电能和电功
知识点一:电功
1.下列情况中,不属于电流做功的是(
)。
A.电动机转动
B.摩擦起电
C.电脑分析加工数据信息
D.扬声器发声
2.日常生活中所说的1千瓦时的“千瓦时”是下列哪个物理量的单位(
)。
A.电功
B.电阻
C.电流
D.电压
3.电流通过电动机做了2
000焦的功,即有________焦的________能转化为________焦的________能。
4.已知一个小灯泡两端的电压为3
V,通过它的电流为0.5
A,经过5
min电流所做的功为________J,灯泡消耗的电能为________J。
知识点二:电能表
5.某电能表的表盘上标有“5(10)
A”字样,则下列说法正确的是(
)。
A.电能表的额定电流是10
A
B.电能表的额定电流是5~10
A
C.通过电能表的电流不能超过5
A
D.电能表允许通过的最大电流为10
A
6.小明家电能表月初的示数如图所示,如果他家一个月用了120度电,则月末电能表的示数应为________,他家本月应交电费________元(当地电费价格为0.5元/kW·h)。
7.下列有关各种能的转化的说法正确的是(
)。
A.在电热器中是将内能转化为电能
B.人造卫星的太阳能电池板将电能转化成太阳能
C.电风扇中的电动机将电能转化为动能
D.无轨电车在行驶过程中将动能转化为电能
8.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是(
)。
A.电能表的额定功率为2
500
W
B.电能表的标定电流为5
A
C.拍照片时,小明家已消耗的电能为9
316
kW·h
D.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6
J
9.在下图中,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大。当S闭合后,在相同的时间内,下列叙述正确的是(
)。
A.电流通过A、B所做的功是WA>WB
B.电流通过A、B所做的功是WA<WB
C.电流通过A、B所做的功是WA=WB
D.无法比较电流通过A、B时所做的电功的大小
10.电能表是测量用电器消耗电能的仪表,小华想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确。于是,他将标有“220
V
3
A”的用电器单独接入电路中,当该用电器正常工作5
min后,电能表的转盘正好转了110
r,则该电能表每千瓦时的实际转数应是(
)。
A.2
400
r
B.2
000
r
C.1
500
r
D.
1
200
r
11.用两节串接后的干电池给小灯泡供电,电压是3
V,小灯泡发光时通过的电流为0.3
A,此时小灯泡的电阻为______
Ω,工作0.5
min消耗的电功为________
J。
12.家庭电路中,照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是________联。一只标有“PZ220100”字样的白炽灯泡,正常工作5
h消耗的电能是________
kW·h。
13.萍萍家本月应交电费42元,本月末抄表时的示数是,若电价为0.6元/度,请你把萍萍家上月末电能表的示数填入下图的空格中。从表盘上你还能获得的信息有:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
14.已知R1=4
Ω,R2=6
Ω,将它们串联后接入电压为10
V的电路中,总电阻为_______Ω,R1、R2两端电压之比为________。通电1
min,电流通过电阻R2所做的功为________J。
15.对于“电流做功与哪些因素有关”的问题,刘星同学作了如下猜想:
猜想A:电流做功可能与电压有关;
猜想B:电流做功可能与电流有关;
猜想C:电流做功可能与通电时间有关。
为了验证自己的猜想,他选择了如图甲所示的装置(除电阻丝阻值不同外,其余条件均相同)以及电源、开关、电压表、导线若干。他将两电阻丝串联后接入电路,如图乙所示。
(1)将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的________和通电时间相同,他采用的科学探究方法是:________________。
(2)接通电路前他想:通电一段时间后观察温度计示数的变化,若两支温度计示数变化不同,则说明电流做功与电阻丝两端的________有关;这就验证了猜想______。
16.已知电阻R1的阻值是40
Ω,当它和另一电阻R2串联后接在电源上时,电路中的电流为0.075
A;当R1和R2并联后接在同一电源上时,干路中的电流为0.3
A。问:
(1)电阻R2的阻值是多少?
(2)电阻R2在串联电路和并联电路中在相等时间内消耗的电功之比是多少?
参考答案
1答案:B
2答案:A
3答案:2
000
电
2
000
其他形式的
4答案:450
450
5答案:D
6答案:0202.6
60
7解析:本题考查电能的转化,A选项中电热器是利用电能工作的,将电能转化为内能;B选项中太阳能电池板是一种电源,是提供电能的,是将太阳能转化为电能;C选项中电风扇是用电器,是将电能转化为机械能;D选项中的无轨电车也是利用电能工作的,是将电能转化为机械能,而不是提供电能。因此只有C选项正确。
答案:C
8解析:由图可知,电能表上标的“5(10)
A”意思是这个电能表的标定电流是5
A,在短时间应用时电流允许大些,但不能超过10
A;电能表表盘上显示的数字,单位是kW·h,末位是十分位,读数时要注意,不能弄错。
答案:B
9解析:因为导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,所以A的电阻小于B的电阻。A、B串联电流相同,由W=I2Rt可知,电阻小的导体在相同时间内做的功就少。
答案:B
10解析:该电能表5
min消耗的电能为W=UIt=220
V×3
A×5×60
s=0.055
kW·h,每千瓦时的转数为(1
kW·h/0.055
kW·h)×110
r=2
000
r。
答案:B
11解析:由欧姆定律I=U/R知,小灯泡的电阻R=U/I=3
V/0.3
A=10
Ω;工作0.5
min消耗的电功W=UIt=3
V×0.3
A×0.5×60
s=27
J。
答案:10
27
12解析:在家庭电路中,照明灯泡与控制它的开关之间是串联的,并且为了用电安全,开关必须接在火线上;根据电功率公式的变形式W=Pt=0.1
kW×5
h=0.5
kW·h。
答案:串
0.5
13解析:萍萍家本月用电为70度,故上月末用电为258.6
kW·h-70
kW·h=188.6
kW·h,即上月末电能表的示数为01886。图中所示电能表各参数的含义:“220
V”表示电能表适用的额定电压为220
V;“10(20)
A”表示电能表持续工作时的最大电流为10
A,允许在短时间内通过电能表的最大电流为20
A;“50
Hz”表示该电能表在50
Hz的交流电路中使用;“1
250
r/kW·h”表示用电1
kW·h电能表转盘转动的圈数为1
250转。
答案:01886
①额定电压是220
V
②每消耗1
kW·h的电能转盘转动1
250转
14解析:串联总电阻等于各串联电阻之和,所以总电阻为10
Ω,由欧姆定律可知,电压与电阻成正比,所以R1、R2两端电压之比为2∶3。通电1
min,电流通过电阻R2所做的功为W=I2Rt=()2×6
Ω×60
s=360
J。
答案:10
2∶3
360
15解析:从猜想可以看出,影响电流做功的因素有电压、电流和通电时间三个因素,在通过实验探究电流做功与某个因素的关系时,应采用控制变量法。实验装置采用串联的目的是使通过两电阻的电流和通电时间相同(同时接通,同时断开),这是为了研究电流做功与电压的关系,电阻大的电阻两端电压大;电流做功时将电能转化为煤油的内能,因此电流做功的多少可以通过煤油的温度显示出来,若通电一段时间后,两瓶中煤油温度变化不同,则说明电流做功与电压有关。
答案:(1)电流
控制变量法
(2)电压
A
16解析:(1)本题电源电压未知,但电阻串联、并联后接在同一电源上,可根据两种电路的电源电压相等求R2,即I串R串=I并R并。
(2)此问有多种解法,在已知电阻和时间的情况下,只要再求出I或U均可计算消耗的电功之比,求U可减少计算过程。
答案:(1)40
Ω
(2)1∶4
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