物理北师大版九年级 第13章 一、电能和电功 习题（带解析）

第13章 一、电能和电功
一、单选题
1.???如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（　　）
A.?接在这个电能表上的用电器每消耗0.2kW?h的电能，电能表上的转盘转过500转
B.?这个电能表正常工作的电流应是5A
C.?只利用电能表就能测出用电器的电功率
D.?此时电能表指示的读数为931.6J
2.???4G集3G与WLAN于一体，能够传输高质量视频图象，它的图象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：
手机类型
主屏参数
电池规格
摄像头
像素
通话时
电流
4G手机
智能手机
拍照手机
4.0英寸
480×800
像素
3.7V
800mA?h
锂电池
500万
像素
400mA
该手机通话5min，消耗的电能是（　　）
A.?17316?J?????????????????????????
B.?1300?J?????????????????????????
C.?444?J?????????????????????????
D.?400?J
3.???若同学家里的电能表8月1日的示数如图中甲所示，9月1日的示数如图乙所示，他家8月份共用电为（　　）
A.?312kW?h?????????????????????????
B.?31.2kW?h?????????????????????????
C.?8199.7kW?h?????????????????????????
D.?31.2J
4.???现有两个定值电阻R1和R2（R1＜R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　）
A.?W甲＞W乙＞W丙＞W丁????????????????????????????????????????
B.?W乙＞W丙＞W丁＞W甲????????????????????????????????????????
C.?W甲＞W丙＞W丁＞W乙????????????????????????????????????????
D.?W丙＞W丁＞W乙＞W甲
5.???小易家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A.?他家在这段时间内消耗的电能为903kW?h
B.?电能表是测量电功率的仪表
C.?若只让一个标有“220V??1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D.?这个电能表的测量值是以“J”为单位
6.???电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。这一功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如小明家的一台34寸彩色电视机的待机功率大约是10W，假如他家电视机平均每天开机4h，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试估算小明家一年（365天）中因这台电视机待机浪费的电能约为（　　）
A.?2.6×108J?????????????????????????
B.?2.6×107J?????????????????????????
C.?3.2×105J?????????????????????????
D.?5.3×107J
7.???下列关于电功的说法正确的是（　　）
A.?电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低无关????????????????????????????????????????
B.?电功的单位和电能的单位是不同的????????????????????????????????????????
C.?用电器消耗电能越多，电流做功就越少????????????????????????????????????????
D.?电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程
8.???对比图中白炽灯和LED灯将电能转化为其他形式能的情况，可得（　　）
A.?白炽灯发光时，大量的电能转化为光能????????????????????????????????????????
B.?白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关，因为温度越高，灯丝就越容易凝华??????
C.?LED?灯可以直接把电能全部转化为光能????????????????????????????????????????
D.?LED?灯发光的效率较高
9.???有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.8V，容量为2150mA?h，则锂电池充满电后存储的电能为（　　）
A.?8170J?????????????????????????
B.?8.17J?????????????????????????
C.?490.2J?????????????????????????
D.?29412J
10.???一个家用电熨斗的正常工作电流是1.5A，正常工作时，每分钟电熨斗产生的电热为（　　）
A.?90J?????????????????????????
B.?1.5J?????????????????????????
C.?19800J?????????????????????????
D.?330J
11.???要使某电热器在相同时间内消耗的电能变为原来的2倍，以下措施可行的是（　　）
A.?电源电压不变，阻值变为原来的二倍????????????????????????????????????????
B.?电源电压不变，阻值变为原来的一半????????????????????????????????????????
C.?电源电压和阻值均变为原来的一半????????????????????????????????????????
D.?电源电压变为原来的一半，阻值变为原来的二倍
二、填空题
1.???农村生活垃圾分类处理是促进能源再利用和减少土壤污染更重要方法。
（1）垃圾焚烧发电是一种有效处理方法，它利用了储存在垃圾的______能。
（2）小明家的电能表间隔30天的两个数如图所示，请计算他家这30天平均每一日用电量为______千瓦时；如果电能表在某5min内转盘转了40r，那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能为______J。
???如图所示，用电动机提升重物时，电动机将电能大部分转化为______能，当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，此时电能全部转化为______能，因此这种情况下电动机容易被烧坏。
3.???教室里的电灯是______连接的（选填“串联”或“并联”），工作时将______能转化为其他形式的能。
4.???在家用电器中，电饭锅将电能转化为______能，电风扇主要将电能转化为______能，电视机则将电能转化为______能和______能。
5.???如图，这是小明家1个月的电能表月初和月末的两次示数，则小明家本月耗电______度，或消耗的电能是______J.
1
5
3
5
2
1
5
9
5
2
6.???用电器工作时会把电能转化为其他形式的能量，如白炽灯工作时将电能转化为______能和内能，电风扇工作时则将电能主要转化为______能，给手机电池充电时主要将电能转化为______能。
三、实验探究题
1.???在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
（1）活动中不应该选择图甲电路，原因是______。
（2）为研究电流做功与电压的关系，应该选择图______所示的电路。电功的多少由______判断，结论：______。
（3）学习电功率知识后，小刚想用如图器材测量灯泡的额定功率，他将标有“12V6W”灯泡L1和“6V4W”灯泡L2，按图丙电路连接，再接入电流表。经分析，能测出灯泡______的额定功率。
四、综合题
1.???博物馆不能有直射阳光进入展厅，因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害。某博物馆采用了一种新型天窗--光导天窗（如图1）。当外界较强的阳光射到天窗时，电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量，使适量的光斜射到井壁的平面镜上，把光导入到光井底部的漫射器上。当外界光照太弱时，光井内有人工照明给予补充。
如2图为馆内亮度自动调节电路原理图。M为自动卷帘电动机，R0为保护电阻。R为光敏电阻，其阻值随光照的强弱而变化，可以近似认为，光照较强时电阻几乎为0；光照较弱时电阻接近于无穷大。
（1）阳光在光井中经过多次______后，通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方。
（2）光敏电阻R的作用相当于电路中的______（选填“开关”或“用电器”）。
（3）白天光照强度足够强时，图2中的______（选填“L”或“M”）将工作。
（4）如2图中的L代表光井中所安装的10盏“220V 15W”的节能灯。若这些节能灯正常工作10小时，共消耗电能______kW?h，若利用如图3所示电能表进行测量，则这些节能灯工作10小时后示数应该为：
第13章 一、电能和电功
【选择题答案】
1.??A???????2.??C???????3.??B???????4.??B???????5.??C???????6.??A???????7.??D???????8.??D???????9.??D???????10.??C???????11.??B???????
【解析】
1.??
解：A、由2500R/kW?h：接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过2500转，用电器每消耗0.2kW?h的电能，电能表上的转盘转过，n=0.2kW?h×2500R/kW?h=500R（转），故A正确；
B、“5A”是电能表允许通过最大电流是5A，故B错误。
C、电能表是测量用电器一段时间内消耗的电能，故C错误；
D、此时电能表指示的读数为931.6kW?h，故D错误；
故选：A。
本题要清楚电能表各参数的意义：电能表的单位是kW?h；220V：这个电能表应该在220伏的电路中使用；
5A：是电能表允许通过最大电流是5A；
50Hz：这个电能表在50赫的交流电路中使用；
2500R/kW?h：接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过2500转。
本题考查对电能表参数的理解，电能表的读数方法：最后一位是小数，单位kW?h。
2.??
解：通话时的电流I=400mA=0.4A，通话时间t=5×60s=300s，
该手机通话5min，消耗的电能：
W=UIt=3.7V×0.4A×300s=444J。
故选：C。
由表格数据可知，电池的电压和通话时的电流以及通话时间，根据公式W=UIt可求消耗的电能。
本题考查了电功的计算，从表格中获取有用的信息是关键。
3.??
解：
8月若同学家消耗的电能是：W=8199.7kw?h-8168.5kw?h=31.2kw?h。
故选：B。
本题抓住电能表的读数方法：（1）月末的减去月初的示数。（2）最后一位是小数。（3）单位kW?h。
本题考查了电能表的读数方法，关键是对电能表参数的物理意义的正确理解。
4.??
解：
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且R1＜R2，
所以，四个电路中的总电阻关系为：R甲＞R丁＞R丙＞R乙，
因电源的电压恒为U，且工作时间相等，所以，由W=UIt=(U2/R)t可知，四个电路中电流做功大小关系为W乙＞W丙＞W丁＞R甲。
故选：B。
根据电阻的串联和并联以及R1＞R2比较四个电路的总电阻关系，电源的电压一定，根据W=UIt=(U2/R)t比较四个电路中电流做功大小关系。
本题考查了电阻的串联和并联以及电功公式的应用，是一道较为简单的应用题。
5.??
解：
A、他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW?h-8543.2kW?h=90.3kW?h，故A错误；
B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C、3600r/（kW?h）表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转过3600r，
只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W=Pt=lkW×1/6h=1/6kW?h；
则电能表的圆盘转过的圈数：N=1/6kW?h×3600r/（kW?h）=600r，故C正确。
D、电能表是测量消耗电能的仪表，测量值的单位是kW?h，故D错误。
故选：C。
（1）利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意电能表最后一位是小数；
（2）电能表是测量消耗电能的仪表，其单位为kW?h；
（3）知道电热水器的额定功率和通电时间，求出只有热水器正常工作10min时消耗的电能W，进一步求出电能表转的圈数。
本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算，关键是电能表参数含义的理解与掌握。
6.??
解：电视机待机功率P=10W=0.01kW，
则每天待机消耗的电能为W0=Pt=0.01kW×（24h-4h）=0.2kW?h；
每年消耗的电能为W=365W0=365×0.2kW?h=73kW?h≈2.6×108J。
故选：A。
已知电视机的待机时间和待机功率，利用公式可以计算消耗的电能。
本题考查功率的计算，要注意明确节约无小事．通过实际运算，我们知道了电视机待机状态对电能的浪费，有助于提高节能意识。
7.??
【试题解析】
解：A、电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低有关，故A错误；
B、电功的单位与电能的单位相同，在国际单位制中都是“焦耳”，故B错误；
C、用电器消耗电能的过程就是对外做功的过程，因此，用电器消耗电能越多，电流做功一定越多，故C错误；
D、电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，故D正确。
故选：D。
（1）电功等于电压、电流、通电时间的乘积，公式为W=UIt可知，电流做功跟电流的大小、电压的高低均有关，通过用电器的电流越大，加在用电器上的电压越高，用电器通电时间越长，电流做功越多。
（2）电功、内能、热量、电能等有关能的单位都是焦耳。
（3）用电器消耗电能的过程就是对外做功的过程，用电器消耗电能越多，电流做功一定越多。
本题考查了对电功的理解，知道用电器消耗电能的过程就是对外做功的过程，做功的多少与电压、电流和通电时间都有关系。
8.??
解：
A、根据图示可知，白炽灯发光时，电能转化为了20%的光能和80%的内能，显然大量的电能转化为内能，故A错误；
B、温度越高，灯丝就越容易升华，因此白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关，故B错误；
CD、根据图示可知，LED发光时，电能转化为10%的内能和90%的光能，与白炽灯相比，LED?灯发光的效率较高，故C错误、D正确。
故选：D。
根据图示可知白炽灯与LED灯发光时的能量转化以及发光效率；升华是指固体直接变为气体的过程。
本题考查电功的实质，家庭中，LED灯完全替代了白炽灯，体现了物理与生活的紧密联系。
9.??
解：锂电池充电时电流所做的功即储存的电能为：
W=UIt=3.8×2150×10-3A×3600s=29412J。
故选：D。
知道电池的电压和容量，根据W=UIt求出电流做的功即为储存的电能。
本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算，关键是明白手机电池容量的含义。
10.??
解：
家庭电路的电压为220V，电熨斗的正常工作电流I=1.5A，
则每分钟电熨斗产生的电热：Q=W=UIt=220V×1.5A×60s=19800J，故C正确。
故选：C。
家庭电路的电压为220V，知道家用电熨斗的正常工作电流，根据Q=W=UIt求出每分钟电熨斗产生的电热。
本题考查了电热和电功的计算，知道家庭用电器的工作电压为220V是关键。
11.??
解：A、当电压不变时，由W=(U2/R)t得，R变为原来的二倍，则在相同时间内消耗的电能变成原来的一半，故A不可行；
B、电压不变，由W=(U2/R)t可得，R变为原来的一半，则在相同时间内消耗的电能变成原来的2倍，故B可行；
C、由W=(U2/R)t可得，电压变为原来一半，电阻变为原来一半时，在相同时间内消耗的电能变成原来的一半，故C不可行；
D、由W=(U2/R)t可得，电压变为原来的一半，电阻变为原来的二倍，在相同时间内消耗的电能变成原来的1/8，故D不可行。
故选：B。
因接入的为纯电阻，选项中都给出的是电压与电阻的变化，故可由功的公式W=(U2/R)t进行判断。
本题考查功的公式W=(U2/R)t的计算，在比例式计算中一定要细心，以免出现不必要的错误，在平常要注意训练。
【填空题答案】
1.??化学? 2.58? 1.8×105???????
2.??机械? 内???????
3.??并联? 电???????
4.??内? 机械? 声? 光???????
5.??60? 2.16×108???????
6.??光? 机械? 化学???????
【解析】
1.??
解：（1）垃圾焚烧发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为电能。
（2）由图可知，小明家30天消耗的电能：
W=5746.3kW?h-5668.9kW?h=77.4kW?h，
则他家每日耗电量为2.58kW?h，
800r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转800r，
则电能表转盘转动了40转时，电路中的用电器消耗的电能：
W=0.05kW?h=0.05×3.6×106J=1.8×105J。
故答案为：（1）化学；（2）2.58；1.8×105。
（1）垃圾燃烧时，将垃圾的化学能转化为内能；
（2）电能表两次示数之差为小明家30天消耗的电能，注意：电能表的最后一位是小数，单位是kW?h；求出了小明家30天消耗的电能，
800r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转800r，据此求出转盘转40r电路中的用电器消耗的电能。
本题考查了垃圾燃烧时的能量转化、电能表的读数方法以及消耗电能的计算，读数时注意：最后一位是小数，单位是kW?h。
2.??
解：
（1）用电动机提升重物时，电动机将电能大部分转化为机械能和小部分内能；
（2）电动机被卡住时，电动机可看成是纯电阻电路，通过电动机的电流过大，将电能全部转化为内能，所以电动机温度过高，所以容易烧坏。
故答案为：机械；内。
（1）电动机工作时将电能转化为机械能和内能；
（2）当电动机被卡住时，电动机可视为纯电阻，从能量转化的角度分析电动机容易烧坏的原因。
本题考查了电能的转化，关键是知道电动机正常工作时是非纯电阻电路，当电动机不转时，是纯电阻电路。
3.??
解：（1）教室中多个电灯，工作时互不影响，是并联连接的。
（2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能，故电灯工作时将电能转化为其他形式的能。
故答案为：并联；电。
（1）根据并联电路的特点分析。并联电路中用电器相互不影响工作。串联电路中各用电器互相影响。
（2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能。
此题考查的是电功的实质，还要知道并联电路和串联电路中各用电器之间的工作特点。
4.??
解：在常见的家用电器中，电饭锅是把电能转化为内能；电风扇主要部件是电动机，把电能主要转化为机械能，有很少一部分能量转为内能；电视机主要是把电能转为声能和光能。
故答案为：内；机械；声；光。
做功总是伴随着能量的转化，电功也不例外，用电器消耗了电能，获得了其他形式的能量，因此电流做功的过程，实际就是能量转化的过程，从电能转化为其他形式的能量。
本题是一道基础题，知道做功过程是能量转化过程，具体问题具体分析即可正确解题。
5.??
解：
小明家本月消耗的电能：W=1595.2kW?h-1535.2kW?h=60kW?h=60度；60kW?h=60×3.6×106J=2.16×108J。
故答案为：60；2.16×108。
电能表的读数方法：①月末的减去月初的示数，②最后一位是小数，③单位是度（kW?h）．1度=3.6×106J。
本题是一道关于电能表的计算题，在解题时应认真分析，关键要明白电能表的单位和读数。
6.??
解：
白炽灯工作时消耗电能，产生光能和内能，故是将电能转化为光能和内能的过程；
电风扇工作时，消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能；
手机电池充电时将电能转化为化学能。
故答案为：光；机械；化学。
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能量的过程。
本题是一道基础题，知道做功过程是能量转化过程，具体问题具体分析即可正确解题。
【探究题综合题答案】
1.??无法利用控制变量法探究电流做功与电压、电流的关系? 丙? 灯的亮度? 当通电时间和电流相等时，电压越大，电流做功越多? L1???????
1.??反射? 开关? M? 1.5???????
【解析】
1.??
解：
（1）甲电路中，滑动变阻器的滑片移动时，灯泡两端的电压和通过的电流都在变化，无法控制电流或者电压不变，因此无法利用控制变量法探究电流做功与电压、电流的关系；
（2）研究电流做功与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，而两灯泡两端的电压不同，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同，两灯泡规格不同时分得的电压不同，故能探究电流做功与电压的关系；
实验中，可以观察小灯泡的亮度来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少；通过实验可知：当通电时间和电流相等时，电压越大，电流做功越多；
（3）“12V?6W”灯泡L1额定电流I1=0.5A，
“6V?4W”灯泡L2额定电流I2≈0.67A，
因为0.5A＜0.67A以及两灯串联，
所以为保护灯L1，电路中的电流不能超过0.5A，
因此灯泡L1能正常发光，接入电流表能测量灯L1的额定功率。
故答案为：（1）无法利用控制变量法探究电流做功与电压、电流的关系；（2）丙；灯的亮度；当通电时间和电流相等时，电压越大，电流做功越多；（3）L1。
（1）电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关，当研究与其中某一个因素的关系时，应控制其余的因素不变；
（2）研究电流做功与电压的关系，应控制电流的大小和通电时间相同，通过比较电压的大小，得出电流做功与电压的关系；
（3）额定功率是小灯泡在额定电压下的功率，要测量灯泡的额定功率，灯泡两端的电压必须能达到其额定电压，电路中的电流为灯泡的额定电流。
本实验应用了控制变量法，根据控制变量法的思路得出结论；探究电流做功与电压关系时，需控制电流和时间相同；探究电流做功与电流关系时，需控制电压与时间相同。
1.??
解：（1）阳光在光井中经过多次反射后，通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方。
（2）由电路图可知，光敏电阻串联接入电路，由题知，光照较强时电阻几乎为0，电路是通路；光照较弱时电阻接近于无穷大，电路断路，由此可知，光敏电阻R相当于控制电路中的开关。
（3）根据题意可知，白天光照强度足够强时，光敏电阻的阻值几乎为0，此时电路为R0的基本电路，电路中的电阻最小，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流最大，因此衔铁将被吸下，根据工作电路可知，电动机M工作；
（4）10盏节能灯工作10h消耗的电能：
W=Pt=10×15×10-3kW×10h=1.5kW?h；
由图3可知，原来电能表的示数为15546.7kW?h，故10盏节能灯工作10h后电能表的示数为：15546.7kW?h+1.5kW?h=15548.2kW?h。
故答案为：（1）反射；（2）开关；（3）M；（4）1.5；（5）155482。
（1）光照射到平面镜上会发生反射；
（2）根据题意与电路图分析答题；
（3）根据图2可知，控制电路中，光敏电阻与R0串联；
根据题意可知，白天光照强度足够强时，光敏电阻的阻值几乎为0，此时电路中的电阻最小，由欧姆定律判断控制电路中电流范围，从而判断电磁铁是否将衔铁吸下，进一步得出工作电路工作的用电器；
（4）由W=Pt求出灯消耗的电能，根据图3中电能表的示数，进一步求出10h后电能表的示数。
本题是一道信息给予题，认真审题从题中获取所需信息、分析清楚电路结构，应用欧姆定律、W=Pt即可正确解题。