15.1 电能表与电功 课时练习
一、单选题
1.下列仪器中,用来测量电流大小的是( )
A.电压表 B.电流表 C.电能表 D.电子停表
2.粗细均匀的电热丝放入一壶水中,通电一段时间将水从20℃加热到80℃。若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中,通电将水仍然从20℃加热到80℃。所需时时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定,不计一切热损失)。下列判断正确的是( )
A.不变 B.增加 C.减少 D.无法确定
3.小华家这个月电能表的示数如图所示,下列读数中正确的是( )
A.62862 kW·h B.62862 J C.6286.2 kW·h D.6286.2 J
4.下列说法正确的是( )
A.用电器的作用就是消耗电荷
B.摩擦起电就是创造了电荷
C.正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
D.电能表是用来测量电功率的仪器
5.一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1130mA h,它充满电后,大约存储的电能是( )
A.4.181J B.4.181×103J C.1.5×104J D.15kW h
6.下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
C.电风扇工作时,将机械能转化为电能
D.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
7.用同种材料制成的两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,将它们按如图所示串联在电路中并通电,则乙导体的( )
A.电阻大 B.通过的电流小
C.两端的电压小 D.消耗的电能多
8.下列关于测量仪器的分析正确的是
A.水银温度计利用了液体热胀冷缩的原理
B.托盘天平利用了省力杠杆的原理
C.电能表利用电流的热效应工作
D.液体压强计利用了连通器的原理
9.如图是某家庭电路中电能表的表盘,下列说法中正确的是( )
A.电能表此时的示数为6452.8J
B.该家庭电路允许的最大总功率为2.2kW
C.电路中用电器功率越大,则指示灯闪烁越快
D.不同的用电器消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁的次数不同
10.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电功是表示电流做功多少的物理量
B.电流做功越多,消耗的电能就越多
C.用电能表可以直接测量电流做功的多少
D.电功就是电能,两者是一回事
二、填空题
11.小明分别把额定电压都是220V的LED灯及白炽灯接入220V的家庭电路,两灯发光亮度差不多,LED灯的额定功率为10W,白炽灯的额定功率为100W,两灯正常工作相同时间,用红外线测温仪测得白炽灯的温度比LED灯高很多。
(1)两灯正常工作相同时间, 消耗的电能大(选填“LED灯”或“白炽灯”),依据是 。
(2)LED灯和白炽灯工作时消耗的电能转化为光能的效率谁大? 。
12.如图所示,为阳阳家11月初和月底电能表的读数,则阳阳家11月份消耗的电能是 kW·h。
13.西西家电能表铭牌如图所示,当家里仅有电热水壶工作时,若电能表闪烁100次,消耗的电能为 J;在一个标准大气压下,这些电能可以将1kg初温为20℃的水加热至 ℃(不计热损失,保留一位小数)。
14.在如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,通过R1和R2的电流之比是 ,R1和R2的电阻之比是 。相同时间内,R1和R2消耗电能之比 。
15.电能表表盘上标明1200r/kW h,将某用电器单独接在该电能表上,当用电器工作了一段时间后,电能表的转盘转过60r,则该用电器消耗的电能是 J.
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=20Ω,只闭合开关S2时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V,则电源电压为 V,定值电阻R2的阻值为 Ω,闭合开关S1、S3,断开开关S2时,通电10min,该电路消耗的电能为 J,开关S1、S2、S3不能同时闭合的原因是会造成电路 。
17.某品牌的手机电池的容量为,该手机的待机电流为15mA,则该手机的最长待机时间为 h,电池上标有4V的字样,由此可以推测,该电池充电充满后能储存 J的电能。
18.小明家的电能表的表盘如图所示,他想测量家里空调的电功率大小,他关闭其他的用电器只让空调单独工作,测得1min内电能表转盘转了60转,则空调1min消耗的电能是 kW·h,空调的电功率是 W
19.家中常用的用电器电风扇的能量转化是: 。用久的风扇扇叶上布满灰尘主要是风扇旋转与空气发生摩擦起电,带电体具有 的性质。
20.如图是小明在物理实验和生活观察中遇到的情境,图甲中测得通过灯泡的电流是 A,图乙中电阻箱接入电路的电阻是 Ω,图丙是小明家的电能表,截止图示为止他家的用电器总共消耗电能为 。
三、综合题
21.汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具。插电式混合动力是当前比较流行的新能源汽车动力模式,当电池电量充足时以电动模式行驶,可实现“零油耗”和“零排放”;当电池电量不足时以燃油模式行驶,既可以驱动车轮转动,又能给电池充电,综合油耗依然比传统燃油车更低。
(1)如图甲为四冲程汽油机某气缸的各冲程示意图,一个工作循环合理的顺序应为 。若该汽油机以的速度运行,则该气缸每秒对外做功 次;
(2)当汽车启动汽油机时,通常需要让水在发动机周围流动来给发动机降温,请你根据所学知识分析用水做发动机冷却剂的优势和弊端:
优势: ;
弊端: ;
(3)如图乙是我国生产的一款混合动力汽车,已知该车电池能够储存电能。小王驾驶充满电的汽车沿平直公路(如图丙)从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的能量还剩余30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失)。燃油模式中电池在汽车电路中充当 (选填“电源”或“用电器”),汽车从C地到B地的过程中获得的电能为 J。
22.为了做好新冠肺炎疫情防控工作,避免直接或间接接触导致交叉感染,更好地向群众宣传防疫知识,普及防疫方法、检测体温、传递物质等工作,部分地区利用无人机测体温、监控、喊话。如图所示为某品牌四旋翼无人机,它采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器,它还拥有GPS卫星定位系统。如表是该无人机的部分参数:
整机质量 2kg 电池额定电压 15V
最大上升速度 6m/s 电动机工作电压 12V
最大下降速度 2m/s 悬停时每个电动机功率 50W
最大水平速度 16m/s 电动机数量 4
(1)根据上述内容,下列说法中不正确的是 ;
A.遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的
B.无人机利用了空气对旋翼的反作用力从而获得升力
C.无人机在拍摄地面图象时减小悬停高度可以使图象变大
D.无人机在悬停时不消耗电能
(2)无人机通过机载摄像头拍摄的实时画面,摄像头相当于一个 (选填“凸透镜”、“凹透镜”),被拍摄的物体应位于镜头 的位置;
(3)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是 (选填“并联”或“串联”);若电源电压全部加在电动机和电调的两端,则电动机和电调的功率之比为 ;
(4)在电池满容量的情况下,利用该无人机喊话宣传的过程中,需要从地面起飞,飞到3米高处,然后悬停喊话(整个过程四个电动机同时工作)。由于无人机机动性和灵活性强,这一过程可视为以最大速度匀速直线上升,且达到3米高处时立即静止(悬停)。若无人机悬停10分钟,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,无人机上升过程中所受的阻力为10N,无人机上升过程做功 J,从起飞到悬停结束,电动机消耗电能 J。
23.小亮家有一辆轿车,爸爸在给他讲车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从网上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为汽缸排量.如果发动机有若干个汽缸,所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量.小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.OL;从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示.(已知所使用汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.71×103kg/m3)
(1)根据如图分析,在发动机转速为1000~5000r/min范围内,它的输出功率与转速大致成 关系.
(2)小亮又向爸爸询问了一些实测数据:一般路况下,平均车速为100km/h时,发动机转速为2000r/min,平均油耗为10L/lOOkm.参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率约为 .(保留小数点后一位)
(3)当发动机转速为3000r/min时,则发动机每个工作循环所需要的时间为 s;设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0,发动机排量为V排,每个活塞的受力面积为S,活塞移动距离为L,则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为 :
A.np0V排/2 B.np0V排C.2np0V排D.4np0V排.
参考答案:
1.B
2.C
3.C
4.C
5.C
6.B
7.C
8.A
9.C
10.D
11. 白炽灯 白炽灯的功率大,根据W=Pt可知白炽灯消耗的电能多 LED灯
12. 150
13. 1.2×105J 48.6
14. 1∶1 4∶1 4∶1
15. 1.8×105
16. 6 10 3240 短路
17. 300 64800
18. 0.02 1200
19. 电能转化为机械能 吸引轻小物体
20. 1.5 6041 107kW·h
21. DACB 25 水的比热容大,升高相同的温度是可以吸收更多的热量 冬季时,水会结冰,无法流动(水结冰体积变大,可能会撑破水箱) 用电器
22. D 凸透镜 大于二倍焦距 串联 4∶1 90 120100
23. 正比 32.6% 0.04 A