18.1 电能 电功 (同步练习)

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18.1 电能电功(同步练习)
　
一．选择题（共9小题）
1．下列不属于电功单位的是（　　）
A．伏 库 B．伏 安 C．瓦 秒 D．焦耳
2．图的几种用电器工作时，以电能转化成内能为应用目的（　　）
A． 电视机 B．电动自行车 C．抽油烟机 D．电烤箱
3．如图所示电路中，已知R1：R2=3：4，电源电压保持不变，开关S闭合时，电流1min内在R1上做功为W1，开关S断开时，电流1min内在R2上的做的功为W2，则W1和W2之比是（　　）
A．3：7 B．7：3 C．12：49 D．49：12
4．有两个电阻R1和R2，已知R1＜R2，在电路两端电压不变的情况下，在相同时间内，电流所做电功最多的连接方式是（　　）
A．把R1和R2并联在电路中 B．把R1和R2串联在电路中
C．把R1单独接在电路中 D．把R2单独接在电路中
5．一个定值电阻接入电路后，每分钟消耗电能为Q，要使它所在的电路每分钟消耗电能为3Q，下列说法中正确的是（　　）
A．将电源电压变为原来的3倍
B．将电源电压变为原来的倍
C．将三个相同的电阻并联接到原电路中
D．将三个相同的电阻串联接到原电路中
6．有两个电阻R1＞R2，采用下列几种方式分别接到电压为U的电源上，接通电源后在相同时间内电流做功最少的连接方式是（　　）
A．R1与R2串联 B．R1与R2并联 C．只接入R1 D．只接入R2
　
二．多选题（共10小题）
7．电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态，局部电路图如图所示。断开S后，充电插口可以外接充电器对蓄电池进行充电。电功自行车行驶过程中，其电动机正常工作电压为48V，此时通过电功机线圈的电流为5A．电动机线圈的电阻是0.5Ω，下列说法正确的是（　　）
A．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器
B．电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能
C．电动机正常工作1min，电流通过线圈所产生的热量为14400J
D．电功机正常工作lmin，消耗的电能为14400J
8．甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上，如果在相等时间内，电流通过用电器甲所做的功比通过用电器乙所做的功多，这说明（　　）
A．甲通过的电流比乙的大 B．甲消耗的电能比乙的少
C．甲两端的电压比乙的高 D．甲的电阻比乙的小
9．关于电功的说法正确的是（　　）
A．电能转化成其他形式的能多，电流做功多
B．通电时间长，电流做功多
C．在电压一定的情况下，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做功越多
D．在电压一定的情况下，电流越小，通电时间越少，电流做功越多
10．如图所示，下列实验仪器工作时，不是把电能转化为机械能的是（　　）
A．风力发电机 B．电风扇 C．电流表 D．取暖器
11．甲、乙两只灯泡接在同一个电源上，在相等的时间内，电流通过甲灯所做的功比乙灯大，说明（　　）
A．甲灯通过的电流比乙灯大
B．甲灯通过的电流比乙灯小
C．甲灯两端电压比乙灯两端电压高
D．甲灯两端电压比乙灯两端电压低
　
三．填空题（共8小题）
12．有一款手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mAh．给它充电时，是电能转化为　 　能。充满电后，大约存储了　 　J的电能。
13．图示是测量　 　的仪表，该仪表的示数是　 　kW h，平时允许通过它的最大电流为　 　A。
14．如图所示的是生活中常用的电度表，它是用来计量用电器消耗　 　（选填“电能”或“电功率”）的，它的示数是　 　kW h。
15．家庭中的电灯、电视机、电风扇等用电器都是　 　联在电路中的。小洁家4月底电能表读数为2 756.2kW h，5月底电能表读数如右上图所示，那么5月份他家消耗了　 　kW h的电能。
　
四．计算题（共4小题）
16．市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个10Ω的发热电阻，通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多档位的调节功能。请解答下列问题：
（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少少？
（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？
（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗多少电能？
　
五．解答题（共5小题）
17．为应对国际金融危机，扩大内需，我国实施了4万亿元的投资刺激经济计划，而电动小轿车（使用蓄电池）项目是国家重点扶持的项目之一。当电动小轿车在平直公路上行驶时是将电能转化为　 　，给蓄电池充电时，是将电能转化为　 　。
18．笔记本电脑已进人寻常百姓家庭，岀差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可连续工作多少时间？
（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是　 　。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的　 　。
19．一天小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路，小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电　 　kW h，为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为前为IC卡电能表充值。
　
18.1 电能电功(同步练习)
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共9小题）
1．下列不属于电功单位的是（　　）
A．伏 库 B．伏 安 C．瓦 秒 D．焦耳
【解答】解：
A、根据W=UIt=UQ可知，电压与电量单位的乘积，即伏 库也是电功的单位，不合题意；
B、由公式P=UI可知，伏 安是电功率的单位，不是电功的单位，符合题意；
C、根据公式W=Pt可知，瓦 秒是电功的单位，不合题意；
D、焦耳是电功的国际单位，不合题意。
故选：B。
　
2．图的几种用电器工作时，以电能转化成内能为应用目的（　　）
A． 电视机 B．电动自行车 C．抽油烟机 D．电烤箱
【解答】解：电动自行车、抽油烟机把电能转化为机械能，电视机把电能转化为内能和光能，电烤箱把电能转化为内能。
故选：D。
　
3．如图所示电路中，已知R1：R2=3：4，电源电压保持不变，开关S闭合时，电流1min内在R1上做功为W1，开关S断开时，电流1min内在R2上的做的功为W2，则W1和W2之比是（　　）
A．3：7 B．7：3 C．12：49 D．49：12
【解答】解：开关S闭合时，W1=t；
开关S断开时，两电阻串联，此时电路电流为I===；W2=I2R2t=R1t=t；
所以==。
故选：D。
　
4．有两个电阻R1和R2，已知R1＜R2，在电路两端电压不变的情况下，在相同时间内，电流所做电功最多的连接方式是（　　）
A．把R1和R2并联在电路中 B．把R1和R2串联在电路中
C．把R1单独接在电路中 D．把R2单独接在电路中
【解答】解：根据电阻越串越大、大于任何一个分电阻，电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，
当两个电阻并联时总电阻最小，
由W=t可知，两电阻并联时，电路的总电阻最小，相同时间内电流做功最多。
故选：A。
　
5．一个定值电阻接入电路后，每分钟消耗电能为Q，要使它所在的电路每分钟消耗电能为3Q，下列说法中正确的是（　　）
A．将电源电压变为原来的3倍
B．将电源电压变为原来的倍
C．将三个相同的电阻并联接到原电路中
D．将三个相同的电阻串联接到原电路中
【解答】解：A、电压变为原来的3倍，由Q=W=t知，Qa=t=t=9t=9Q，即电阻在每分钟内产生的热量是原来的9倍，为9Q，故A错误；
B、将电压变为原来的倍，由Q=W=t知，Qb=t=t=×t=Q，即电阻在每分钟内产生的热量是原来的，故B错误；
C、将三个相同的电阻并联接入原电路，三个相同电阻的并联电阻变为原来的，由Q=W=t知，Qc=t=t=3×t=3Q，即每分钟产生的热量为原来的3倍，为3Q，故C正确；
D、将三个相同的电阻串联，总阻值为3R，由Q=W=t知，Qd=t=t=×t=Q，即电阻每分钟产生的热量变为原来的倍，为Q，故D错误；
故选：C。
　
6．有两个电阻R1＞R2，采用下列几种方式分别接到电压为U的电源上，接通电源后在相同时间内电流做功最少的连接方式是（　　）
A．R1与R2串联 B．R1与R2并联 C．只接入R1 D．只接入R2
【解答】解：A中将R1与R2串联接入时，总阻值为R1+R2，则做功为W1=t；B中将两电阻并联时总阻值为，做功为：W2=；C中只接入R1，则做功为W3=t；D中只接入R2，则做功为W4=t．因为分母越大的值越小，所以：W1最小。
故选：A。
　
二．多选题（共10小题）
7．电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态，局部电路图如图所示。断开S后，充电插口可以外接充电器对蓄电池进行充电。电功自行车行驶过程中，其电动机正常工作电压为48V，此时通过电功机线圈的电流为5A．电动机线圈的电阻是0.5Ω，下列说法正确的是（　　）
A．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器
B．电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能
C．电动机正常工作1min，电流通过线圈所产生的热量为14400J
D．电功机正常工作lmin，消耗的电能为14400J
【解答】解：A、对蓄电池充电时，蓄电池消耗了电能，蓄电池相当于电路中的用电器，故A正确；
B、电动自行车的电动机是把电能大部分转化为机械能和小部分内能，故B错误；
C、电动机正常工作lmin，电流通过线圈所产生的热量，Q=I2Rt=（5A）2×0.5Ω×60s=750J，故C错误；
D、电动机正常工作lmin，消耗的电能：W=UIt=48V×5A×60s=14400J，故D正确。
故选：AD。
　
8．甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上，如果在相等时间内，电流通过用电器甲所做的功比通过用电器乙所做的功多，这说明（　　）
A．甲通过的电流比乙的大 B．甲消耗的电能比乙的少
C．甲两端的电压比乙的高 D．甲的电阻比乙的小
【解答】解：用电器两端的电压相等，故C错误；
已知用电器两端电压和通电时间相等，根据公式W=UIt可知，电流做的功越多，通过的电流就越大；故A正确；
电流做了多少功就是消耗了多少电能，所以甲消耗的电能比乙的多；故B错误；
根据W=t可知，电阻越大，做的功越少，所以甲的电阻比乙的小；故D正确。
故选：AD。
　
9．关于电功的说法正确的是（　　）
A．电能转化成其他形式的能多，电流做功多
B．通电时间长，电流做功多
C．在电压一定的情况下，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做功越多
D．在电压一定的情况下，电流越小，通电时间越少，电流做功越多
【解答】解：A、据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少形式的电能转化为其他形式的能，故A正确；
B、根据W=UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和时间有关，仅时间一个因素不能决定做功的多少；故B错误；
CD、由W=UIt可知，在电压一定的情况下，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做功越多，故C正确，D错误。
故选：AC。
　
10．如图所示，下列实验仪器工作时，不是把电能转化为机械能的是（　　）
A．风力发电机 B．电风扇 C．电流表 D．取暖器
【解答】解：A、风力发电机是产生电能的装置，它是利用电磁感应现象，将机械能转化为电能的装置，故A符合题意；
B、电风扇的核心部件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力而转动的原理工作的，是将电能转化为机械能的机械，故B不符合题意；
C、电流表是测量电流的装置，它消耗的电能很少，它将消耗的电能转化为电流表指针转动的动能（机械能），故C不符合题意；
D、取暖器是利用电流的热效应工作的，它将电能转化为内能，故D符合题意。
故选：AD。
　
11．甲、乙两只灯泡接在同一个电源上，在相等的时间内，电流通过甲灯所做的功比乙灯大，说明（　　）
A．甲灯通过的电流比乙灯大
B．甲灯通过的电流比乙灯小
C．甲灯两端电压比乙灯两端电压高
D．甲灯两端电压比乙灯两端电压低
【解答】解：（1）如果两灯并联，则两灯两端电压相等，因为W=UIt，U甲=U乙，t甲=t乙，W甲＞W乙，所以I甲＞I乙．故A正确，B错误。
（2）如果两灯串联，则I甲=I乙=I，t甲=t乙，∵W甲＞W乙，由W=UIt可知，U甲＞U乙，故C正确，D错误；
故选：AC。
　
三．填空题（共8小题）
12．有一款手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mAh．给它充电时，是电能转化为　化学　能。充满电后，大约存储了　13320　J的电能。
【解答】解：电池充电和供电是相反的过程，充电时是把电能转化为化学能，放电时是把化学能转化电能；
手机锂电池充满电后，存储的电能：
W=UIt=3.7V×1000×10﹣3A×3600s=13320J。
故答案为：化学；13320。
　
13．图示是测量　电能（电功）　的仪表，该仪表的示数是　2013.6　kW h，平时允许通过它的最大电流为　10　A。
【解答】解：如图所示是电能表，即是测量电能（电功）的仪表，该仪表的示数是2013.6kW h，平时允许通过它的最大电流为10A，在短时间内电流可以达到20A，但通过的电流不能长时间是20A。
故答案为：电能（电功）；2013.6；10。
　
14．如图所示的是生活中常用的电度表，它是用来计量用电器消耗　电能　（选填“电能”或“电功率”）的，它的示数是　2008.8　kW h。
【解答】解：电能表是测量某用户在某一段时间内消耗电能多少的物理量；
此时电能表的示数是：2008kW h+0.8kW h=2008.8kW h；
故答案为：电能；2008.8；
　
15．家庭中的电灯、电视机、电风扇等用电器都是　并　联在电路中的。小洁家4月底电能表读数为2 756.2kW h，5月底电能表读数如右上图所示，那么5月份他家消耗了　62.5　kW h的电能。
【解答】解：（1）家庭中的电灯、电视机、电风扇等用电器都是并联的；
（2）电表5月底的读数是2818.7kw h，4月底电能表读数为2756.2kw h，因此5月份消耗的电能是2818.7kw h﹣2756.2kw h=62.5kw h。
故答案为：并；62.5。
　
四．计算题（共4小题）
16．市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个10Ω的发热电阻，通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多档位的调节功能。请解答下列问题：
（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少少？
（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？
（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗多少电能？
【解答】解：（1）因为两个电阻串联时总电阻等于各分电阻之和，
所以，鼠标垫内两个电阻串联时总电阻：R总=2R=2×10Ω=20Ω。
（2）鼠标垫内两个电阻并联时，通过每个电阻的电流：
I===0.5A，
则电路中的电流：I总=2I=2×0.5A=1A。
（3）鼠标垫内两个电阻并联时，电路电阻最小，电流最大，功率最大，
其最大功率：P=UI总=5V×1A=5W。
工作时间t=8h=8×3600s=2.88×104s，
则鼠标垫最多消耗的电能：
W=Pt=5W×2.88×104s=1.44×105J。
答：（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是20Ω；
（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是1A；
（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗1.44×105J电能。
　
五．解答题（共5小题）
17．为应对国际金融危机，扩大内需，我国实施了4万亿元的投资刺激经济计划，而电动小轿车（使用蓄电池）项目是国家重点扶持的项目之一。当电动小轿车在平直公路上行驶时是将电能转化为　动能　，给蓄电池充电时，是将电能转化为　化学能　。
【解答】解：电动小轿车主要是利用蓄电池工作的，在给蓄电池充电时，是将电能转化为化学能，储存在电池内，使用的时候蓄电电池放电，化学能转化为电能，电能再转化为机械能。
故答案为：动能（或机械能），化学能。
　
18．笔记本电脑已进人寻常百姓家庭，岀差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可连续工作多少时间？
（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是　电流通过导体会产生热量　。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的　B　。
【解答】解：
（1）笔记本电脑电池容量：3000mAh，平均电流为Ⅰ=1.5A=1500mA，
工作时间：t==2h；
（2）笔记本电脑电池充满电后能量：
W=UIt=15V×3A×3600s=162000J=0.045kW h，
因为0.045kW h＜0.16kW h，所以该笔记本电脑能带上民航飞机。
（3）由电流的热效应知，电流通过导体会产生热量，所以电脑工作时会发热；
由题知，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇才启动，所以风扇与其它工作系统互不影响，即是并联的，所以S1只控制风扇，开关S2在干路上控制风扇和工作系统，故B符合题意。
故答案为：（1）笔记本电脑可连续工作2小时；
（2）该旅客能将此笔记本电脑带上民航飞机；
（3）电流通过导体会产生热量；B。
　
19．一天小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路，小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电　500　kW h，为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为前为IC卡电能表充值。
【解答】解：
已知每度电的电费是0.6元，则300元电费可用电W==500kW h；
此时电能表的示数为，
则为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为518.0+500=1018.0前为IC卡电能表充值，
　
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