第十八章 电功率
第1节 电能 电功
一、电功
1.定义:_____通过某段电路所做的功叫电功。
2.实质:电流做功的过程,实际就是_____转化为其他形式的能(消耗_____)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少_____。
二、电能
1.用电器工作的过程,实际上就是电流经过用电器时把_____转化为其他形式能的过程。
2.电能用_____来测量,电能的国际单位是_____,生活中常用单位是_____,1 kW·h=_____ J。
3.电能表用前后两次的_____来表示某段时间内用电的度数。测量较小电功时,用表盘转数读数。
4.电能计算公式:W=_____(适用于所有电路)。
电流 电能 电能 电能
电能 电能表 J kW·h 3.6×106 读数之差 UIt
电能表铭牌上的参数
1.“220 V”表示这个电能表在220 V的电路中使用。
2.“5(10)A”表示标定电流是5 A,额定最大电流是10 A,电流表工作时的电流不能超过额定最大电流。
3.“2500 r/kW·h”表示接上这块电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转3 000转。
【例题】小明观察家中的电能表(如图),下列说法正确的是
A.此电能表应接在220 V的电路中使用
B.电能表的额定功率是220 W
C.小明家已经消耗的电能为107 J
D.此电能表转盘每小时转过3000转
1.如图所示,在下列测量仪器中,属于电学测量仪器的是
A. B. C. D.
2.关于电功,下列说法中正确的是
A.用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多
B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多
C.用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多
D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多
3.如图甲是一个迷你音响的实物图片,其铭牌如图乙所示。对于该音响,下列说法正确的是
A.锂电池工作时,将电能转化为化学能 B.该音响在5 V电压下正常工作
C.该音响正常工作时每秒消耗电能5 J D.该音响正常工作时电流是0.6 A
4.如图所示,理发师给王丽吹头发的过程中,电流通过电吹风做了1×104 J的功,那么在这段时间内
A.有1×104 J的电能转化为热能
B.有1×104 J的电能转化为机械能
C.有1×104 J的电能转化为机械能和内能
D.电吹风消耗的电能小于1×104 J
5.某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位
A.电能 B.电功率 C.电压 D.电流
6.小明同学发现他家的电能表上标有“2 400 imp/kW·h”的字样,它表示的物理意义是___________________________________________。
7.家庭电路中消耗的电能用_________表测量,小明家上月底与这月底家中表的示数如图,这个月他家用电_____度,合_____J。
8.某同学家的电能表上标有“800 r/kW·h”,它的含义是消耗1 kW·h的电能,电能表的小铝盘转过____________r,若月初显示0123.6,月末显示为0173.6,同学家在这一个月内消耗的电能为____________kW·h,合____________J,若每kW·h电价为0.5元,则应交电费____________元。
9.电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/(kW·h)”字样(“3 000imp/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能,电能表指示灯闪烁3 000次),将某用电器单独接在该表上工作20 min,电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在20 min内消耗的电能为______kW·h。
10.乐乐同学发现她家的电能表上标有“600 r/kW·h”的字样,当她只开一盏灯时,又发现表盘1 min才转一周,则这盏灯工作________h消耗1度电。
11.王明家的电子电能表上标有“220 V 10(20) A”和“2 500 imp/(kW·h)”(表示电路每消耗1 kW·h的电能,电能表的脉冲指示灯闪烁2 500次)的字样,他记下在10 min内这个电能表的脉冲指示灯闪烁了250次,则他家里正在使用的用电器消耗的电能为________kW·h,合________J。
12.手机锂电池上面有很多信息,如图,为某款手机电池的部分信息。这块手机电池能提供的最大电能为___J当手机电量还剩13%时进行充电,最快2个小时充满,则充电电流为_______A。
13.下列情况中,不属于电流做功的是
A.电风扇转动 B.发电机发电 C.空调制热 D.电脑处理数据信息
14如图所示,电能表的示数为
A.2 017.6 J
B.2 017.6 kW·h
C.20 176 J
D.20 176 kW·h
15.常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.验电器
16.家庭电路中接入的电能表,其作用是
A.给家用电路提供电能 B.提高家用电器效率
C.测量电路消耗的电能 D.保护电路避免火灾
17.下列几种家用电器正常工作时,主要将电能转化为内能的是
A.电风扇 B.抽油烟机 C.电烤箱 D.空调
18.甲、乙两用电器并联后接在某一电源上,在相等时间内,电流通过甲所做的功比乙的多,说明
A.通过甲的电流比乙的小
B.甲消耗的电能比乙的多
C.甲两端的电压比乙的高
D.甲的电阻比乙的大
19.有一个阻值是100欧的电阻R1,正常工作时通过它的电流为0.2 A。现有一个60 V电源,为了使其正常工作,应串联一个阻值是____欧的电阻R2,通电10分钟R2消耗电能________焦。
20.安润物业工作人员来小明家收电费,他观察到小明家电能表的情况如图所示.然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6 kWh.若按0.5元/kWh计费,李明家本月应缴电费____元。
21.电能表的铭牌上标有“220 V 5 A”字样和“2500 r/(kW?h)”字样,该电能表的转盘转过250圈时,用电器消耗的电能为______J,合________kW?h。
22.在通电时间相同的情况下,电压越大,电流越大,电流做功越______;如果电压和电流不变,通过时间越长,电流做功越_____。所以电流在某段电路上所做的功,等于这段电路上的_____、_____和_______的乘积,写成公式是__________。
23.电流做功的过程,实际上是_______能转化为_______能的过程。电流通过电炉时,电能转化为_______能;电流通过电风扇时,电能转化为_______能;给手机电池充电时,电能转化为 ________能。
24.如图所示,定值电阻的阻值不变,电源由2节新干电池串联而成,开关闭合后,电流表的示数为0.3 A;若将电源改为3节新干电池,闭合开关后,电路工作20 s,电流做功________J。
25.4G集3G与WLAN于一体,能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与清晰度与电视不相上下,功能要比3G更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某4G手机的主要参数。该手机通话5 min,消耗的电能是_______。
26.在国际单位制中,电能的单位是________,符号是____,常用单位是________,符号是________,也叫做____,1 kW·h=________J。
27.在最近一次的广交会上出现了一款“鸭舌”帽,“鸭舌”上靠两侧各有一块太阳能电池板,“鸭舌”中间开孔,安装了小风扇,如图所示。在阳光下风扇会自动转起,这对于在烈日下旅行的人无疑是一份贴心的设计。电池板在太阳光的照射下,将_____能转化为电能,驱动电风扇工作。若小风扇工作时的电压为1.2 V,电流为50 mA,则风扇正常工作l小时消耗的电能为______J。
28.随着智能手机的普及,人们的聊天方式也不断推陈出新,由于智能手机的待机时间很短,因此需要经常充电,当给电池充电时是将______能转化成______。如图是某智能手机的铭牌,它一次充满电后,最后储存的电能是______J。近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便。如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以______物距,减小人像的大小,从而______取景范围,取得更好的拍摄效果。(后两空均填“增大”或“减小”)
29.小明想测量电磁炉的实际功率和效率,首先小明观察了家中的电能表,看到电能表的表盘如图所示,并且关闭了家中其他用电器,只把电磁炉接入电路中工作,记录电能表的转盘在1 min内转动了90转。然后,他用该电磁炉在同样的条件下把质量为3 kg、初温为25 ℃的水刚好烧开,用时10 min。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),当时气压为标准大气压。
(1)电磁炉的实际消耗的电能。
(2)电磁炉在烧水过程中的效率。
30. 常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.验电器
31. 小明家记录5月初电能表示数为1 432.7度,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是
A.电能表是测量用电器电热的仪表
B.此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路
C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105 kW?h
D.若电能表转盘在10 min内转过250转,则用电器消耗的电能为3.6×104 J
32. 近年以来,安宁河谷地区大力发展风力发电,下列关于风力发电的过程中涉及的能量转化的说法正确的是
A.太阳能转化为电能 B.电能转化为风能
C.水能转化为电能 D.风能转化为电能
33. 电能表是用来测量___________的仪表。如图所示是小军家月初和月末电能表的示数,则他家本月用电________kW·h。
34. 如图所示的电能表应该在___________V的电路中使用,此时电能表的读数为_______kW·h。
35. 如图所示的小夜灯,它与其它家用电器是____联的,正常工作10小时,消耗电能_______kW·h。
1.A【解析】电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,A符合题意;停表是记录时间长短的仪表.B不符合题意;游标卡尺是测量较小物体的内径、外径或深度的,C不符合题意;螺旋测微器是比游标卡尺更精密的测量物体长度的仪器,D不符合题意。故选A。
2.D【解析】由W=UIt可知,电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关,只知道其中一个量,不知道其他两个量的大小,无法确定电流做功的多少,故ABC错误。用电器消耗的电能越大,电能转化为其它形式的能越多,电流做的功一定越多,故D正确。
4.C【解析】电流通过电吹风时,消耗电能,电动机转动,一部分电能转化为机械能,电吹风发热,一部分电能转化为内能,故C正确。
5.A【解析】“千瓦时”是电功的单位,也是电能的单位。选A。
6.每消耗1度电,电能表的指示灯闪烁2 400次
【解析】2 400 imp/(kW?h)表示此表每计量一度电发出2400个计量脉冲,指示灯闪烁2400次。故含义为:每消耗1度电,电能表的指示灯闪烁2 400次。
7.电能 8.6 3.096×107
【解析】电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能(电功)的仪表;小明家这个月用电量:W362.2 kW?h?353.6 kW?h8.6 kW?h8.6度3.096×107 J。
8.800 50 1.8×108 25
9.0.1
【解析】指示灯闪烁300次,电路消耗电能为W kW?h0.1 kW?h3.6×105 J。
10.10
【解析】“600 r/kW·h”的物理意义为:每消耗1度电,电能表铝盘转动600圈。那么1分钟转一圈,600圈要600分钟,即10小时。
11.0.1 3.6×105
【解析】因为电路中每消耗1 kW?h的电能,指示灯闪烁2500次。所以当指示灯闪烁250次时,消耗的电能为WkW?h=0.1 kW?h,1 kW?h,0.1 kW?h=3.6105 J。
12.41 040 1.14
【解析】手机电池能提供的最大电能为W=UIt=3.8 V×3 A×3 600 s=41 040 J。当手机电量还剩13%时进行充电,手机所消耗的电能为W充=(1-13%)W=87%×41 040 J=35 704.8 J,已知充电限制电压4.35 V,由W=UIt可得,。
13.B【解析】电风扇转动、空调制热、电脑处理数据信息,这些都是利用电能工作的,也就是消耗电能的,因此都属于电流做功的;而发电机是将机械能转化为电能的设备。
14.B【解析】由图可知,电能表的示数为20176,最后一位是小数,单位是kW?h,故电能表的读数为2 017.6 kW?h。
15.C【解析】本题考查对生活中电能的仪器的认识。测量家用电器消耗多少电能的仪器,在生活中叫做电能表,又称为电表,故应选C。
16.C【解析】家庭电路中电能表的作用是测量电路中消耗的电能的仪表。故ABD错误。所以选C。
17.C【解析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程。电风扇工作时主要把电能转化为机械能,故A不符合题意;抽油烟机工作时主要把电能转化为机械能,故B不符合题意;电烤箱工作时主要把电能转化为内能,故C符合题意;空调工作时主要把电能转化为机械能,故D不符合题意,故选C。
18.B【解析】两用电器并联,用电器两端的电压相等,故C错误;根据公式W=UIt知道在相等时间,电流做的功越多,通过的电流就越大,故A错误;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正确;电压相等,电阻越大,电流越小,做的功越少,所以甲的电阻比乙的小,故D错误;故选B。
19.200 4 800
20.60
【解析】本月消耗的电能为月初与月末示数的差,由题图可知,电能的示数为931.6 kW?h,消耗的电能,应缴电费元。
21.3.6×105 J 0.1
【解析】“2500 r/(kW?h)”字样,即每转2500 r,消耗1 kW?h的电能,所以转过250圈时,消耗的电能为。
22.多 多 电压 电流 通电时间 W=UIt
【解析】在通电时间相同的情况下,电压越大,电流越大,电流做功越多;如果电压和电流不变,通过时间越长,电流做功越多。所以电流在某段电路上所做的功,等于这段电路上的电压、电流和通电时间的乘积,写成公式是W=UIt。
23.电 其他形式 内 机械 化学
【解析】电流做功的过程,实际上是电能转化为其他形式能的过程。电流通过电炉时,电能转化为内能;电流通过电风扇时,电能转化为机械能;给手机电池充电时,电能转化为化学能。有多少电能转化为其他形式的能,我们就说电流做了多少功。
24.40.5
25.444
【解析】通话时的电流I400 mA0.4 A,通话时间t560 s300 s,该手机通话5 min,消耗的电能WUIt3.7 V0.4 A300 s444 J。故C正确。
26.焦耳 J 千瓦时 kW·h 度 3.6×106
【解析】电能的国际单位是焦耳,符号是J,其常用单位为千瓦时,符号为kW?h,在日常生活中也叫做度,并且1kW?h=3.6×106J。
27.太阳 216
【解析】电池板在太阳光的照射下,将太阳能转化为电能,驱动电风扇工作。风扇所消耗的电能W=UIt=1.2 V×0.05 A×3 600 s=216 J。
28.电 化学 1.296×104 增大 增大
【解析】在给手机充电时,是将电能转化为化学能储存起来;由题图可知,手机充满电后,存储的电能为W=UIt=3.6 V×1 A×3600 s=1.296×104 J;自拍杆可以增大物距,增大取景范围,使所拍摄的范围更大一些。
29.(1)1.08×106J (2)87.5%
【解析】(1)电磁炉的实际消耗的电能。
(2)水吸收的热量,电磁炉在烧水过程中的效率。
30.C【解析】测量家用电器消耗多少电能的仪器,在生活中叫做电能表,俗称为电表,故应选C。
32.D【解析】风力发电的过程中,消耗了风能,产生了电能,因此该过程将风能转化为了电能,故选D。
33.电功 197.6
【解析】电能表是用来测量电能或电功的仪表。已知小军家月初和月末电能表的示数,则他家本月用电W=1 160.2 kW·h-962.6 kW·h=197.6 kW·h。
34.220 123.4
【解析】由图示可知,表盘中“220”表示电能表应该在220 V的电路中使用;此时电能表的读数为123.4 kW·h。
35.并 0.01
【解析】家庭电路中各用电器是并联连接,因此小夜灯与其它家用电器是并联连接的。小夜灯的功率P=1 W=1×10﹣3 kW,由得,消耗电能W=Pt=1×10﹣3 kW×10 h=0.01 kW·h。