阻并联而成,通过、的电流跟其两端电压关系如图所示。由图可得定值电阻的阻值为 ;当把这个工具接在电压为的电路两端,在秒内,、并联电路电流做的总功是 。
【答案】;
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【解答】由R的图像可知,当U=4V时,I=0.4A,所以R=。根据并联电路总电压与各支路电压相等,所以灯泡L的电压为2V,由L的图像可知,通过灯泡的电流为0.6A,电阻R的电压也是2V,由R的图像可知,通过R的电流为0.2A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流I总=0.6A+0.2A=0.8A,所以总功W=UI总t=2V×0.8A×2s=3.2J。
【分析】利用R=计算电阻阻值。并联电路总电压与各支路电压相等。并联电路中干路电流等于各支路电流之和。利用W=UIt计算电流做功。
25.(2023·来安模拟)如图所示为甲、乙两元件的I—U关系图像,把这两个元件并联后接在2V电源上,整个电路在2min内消耗的电能为 J。
【答案】144
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电功的计算
【解析】【解答】并联电路中各支路两端电压相等,则甲和乙两端的电压都是2V;
根据图像可知,当电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,通过乙的电流为0.2A,
则电路的总电阻为:I总=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A;
则整个电路在2min内消耗的电能为:W总=U总I总t=2V×0.6A×120s=144J。
【分析】根据图像确定通过甲和乙的电流,然后根据I总=I甲+I乙计算出总电流,最后根据W总=U总I总t计算消耗的电能。
26.(2023·中山模拟)如图所示甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为 V。再闭合开关S2,电流表示数为 A,1min内电流对电阻R所做的功为 J。
【答案】2;0.7;24
【知识点】并联电路的电流规律;电功的计算
【解析】【解答】根据图乙判断,灯泡和电阻并联,只闭合开关S1时,灯泡接入电路,电流表的示数为0.5A,根据图乙,则电源电压为2V;再闭合开关S2,电流表示数为0.2A+0.5A=0.7A,1min内电流对电阻R所做的功为W=UIt=2V×0.2A×60s=24J。
【分析】根据电压、电流图像,判断电压大小;利用并联电路电流规律,计算干路电流;根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
27.(2023·博罗模拟)如图所示电路中,已知R1的阻值为20Ω,电源电压是3V。当闭合开关S时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)电压表的示数;
(2)此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值;
(3)移动滑片P使电压表示数为1V,通电100s整个电路消耗的电能。
【答案】(1)解:当闭合开关S时,R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;
当电路中的电流为I=0.1A时,
R1两端的电压:U1=IR1=0.1A×20Ω=2V
答:R1两端电压为2V
(2)解:解答方法一:R2两端的电压:U2=U-U1=3V-2V=1V
R1和R2串联,则I2=I1=0.1A
R2接入电路中的阻值:R2=
解答方法二:电路的总电阻:R=
R2接入电路中的阻值:R2=R-R1=30Ω-20Ω=10Ω
答:此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值为10Ω
(3)解:当电压表示数为1V时,则电路中的电流为:I′=
通电100s整个电路消耗的电能:W=UI/t=3V×0.05A×100s=15J
答:电压表示数为1V时,通电100s整个电路消耗的电能为15J。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)根据电流和电阻的乘积计算电压;
(2)根据串联电路分压规律,计算分压;根据电压和电流的比值, 计算电阻;结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(3)根据电压和电阻的比值, 计算电流;根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
28.(2023·天山模拟)如图所示的电路中,R1和R2为定值电阻,已知R1的阻值为10Ω,当开关闭合时,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为0.2A,求:
(1)电源的电压;
(2)R2在1min的时间内消耗的电能。
【答案】(1)解:由电路图可知,电阻R1和电阻R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流;电源的电压
答:电源的电压是6V;
(2)解:R2在1min的时间内消耗的电能
答:R2在1min的时间内消耗的电能是72J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)根据电流和电阻的乘积计算电压;
(2)根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
29.(2023·郴州模拟)关于电功的认识,正确的是( )
A.电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻大小
B.电流做功的过程,实际上是把电能转化为机械能的过程
C.电功与做功时间长短无关
D.有多少电能发生了转化就说明电流做了多少功
【答案】D
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】AC.由电功的公式可知:电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的长短,AC不符合题意;
BD.电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式的能量的过程,有多少电能发生了转化就说明电流做了多少功,B不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据公式,可判断电功的影响因素;电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式的能量的过程。
30.(2023·普兰店模拟)如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,闭合开关S,断开S1电流表示数为0.3A。若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A,则R2的阻值为 Ω,闭合S1后,1min电路消耗的电能为 J。
【答案】15;90
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用
【解析】【解答】闭合开关S,断开S1,电路是关于R1的简单电路;R1=10Ω,电流表示数为0.3A即电路中的电流为0.3A,由欧姆定律可知,电源电压为U=IR1=0.3A×10Ω=3V
再闭合S1,两电阻并联,根据并联电路特点可知,通过R1电流不变,则通过R2的电流为I2=ΔIA=0.2A
R2的阻值为
闭合S1后,电路中的总电流为I总=I+I2=0.3A+0.2A=0.5A
1min电路消耗的电能为W=UI总t=3V×0.5A×1×60s=90J
【分析】根据公式,可求出电阻;根据W=UI总t,可求出电能。
1 / 1人教版九年级物理课时举一反三变式练习第十八章第1节 电功和电能
一、电能表基本参数的理解
1.(2023·无锡)如图所示,是小明家安装的电能表.下列说法中正确的是( )
A.该电能表的示数为
B.用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率
C.家庭电路中正确的安装次序是:进户线、总开关、电能表
D.家中用电器消耗电能,该电能表指示灯闪烁3000次
2.(2023九下·湘潭期中)关于如图所示的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量消耗电功率的仪表
B.从表中可以看出,它所测量的电路消耗了200kW·h的电能
C.只将一盏标有“220V,100W”的电灯接在电路中,正常工作10h,转盘转720圈
D.该电能表的单位为焦耳
3.(2023·宿迁)关于图中小明家的电能表,下列选项正确的是( )
A.电能表的示数为2023.6J
B.电能表能正常工作的最大电流是40A
C.电能表是测量电功率的仪表
D.脉冲指示灯闪的越快,电路消耗电能越多
4.(2023·湘潭)图是电能表表盘示意图,下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测电功率的仪器
B.此时电能表的读数为61985kW·h
C.这个电能表通过的电流一定为10A
D.这个电能表应该在220V的电路中使用
5.(2023·岳池模拟)用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在 V的电路中使用,示数是 kW h。
二、根据电能表计算电能:W=W末-W初;W=N实÷N参
6.(2023·斗门模拟)如图甲是小明家4月初电能表的示数,图乙是4月末的示数,则小明家4月份用电 kW h。
7.(2022九上·夏邑期末)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该电能表的工作电压是 V,表盘上显示已用电 kW·h,若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了40次,该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW·h。
8.(2023·玉州模拟)小明家的电能表上个月月初的表盘示数为1250.8kW h,月末的表盘示数和电能表其他参数如图所示,根据表盘上的信息,可得小明家上个月共用电 kW h,小明家电路干路中的电流不得超过 A。
9.(2023·梧州模拟)如图所示,电能表的示数为 kW h,如果用电器连续工作12min,转盘转过1800圈,则此段时间内用电器消耗了 度电。
10.(2023·西岗模拟)某同学家的电能表上标有“220V 10(20)A”字样,表明该电能表工作时的最大电流不能超过 A,若在11月初和12月初,该电能表的示数如图所示,则11月份他家消耗的电能是 kW·h。
三、千瓦时与焦耳的换算:1Kw.h=360000J
11.(2022九上·惠州期末)如图为小吉家电路中安装的电能表,此时示数为 kW·h。小吉关闭其它用电器后,将一个电吹风机接入电路,她观察到1min 内电能表铝盘转过25 转,则此电吹风机消耗的电能是 J,电功率为 W。
12.(2023·科尔沁模拟)如图所示。用电吹风对着玻璃管上口吹风,发现乒乓球会被吸入玻璃管中并从上口飞出。原因是玻璃管上口空气流速大,压强 (填“大”“小”或“不变”);关闭家里其他用电器,让电吹风单独工作一段时间,电能表的转盘转过600转,则该电吹风在上述时间内消耗的电能是 J。
13.(2023·齐齐哈尔模拟)如图所示的电能表,在某段时间内单独接在这个电能表上的用电器工作了500s,转盘转了30r,这个用电器消耗的电能是 J,此用电器的实际功率是 W。
14.(2023·大庆模拟)小明家烧开一壶水需要0.5kW h电能,合 J(用科学记数法表示)。如果用燃煤来烧开这壶水,不计热损失,标准煤的热值为3×107J/kg,消耗 g标准煤。
15.(2023·顺城模拟)由于科技进步,部分民航公司允许乘客在飞机正常飞行时间适当使用笔记本电脑,但是为了安全,旅客只可以随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为2000mA·h,上面标明电压为20V。该旅客 (填“可以”或“不可以”)将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的 能,此时蓄电池相当于电路中的 。
16.(2023·福田模拟)家庭电路中,电能表应接在总开关 (选填“前”或“后”)。图中电能表的示数为 kW·h。若6min内转盘转过100r,则消耗的电能是 J。
四、电能的计算:W=UIt
17.(2023·青岛) 有一块手机用的电池,上面标明电压为 3.7V,容量为 4000 mA·h,它充满电后大约储存的电能为( )
A.5.3×104J B.5.3×107J C.14.8J D.14.8kW·h
18.(2023·梧州模拟)充电宝容量为,电压为5V,充满电后储存电能为 J,小丽要给电量为零的充电宝充满电,于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,该电能表的转盘将转过 r。
19.(2023·永吉模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求:
(1)电源电压U;
(2)通电20s,电阻R2消耗的电能W。
20.(2022九上·枣阳期末)如图是某品牌手机的移动电源,它最大能够储存的电能为 Wh,它有甲(“5V 1A”)和乙(“5V 2.1A”)两个USB电流输出接口可以对外充电,这两个USB接口是 (串联或并联),充电时选用 (甲或乙)接口给手机充电较快。
21.(2023·长春模拟)如图是北京冬奥会上亮相的可爱创可贴体温计,这是一款目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备,测温精度可达到0.05℃,大小如创可贴一般。该创可贴体温计充满电的时间是1h,充电电压和电流分别是5V、1A,它充满电后大约储存了 J的电能。
五、综合训练
22.(2023·巴川模拟) 如图所示的电路,的阻值为,闭合开关和时,电流表示数为,当仅闭合开关时,电流表示数为,求:
(1)电源电压;
(2)仅闭合开关,通电,电阻消耗的电能。
23.(2023·香坊)如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片从端移动到端,电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙所示,则定值电阻为 ,滑片在端时,经过秒电路消耗的电能为 J.
24.(2023·道里模拟)一种电工工具由一个小灯泡和一个定值电阻并联而成,通过、的电流跟其两端电压关系如图所示。由图可得定值电阻的阻值为 ;当把这个工具接在电压为的电路两端,在秒内,、并联电路电流做的总功是 。
25.(2023·来安模拟)如图所示为甲、乙两元件的I—U关系图像,把这两个元件并联后接在2V电源上,整个电路在2min内消耗的电能为 J。
26.(2023·中山模拟)如图所示甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为 V。再闭合开关S2,电流表示数为 A,1min内电流对电阻R所做的功为 J。
27.(2023·博罗模拟)如图所示电路中,已知R1的阻值为20Ω,电源电压是3V。当闭合开关S时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)电压表的示数;
(2)此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值;
(3)移动滑片P使电压表示数为1V,通电100s整个电路消耗的电能。
28.(2023·天山模拟)如图所示的电路中,R1和R2为定值电阻,已知R1的阻值为10Ω,当开关闭合时,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为0.2A,求:
(1)电源的电压;
(2)R2在1min的时间内消耗的电能。
29.(2023·郴州模拟)关于电功的认识,正确的是( )
A.电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻大小
B.电流做功的过程,实际上是把电能转化为机械能的过程
C.电功与做功时间长短无关
D.有多少电能发生了转化就说明电流做了多少功
30.(2023·普兰店模拟)如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,闭合开关S,断开S1电流表示数为0.3A。若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A,则R2的阻值为 Ω,闭合S1后,1min电路消耗的电能为 J。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】A.该电能表的示数为2168.2kW·h,故A错误;
B.根据可知,用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率,故B正确;
C.家庭电路中正确的安装次序是:进户线、电能表 、总开关,故C错误;
D.电能表指示灯闪烁3000次消耗的电能:,故D错误。
故选B。
【分析】(1)电能表上最后一个数字为小数;
(2)根据分析判断;
(3)根据家庭电路连接的顺序判断;
(4)根据计算3000次消耗的电能。
2.【答案】C
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【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.根据图片可知,该电路消耗电能20.0kW·h,故B错误;
C.灯泡消耗的电能为:W=Pt=0.1kW×10h=1kW·h,根据得到:,解得:n=720,故C正确;
D.该电能表的单位为kW·h,故D错误。
故选C。
【分析】根据对电能表的用途,以及铭牌上数据的物理意义的认识判断。
3.【答案】B
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A.电能表的示数为2023.6kW·h,故A错误;
B.根据10(40)A可知,电能表能正常工作的最大电流是40A,故B正确;
C.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故C错误;
D.脉冲指示灯闪的越快,电路消耗电能越快,故D错误。
故选B。
【分析】(1)电能表上最后一位为小数;
(2)根据铭牌上数值的含义判断;
(3)根据电能表的用途判断;
(4)功率是表示做功快慢的物理量。
4.【答案】D
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A.电能表是用来测用电器消耗电能多少的仪器,故A错误;
B.此时电能表的读数为6198.5kW·h,故B错误;
C.这个电能表允许通过的最大电流为10A,故C错误;
D.这个电能表应该在220V的电路中使用,故D正确。
故选D。
【分析】根据对电能表上铭牌数据的认识判断即可。
5.【答案】220;2022.6
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图像,电能表在220V电压中使用;根据电能表窗口示数,数据消耗的电能为2222.6kW·h。
【分析】我国家庭电路的电压为220V;根据电能表窗口示数测量消耗的电能。
6.【答案】80
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图片可知,小明家4月份用电:4702.5kW·h-4622.5kW·h=80kW·h。
【分析】单项电能表的最后一个数字为小数,分别读出两个电能表的示数,然后相减即可。
7.【答案】220;5546.7;0.025
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)根据图片可知,该电能表的工作电压为220V,示数为5546.7kW·h;
(2)用电器消耗的电能:。
【分析】(1)根据电能表的表盘分析解答;
(2)根据计算用电器消耗的电能。
8.【答案】18;40
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】据图可知,月末的表盘示数为1268.8kW. h,小明家上个月消耗的电能为: ,根据电能表表盘上的10(40) A参数可知,小明家电路干路中的电流不得超过40A。
【分析】(1 )电能表的读数方法:①最后一位是小数;②单位kW. h ;
(2)电能表月末的示数减去月初的示数可得这个月消耗的电能;
(3)电能表表盘上的10 (40) A表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。
9.【答案】201.9;0.5
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)电能表最后一位是小数位,单位是kW·h,可以看出电能表的示数为201.9kW·h;
(2电能表上标有“3600r/kW-h"是指:电路中消耗1kW·h的电能,电能表转3600转,则转盘转过1800圈消耗的电能:,
故答案为:201.9;0.5。
【分析】根据电能表相关知识来理解。注意电能表最后一位是小数位,单位是kW·h,学会从电能表上看出,最大电流电压及电路中消耗1kW·h的电能,电能表转3600转。
10.【答案】20;180
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】 根据电能表上参数可知,该电能表允许通过的最大电流是20A;
消耗电能W=W1-W2=881.5kW h-701.5kW h=180kW h。
【分析】20A是指电能表工作是短时间内允许通过的最大电流是20A;电能表的读数方法:月末的减去月初的示数;最后一位是小数;单位kW h;
11.【答案】931.6;3.6×104J;600
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】①根据图片可知,该电能表的示数为931.6kW·h;
【分析】①电能表的最小一个数字为小数;
②电吹风消耗的电能:;
则电吹风的电功率:。
②根据计算电吹风消耗的电能,再根据计算电功率。
12.【答案】小;7.2×105
【知识点】流体压强与流速的关系;电功的测量
【解析】【解答】用电吹风对着玻璃管上口吹风,发现乒乓球会被吸入玻璃管中并从上口飞出,原因是玻璃管上口空气流速大,压强小;电能表的转盘转过600转,消耗的电能是。
【分析】流体在流速大的地方压强小;根据电能表转盘转数计算消耗的电能。
13.【答案】3.6×104;72
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】根据电能表转数,计算消耗的电能为;计算电功率为。
【分析】根据电能表转化可以计算消耗的电能,利用电能和时间的比值, 计算电功率。
14.【答案】1.8×106;60
【知识点】燃料的热值;电功的计算
【解析】【解答】(1)单位换算为1 kW h =3.6 ×106J,故0.5kW h=0.5×3.6 ×106J=1.8×106J
(2)由公式Q=qm得到
【分析】
(1)单位换算为1 kW h =3.6 ×106J
(2)燃料释放热量的公式为Q=qm或者Q=qv
15.【答案】可以;化学;用电器
【知识点】电源及其能量转化;电路的构成及电路图;电功的计算
【解析】【解答】笔记本电脑电池充满电后储存的电能W=UIt=20V×2A×1h=0.04kW·h,因为0.04kW·h<0.16kW·h,所以该旅客可以将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的化学能,相当于外电路在给蓄电池做功,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积计算电能;为电池充电时,将电能转化为化学能;消耗电能的是用电器。
16.【答案】前;1038.6;0.1
【知识点】电能表参数的理解;家庭电路的组成
【解析】【解答】(1)家庭电路中,电能表应接在总开关前。
(2)图中电能表的示数为:1038.6kW·h;
(3)消耗的电能为:。
【分析】(1)根据家庭电路连接的知识解答;
(2)在单向电能表中,最后一位为小数,据此读出电能表的示数即可;
(3)根据公式计算消耗的电能。
17.【答案】A
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】4000mA·h=4A×3600s,计算电池内储存的电能为W=UIt=3.7V×4A×3600s=5.3×104J,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据W=UIt,计算电池内存储的电能。
18.【答案】3.6×105;100
【知识点】电功的测量;电功的计算
【解析】【解答】根据电池容量20000mA·h=20A·3600s,计算电能为W=UIt=5V×20A×3600s=3.6×105J;消耗电能W=3.6×105J=0.1kW·h;根据电能表转数规格,计算实际转数n=0.1kW·h×1000r/kW·h=100r。
【分析】根据W=UIt,计算消耗的电能;根据电能和转数规格,计算电能表的实际转数。
19.【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A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,干路电流I=0.8A
通过电阻R1的电流I1=0.3A
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由 可得,电源的电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答:电源电压为6V;
(2)解:通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A
通过20s电阻R2消耗的电能W=UI2t=6V×0.5A×20s=60J
答:通过20s电阻R2消耗的电能为60J。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。根据U1=I1R1计算R1两端的电压,再根据并联电路各支路两端电压相等计算电源电压。
(2)根据并联电路的电流特点 I2=I-I1 计算通过电阻R2的电流,再根据 W2=U2I2t2 计算电阻R2消耗的电能。
20.【答案】38;并联;乙
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)根据图片可知,移动电源储藏的电能为:W=UIt=10A×3.8V×1h=38Wh;
(2)两个充电口不会相互影响,应为并联;
(3)根据P=UI可知,两个接口的功率分别为5W和10.5W,则充电时选用接口乙充电较快。
【分析】(1)根据W=UIt计算电池储藏的能量;
(2)用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联。
(3)根据P=UI比较两个接口电功率的大小,电功率越大,则充电越快。
21.【答案】18000
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】根据充电电压、电流和时间,计算存储的电能为W=UIt=5V×1A×3600s=18000J。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积,计算电能。
22.【答案】(1)解: 闭合开关和时,只有工作,则电源电压为:;
答:电源电压为;
(2)解: 当仅闭合开关时,与串联,此时总电阻为:,
的电阻为:,
仅闭合开关,通电,电阻消耗的电能为:。
答:仅闭合开关,通电,电阻消耗的电能为。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)闭合开关S和时S1,R1被短路,只有R1工作,此时R2两端的电压等于电源电压,即U=U2=I1R2。
(2)当仅闭合开关S时,R1与R2串联,根据 计算出总电阻,根据 计算R1的电阻,最后根据 计算通过R1产生的热量。
23.【答案】;
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【解答】(1)由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑动变阻器滑片P在a端时,则接入电路中的电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知,I1=0.6A,
由可得,电源的电压:U总=I1R1=0.6A×R1①,
当滑动变阻器滑片P在b端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=4V,
则电源的电压:U总=I2R1+U2=0.2A×R1+2V ②,
①②联立解得:R1=10Ω,U总=6V;
(2)滑片P在b端时,经过10秒电路消耗的电能W=UIt=6V×0.2A×10s=12J。
【分析】(1)由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
从图乙中找到两组对应的电流和电压值,然后根据U总=U1+U2列出方程式计算即可。
(2)根据公式W=UIt计算电路消耗的电能。
24.【答案】;
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【解答】由R的图像可知,当U=4V时,I=0.4A,所以R=。根据并联电路总电压与各支路电压相等,所以灯泡L的电压为2V,由L的图像可知,通过灯泡的电流为0.6A,电阻R的电压也是2V,由R的图像可知,通过R的电流为0.2A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流I总=0.6A+0.2A=0.8A,所以总功W=UI总t=2V×0.8A×2s=3.2J。
【分析】利用R=计算电阻阻值。并联电路总电压与各支路电压相等。并联电路中干路电流等于各支路电流之和。利用W=UIt计算电流做功。
25.【答案】144
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电功的计算
【解析】【解答】并联电路中各支路两端电压相等,则甲和乙两端的电压都是2V;
根据图像可知,当电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,通过乙的电流为0.2A,
则电路的总电阻为:I总=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A;
则整个电路在2min内消耗的电能为:W总=U总I总t=2V×0.6A×120s=144J。
【分析】根据图像确定通过甲和乙的电流,然后根据I总=I甲+I乙计算出总电流,最后根据W总=U总I总t计算消耗的电能。
26.【答案】2;0.7;24
【知识点】并联电路的电流规律;电功的计算
【解析】【解答】根据图乙判断,灯泡和电阻并联,只闭合开关S1时,灯泡接入电路,电流表的示数为0.5A,根据图乙,则电源电压为2V;再闭合开关S2,电流表示数为0.2A+0.5A=0.7A,1min内电流对电阻R所做的功为W=UIt=2V×0.2A×60s=24J。
【分析】根据电压、电流图像,判断电压大小;利用并联电路电流规律,计算干路电流;根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
27.【答案】(1)解:当闭合开关S时,R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;
当电路中的电流为I=0.1A时,
R1两端的电压:U1=IR1=0.1A×20Ω=2V
答:R1两端电压为2V
(2)解:解答方法一:R2两端的电压:U2=U-U1=3V-2V=1V
R1和R2串联,则I2=I1=0.1A
R2接入电路中的阻值:R2=
解答方法二:电路的总电阻:R=
R2接入电路中的阻值:R2=R-R1=30Ω-20Ω=10Ω
答:此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值为10Ω
(3)解:当电压表示数为1V时,则电路中的电流为:I′=
通电100s整个电路消耗的电能:W=UI/t=3V×0.05A×100s=15J
答:电压表示数为1V时,通电100s整个电路消耗的电能为15J。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)根据电流和电阻的乘积计算电压;
(2)根据串联电路分压规律,计算分压;根据电压和电流的比值, 计算电阻;结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(3)根据电压和电阻的比值, 计算电流;根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
28.【答案】(1)解:由电路图可知,电阻R1和电阻R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流;电源的电压
答:电源的电压是6V;
(2)解:R2在1min的时间内消耗的电能
答:R2在1min的时间内消耗的电能是72J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)根据电流和电阻的乘积计算电压;
(2)根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
29.【答案】D
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】AC.由电功的公式可知:电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的长短,AC不符合题意;
BD.电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式的能量的过程,有多少电能发生了转化就说明电流做了多少功,B不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据公式,可判断电功的影响因素;电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式的能量的过程。
30.【答案】15;90
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用
【解析】【解答】闭合开关S,断开S1,电路是关于R1的简单电路;R1=10Ω,电流表示数为0.3A即电路中的电流为0.3A,由欧姆定律可知,电源电压为U=IR1=0.3A×10Ω=3V
再闭合S1,两电阻并联,根据并联电路特点可知,通过R1电流不变,则通过R2的电流为I2=ΔIA=0.2A
R2的阻值为
闭合S1后,电路中的总电流为I总=I+I2=0.3A+0.2A=0.5A
1min电路消耗的电能为W=UI总t=3V×0.5A×1×60s=90J
【分析】根据公式,可求出电阻;根据W=UI总t,可求出电能。
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