2018年沪粤版九上物理《电能与电功率》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.家庭中的用电器日益增多,下列各组用电器中利用电流热效应的是( )
A.电饭锅、电风扇、电磁炉 B.电热毯、电水壶、电烤炉
C.电熨斗、电冰箱、电风扇 D.电吹风、电饭锅、微波炉
2.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.榨汁机
C.电饭煲 D.笔记本电脑
3.如图所示的四种家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.抽油烟机 B.电风扇
C.电视机 D.电热水壶
4.下列说法中,正确的是( )
A.电源是把电能转化为其他形式能的装置
B.电路两端有电压,电路中就会有电流
C.干电池向外供电时,是化学能转化为电能
D.金属导体中的电流是由于正电荷定向移动形成的
5.在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片潜入水中,这样就制成一个电池,其现象如图所示,则下列说法错误的是( )
A.铜片是电池的正极
B.此时电压表的读数是0.6V
C.盐水电池是将化学能转化为电能的
D.该电池可以直接用来给2节手电筒供电
6.在国际单位制中,电功的单位是( )
A.安培 B.伏特 C.焦耳 D.瓦特
7.用电器是将电能转化为其他形式能的器件,下列用电器中,利用电能转化为机械能的是( )
A.电熨斗 B.电灯 C.洗衣机 D.电视机
8.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈的电阻为2Ω,线圈中通过的电流为10A.这台电动机工作1s消耗的电能为W,产生的热量为Q,则( )
A.W=3800J,Q=200J B.W=3800J,Q=3800J
C.W=7200J,Q=200J D.W=7200J,Q=3800J
9.对于1kW?h电能的作用,下列说法中正确的是( )
A.能使笔记本电脑工作约3分钟
B.能使洗衣机工作约3小时
C.能使笔记本电脑工作约3小时
D.能使洗衣机工作约30小时
10.小英同学在门外走廊拍了一张自家电能表的照片,如图所示。她仔细观察照片后得到下列结论,你认为正确的是( )
A.电能表的额定电流为10A
B.1kW?h的电能,指示灯闪3200次
C.电能表的额定功率为2200W
D.拍照片时,小英家已消耗的电能为7624.1J
二.多选题(共5小题)
11.如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 台灯
C. 电饭锅 D. 笔记本电脑
12.下列利用电热工作的用电器是( )
A. 电饭锅 B. 电风扇
C. 电暖器 D.电脑
13.如图所示,两个工作原理相间的电暖器甲和乙。甲的额定功率为1000W,乙的额定功率为1200W.在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.电流通过电暖器甲做功比乙少
B.电暖器甲消耗电能比乙少
C.电暖器甲消耗电能比乙慢
D.电暖器甲将电能转化成内能比乙慢
14.下列实验仪器工作时,把电能转化为机械能的是( )
A.电流表 B.电压表
C.发电机 D.电动机
15.下面四种情况,消耗了1kW?h电能的用电器的是 ( )(额定电压为220V,均在额定电压下工作)
A.40W电灯工作60h B.100W的电烙铁工作10h
C.40W的电视机工作25h D.1000W的碘钨灯工作5h
三.填空题(共5小题)
16.如图所示,是电热驱蚊器,它是利用 效应来工作的;当放入蚊香片的电热驱蚊器开始工作时,我们会闻到蚊香的气味,这是 现象。
17.小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电流的 效应工作的,发热元件是一个阻值为1000Ω的电阻,接在照明电路中通电100s产生的热量为 J。
18.将两片不同的金属片A、B浸在盐水中,这就是一个电池,该电池对外供电时,将 能转化为电能,把金属片A、B分别用导线连接到电压表接线柱上,电压表的指针发生如图所示的偏转,则金属片A是 (选填正、负)极。
19.2016年3月20日晚,小明家参与了合肥市“地球一小时”活动,在熄灯一小时的时间里,共节省了0.5kW?h的电能,合 J。
20.电动自行车的电池能反复充放电使用,既节约了资源,也保护了环境。电池充电时,电能转化为 能,骑行时,将电能转化为 能。
四.实验探究题(共1小题)
21.阅读《人体永动机﹣﹣靠体温发电能亮的手电筒》回答下题。
人体永动机﹣﹣靠体温发电能亮的手电筒
备用手电筒一般都是放在家里某个角落里,停电了找东西时才用到,但放置时间久了又没有充电的话,使用起来会发现没电了,那是很气人的。
但是,今天介绍的这款手电筒就可以避免这种尴尬,它是一款既不需要电池,也不需要太阳能,更不利用风力,而是靠人体体温发电的手电筒﹣﹣﹣﹣﹣Lumen手电筒。它外形并没有什么特别,就像一张电话卡,如图1所示,其内置一颗温差电池,只要外部环境温度低于体温,将手指放在上面就能利用温差来为小电筒供电,如图2所示。
这就是体温发电。体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能。温差发电的基本原理是“泽贝克”效应,即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时,如果两个连接点的温度不一样,就能产生微小的电压,且温差越大,产生的电压越大。
Lumen就是利用了这一原理,其上配备一个热电发电机(TEG)的陶瓷部件,它的上部可以感受你手指的温度,下部感受环境温度,再通过两者的温度差进行发电,进而让手电筒工作。
如果环境温度为28摄氏度,Lumen就相当于在3V电压下产生15mA的电流,过多的电能将被储存在内置的电容器里。
Lumen手电筒比起传统手电筒来说,照明功率偏小,但光通量更大,更方便在照明不良情况下找寻物体,安全导航以及在黑暗中阅读。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在 ;
(2)除了文中所讲利用体温发电比用电池供电的优点外,你觉得还有哪些?说一点即可
(3)实际使用中利用体温发电能获得大范围的电压值吗?为什么?
五.计算题(共1小题)
22.如图所示将一个小电动机接在电路中工作时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,该电动机在10s时间内把质量m=0.4kg的物体提升3m,(g取10N/kg)请计算:
(1)这段时间内电动机消耗的电能;
(2)这段时间内电动机对物体所做的功;
(3)电动机线圈的电阻。
六.解答题(共1小题)
23.物理规律在生产、生活中有着广泛的有益应用,有时也要避免造成危害,请依据表中的示例写出表中两个物理规律所对应的有益应用和避免造成的危害。
物理规律 有益应用 避免造成的危害
光的反射 利用平面镜改变光路 减少使用玻璃墙以避免造成光污染
电流的热效应
物体具有惯性
2018年沪粤版九上物理《电能与电功率》单元测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.家庭中的用电器日益增多,下列各组用电器中利用电流热效应的是( )
A.电饭锅、电风扇、电磁炉 B.电热毯、电水壶、电烤炉
C.电熨斗、电冰箱、电风扇 D.电吹风、电饭锅、微波炉
【分析】电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子。
【解答】解:A、中的电风扇,是消耗电能产生机械能,故是电能转化为机械能的装置,故该选项不符合题意;
B、电热毯、电水壶、电烤炉中,它们所消耗的电能主要变成了热能,故是利用电流的热效应工作的,故该选项正确;
C、电冰箱和电风扇主要是消耗电能产生机械能,故不是利用电流的热效应,故该选项不符合题意;
D、电吹风是将电能转化为机械能的装置,不是利用电热,故该选项不符合题意。
故选:B。
【点评】掌握电流的三种效应。知道一些用电器是如何利用电流的热效应工作的。
2.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.榨汁机
C.电饭煲 D.笔记本电脑
【分析】电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电饭煲、电灯、电炉、电烙铁等都是利用电流的热效应的例子。
【解答】解:A、电风扇中的电动机主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,不符合题意;
B、榨汁机工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,不符合题意;
C、电饭煲工作时把电能转化为内能,利用电流的热效应工作,符合题意;
D、电脑工作时主要把电能转化为光能,不是利用电流热效应工作的,不符合题意。
故选:C。
【点评】本题主要考查电流的热效应以及电能和其它形式能的相互转化,利用热效应工作的电器特点是把电能主要转化成内能。
3.如图所示的四种家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.抽油烟机 B.电风扇
C.电视机 D.电热水壶
【分析】当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。即在该过程中消耗了电能,主要产生热能,所以从能量转化的角度分析即可。
【解答】解:A、抽油烟机工作时,将电能转化为机械能,故不符合题意;
B、电风扇工作时,将电能转化为机械能,故不符合题意;
C、电视机工作时,将电能转化为光能和声能,故不符合题意;
D、电热水壶工作时,将电能转化为热能,故符合题意;
故选:D。
【点评】能从能量转化的角度分析清楚上述用电器哪个是利用电流热效应工作的是解题的关键。
4.下列说法中,正确的是( )
A.电源是把电能转化为其他形式能的装置
B.电路两端有电压,电路中就会有电流
C.干电池向外供电时,是化学能转化为电能
D.金属导体中的电流是由于正电荷定向移动形成的
【分析】(1)电源是把其他形式的能转化为电能的装置;
(2)电路中有持续电流的条件:有电源、电路闭合;
(3)电池向外供电时,化学能转化为电能;
(4)金属导电靠的是自由电子的定向移动。
【解答】解:A、电源是把其他形式的能转化为电能的装置,故A错误;
B、电路两端有电压,电路中不一定就会有电流,电路还必须闭合;故B错误;
C、干电池向外供电时,是化学能转化为电能,故C正确;
D、金属导体中的电流是由于电子的定向移动形成的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的知识比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
5.在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片潜入水中,这样就制成一个电池,其现象如图所示,则下列说法错误的是( )
A.铜片是电池的正极
B.此时电压表的读数是0.6V
C.盐水电池是将化学能转化为电能的
D.该电池可以直接用来给2节手电筒供电
【分析】(1)对于电压表和电流表的读数,要看清所选的量程和分度值;此题中,电压表量程为0~3V,对应的分度值为0.1V。
(2)电压表的使用规则是:①并联在电路中;②正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极;③所测电压不能超过电压表的量程。
【解答】解:A、根据电压表的使用规则:正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极;可判断出铜片是正极,故A正确;
B、题中电压表所选量程为0~3V,对应的分度值为0.1V;根据指针所指位置可读出电压值为0.6V,故B正确;
C、盐水电池对外供电时发生化学反应,将化学能转化为电能,故C正确;
D、2节干电池的电压为3V,该手电筒的小灯泡额定电压约为3V,该电池的电压远远小于3V,不可以直接用来给2节手电筒供电,故D错误。
故选:D。
【点评】解答此题要掌握电压表的量程和分度值,准确读数;还要熟练掌握电压表的使用规则和电源的能量转化。
6.在国际单位制中,电功的单位是( )
A.安培 B.伏特 C.焦耳 D.瓦特
【分析】根据我们对于电功的单位焦耳的了解来解答。
【解答】解:A、安培(A)是电流的单位,故A不合题意;
B、伏特(V)是电压的单位,故B不合题意;
C、焦耳(J)是国际单位制中电功的单位,故C符合题意;
D、瓦特(W)是功率、电功率的单位,故D不合题意。
故选:C。
【点评】了解常见物理量的单位,是我们进行物理问题解答和计算的关键,属基础知识的考查。
7.用电器是将电能转化为其他形式能的器件,下列用电器中,利用电能转化为机械能的是( )
A.电熨斗 B.电灯 C.洗衣机 D.电视机
【分析】根据电熨斗、电灯泡、洗衣机、电视机中的能量转化分析。
【解答】解:电熨斗把电能转化为内能,电灯泡把电能转化内能和光能,洗衣机把电能转化为机械能,电视机把电能转化光、声、内能。
故利用电能转化为机械能的只有洗衣机。
故选:C。
【点评】电流做功的过程就是把电能转化为其他形式的能的过程,不同的用电器把电能转化为的能的形式不同。
8.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈的电阻为2Ω,线圈中通过的电流为10A.这台电动机工作1s消耗的电能为W,产生的热量为Q,则( )
A.W=3800J,Q=200J B.W=3800J,Q=3800J
C.W=7200J,Q=200J D.W=7200J,Q=3800J
【分析】已知电压、电流与通电时间,由W=UIt可以求出电动机消耗的电能,由焦耳定律可以求出其产生的热量。
【解答】解:电动机消耗的电能:
W=UIt=380V×10A×1s=3800J;
产生的热量Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J;
故选:A。
【点评】电动机是非纯电阻电路,消耗的总电能等于输出的机械能与热量之和。
9.对于1kW?h电能的作用,下列说法中正确的是( )
A.能使笔记本电脑工作约3分钟
B.能使洗衣机工作约3小时
C.能使笔记本电脑工作约3小时
D.能使洗衣机工作约30小时
【分析】先估测用电器的功率,再利用W=Pt求消耗的电能,找出接近1kW?h的用电器。
【解答】解:
A、笔记本电脑的电功率约100W,工作3min消耗的电能W=Pt=0.1kW×h=0.005kW?h,故A错;
B、洗衣机的电功率约300W,工作3h消耗的电能W=Pt=0.3kW×3h=0.9kW?h,接近1kW?h,故B正确;
C、笔记本电脑的电功率约100W,工作3h消耗的电能W=Pt=0.1kW×3h=0.3kW?h,故C错;
D、洗衣机的电功率约300W,工作30h消耗的电能W=Pt=0.3kW×30h=9kW?h,故C错。
故选:B。
【点评】本题考查了电能的计算,能较准确的估测用电器的功率是关键。
10.小英同学在门外走廊拍了一张自家电能表的照片,如图所示。她仔细观察照片后得到下列结论,你认为正确的是( )
A.电能表的额定电流为10A
B.1kW?h的电能,指示灯闪3200次
C.电能表的额定功率为2200W
D.拍照片时,小英家已消耗的电能为7624.1J
【分析】(1)电能表各参数的意义:
220V:这个电能表应该在220伏的电路中使用;
10A:这个电能表的标定电流为10A,如果标有10A(20)则表示额定最大电流为20A;
50Hz:这个电能表在50赫的交流电路中使用;
3200imp/kW?h:接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上指示灯闪烁3200次。
(2)电能表的示数以kW?h为单位,示数的最后一位是小数位。
【解答】解:A、电能表上的电流值,代表标定电流,即长时间稳定工作时不许超过的最大电流,所以A不正确;
B、3200imp/kW?h:接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上指示灯闪烁3200次。符合实际,所以B正确。
C、电压值和电流值的乘积代表功率,但这是接在这个电能表上的用电器的最大功率是不许超过的数值,而不是电能表的额定功率。所以C不正确;
D、电能表的示数应读为7624.1kW?h,所以D不正确。
故选:B。
【点评】本题考查对电能表参数的理解和电功率的计算,关键是对电能表参数的理解。
二.多选题(共5小题)
11.如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 台灯
C. 电饭锅 D. 笔记本电脑
【分析】(1)电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子;
(2)电流的化学效应:电流通过导电的液体会使液体发生化学变化,产生新的物质,电流的这种效果叫做电流的化学效应,如电解,电镀,电离等就属于电流的化学效应的例子;
(3)电流的磁效应:给绕在软铁芯周围的导体通电,软铁芯就产生磁性,这种现象就是电流的磁效应,如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的。
【解答】解:A、电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故A错误;
B、台灯工作时,主要把电能转化为内能,使灯丝温度升高达到白炽状态而发光,是利用电流的热效应工作的,故B正确;
C、电饭锅工作时,主要把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故C正确;
D、笔记本电脑工作时,主要把电能转化为光能与声能,部分部件应用了电流的磁效应,不是利用电流的热效应工作的,故D错误;
故选:BC。
【点评】本题主要考查学生对电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化,利用热效应工作的电器特点是把电能主要转化成内能,是一道基础题。
12.下列利用电热工作的用电器是( )
A. 电饭锅 B. 电风扇
C. 电暖器 D.电脑
【分析】当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。一方面,利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务;另一方面,电流的热效应也有一些不利因素。任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。
【解答】解:A、电饭锅是利用电流的热效应加热的,故A正确;
B、电风扇是利用电动机带动工作的,利用了电流的磁效应,故B错误;
C、电暖气是利用电流的热效应加热的,故C正确;
D、电脑在工作过程中,消耗的电能主要转化光能和声能,不是利用电流的热效应来工作的,故D错误;
故选:AC。
【点评】主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例,只有认真把握它们的定义,才能真正区分它们利用的是哪一个效应。体现了物理来源于生活,又服务于社会的理念。
13.如图所示,两个工作原理相间的电暖器甲和乙。甲的额定功率为1000W,乙的额定功率为1200W.在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.电流通过电暖器甲做功比乙少
B.电暖器甲消耗电能比乙少
C.电暖器甲消耗电能比乙慢
D.电暖器甲将电能转化成内能比乙慢
【分析】这道题目主要考查了电功率的物理意义以及影响电流做功大小的因素。电功率是表示电流做功快慢的物理量,而时间也是影响消耗电能多少的一个因素。
【解答】解:AB、不知道两只电暖器的工作时间,所以无法比较它们做功的多少和消耗电能的多少,故AB错误;
CD、电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的额定功率为1000W,乙的额定功率为1200W,甲的额定电功率小于乙的额定功率,说明电暖器甲消耗电能比乙慢,同时也说明电将电能转化成内能比乙慢,故CD均正确。
故选:CD。
【点评】这道题目关键是看学生对于电功率物理意义的掌握和影响消耗电能多少的因素,只要学生对于基本物理公式掌握扎实,还是非常容易得到答案的。
14.下列实验仪器工作时,把电能转化为机械能的是( )
A.电流表 B.电压表
C.发电机 D.电动机
【分析】电能转化为机械能的一般都是消耗电能的用电器,而且用电器中有转动部分。
【解答】解:A、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,符合题意;
B、电压表是测量电压的装置,它消耗的电能很少,它将消耗的电能转化为电压表指针转动的动能,符合题意;
C、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,不符合题意;
D、电动机是消耗电能的装置,它将电能转化为电动机转动的动能,符合题意。
故选:ABD。
【点评】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量。
15.下面四种情况,消耗了1kW?h电能的用电器的是 ( )(额定电压为220V,均在额定电压下工作)
A.40W电灯工作60h B.100W的电烙铁工作10h
C.40W的电视机工作25h D.1000W的碘钨灯工作5h
【分析】该题考查的是电功的求解,用公式P=变形即可,需要注意W取单位Kw,t取单位h,计算即可。
【解答】解:A、W=Pt=0.04Kw×60h=2.4kW?h,与题目不符,舍去。
B、W=Pt=0.1Kw×10h=1kW?h,符合题意。
C、W=Pt=0.04Kw×25h=1kW?h,符合题意。
D、W=Pt=1Kw×5h=5kW?h,与题目不符,舍去。
故选:BC。
【点评】题目考查的是W=Pt的计算,若P取单位Kw,t取单位h,则计算出来的W单位为kW?h,若P取单位w,t取单位s,则计算出来的W单位为J.在计算中需要甄别并正确利用。
三.填空题(共5小题)
16.如图所示,是电热驱蚊器,它是利用 电流的热 效应来工作的;当放入蚊香片的电热驱蚊器开始工作时,我们会闻到蚊香的气味,这是 扩散 现象。
【分析】(1)电流通过导体时向外放出热量的现象叫做电流的热效应;
(2)扩散现象是分子无规则运动的结果,以及温度对分子热运动的影响,温度越高,分子热运动越剧烈。
【解答】解:
电热驱蚊器工作时将电能转化为了内能,是利用电流的热效应来工作的;
整个房间里都能闻到驱蚊片的气味,这是驱蚊片气味的分子做无规则运动的结果,属于扩散现象,温度越高扩散现象就越明显。
故答案为:电流的热;扩散。
【点评】本题通过生活中的现象考查了学生对电流的热效应的理解以及扩散现象的了解和掌握,要求学生能够学以致用。
17.小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电流的 热 效应工作的,发热元件是一个阻值为1000Ω的电阻,接在照明电路中通电100s产生的热量为 4840 J。
【分析】(1)电流通过导体时向外放出热量的现象叫做电流的热效应;
(2)根据Q=W=t求出产生的热量。
【解答】解:(1)“电热驱蚊器”是利用电流的热效应来工作的;
(2)通电100s产生的热量:Q=W=t==4840J。
故答案:热;4840。
【点评】此题主要考查的是学生对焦耳定律、电能计算公式的理解和掌握,注意变形公式的熟练运用,难度不大。
18.将两片不同的金属片A、B浸在盐水中,这就是一个电池,该电池对外供电时,将 化学 能转化为电能,把金属片A、B分别用导线连接到电压表接线柱上,电压表的指针发生如图所示的偏转,则金属片A是 正 (选填正、负)极。
【分析】(1)由图中电压表指针的偏转方向可判断电流方向,同时能判断电池的极性。
(2)盐水电池是将化学能转化为电能的装置。
【解答】解:盐水电池和干电池、蓄电池类似,都是将化学能转化为电能的装置。
图中电压表指针反向偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的负极,与连接电压表负接线柱的是电池的正极,即金属片A是电池的正极。
故答案为:化学;正
【点评】本题考查的是电源的能量转化和用电压表判断电池极性方法。运用电压表判断电池的正负极时,电压表正常偏转则连接电压表正接线柱的是电池的正极;电压表反向偏转时,连接电压表正接线柱的是电池的负极。
19.2016年3月20日晚,小明家参与了合肥市“地球一小时”活动,在熄灯一小时的时间里,共节省了0.5kW?h的电能,合 1.8×106 J。
【分析】根据1kW?h=3.6×106J,计算出其节约的电能。
【解答】解:因为1kW?h=3.6×106J,故0.5kW?h=0.5×3.6×106J=1.8×106J。
故答案为:1.8×106。
【点评】此题较为简单,属于单位换算题,了解两个单位间的计算进制是解题关键。
20.电动自行车的电池能反复充放电使用,既节约了资源,也保护了环境。电池充电时,电能转化为 化学 能,骑行时,将电能转化为 机械 能。
【分析】根据电池充电时和骑行过程中消耗和获得的能量,可判断其能量的转化形式。
【解答】解:电池充电时,电能转化为化学能,储存在电池的内部。
电动自行车骑行时,电动机将电能转化为机械能,使车运动。
故答案为:化学;机械。
【点评】本题考查电动自行车充电和工作时的能量转化,注意其充电和放电使用时,其能量转化方向是不同的。
四.实验探究题(共1小题)
21.阅读《人体永动机﹣﹣靠体温发电能亮的手电筒》回答下题。
人体永动机﹣﹣靠体温发电能亮的手电筒
备用手电筒一般都是放在家里某个角落里,停电了找东西时才用到,但放置时间久了又没有充电的话,使用起来会发现没电了,那是很气人的。
但是,今天介绍的这款手电筒就可以避免这种尴尬,它是一款既不需要电池,也不需要太阳能,更不利用风力,而是靠人体体温发电的手电筒﹣﹣﹣﹣﹣Lumen手电筒。它外形并没有什么特别,就像一张电话卡,如图1所示,其内置一颗温差电池,只要外部环境温度低于体温,将手指放在上面就能利用温差来为小电筒供电,如图2所示。
这就是体温发电。体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能。温差发电的基本原理是“泽贝克”效应,即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时,如果两个连接点的温度不一样,就能产生微小的电压,且温差越大,产生的电压越大。
Lumen就是利用了这一原理,其上配备一个热电发电机(TEG)的陶瓷部件,它的上部可以感受你手指的温度,下部感受环境温度,再通过两者的温度差进行发电,进而让手电筒工作。
如果环境温度为28摄氏度,Lumen就相当于在3V电压下产生15mA的电流,过多的电能将被储存在内置的电容器里。
Lumen手电筒比起传统手电筒来说,照明功率偏小,但光通量更大,更方便在照明不良情况下找寻物体,安全导航以及在黑暗中阅读。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在 温差 ;
(2)除了文中所讲利用体温发电比用电池供电的优点外,你觉得还有哪些?说一点即可
(3)实际使用中利用体温发电能获得大范围的电压值吗?为什么?
【分析】(1)仔细阅读材料内容可以了解体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能。
(2)从环境保护角度分析利用体温发电的优越性;
(3)从温差发电的局限性得出结论。
【解答】解:(1)由材料可知,体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在温差。
(2)因为体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能的,所以使用时很环保。
(3)由材料可知,只有温差越大时,电压才会越大,但是人体和周围环境之间不会有太大的温差,所以不能利用体温发电来获得大范围的电压值。
故答案为:(1)温度差;
(2)温差发电更加环保;
(3)不能获得大范围的电压值;因为人体和周围环境之间不会有太大的温差。
【点评】此题考查物理规律在科技发展中的作用,体现了科学知识对社会发展的重要作用。
五.计算题(共1小题)
22.如图所示将一个小电动机接在电路中工作时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,该电动机在10s时间内把质量m=0.4kg的物体提升3m,(g取10N/kg)请计算:
(1)这段时间内电动机消耗的电能;
(2)这段时间内电动机对物体所做的功;
(3)电动机线圈的电阻。
【分析】(1)根据W=UIt即可求出电动机消耗的电能;
(2)根据W=Gh即可求出对物体所做的功;
(3)根据Q=W电﹣W机求出线圈产生的热量,利用Q=I2Rt即可求出电动机线圈的电阻。
【解答】解:(1)这段时间内电动机消耗的电能:
W电=UIt=3V×0.5A×10s=15J;
(2)这段时间内电动机对物体所做的功:
W机=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×3m=12J;
(3)由于W电=W机+Q,
则电流通过线圈产生的热量:Q=W电﹣W机=15J﹣12J=3J,
由Q=I2Rt可得,线圈的电阻:
R===1.2Ω。
答:(1)这段时间内电动机消耗的电能为15J;
(2)这段时间内电动机对物体所做的功为12J;
(3)电动机线圈的电阻为1.2Ω。
【点评】本题考查了机械公式和电功以及焦耳定律的应用,关键是知道电动机做的机械功加上线圈的热量即为电动机消耗的电能。
六.解答题(共1小题)
23.物理规律在生产、生活中有着广泛的有益应用,有时也要避免造成危害,请依据表中的示例写出表中两个物理规律所对应的有益应用和避免造成的危害。
物理规律 有益应用 避免造成的危害
光的反射 利用平面镜改变光路 减少使用玻璃墙以避免造成光污染
电流的热效应
物体具有惯性
【分析】(1)电流流过用电器(导体)时,用电器发热,电能转化为内能的现象是电流的热效应。
(2)一切物体都具有惯性,发生相对运动的两个物体或有相对运动的两个物体之间存在摩擦力。惯性、摩擦力有时是有益的,有时会带来危害。
【解答】解:
(1)电能转化为内能的现象叫做电流的热效应;
电暖器、电烙铁、电饭锅都是利用电流的热效应来工作的,把电能转化为热能;
电视机、计算机在工作时产生的热量是有害的,电视机外壳的散热窗、计算机的散热风扇可以散失热量,防止电流热效应产生的热量带来的危害。
(2)一切物体都具有惯性。有益的例子:拍去身上的灰尘;避免造成危害的例子:汽车驾驶员系好安全带。
故答案为:
物理规律 有益应用 避免造成的危害
光的反射 利用平面镜改变光路 减少使用玻璃墙以避免造成光污染
电流的热效应 电饭锅加热食物 电视机外壳的散热窗
物体具有惯性 拍去身上的灰尘 驾驶员系好安全带
【点评】任何事物都具有正反两个方面,我们要把握规律,正确运用,趋利避害。