18.1电能的产生
同步练习
一.选择题
1.充电宝是一种蓄电池,可以用来给手机充电,下列说法正确的是( )
A.用充电宝给手机充电时,手机是电源
B.用充电头给充电宝充电时,充电宝是电源
C.用充电宝给手机充电时,充电宝是电源
D.用充电宝给手机充电时,只须用一根导线把二者正极连接起来,不用构成回路
2.酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量,还可以发电呢!如图所示,几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管!水果在这里扮演了“电源”的角色,关于这个电路说法错误的是( )
A.水果电池将内能转化成电能
B.水果的作用是给电路提供电压
C.此时电路中的发光二极管即为用电器
D.把水果串联起来可以提高电压
3.下列说法正确的是( )
A.用电器是提供电能的装置
B.手机充电时,化学能转化为电能
C.电能表是用来测量电流做功快慢的仪器
D.实际电功率越大的用电器,消耗的电能一定越快
4.如图所示,林芳用铜棒和锌棒自制了一个柠檬电池,当她把一个小灯泡接入电路时,发现小灯泡发出了微弱的光,则下列说法中错误的是( )
A.柠檬相当于电源,作用是向电路中提供电能,在此过程中将化学能转化为电能
B.铜棒和锌棒相当于电源的两极
C.灯泡是用电器,其作用是将电能转化为光能和内能
D.该电路是一个完整的电路
5.取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C.该水果电池的电压是
3V
D.水果电池将内能转化为电能
6.据悉,到2020年我国将建立自己的空间站“天宫一号”。关于空间站所使用的供电装置,你认为最可行的是( )
A.太阳能电池
B.化学蓄电池
C.柴油发电机
D.风力发电机
7.在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片浸入水中,这样就制成一个电池,其现象如图所示。则下列说法不正确的是( )
A.锌片是电池的负极
B.盐水电池是将化学能转化为电能的
C.该电池可以直接用来给手机充电
D.铜片和电压表之间定向移动的电荷是从电压表到铜片
8.“充电宝”是指可以直接给移动设备充电且自身具有储电单元的装置,是近年为比较流行的数码设备。如图为某品牌充电宝的铭牌,根据铭牌上的信息,下列分析正确的是( )
A.对充电宝充电时充电宝相当于电路组成中的电源
B.该品牌的充电宝在家庭电路中不能正常工作
C.该品牌的充电宝最大可以储存2900
mAh的电能
D.用充电宝给手机充电过程中能量转换为:化学能转化为电能
9.把以下三个电池,分别接在电路的
MN
两点,闭合开关后发现小灯泡的亮度不一样,以下判断错误的
是( )
A.三种电池提供的电压都是
1.5V
B.电池供电时,化学能转化为电能
C.电池的正极,可能接
M
点,也可能接
N
点
D.可以将合适量程的电压表直接连在电池两端,测电池电压
10.如图所示,电源电压保持2V不变,小灯泡L标有“2.5V0.2A”字样,小灯泡的阻值保持不变。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.电源工作时,将电能转化为其他形式的能
B.此时小灯泡L正常发光
C.若只断开开关S2,小灯泡L变得更亮
D.若开关
S2由闭合变为断开,电流表的示数变小
二.填空题
11.简单电路是由电源、用电器、开关和导线组成的。从能量转化角度来看,电源的作用是
;家用电器中的电饭煲,它工作时把电能转化为
。
12.智能手机的长时间使用会造成电量不足,移动电源充电宝可以解决手机电量不足的问题。如图甲所示,给充电宝充电过程中,充电宝相当于简单电路中的
。如图乙所示,充电宝给手机充电过程中,充电宝相当于简单电路中的
,此时充电宝将
能转化为
能。
13.如图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”,“水果电池”的能量转化是
能转化为
能,电压表测量“水果电池”的电压,则该电池的正极是
(选填“A”或“B”);若想获得3.6V的电压,需要把
节这样的“水果电池”串联起来。
14.2019年,华为接连发布了P30、Mate30系列等多款手机。其中一款手机电池总容量为400mAh,手机充电时是把电能转化为
能,使用快速充电技术充满电的时间为
h.
技术参数
电池
石墨电池
电池容量
3.7V
4000mAh
40W快速充电技术
15.如图所示为国产油电混合动力汽车。
给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于
(选填“用电器”或“电源”);从能量转化的角度,此时,将
能转化为
能。
汽车发动机工作时,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率
(选填“升高”、“不变”或“降低”);发动机散热器常用水做冷却剂,这是通过
的方式减少汽缸内能的。
三.实验探究题
16.在探究水果电池的活动中,同学们的积极性很高。
(1)“水果电池”被称为最天然也最没有污染的电池。如图甲是小明同学把两种不同的金属片插入柠檬制成的“水果电池”可以使低压驱动二极管发光。也可以选用电流表或电压表替换二极管,接上后指针会偏转。“水果电池”实现的是化学能转化为
能。
(2)如何确定“水果电池”的正负极呢?小明在老师的指导下用电压表测量“水果电池”的电压,如图乙所示,把电压表“+”、“﹣”接线柱分别与柠檬上的A、B接线柱相连,电压表指针正向偏转,则金属片B是“水果电池”的
极。
(3)小明将乙图中柠檬挤软,出汁更多,再次测量该“水果电池”的电压,发现电压表指针偏转更大,请你由此提出一个可探究的科学问题:
。
17.酸甜多法的水果不仅可以为我们身体提供能量,还可以发电。下图是某实验小组制作的水果电池。
(1)图中的水果,扮演了“电源”的角色,它为发光二极管提供了
,使自由电荷在电路中
定向移动形成电流。水果电池工作时将自身存贮的
转化为电能。
(2)图中的发光二极管的两根引脚中,较长的为
极,此时二极管能发光,说明水果电池的
正极是
(选填“A”或“B”)端。导线BC中自由电子的运动方向是
(选填“从B到
C”或“从C到B”)
(3)若将图中正在发光的二极管的两个接线柱位置对调,发现二极管不能发光,此时二极管两端
(选填“有”或“没有”)电压。
18.物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验:
小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池。小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池。他们分别连通相同的音乐芯片,小华的芯片比小明的芯片声音要响一些。为此他们分别进行了更深入的探究。
(1)小明用同一个柠檬制成水果电池,如图所示用电压表测量电池的电压。沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬,记录实验数据如表一所示:
表一
柠檬大小
一个
大半个
半个
小半个
电压U/V
0.80
0.80
0.80
0.80
通过小明的实验过程和数据记录,你认为小明所探究问题的自变量是:
。
(2)小华用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的铝、锌、铁等金属片作为电池的负极,将金属片电极插入柠檬,并保持电极插入深度和它们的间距离相同,测量并记录实验数据如表二所示:
表二
电极材料
铜和铝
铜和锌
铜和铁
电压U/V
0.88
0.60
0.46
通过小华的上述实验过程和数据记录,可以得到的结论是
。
参考答案
一.选择题
1.解:ACD、充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,此时充电宝相当于简单电路中的电源,手机是用电器,用导线连接起来,构成基本的回路,故C正确,AD错误;
B、给充电宝充电时,充电宝消耗电能,相当于简单电路中的用电器,故B错误;
故选:C。
2.解:A、水果电池储存的是化学能,对外供电的过程中,将化学能转化为电能,故A错误;
B、电源是为电路提供电压的装置;水果是电源,为用电器即发光二极管提供了电压,故B正确;
C、电路中的发光二极管会消耗电能,为用电器,故C正确;
D、将多个水果电池串联起来,得到的电压是每个电池的电压之和,可以提高电压,故D正确;
故选:A。
3.解:
A、电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置,故A错误;
B、手机充电时,电能转化为化学能,故B错误;
C、电能表是测量电流做功多少的仪器,故C错误;
D、电功率是描述电流做功快慢(即用电器消耗电能快慢)的物理量,所以,用电器的电功率越大,它消耗电能越快,故D正确。
故选:D。
4.解:
A、小灯泡发出了微弱的光,说明柠檬相当于电源,能提供电能,在此过程中将化学能转化为电能,故A正确;
B、一个电源有两个极:正极和负极,所以铜棒和锌棒相当于电源的两极,故B正确;
C、灯泡是用电器,会消耗电能,灯泡发光时,将电能转化为光能和内能,故C正确;
D、图中缺少开关,不是一个完整的电路,故D错误。
故选:D。
5.解:
A、电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜电极为正极,故A错误;
B、两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故B正确;
C、由图知电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故C错误;
D、水果电池工作时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能,故D错误。
故选:B。
6.解:太阳能电池可以做得比较小巧,并且太阳能取之不尽,没有污染,所以太阳能电池要比化学电池和柴油发电机优越得多。
因为在太空中没有空气,不会产生风,所以风力发电机就没有用武之地了。
故选:A。
7.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、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B正确;
C、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,手机电池的电压为3.8V,该电池的电压远远小于3.8V,不可以直接用来给手机充电,故C错误;
D、由图可知,电流的方向是从铜片流经电压表流向锌片,而自由电子的移动方向与电流方向相反,所以铜片与电压表之间的导线中,自由电子的运动方向是从电压表流向铜片,故D正确。
故选:C。
8.解:A、对充电宝充电时充电宝相当于电路组成中的用电器,而不是电源,故A错误;
B、读图可知,其输入电压为100~240V,而家庭电路的电压为220V,故可以在家庭电路中正确使用,故B错误;
C、由铭牌信息可知,该品牌的充电宝的电池容量为2900mAh,但mAh是电量的单位,不是电能的单位,故C错误;
D、用充电宝给手机充电过程中,消耗了化学能,转化为了电能,故D正确。
故选:D。
9.解:A、普通干电池、可充电电池都是1.5V,锂锰电池的电压一般为3.0V,故A错误;
B、电池供电时,化学能转化为电能,故B正确;
C、电池的正极,可能接
M
点,也可能接
N
点,灯都会发光,故C正确;
D、可以将合适量程的电压表直接连在电池两端,测电池电压,故D正确;
故选:A。
10.解:
A.电源是为用电器提供电能的装置,其工作时把其他形式的能转化为电能,故A错误;
B.闭合开关S1、S2时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,由并联电路中各支路两端的电压相等可知,灯泡两端的电压UL=U=2V,小于灯泡的额定电压,则灯泡不能正常发光,故B错误;
C.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以只断开开关S2时,灯泡两端的电压和通过的电流不变,灯泡的实际功率不变,亮度不变,故C错误;
D.开关S2断开时,电路为L的简单电路,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,开关S2由闭合变为断开时,干路电流变小,即电流表的示数变小,故D正确。
故选:D。
二.填空题
11.解:从能量角度分析:电源的作用是提供电能,电池工作时是把其他形式的能转化为电能;家用电器中的电饭煲,工作时是把电能转化为内能。
故答案为:把其它形式的能转化为电能;内能。
12.解:
给充电宝充电时,充电宝消耗电能转化为化学能,相当于简单电路中的用电器;充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,此时充电宝相当于简单电路中的电源,是化学能转化为电能。
故答案为:用电器;电源;化学;电。
13.解:水果电池工作时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能;
电压表在连接时,电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出,此时指针向右偏转;图中电压表的指针向右偏转,说明与电压表正接线柱相连的B金属片是该电池的正极;
由图知,电压表选择的是小量程,分度值是0.1V,此时的示数是1.2V;因串联电路中各部分电压之和等于总电压,所以,如果想获得3.6V的电压,需要把3节这样的“水果电池”串联起来;
故答案为:化学;电;B;3。
14.解:给手机电池充电时,电能转化为化学能,手机电池相当于用电器;
电池的容量为:W=3.7V×4A×3600s=53280J;
根据P=可知,充电的时间为:t===1332s=0.37h。
故答案为:化学;0.37。
15.解:
(1)给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于用电器;汽车常用的蓄电池是一种可充电的化学电源,当给它充电时是可以实现电能向化学能的转变。
(2)汽车发动机工作时将内能转化为机械能,冒“黑烟”说明燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低;
散热时,在发动机和水之间发生了热传递,改变了发动机的内能,是通过热传递的方式改变的;
故答案为:用电器;电;化学;降低;热传递。
三.实验探究题
16.解:
(1)水果电池在工作时,消耗化学能,产生电能,故是将化学能转化为电能的过程;
(2)由电流表或电压表的连接方法知,电流必须林正接线柱流入,从负接线柱流出,故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极,与电压表负接线柱相连的是电源的负极,故金属片B是水果电池的负极;
(3)小明将乙图中柠檬挤软,再次测量该“水果电池”的电压,发现电压表指针偏转更大,所以探究的问题为:水果电池的电压的大小与水果的软硬程度是否有关?
故答案为:(1)电;(2)负;(3)“水果电池”电压的大小与水果的软硬程度是否有关?
17.解:(1)图中的水果,扮演了“电源”的角色,电源会提供电压,使自由电荷在电路中定向移动形成电流。
水果电池工作时将自身存贮的化学能转化为电能。
(2)发光二极管的两根引脚中较长的为正极,电流必须从正极流入,二极管才能发光,说明水果电池的正极是B端。
电流的方向是从B到C,则自由电子的运动方向是从C到B;
(3)若将图中正在发光的二极管的两个接线柱位置对调,发现二极管不能发光,由于二极管接到电源上,此时二极管两端仍然有电压。
故答案为:(1)电压;化学能;(2)正;B;从C到B;(3)有。
18.解:(1)小明用同一个柠檬制成水果电池,沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬,这样就控制了电极材料相同,改变水果大小,观察电压表的示数变化,故小明所探究问题的自变量是水果的大小;
(2)由表格二数据,铜与不同金属做电极时,电压表示数不同,说明水果电池电压与电极的材料有关。
故答案为:(1)水果的大小;(2)水果电池电压与电极的材料有关。