18.1电能电功
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1.一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是( )
A. 该电能表应该在220V的电路中使用 B. 该电能表的额定最大电流为20A
C. 电能表是计量用电器消耗电能的仪表 D. 该电能表此时的读数是
2.如图是小王家的电能表,下列说法正确的是( )
A. 电能表的读数为
B. 这个电能表正常工作的电压为380V
C. 这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D. 小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次
3.某智能手机的锂电池上标有“”字样,该手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压不变,增大充电的电流。若给锂电池充入的电能,需要充电,此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近( )
A. 节能灯 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电冰箱
4.关于电功,下列说法中正确的是( )
A. 用电器通电时间越长,电流做功一定越多
B. 通过用电器的电流越大,电流做功一定越多
C. 用电器两端电压越大,电流做功一定越多
D. 用电器消耗电能越多,电流做功一定越多
5.如图为某品牌充电宝的铭牌,根据铭牌上的信息,下列分析正确的是( )
A. 用充电宝给手机充电过程中能的总量会不断减少
B. 该品牌的充电宝在家庭电路中不能正常工作
C. 对充电宝充电时充电宝相当于电路组成中的电源
D. 该品牌的充电宝最大可以储存52200J的能量
6.如图所示的电路中,a、b、c是三只电表电压表或电流表,闭合开关S,标有“”的灯泡正常发光,标有“”的灯泡发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 电表a为电流表,且示数为1A B. 电表b为电压表,且示数为3V
C. 电表c为电流表,且示数为 D. 闭合开关S,电流1s所做总功为
二、填空题:本大题共8小题,共16分。
7.如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该表盘上显示已用电__________。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作,电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为__________。
8.为测定热水器消耗的电能,小明关闭其他用电器,只用电热水器给水加热,一段时间后,电能表的示数由图甲示数变为图乙示数,则该电热水器在这段时间内消耗的电能为_______,若该电能表的转盘在内转了60转,则这段时间内,小明家用电器消耗的总电能为_______。
9.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_____,若将某用电器单独接在该电能表上正常工作,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器在上述时间内消耗的电能为_____。
10.如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为。闭合开关,电流表A的示数为,的示数为,则电源电压为_____V,定值电阻在内消耗的电能为_____J。
11.2022年冬奥会在中国成功举办,开幕式舞台上要求演员衣服轻薄,动作舒展流畅,由于现场气温低至,为做好演员的保暖工作,超薄保暖服采用了超级新型纳米材料--石墨烯发热膜、演员上场前,需先对服饰内的电池进行充电。在给保暖服内的电池充电时,电能转化为______能;保暖服内充电电池的规格“12V 10000mAh”,则充满电时储存的电能为______。
12.某品牌电动汽车的电池容量为130Ah,额定电压为400V,充电时它将电能转化为_____能存储起来,充满电后它存储了_____的能量。
13.小明家的电能表如图所示,示数是_____,电路中接入的最大电功率不得超过________W,断开其他用电器,只让电饭锅单独工作,转盘转了32转,则电饭锅消耗的电功率为________W。
14.如图甲所示,电源电压恒定不变,的阻值为,图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合、时,电压表示数为2V,通过小灯泡的电流为_____A,电源电压为_____V;当只闭合、时,电压表示数为4V,电路在内消耗的电能为_____J。
三、计算题:本大题共6小题,共48分。
15.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、断开时,电流表示数为;当开关S、都闭合时,电流表示数为。求:
当开关S、都闭合时,通过的电流;
的阻值;
当开关S、都闭合时,通电电流通过做的功。
16.如图所示,电源电压恒定。,当S闭合,断开时,电流表的示数为;当S、都闭合时,电流表的示数为。求:
电源电压;
的阻值;
、都闭合时,通电电路消耗的总电能是多少。
17.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻。当开关闭合、断开时,电流表的示数为。求:
电源电压为多少?
当开关、都闭合时,电流表的示数为,内电流对所做的功为多少?
18.如图所示的电路中,电源电压保持不变。电阻的阻值为,只闭合开关,电流表的示数为。求:
电源电压。
再闭合开关,电流表的示数变化了,电阻的阻值。
两开关均闭合,通电,整个电路消耗的电能是多少?
19.如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压为光敏电阻,。当有光照射时;当扶梯上有顾客经过,挡住射向的光线时,的阻值增大,计数器就计数一次。图乙为某段时间内两端的电压随时间t变化的图像。
当有光照射时,电路中的电流为多大?
当扶梯上有顾客经过时,的阻值为多大?
这段时间内电路消耗的电能是多少?
20.现在市场上流行如图所示的新型电饭锅,采用“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示。和均为电热丝,是自动控制开关。把电饭锅接入220V电路中,用电饭锅的“聪明火”煮米饭,电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示。求:
电热丝的阻值;
这个电饭锅在内把质量为的米饭由加热到,试计算米饭吸收的热量;
求电饭锅在这段时间内加热的效率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能
【详解】电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用,故A正确,不符合题意;
B.表示标定电流为10A,额定最大电流为20A,故B正确,不符合题意;
C.电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,故C正确,不符合题意;
D.该电能表此时的读数是,故D错误,符合题意。
故选D。
2.【答案】D
【解析】【知识点】电能表的作用和读数
【详解】由图可知,电能表的读数为,故A错误;
B.这个电能表正常工作的电压为220V,故B错误;
C.该电能表的最大电流是20A,即通过电能表的电流不能超过20A,故C错误;
D.表示的是电路中每消耗的电能,电能表指示灯闪烁1600次,所以小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次,故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【解析】【知识点】常见用电器的电流、电功的公式及简单应用、电功率的定义式的应用
【详解】此时手机的快充电流
A.节能灯正常工作时的电流约,故A不符合题意;
电风扇、电冰箱正常工作时的电流约1A,故BD不符合题意;
C.电饭锅正常工作时的电流约5A,故C符合题意。
故选C。
4.【答案】D
【解析】【知识点】电功的公式及简单应用
【详解】由电功的公式可知,不知道电压与电流的大小,用电器通电时间越长,电流做功不一定越多,故A错误;
B.由电功的公式可知,不知道电压与通电时间,通过用电器的电流越大,电流做功不一定越多,故B错误;
C.由电功的公式可知,不知道电流与通电时间,用电器两端的电压越大,电流做功不一定越多,故C错误;
D.用电器消耗电能的过程就是对外做功的过程,因此,用电器消耗电能越多,电流做功一定越多,故D正确。
故选D。
5.【答案】D
【解析】【知识点】电路的组成部分及其作用、电功的公式及简单应用、能量守恒定律
【详解】用充电宝给手机充电过程中充电宝和手机中能的总量不变,故A错误;
B.由铭牌信息可知,其输入电压为,而家庭电路的电压为220V,故可以在家庭电路中正确使用,故B错误;
C.对充电宝充电时充电宝相当于电路组成中的用电器,而不是电源,故C错误;
D、由铭牌信息可知,该品牌的充电宝的电池容量为
则储存的能量为
故D正确。
故选D。
6.【答案】D
【解析】【知识点】根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、电功的公式及简单应用
【详解】由题意知,电路中开关闭合后,发光较暗,正常发光,则两灯不是串联在电路中,因为两灯的定额电流相等,串联时,正常发光,通过的电流为,则通过的电流也为,也正常发光。那么两灯并联连接在电路中,所以a、b是电流表,c是电压表。其中,a测干路的电流,b测通过的电流。正常发光,则电源电压
灯的电阻
不考虑温度对灯丝电阻的影响时,通过的电流
所以干路的电流,即电流表a的示数
故ABC错误;
D.通电1s,电流所做的总功
故D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能
【详解】电能表表盘上显示的数据为已使用的电量,最后一位数字是小数,单位是 ,因此该表盘上显示已用电 。
表示每消耗 的电能,指示灯闪烁1600次,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器在上述时间内消耗的电能为
8.【答案】
【解析】【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能
【详解】由甲图可知,电能表的读数是 ;由乙图可知,电能表的读数是 ,则该电热水器在这段时间内消耗的电能为
由电能表参数 可知,电能表的转盘转动3000r,消耗 的电能,则转盘每圈转动消耗的电能为
故60圈消耗的电能为
9.【答案】220;;。
【解析】【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能
【详解】电能表上“220V”,表示电能表的工作电压为220V。
该表盘上显示数字为055467,因为最后一位是小数、单位是,所以显示已用电。
表示电路中用电器每消耗的电能,指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁32次,则该用电器在上述时间内消耗的电能为
10.【答案】3 36
【解析】【知识点】并联电路的电流规律、并联电路的电压规律、根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、电功的公式及简单应用
【详解】由电路图可知,S闭合,、并联,电流表测电阻的支路电流,电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,所以由 可得,电源电压为
因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻的电流为
由 得,的阻值为
根据得,在内消耗的电能为
11.【答案】化学
【解析】【知识点】电源的种类及能量转化、电功的公式及简单应用
【详解】在给保暖服内的电池充电时,是将电能转化为化学能,保暖服通电发热是通过电流做功增加保暖服的内能。
充满电时储存的电能为
12.【答案】化学 52
【解析】【知识点】电功的公式及简单应用、能量的转化
【详解】给电动汽车的电池充电时要消耗电能,是将电能转化为化学能储存在电池以备使用。
充满电后它存储的电能为
13.【答案】
【解析】【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能
【详解】从电能表上可以看出电能表的示数为,最后一位是小数,单位是 ,故电能表的读数为
“20A”是指电能表的标定电流,“40A”是指电能表平时工作允许通过的最大电流,电路中接入的最大电功率
电能表的转盘转32r时,电饭锅消耗的电能
电饭锅的功率
14.【答案】
【解析】【知识点】串联电路的电压规律、根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、电功的公式及简单应用
【详解】如电路图甲所示,当只闭合 、 时,灯泡与串联,电压表测灯泡两端电压,电压表示数为 2V ,如图乙所示,当小灯泡电压为2V时,通过电路的电流为。
串联电路中电流处处相等,则电阻两端的电压为
根据串联电路中电压规律,电路总电压等于各部分电压之和,故电源电压为
如电路图甲所示,当只闭合 、 时,灯泡与串联,电压表测灯泡两端电压,电压表示数为 4V ,如图乙所示,当小灯泡电压为4V时,通过电路的电流为。电路在 内消耗的电能为
15.【答案】;;
【解析】【知识点】并联电路的电流规律、根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、电功的公式及简单应用
【详解】解:当开关S闭合、断开时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,的两端电压等于电源电压,此时电路电流为;当开关S、都闭合时,两电阻并联,电流表测的是干路电流,根据并联电路的电压特点可知,两电阻的两端电压都等于电源电压,此时通过的电流等于,根据并联电路的电流特点可得,通过的电流为
根据欧姆定律可得,的阻值为
当开关S、都闭合时,通过的电流等于,则通电电流通过做的功为
答:当开关S、都闭合时,通过的电流为;
的阻值为;
当开关S、都闭合时,通电电流通过做的功为72J
16.【答案】;
;
【解析】【知识点】根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、电功的公式及简单应用
【详解】当S闭合,断开时,电路为的简单电路,电流表的示数为,即通过的电流为,根据欧姆定律可得,电源电压为
当S、都闭合时,两电阻并联,根据并联特点可知,通过的电流不变,为,则通过的电流为
由于两电阻并联,两电阻的两端电压都等于电源电压,根据欧姆定律可得,的阻值为
、都闭合时,通电电路消耗的总电能是
17.【答案】;
【解析】【知识点】根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、电功的公式及简单应用
【详解】解:只闭合开关,只有定值电阻接入电路,电流表测电路的电流,由欧姆定律可得出电源电压
再闭合开关,定值电阻、并联,电流表测量干路中的电流,因为并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过定值电阻的电流不变,由并联电路电流的规律,通过的电流
内电流对所做的功为
答:电源电压为12V;
开关、都闭合时,内电流对所做的功为144J。
18.【答案】; ;
【解析】【知识点】并联电路的电流规律、并联电路的电压规律、根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、电功的公式及简单应用
【详解】解:只闭合开关,电路为的简单电路,电流表测量通过的电流,由 可得,电源电压为
再闭合开关,电阻和电阻并联,电流表测量干路中的电流,因为并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以,两端电压仍为电源电压,通过的电流保持不变,因此,电流表的示数变化了,其电流的变化值就是通过的电流,根据并联电路中电压特点可知,两端电压等于电源电压即干路上的电流增大了,由 可得, 的阻值为
由题意知,两开关均闭合,电阻和电阻并联,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,即
由可得,通电 ,整个电路消耗的电能为
答:电源电压为3V;
电阻的阻值为;
两开关均闭合,通电 ,整个电路消耗的电能是 72J 。
19.【答案】;;。
【解析】【知识点】串联电路的电流规律、串联电路的电压规律、根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、电功的公式及简单应用
【详解】解:当有光照射时,电路中的电流为
当扶梯上有顾客经过,挡住射向的光线时,的阻值增大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据题图可知:此时加在定值电阻两端的电压为,此时电路中的电流为
根据串联电路的电压、电流规律,此时光敏电阻两端的电压为
光敏电阻的阻值为
这段时间内电路消耗的电能是
答:当有光照射时,电路中的电流为;
当扶梯上有顾客经过时,的阳值为;
这段时间内电路消耗的电能是。
20.【答案】;;
【解析】【知识点】电功的公式及简单应用、计算物体温度变化时的吸放热、热机效率的计算与估算
【详解】解:开关S闭合时,电路为的简单电路,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的电流,由 可知,的阻值
米饭吸收的热量
开关S断开时,与串联,此时电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流,由图像可知,在内,时的工作时间
时的工作时间
电饭锅在内消耗的电能
电饭锅在这段时间内加热的效率
答:电热丝的阻值为;
米饭吸收的热量为;
电饭锅在这段时间内加热的效率为。
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