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浙教版科学九上能量的转化与守恒3.6.1电能(含答案)
一、选择题
1.下列仪表中,能直接测量电功的是( )
A.电流表 B.电压表 C.测电笔 D.电能表
2.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入家庭电路中。如果它们正常工作,在相同的时间内( )
A.电冰箱消耗的电能最多 B.电脑消耗的电能最多
C.电热毯消耗的电能最多 D.三者消耗相同的电能
3.如图所示,对比图中白炽灯和LED灯将电能转化为其他形式能的情况,可得( )
A.白炽灯发光时,电能主要转化为光能
B.白炽灯发光时,灯丝会凝华
C.LED灯可以把电能全部转化为光能
D.LED灯发光的效率较高
4.小南对家中电冰箱进行过测试:当将家中其他所有用电器断开,只有电冰箱单独接入电路时,电能表初始示数如图(a)所示,正常工作两整天后,电能表示数如图(b)所示,则下列说法正确的是( )
A.这两天电冰箱消耗的电能为4J
B.这两天电冰箱消耗的电能为1.44×107J
C.这两天电冰箱实际工作时间为48h
D.电冰箱工作时,消耗的电能主要转化为内能
5.智能手机在生活中应用越来越频繁,当手机“电量”所剩无几时,我们可以采用“省电模式”来延长使用时间,这是通过哪种方式实现的( )
A.降低散热能力 B.减小电功率
C.增加电池电压 D.给电池充电
6.如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/(kW h)”表示每消耗1千瓦时的电能,指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是( )
A.若指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B.该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
C.该电路允许通过最小电流为10A
D.若只让一个标有“220V 1000W”电热水器正常工作15min,则指示灯要闪烁400次
7.如图是小明家的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表的示数为2023.0J
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.脉冲指示灯闪得越快,电路消耗的电能越多
8.某同学观察到如表所示的两种家用电器的铭牌,根据铭牌上提供的信息,判断在12个小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( )
XX牌电扇规格400mm额定电压220V额定频率50Hz额定功率60W XX牌电冰箱额定电压220V额定频率50Hz冷冻能力5kg/24h耗电量0.5kW h/12h
A.电冰箱比电风扇多 B.电风扇比电冰箱多
C.电冰箱与电风扇一样多 D.电冰箱比电风扇可能多,也可能少
二、填空题
9.小英家里有一个电吹风,该电吹风的工作原理如图甲所示,电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。
(1)小英将电吹风插头接入家庭电路中,当电吹风吹热风时,电风扇与电热丝的连接方式是 联。
(2)小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中,为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能,她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来,请你帮她算一算,她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是 J。
(3)该电吹风的电热丝在工作时电阻值是 Ω(保留两位小数)。
(4)该电吹风使用几年后,发现其电热丝变细了,则电热丝的电阻值将 。
10.如图是一种一体式LED日光灯,“220V 7W”的LED灯的亮度相当于“220V 50W”的白炽灯,则LED灯比白炽灯节能 %。“220V 7W”的LED灯连续正常工作10h消耗的电能 kW h,将这种日光灯的A端通过两线插头连到电源插座上就可以正常发光,也可以将第二根这种日光灯的A端直接插到第一根灯的B端一起正常发光,如图乙。一起发光时,这些日光灯的连接方式是 (串联/并联)。
三、解答题
11.如表所示是手机电池使用过程中的某个参数,当手机电池还剩25%的电量时,如果正常使用,预计继续使用8小时20分钟,若改成省电模式,则预计继续使用10小时00分钟,据此可知,手机正常使用时的耗电功率P1与省电模式下耗电功率P2的比值为P1:P2= 。
←电池25%预计继续使用8小时20分钟省电模式预计继续使用10小时00分钟可提升续航时间,但会关闭5G,熄屏显示、自动同步等功能。
12.某日,物业工作人员来小明家收电费,小明观察电能表的情况如图所示。然后从笔记本上查出上月的记录为1924.5kW h.
(1)若按0.5元/kW h计费,小明家本月应缴电费 元;
(2)计算可知让“220V 100W“的灯泡正常工作1h,可使这个电表表盘转 圈。
13.小英家6月底电能表的示数如图甲所示,7月底表盘示数如图乙所示,由图可知她家7月份用电器消耗的电能为 kW h;她家现在已经接入用电器的总功率为3600W,则最多还可以连接 W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了160次,则饮水机的额定功率是 W。
14.小东家的电冰箱铭牌如下表。小东在家用电器只有冰箱工作的情况下,观察冰箱从启动到停止工作用了6min,电能表转盘转了18圈。则该冰箱以标定耗电量工作时,一天实际工作 h,启动 次,每消耗1度电电能表转盘转 圈。
耗电量 0.72kW h/24h 额定电压 220V
冷冻量 4kg 输入功率 120W
制冷剂 R600a 气候类型 N ST
15.普通的钨丝白炽灯泡的发光效率(电能转化为光能的效率)为3%,目前市场上还流行一种电子节能灯,人们常常为选择哪一种灯更好而举棋不定。如表为电子节能灯与白炽灯相比较的一组数据。表中“功率”是指用电器的额定功率,“光通”是指单位时间通过单位面积的光能。分析表中的数据,可得节能灯的发光效率为 ;通过计算可发现在使用时间超过 h以上,购买节能灯更经济。
功率(W) 光通(流明) 使用寿命(h) 价格(元/个) 电价(元/kW h)
白炽灯 60 550 1000 2 0.5
节能灯 10 550 5000 30 0.5
16.疫情停课期间,小明发现家中电茶壶的铭牌已模糊不清,为了测量其功率,他把家里其它用电器都关掉后,拿着手表去观察他家的电能表(如图示意),发现电能表在1分钟内转盘转过60圈。已知实验条件下水的沸点为100℃,c水=4.2×103J/(kg ℃)。试计算:
(1)该电茶壶的实际功率为 kW;
(2)若按上题功率计算,该电茶壶将3kg20℃的水烧开,需要 分钟。(不计烧水过程中的能量损失)
答案
1.解:A、电流表是测电路电流的仪表,不符合题意;
B、电压表是测电压的仪表,不符合题意;
C、测电笔是来辨别火线、零线的,不符合题意;
D、电度表是测量电路消耗电能的仪表,符合题意;
故选:D。
2.解:
将三种用电器接在家庭电路中(并联),如果它们正常工作,则各用电器两端的电压U=220V,
所以三种用电器的实际功率:P实=P额=180W;
又因为用电器的工作时间t相等,
所以由W=Pt可知,三种用电器消耗的电能相同,故D正确;ABC不正确。
故选:D。
3.解:A.根据图示可知,白炽灯发光时,电能转化为了20%的光能和80%的内能,显然大量的电能转化为内能,故A错误;
B.白炽灯发光时,温度较高,灯丝容易升华,故B错误;
CD.根据图示可知,LED发光时,电能转化为10%的内能和90%的光能,与白炽灯相比,LED 灯发光的效率较高,故C错误、D正确。
故选:D。
4.解:A、他家消耗的电能:W=1346.0kW h﹣1342.0kW h=4kW h,故错误;
B、这两天电冰箱消耗的电能为W=4×3.6×106J=1.44×107J,故B正确;
C、电冰箱在工作时,压缩机并不是一天24h不停工作的,而是间歇性的工作,故C错误;
D、电冰箱工作时,主要是将电能转化为电动机的动能,故D错误。
故选:B。
5.解:当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由P=可得,W=Pt,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小电功率的方式来延长使用时间的,故B正确,ACD错误。
故选:B。
6.解:A、若相同时间内,指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多,故A错误;
B、该同学家上月消耗的电能为5637.8kW h﹣5546.7kW h=91.1kW h,故B错误;
C、10(20)A表示电能表的标定电流是10A,额定最大电流为20A,故C错误;
D、若只让一个标有“220V,1000W”电热水器正常工作15min,消耗的电能W=Pt=11kW×0.25h=0.25kW h,指示灯闪烁400次消耗的电能W′=kW h=0.25kW h,故D正确。
故选:D。
7.解:A、图示电能表的示数为:2023.6kW h,故A错误;
B、10(40)A中,40A是指电能表平时工作(正常工作)允许通过的最大电流,故B正确;
C、电能表是测量消耗电能的仪表,故C错误;
D、电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢,因此指示灯闪烁越快,电能表所在电路的总功率越大,不能说明消耗的电能越多,故D错误。
故选:B。
8.解:电风扇连续工作,由P=可知,电风扇耗电:
W风扇=P风扇t风扇=60×10﹣3kW×12h=0.72kW h,
电冰箱间歇工作,由电冰箱铭牌可知,电冰箱耗电:
W冰箱=0.5kW h/12h×12h=0.5kW h,
因为W风扇>W冰箱,所以电风扇耗电多,故B正确。
故选:B。
9.解:(1)要让电吹风工作时吹出热风,需要电动机和电阻丝同时工作,即开关应置于图甲中的1位置,此时电风扇与电热丝是并列连接在电源上的,所以是并联连接。
(2)根据功率随时间的变化关系图象可知:
P热=800W,t1=2min=120s,
P凉=100W,t2=3min﹣2min=1min=60s,
W总=W热+W凉=P热t1+P凉t2=800W×120s+100W×60s=1.02×105J。
(3)电热丝的功率:P=P热﹣P凉=800W﹣100W=700W,
由P=UI,I=得,
R==≈69.14Ω;
(4)使用几年后,电热丝变细,但电热丝的材料、长度因素都不变,只有横截面积变小,电阻变大。
故答案为:
(1)并联;
(2)1.02×105;
(3)69.14;
(4)变大。
10.解:LED灯与白炽灯相比,节能效率为η=×100%=×100%=86%;
“220V 7W”的LED灯连续正常工作10h消耗的电能W=P1t=kW×10h=0.07kW h,
将第二根这种日光灯的A端直接插到第一根灯的B端一起正常发光,灯正常发光,说明灯两端的电压等于额定电压220V,一起发光时,这些日光灯的连接方式是并联。
故答案为:86;0.07;并联。
11.解:手机电池正常使用时间t1=8h20min=500min,省电模式使用时间t2=10h=600min,
耗电功率P1与省电模式下耗电功率P2的比值:====。
故答案为:6:5。
12.解:(1)本月消耗的电能W=1974.5kW h﹣1924.5kW h=50kW h;小明家本月应缴电费50kW h×0.5元/kW h=25元;
(2)“220V 100W“的灯泡正常工作1h消耗的电能:W1=Pt=0.1kW×1h=0.1kW h;
所以电能表的转盘转动n=3000R/kW h×0.1kW h=300R。
故答案为:(1)25;(2)300。
13.解:
(1)由图知,小英家7月份用电器消耗的电能为:W=6768.2kW h﹣6628.2kW h=140kW h;
(2)由电能表的参数可知,工作电压为U=220V,允许工作的最大电流为I=30A,
电能表允许用电器工作的最大总功率:P大=UI=220V×30A=6600W,
已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W,
则最多还可以同时连接用电器的功率为6600W﹣3600W=3000W;
(3)3200imp/(kW h)表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,
则电能表指示灯闪烁160次时,饮水机消耗的电能:W=kW h=0.05kW h,
饮水机的实际功率:P===1kW=1000W。
因为饮水机正常工作,所以饮水机的实际功率等于额定功率,则饮水机的额定功率是1000W。
故答案为:140;3000;1000。
14.解:(1)由表中数据可知,电冰箱一天消耗的电能为0.72kW h,
电冰箱的输入功率是120W=0.12kW,
∵P=,
∴电冰箱每天实际工作时间t===6h;
(2)电冰箱每次启动工作6min=h,
电冰箱每天启动的次数为=60次;
(3)∵P=,
∴电冰箱每次启动消耗的电能W1=Pt1=120W×60s×6=43200J,
设消耗1度电,电能表转过的圈数为n,
则=,即:=,
则n=1500圈;
故答案为:6;60;1500。
15.解:(1)根据光通相等,可知60W白炽灯与10W节能灯在单位时间内通过单位面积的光能相等,设节能灯的发光效率为η,通电时间均为t,
则:60W×t×3%=10W×t×η;
解得:η=18%;
(2)设t′时间内两种灯的成本相等,则:
0.06kW×t′×0.5元/度+2元=0.01kW×t′×0.5元/度+30元
解得:t′=1120h,
白炽灯泡的使用寿命是1000小时,当超过1000小时就需要再买一只白炽灯泡。
灯泡之间的差价是:30元﹣2元×2=26元
节能灯比白炽灯每小时省钱 (0.06kW﹣0.01kW)×1h×0.5元/度=0.025元,
=1040小时>1000h,
所以此时节能灯的成本比白炽灯的成本低,所以购买节能灯。
故答案为:18%;1040。
16.解:(1)3000r/kW h表示电路中用电器每消耗1kW h电能,电能表的转盘装过3000圈,
则电能表在1分钟内转盘转过60圈,电茶壶消耗的电能W==0.02kW h,
电茶壶的实际功率P===1.2kW;
(2)水吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×3kg×(100℃﹣20℃)=1.008×106J,
不计热量损失,消耗的电能W=Q吸=1.008×106J,
由P=可知,需要的时间t===840s=14min。
故答案为:(1)1.2;(2)14。
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