15.1电能表与电功
一、单选题
1.如图甲所示电路中,电源电压恒为5V,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,电流表、电压表连入电路的量程分别为“0~0.6 A”和“0~3 V”,小灯泡上标有“3 V”字样,通过小灯泡的电流随其两端的电压变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为16 Ω
B.滑片P向b移动,电压表示数变小
C.当电流表的示数为0.2 A时,小灯泡10 s消耗的电能为6 J
D.为保护电路元件,滑动变阻器的取值范围为8 Ω~15 Ω
2.小明家中的电能表12月1日的示数如图中甲所示,1月1日的示数如图中乙所示,他家12月份共用电( )
A.3394.5kW h B.3287.5kW h C.6682kW h D.107kW h
3.小刚家的电能表上标有“600 r/(kW·h)”字样,据此他用表记录了10 min内电能表上的转盘转过120 r,那么用电器平均每分钟消耗的电能是 ( )
A.7.2 kW·h B.0.72 kW
C.0.02 kW D.0.02 kW·h
4.测量物理量的大小要用到测量工具和仪表。使用图所示的仪表可以( )
A.辨别零线和火线 B.检验物体是否带电
C.测量消耗的电能 D.测量消耗的电功率
5.从如图所示的电能表中,可以获得的正确信息是( )
A.电能表的读数为
B.电能表只能在220V电压下正常工作
C.电能表测量的是电路中的电功率
D.电能表转盘转过2500转消耗的电功率为1 kW
6.关于电路的说法错误的是:
A.电源是提供电能的装置
B.只有电路闭合时,电路中才有电流
C.在电源外部,电流沿着“正极—用电器—负极”的方向流动
D.用电器是将其它形式的能转化为电能的装置
7.下列关于电能消耗的认识正确的是( )
A.电功率小的用电器消耗的电能一定少
B.工作时间短的用电器消耗的电能一定少
C.电流大的用电器消耗的电能一定多
D.电功率小的用电器消耗电能一定慢
8.小明观察家中的电风扇、白炽灯和电烙铁几种电器,发现它们上面都标有“220V 40W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同时间,产生热量最多的是( )
A.电风扇 B.白炽灯 C.电烙铁 D.一样多
9.在国际单位制中,电阻的基本单位是
A.W B.V C.A D.Ω
10.学习了电学知识后,判断下列说法正确的是
A.电功是描述电流做功快慢的物理量
B.导体和绝缘体之间界限分明,不可互相转化
C.导体电阻的大小与导体两端的电压成正比,与通过导体电流成反比
D.通过导体的电流大小与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
二、填空题
11.核电站常建在海边,原因之一是需要大量的水作为汽轮机的冷却剂,这利用了水的 较大.核电站一台发电功率为106kW的核电机组,它每天能发电 kW·h,这相当于每天至少可减少火电用煤 t,这样会减少大量的二氧化碳等气体和灰渣的排放,减轻“北煤南运”的压力.(煤的热值q=3×107J/kg)
12.如图为某电脑的CPU,它的额定功率为100W,其中发热功率占8%,它由铜质散热器(一种由铜制成的散热元件)进行散热,已知铜质散热器的质量是0.8kg。该电脑CPU正常工作0.5h,CPU消耗电能 J。假设这段时间内CPU产生的热量全部被铜质散热器吸收,则可使散热器温度升高 ℃。[铜的比热容为0.39×103J/(kg ℃),结果保留整数]。
13.下表所示是某校教室安装的直饮水机铭牌,请根据铭牌回答下列问题:
型号 JN-2E
额定电压:220V~ 额定频率:50Hz
额定输入功率:2kW 额定电流:9.09A
额定压力:600kPa 容量:6kg
防水等级: IPX4
执行标准: GB4706.1-1992
GB4706.36-1997
广东顺德爱隆节能设备有限公司
(1)不考虑热量损失,冬天该机将满的一壶水从30℃加热至100℃消耗电能 J,加热时间为 min。(C水=4.2×103J/kg·℃)
(2)若该机内部温控加热电路如图所示,S0为温控开关,则加热时,开关断开、闭合情况是:S0: ,S: 。
14.如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 4.8W”,不考虑灯丝电阻的变化,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”。只闭合S1,将R2的滑片P置于最左端时灯L正常发光,则电源电压为 V。只闭合S2,当滑片P置于最右端,10s内电路消耗的总电能为 J。
15.电流做功的实质是 转化为其它形式的能的过程.如:电灯泡:电能转化为 ;电动机: 转化为 ;电热器: 转化为 ;蓄电池充电是 能转化 能的过程.电功的计算公式是
16.电饭锅煮饭利用了电流的 效应;电风扇工作时消耗的电能大部分转化成了 能。
17.一个电水壶内装有2kg水,将这些水由25oC加热到75oC,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
(1)热水器工作时将 能转化为内能;
(2)请计算出水吸收的热量 。
18.如图所示,电能表的示数为 。
19.如图所示,电能表的示数为 kWh.
20.电能表是测量 的仪表。小明家的电能表的铭牌上标有 “3000r/kW·h”字样,如果电能表的转盘转了1转,表示他家用去了 J的电能;
三、综合题
21.华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片,电池容量为5000的锂离子聚合物电池,最大支持88W(20V,4.4A)有线超级快充技术,支持50W无线超级快充,支持20W无线反向充电,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示;
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 5000
(1)人们在超市购物付款时只要打开手机扫一扫,就能快速付款,扫二维码时镜头相当于照相机,此时镜头到二维码的距离应满足 两倍焦距(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)表格中的电池“容量”,是电流和 (填具体物理量名称)进行乘法运算的结果。给锂电池一次充满电储存的电能为 J;
(3)给锂电池充电的过程是电能转化为 能的过程;利用无线反向充电技术,用华为Mate60Pro手机给小米手机充电时,华为Mate60Pro手机相当于 (选填“电源”或“用电器”);
(4)部分手机使用的是电阻触摸屏,以水平方向为例,水平方向上触摸屏相当于一根电阻丝,当手指触摸屏时,触摸点P相当于手指将电阻丝分为左右两部分。设左部分的电阻为R1,右部分电阻为R2,其结构可等效为如图甲所示电路,电源电压保持不变。当触摸点在水平方向向右移动时,触摸点P到屏幕右边缘的距离减小,则R1 ,流过R1的电流 ;(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
(5)如图乙所示的两个充电器,一个标注“输出5V600mA”,另一个标注“输出20V4.4A”,其中有一个是有线超级快速充电器。假设充电效率为74%,选用有线超级快速充电器给华为Mate60Pro手机电池从零充满电需要 s。(结果保留整数)
22.随着科技的发展,无人机等高科技设备也加入了植树造林的队伍。无人机可以通过给锂电池充电获得能量。据报道,由于体积小、质量轻,在进行植树任务时,会在播种范围内灵活飞行,利用空气压力把顶部发芽的种子射进土壤里。无人机可以代替传统人力进行空中播种。一名无人机操控人员可以同时监控六架无人机,进而达到每人每天种植10万棵树的效率。请结合图片及文字,找出一个与以上情景有关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:物理信息:通过给锂电池充电获得能量。
物理知识:给无人机充电时电能转化为化学能。
答题:物理信息: 。
物理知识: 。
23.张林同学家新买了一台电热水器,说明书的部分内容如图所示.张林按说明书要求给热水器装满水,通电50 min,观察到热水器上温度计示数由23℃上升到45℃.求:
(1)在加热过程中,水箱中水吸收的热量是多少?
(2)电热水器加热过程中消耗的电能是多少?
(3)比较(1)、(2)两问计算结果,你认为违背能量守恒吗?为什么?
参考答案:
1.D
2.D
3.D
4.C
5.B
6.D
7.D
8.C
9.D
10.D
11. 比热容 2.4×107 2880
12. 46
13. 1.764×106 14.7 闭合 闭合
14. 6 12
15. 电能 光能和内能 电能 机械能 电能 内能 电能 化学能 W=UIt.
16. 热 机械
17. 电 4.2×105J
18.2018.6
19.6918.6
20. 电功 1.2×103
21. 大于 时间 6.66×104 化学 电源 增大 不变 1023
22. 利用空气压力把发芽的种子射进土壤里 力可以改变物体的运动状态
23.(1)4.62×106J;(2)4.8×106J;(3)没有,有部分能量损失了,水箱也吸收了部分热量