课时作业(一)
[第十八章 第1节 电能 电功]
一、选择题
1.下列单位中,不是电功单位的是
( )
A.焦耳
B.伏·安·秒
C.伏特
D.千瓦时
2.[2020·淮安]
如图1-K-1所示是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项正确的是
( )
图1-K-1
A.小英家电路中的干路电流不得超过10
A
B.小英家上个月消耗的电能为1011
kW·h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗的电能为0.2
J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
3.小刚同学家的电能表上标有“600
r/(kW·h)”字样,他用钟表计时,记录了10
min内电能表上的转盘转过120转,则他家的用电器在这段时间内消耗的电能是
( )
A.7.2
kW·h
B.0.72
kW
C.0.2
kW
D.0.2
kW·h
4.关于电功和电能,下列说法中正确的是
( )
A.电流越大,电流做的功就越多
B.导体两端的电压越大,通电时间越长,电流做的功就越多
C.电流做了多少功,就一定消耗了多少电能,二者在数值上是相等的
D.电流做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程
5.如图1-K-2所示,帽檐上的小风扇在烈日下不停地转着。小风扇中电动机两端的电压为6
V,通过电动机的电流是0.2
A,1
min内电流所做的功是( )
图1-K-2
A.8
J
B.36
J
C.72
J
D.15
J
二、填空题
6.电能可以转化为其他形式的能,通电的日光灯把电能主要转化为 能,给我们照明;电风扇中的电动机把电能主要转化为 能;电热水器把电能转化为 能,烧水供我们使用。因此,从能量转化的角度看,用电器是将 能转化为其他形式能的工具。
7.[2019·呼和浩特]
一个电能表,表盘上标明“720
revs/(kW·h)”,它表示的意思是???? ?? 。?
呼和浩特市教研室某段时间用电,电能表两次示数如图1-K-3所示,该时间段该地区每度电电费为1.2元,这段时间需要缴付电费 元。?
图1-K-3
8.王明家的电子式电能表上标有“220
V 10(20)
A”和“2500
imp/(kW·h)”字样(表示电路每消耗1
kW·h的电能,电能表的脉冲指示灯闪烁2500次),可知这个电能表应接在 V的电路中使用,它允许通过的最大电流为 。王明记下在10
min内这个电能表的脉冲指示灯闪烁了250次,则这段时间内他家里正在使用的用电器消耗的电能为 kW·h,合
J。
9.暑假期间某同学和家人外出旅游,他忘记将家中电视机的电源关闭,电视机处于屏幕保护状态,出门前他家电能表的示数如图1-K-4所示,10天后他回到家中,发现消耗了2.4
kW·h的电能,则电能表的示数变为 kW·h。这10天他家电能表的转盘转了 转。?
图1-K-4
10.[2019·攀枝花节选]
为提倡节能环保,攀枝花市引进大量新能源电动公交车。若充电过程中充电电流为100
A,充电电压为380
V,则为新能源电动公交车充电2
h消耗的电能为
kW·h。?
11.[2020·福建]
民航局规定:严禁乘客携带超过160
W·h(瓦·时)的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8
V 10
A·h”字样,充满电后,存储的电能为
kW·h,该笔记本电脑 (选填“能”或“不能”)带上飞机。?
12.通过某导体的电流为0.5
A,工作10
s电流做功180
J,可知导体两端的电压为 V。?
13.通过电阻A、B的电流随电压变化的情况如图1-K-5甲所示,则A的阻值是 Ω,B的阻值是 Ω。将A、B两电阻按照如图乙所示方式接入电路,则相同时间内电流通过A、B两电阻做功之比是 ;如果将两个电阻并联在电路中,则相同时间内电流通过A、B两电阻做功之比是 。?
图1-K-5
14.如图1-K-6所示电路中,电源电压为6
V且保持不变。当只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为I2,且I1∶I2=1∶3,则R1∶R2= ;若开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.6
A,则通电1
min,R1消耗的电能是 J。?
图1-K-6
15.如图1-K-7所示是小明爸爸买的某品牌移动电源铭牌上的部分参数,由铭牌上的参数可知,该移动电源的电压是 V,可以储存 J的电能。?
图1-K-7
三、实验探究题
16.如图1-K-8所示是探究“电流做功多少跟什么因素有关”的实验装置图,图中钩码被提起得越高,表明电流做的功越多。现将质量一定的钩码通过细线挂在定滑轮下面,闭合开关,调节滑动变阻器,测得的数据如下表所示。
图1-K-8
实验次数
电流表示数/A
电压表示数/V
通电时间/s
钩码上升的高度/m
1
0.2
1.5
1
0.4
2
0.2
1.5
2
0.8
3
0.3
3
1
1.2
(1)比较实验1和2,可以归纳得出结论:???
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
? 。?
(2)比较实验1和3,可以归纳得出结论:??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
? 。?
四、计算题
17.在如图1-K-9所示的电路中,电源电压为9
V且保持不变,电阻R2为10
Ω。闭合开关S时,电流表A1的示数为1.2
A。求:
(1)电流表A2的示数I2。
(2)通过电阻R1的电流I1。
(3)通电20
s,电流分别通过电阻R1、R2所做的功。
(4)通电20
s,电流所做的总功。
图1-K-9
18.如图1-K-10所示的太阳能充电宝上表面贴有太阳能板,可利用太阳能为内部锂电池充电。某款太阳能充电宝内锂电池容量为0.1
kW·h,合 J。在充足太阳光下,太阳能板产生
5
V电压、0.25
A电流为锂电池充电,充电效率为80%,将锂电池从无电状态下充满,太阳能板需要输出 J的电能;若每天充足太阳光照10
h,需要 天才能将锂电池充满。?
图1-K-10
答案详解详析
1.C [解析]
焦耳是电功的单位;由W=UIt可知:1伏·安·秒=1焦耳,是电功的单位;伏特是电压的单位,不是电功的单位;千瓦时是电功的单位。
2.D [解析]
由图知电能表允许通过的最大电流为40
A,因此小英家干路中的电流不得超过40
A,故A错误;小英家上个月消耗的电能为5647.8
kW·h-5546.7
kW·h=101.1
kW·h,故B错误;指示灯闪烁320次消耗的电能:W=
kW·h=0.2
kW·h,故C错误;1600
imp/(kW·h)表示每消耗1
kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故D正确。
3.D [解析]
用电器消耗的电能:W电=
kW·h×120
r=0.2
kW·h。
4.C 5.C
6.光 机械 内 电
7.接在这个电能表上的用电器,每消耗1
kW·h的电能,电能表的转盘转过720转 383.64
8.220 20
A 0.1 3.6×105
[解析]
电能表的指示灯闪烁了250次,则用电器消耗的电能W=
kW·h=0.1
kW·h,
0.1
kW·h=0.1×3.6×106
J=3.6×105
J。
9.8635.9 8640 [解析]
由题图可知,电能表的示数是8633.5
kW·h,这段时间内用电器消耗的电能为2.4
kW·h,所以电能表的示数变为8633.5
kW·h+2.4
kW·h=8635.9
kW·h。因为
“3600
r/(kW·h)”表示电路每消耗1
kW·h的电能,电能表的转盘转过3600转,则消耗2.4
kW·h电能,电能表的转盘转过的转数:n=3600
r/(kW·h)×2.4
kW·h=8640
r。
10.76 [解析]
为新能源电动公交车充电2
h消耗的电能:W=UIt=380
V×100
A×2×
3600
s=2.736×108
J=76
kW·h。
11.0.108 能 [解析]
该笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8
V 10
A·h”字样,则充满电后存储的电能:W=UIt=10.8
V×10
A×3600
s=3.888×105
J=0.108
kW·h=108
W·h;因为108
W·h<
160
W·h,所以该笔记本电脑可以带上飞机。
12.36 [解析]
通过某导体的电流为0.5
A,工作10
s电流做功180
J,根据公式W=UIt变形可得导体两端的电压:U===36
V。
13.5 2.5 2∶1 1∶2 [解析]
由图甲可知,当A两端电压为UA=3
V时,通过A的电流IA=0.6
A,则A的阻值为RA===5
Ω;当B两端电压为UB=1.5
V时,通过B的电流IB=0.6
A,则B的阻值为RB===2.5
Ω。由图乙可知,A、B两电阻串联在电路中,在串联电路中电流和通电时间相等,故相同时间内电流通过A、B两电阻做功之比等于其电阻之比,即WA∶WB=RA∶RB=2∶1;如果将A、B两电阻并联在电路中,在并联电路中A、B两端的电压和通电时间相等,故相同时间内电流通过A、B两电阻做功之比与其电阻之比成反比,即WA'∶WB'=RB∶RA=1∶2。
14.1∶2 144 [解析]
只闭合开关S1时,仅R2接入电路,两端电压为U=6
V,通过的电流为I1;当开关S1、S2均闭合时,R1、R2并联接入电路,U=U1=U2=6
V,通过R2的电流不变,通过干路的电流为I2,因为I1∶I2=1∶3,由并联分流知===,即R1∶R2=1∶2;通过R1的电流为IR1=I2=×0.6
A=0.4
A,通电1
min,R1消耗的电能为WR1=U1IR1t=6
V×0.4
A×60
s=144
J。
15.5 1.8×105 [解析]
由图知,移动电源的充电电压为5
V、容量为10000
mA·h,则该移动电源可以储存的电能:W=UIt=UQ=5
V×10000×10-3
A×3600
s=1.8×105
J。
16.(1)当导体两端的电压和通过导体的电流一定时,通电时间越长,电流通过导体所做的功越多
(2)通电时间一定时,导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,电流所做的功越多
17.由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电流表A2的示数:
I2===0.9
A。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流:
I1=I-I2=1.2
A-0.9
A=0.3
A。
(3)通电20
s,电流通过R1所做的功:
W1=UI1t=9
V×0.3
A×20
s=54
J;
通电20
s,电流通过R2所做的功:
W2=UI2t=9
V×0.9
A×20
s=162
J。
(4)通电20
s,电流所做的总功:
W=W1+W2=54
J+162
J=216
J。
18.3.6×105 4.5×105 10
[解析]
因为1
kW·h=3.6×106
J,所以0.1
kW·h=0.1×3.6×106
J=3.6×105
J;充电效率η=(其中E为锂电池的容量或储存的电能,W为太阳能板输出的电能),将锂电池从无电状态下充满,太阳能板输出的电能:W===4.5×105
J;需要的时间:t===3.6×105
s=100
h,由题意可知,1天充电10
h,所以将锂电池充满,需要=10天。