18.1电能电功
一、单选题
1.下列实例中是为了将电能转化为内能的是（ ）
A.应用核能发电
B.阳光促使植物生长
C.用电热水壶烧水
D.电力驱动列车行驶
【答案】C
【解析】A.
应用核能发电，是将核能转化为电能，故A不符合题意；B.
阳光促使植物生长，是将太阳能转化为化学能，故B不符合题意；C.
用电热水壶烧水，消耗电能转化为内能产生热量，被水吸收，使水的内能增加、温度升高，故C符合题意；D.
电力驱动列车行驶，消耗电能转化为机械能，故D不符合题意。故选C.
2.下列用电器通电1h，最有可能消耗1kW?h电能的是（ ）
A.计算器
B.小台灯
C.手电筒
D.家用空调
【答案】D
【解析】用电器在t=1h内，消耗的电能W=1kW?h，则用电器的电功率
P=
=
=1kW=1000W
计算器的电功率一般不到1W，台灯的电功率约为40W，手电筒的电功率约为1W，家用空调的功率约为1000W，故选D。
3.小明观察家中的电能表（如图），下列说法正确的是（ ）
A.此电能表应该接在220V的电路中使用
B.电能表的额定功率是220W
C.小明家已经消耗的电能为107J
D.此电能表转盘每小时转过3000转
【答案】A
【解析】A.此电能表应该接在220V的电路中使用，故选项A正确；
B.电能表的额定功率是：
P=UI=220V×10A=2200W，
故选项B错误；
C.电能表的单位是kW?h，小明家已经消耗的电能为107kW?h，故选项C错误；D.“3000R/kW?h”表示每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000转，故选项D错误；
4.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【解析】
A.
因为两个电热水壶的额定电压相同，且两个电热水壶都正常工作，即在额定电压下工作，所以甲、乙电热水壶两端的电压相等，故A错误；
B.
都正常工作时，甲的额定功率大，所以电流通过甲电热水壶做功较快，故B正确；
C.
都正常工作时，甲的额定功率大，根据，通过甲电热水壶的电流大，故C错误；
D.
都正常工作时，甲的额定功率大，根据可知，相同时间内，甲电热水壶消耗的电能多，故D错误；
故选B.
5.甲、乙两个用电器的电压之比为5：4.电流之比为1：2.通电时间之比为2：1.则两个用电器消耗的电能之比为（ ）
A.4:5
B.5:1
C.5:4
D.5:8
【答案】C
【解析】已知甲、乙两个用电器两端电压之比、通过电流之比、通电时间之比，利用W=UIt可求得两电阻消耗电能之比，即：
；
故选C。
6.如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关，电流表的示数为，再闭合开关，电流表示数变化了，则同时闭合、后，相同时间内、消耗的电能之比是（ ）
A.3：4
B.4：3
C.7：3
D.4：7
【答案】A
【解析】由电路图知道，若只闭合S1，则是只有R1的简单电路，电流表测的是R1
的电流，此时I1
=0.3A；
当再闭合S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过R1的电流仍然是I1
=0.3A；
由于电流表示数变化了0.4A，则说明通过R2的电流是I2=0.4A；
又因为并联电路各支路两端的电压相等，即U1
=U2，由W=UIt知道，在相同时间内R1、R2消耗的电能之比是：，故选A.
7.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甲>W丙>
W丁>W乙
C.W丙>W丁>W乙>W甲
D.W乙>W丁>W丙>W甲
【答案】D
【解析】根据串联和并联电路的电阻特点可知，R乙W丁>W丙>W甲，故选D。
8.某电能表盘上标有“3200imp/kW?h”，单独开动某一用电器时，电能表的指示灯在180秒闪烁了16次，由此可知，该用电器的功率为（ ）
A.1000瓦
B.100瓦
C.50瓦
D.10瓦
【答案】B
【解析】在180秒内用电器消耗的电能为W
="(16/3200)"
×3.6×106J=1.8×104J；该用电器的功率为P=W/t=1.8×104J/180s=100W.故选B
9.有一电炉丝，阻值为R，接在电压为U的电源上，在t时间内电流做功为W，经下列改装后，电流做功仍为W的是（ ）
A.把此电炉丝接到电压为的电源上，时间为t
B.把电炉丝的电流减小为，时间为t
C.把电炉丝长度去掉一半接到电压为U的电源上，时间为2t
D.把电炉丝长度去掉一半接到电压为的电源上，时间为2t
【答案】D
【解析】A.把此电炉丝接到电压为的电源上，时间为t时，电流做的功为，故A不符合题意；
B.把电炉丝的电流减小为，时间为t时，电流做的功，故B不符合题意；
C.把电炉丝长度去掉一半接到电压为U的电源上，时间为2t时，电阻变为，电流做的功，故C不符合题意；
D.把电炉丝长度去掉一半接到电压为的电源上，时间为2t时，电阻变为，电流做的功，故D符合题意.
故选D.
10.如图，电源电压保持不变，当开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，且甲、乙两个电表的示数之比是3:4，则通电10min灯L1、L2消耗的电能之比是（ ）
A.1:3
B.3:1
C.4:3
D.3:4
【答案】A
【解析】由图知道，甲如果为电流表，将会造成L2短路；乙如果为电流表，将会形成电源短路，所以，甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测量L2两端电压，电压表乙测量电源电压；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两灯泡两端的电压之比：
由于串联电路中各处的电流相等，由W=UIt知道，灯L1和L2
10min消耗的电能之比是：
，
故A正确。
二、填空题
11.如图所示的电路，电源电压恒为3V，闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，通过电阻R2的电流是______A，该电路的总电阻是______Ω，在10min内整个电路消耗的电能是______J。
【答案】0.2
6
900
【解析】[1]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R1支路的电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R2的电流为
[2]总电阻为
[3]在10min内整个电路消耗的电能为
12.如今手机已成众人日常生活不可或缺的一部分，某手机的电池上标有“3.7V，容量4000mAh”的字样，给手机电池充电时，手机电池相当于电路中的___________（选填“电源”或“用电器”），该手机电池充满电后存储的电能为___________J。
【答案】用电器
5.328×104
【解析】[1]给手机电池充电时，手机电池消耗电能，所以手机电池相当于电路中的用电器。
[2]电池上标有“3.7V，容量4000mAh”的字样，所以该手机电池充满电后存储的电能为
13.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为_____V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5A，此时乙灯泡1min消耗的电能是_____J.
【答案】8
180
【解析】串联电路电流相等，则图可知，甲灯泡中通过的电流为0.5A时，电压为2V，乙灯泡电流为0.5A时，电压为6V，所以两灯应串联在电压为8V的电源两端；乙灯泡1min消耗的电能：.
14.一个标有“220V
840W”的电水壶正常工作10min，它所消耗的电能为__；如图所示为小王家中的电能表，当家里只有此电水壶通电并正常工作时，电能表的转盘在这段时间内转__转，如果电水壶产生的热量全部被2千克的的水吸收，能使水温升高到__。[水的比热容为]
【答案】0.14
504
84
【解析】[1]由可得，电水壶正常工作10min消耗的电能
它所消耗的电能为。
[2]因电路中每消耗的电能，电能表的转盘转3600r，所以，电能表的转盘在这段时间内转的圈数
电能表的转盘在这段时间内转504r。
[3]由题意可知，水吸收的热量
由可得，水升高的温度
由可得，此时水的末温
此时水的末温是。
三、计算题
15.如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω。当闭合开关
S1、S，断开
S2时，电流表的示数为
0.4A。
（1）求电源电压；
（2）当闭合开关
S2、S，断开
S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关
S1、S2、S
时，通电
100s，求整个电路消耗的电能。
【答案】（1）12V；（2）1.2A；（3）1920J。
【解析】（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，由可得，电源电压：=0.4A×30Ω=12V；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，则电流表的示数：；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1、R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：=0.4A+1.2A=1.6A，通电100s整个电路消耗的电能：=12V×1.6A×100s=1920J。
16.如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻，电阻，当只闭合开关时，电流表A的示数。开关、都闭合时，求：
(1)电流表A的示数；
(2)通电1分钟，电流通过所做的电功。
【答案】(1)1A；(2)144J
【解析】(1)只闭合开关S1，只有电阻R1的简单电路，通过R1的电流为0.6A，电源电压
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
两个开关都闭合，两个电阻并联，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，电流表测量干路中的电流，电流表的示数
(2)通电1分钟，电流通过所做的电功
答：(1)电流表A的示数是1A；
(2)通电1分钟，电流通过所做的电功是144J。
17.如图甲所示，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.6A。
(1)求电源电压U；
(2)R1在10min内消耗的电能；
(3)若将另一只电流表A2串联接入该电路a、b或c中的某一处，移动滑动变阻器R2的滑片P至某一处，使电流表A2的指针停留在图乙所示的位置。请指出电流表A2所有可能连接的位置，并计算出此时变阻器接入电路的阻值R2。
【答案】(1)6V；(2)2160J；(3)b→4Ω；c→6.67Ω
【解析】(1)由电路图可知，电阻R1和变阻器R2并联，电流表A1测R1支路的电流，由欧姆定律和并联电路的特点可得，电源电压
U=U2=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
(2)R1在10min内消耗的电能
W1=U1I1t=6V×0.6A×10×60s=2160J
(3)由图乙可知：电流表A2的示数为0.3A或1.5A；若将电流表A2串联接入该电路a处，则它与R1串联，它测得的电流应为0.6A，与题意不符，故排除这种假设；若将电流表A2串联接入该电路b处，则它与R2串联；由于R2的最大阻值是10Ω，因此通过R2的最小电流
I2最小==0.6A
所以电流表A2的示数不可能为0.3A（排除）；则电流表A2的示数可以为1.5A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为
R2==4Ω
若将电流表A2串联接入该电路c处，则它串联在干路上，因此通过电流表A2的电流应大于R1中的电流（0.6A），所以总电流应大于0.6A，即电流表示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知
I2=I总-I1=1.5A-0.6A=0.9A
此时滑动变阻器连入电路的电阻为
R2′=≈6.67Ω
答：(1)电源电压为6V；
(2)R1在10min内消耗的电能为2160J；
(3)电流表A2连接b处时，滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω；电流表A2连接c处时，滑动变阻器接入电路的阻值为6.67Ω。18.1电能电功
一、单选题
1.下列实例中是为了将电能转化为内能的是（ ）
A.应用核能发电
B.阳光促使植物生长
C.用电热水壶烧水
D.电力驱动列车行驶
2.下列用电器通电1h，最有可能消耗1kW?h电能的是（ ）
A.计算器
B.小台灯
C.手电筒
D.家用空调
3.小明观察家中的电能表（如图），下列说法正确的是（ ）
A.此电能表应该接在220V的电路中使用
B.电能表的额定功率是220W
C.小明家已经消耗的电能为107J
D.此电能表转盘每小时转过3000转
4.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
5.甲、乙两个用电器的电压之比为5：4.电流之比为1：2.通电时间之比为2：1.则两个用电器消耗的电能之比为（ ）
A.4:5
B.5:1
C.5:4
D.5:8
6.如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关，电流表的示数为，再闭合开关，电流表示数变化了，则同时闭合、后，相同时间内、消耗的电能之比是（ ）
A.3：4
B.4：3
C.7：3
D.4：7
7.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甲>W丙>
W丁>W乙
C.W丙>W丁>W乙>W甲
D.W乙>W丁>W丙>W甲
8.某电能表盘上标有“3200imp/kW?h”，单独开动某一用电器时，电能表的指示灯在180秒闪烁了16次，由此可知，该用电器的功率为（ ）
A.1000瓦
B.100瓦
C.50瓦
D.10瓦
9.有一电炉丝，阻值为R，接在电压为U的电源上，在t时间内电流做功为W，经下列改装后，电流做功仍为W的是（ ）
A.把此电炉丝接到电压为的电源上，时间为t
B.把电炉丝的电流减小为，时间为t
C.把电炉丝长度去掉一半接到电压为U的电源上，时间为2t
D.把电炉丝长度去掉一半接到电压为的电源上，时间为2t
10.如图，电源电压保持不变，当开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，且甲、乙两个电表的示数之比是3:4，则通电10min灯L1、L2消耗的电能之比是（ ）
A.1:3
B.3:1
C.4:3
D.3:4
二、填空题
11.如图所示的电路，电源电压恒为3V，闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，通过电阻R2的电流是______A，该电路的总电阻是______Ω，在10min内整个电路消耗的电能是______J。
12.如今手机已成众人日常生活不可或缺的一部分，某手机的电池上标有“3.7V，容量4000mAh”的字样，给手机电池充电时，手机电池相当于电路中的___________（选填“电源”或“用电器”），该手机电池充满电后存储的电能为___________J。
13.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为_____V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5A，此时乙灯泡1min消耗的电能是_____J.
14.一个标有“220V
840W”的电水壶正常工作10min，它所消耗的电能为__；如图所示为小王家中的电能表，当家里只有此电水壶通电并正常工作时，电能表的转盘在这段时间内转__转，如果电水壶产生的热量全部被2千克的的水吸收，能使水温升高到__。[水的比热容为]
三、计算题
15.如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω。当闭合开关
S1、S，断开
S2时，电流表的示数为
0.4A。
（1）求电源电压；
（2）当闭合开关
S2、S，断开
S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关
S1、S2、S
时，通电
100s，求整个电路消耗的电能。
16.如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻，电阻，当只闭合开关时，电流表A的示数。开关、都闭合时，求：
(1)电流表A的示数；
(2)通电1分钟，电流通过所做的电功。
17.如图甲所示，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.6A。
(1)求电源电压U；
(2)R1在10min内消耗的电能；
(3)若将另一只电流表A2串联接入该电路a、b或c中的某一处，移动滑动变阻器R2的滑片P至某一处，使电流表A2的指针停留在图乙所示的位置。请指出电流表A2所有可能连接的位置，并计算出此时变阻器接入电路的阻值R2。
