15.1　电能与电功 练习题 2020——2021学年沪粤版九年级物理上册（含答案）

15.1　电能与电功
题组1　电功及其影响因素　　　　　　　
1.电流做功的实质:电流做功的过程是把　　　　能转化为　　　　　　　能的过程,电流做了多少功就会消耗多少电能。?
2.[2020·江西]
给手机快速充电的过程,主要是将电能转化为　　　　能,过一会儿,充电器发烫,这是通过电流
　　　　的方式,增大了物体的内能。?
3.同学们猜想影响电流做功多少的因素有:用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间。如图1所示是小明实验小组的实验电路图。
图1
(1)此实验是根据　　　　　　　　来比较相同时间内电流做功多少的,L1、L2两只灯泡的规格应
　　　　(选填“相同”或“不同”)。?
(2)在图(a)电路中,L1、L2串联,主要是为了控制　　　　与通电时间相同,从而研究电流做功多少与　　　　的关系;在图(b)电路中,闭合开关,观察到灯L1比灯L2暗,电流表A1的示数小于电流表A2的示数,由此可以得到的结论是　?
　。?
题后反思
　　接在电路中的灯泡无论是串联还是并联,灯泡越亮,消耗电能越快,相同时间内电流做的功越多。
题组2　电功的计算　　　　
4.[2020·福建]
民航局规定:严禁乘客携带超过160
W·h的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌上标有“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。?
5.某LED灯发光的颜色与它两端的电压之间的关系如下表所示,小华用一个30
Ω的定值电阻R1与LED灯串联,接在电压为6
V的电源上,成功让LED灯发出了蓝光,如图2所示,则通过定值电阻R1的电流是　　　　A,LED灯工作1
h,消耗的电能是　　　　J。?
灯两端电压/V
2
2.4
3
发光的颜色
红
绿
蓝
图2
图3
6.如图3所示的电路,电源电压恒为3
V,闭合开关S,电流表A1的示数为0.5
A,A2的示数为0.3
A,通过电阻R2的电流是　　　　A,该电路的总电阻是　　　　Ω,在10
min内整个电路消耗的电能是　　　　J。?
7.有两个电路元件A和B,流过它们的电流与其两端电压的关系如图4甲所示,把它们串联在电源电压为3
V的电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时通过元件A的电流是　　　　A,元件B在1
min内所消耗的电能是　　　　J。?
图4
8.一个小灯泡的两端加2.5
V电压时通过的电流为0.3
A,则它通电2
min消耗的电能是(　　)
A.0.025
kW·h
B.2.5
kW·h
C.90
J
D.1.5
J
9.如图5所示电路中,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3
A;再闭合开关S2,电流表示数变化了0.4
A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比(　　)
图5
A.3∶4
B.4∶3
C.7∶3
D.4∶7
10.如图6所示电路中,电源电压恒为6
V,R1的阻值为50
Ω,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数为0.36
A。求:
(1)10
s内电流通过R1所做的功。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
(3)若电流表的量程为0~0.6
A,则滑动变阻器连入电路的最小阻值是多少。
图6
题后反思
计算串、并联电路电功的步骤:
(1)判断电路的连接方式(确定是串联还是并联)。
(2)根据串、并联电路的电流和电压规律,结合欧姆定律计算出对应的电流、电压值。
(3)根据公式W=UIt计算出消耗的电能或电功。
题组3　电能表　　　　
11.电能表是用来测量　　　　的仪表,如图7所示是小明家的电能表,当电路中只有一个电烤箱工作时,小明观察到该电能表的指示灯在6
min内闪烁了320次,则此电烤箱在这段时间内做功　　　　J。?
图7
12.小明家电能表上个月底的示数为,这个月底的示数如图8所示,可知他家本月消耗电能　　　　kW·h,本月电能表的转盘转了　　　　圈。?
图8
13.[2020·淮安]
如图9所示分别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,下列选项中正确的是
(　　)
图9
A.小英家家庭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,表示家庭电路消耗电能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
题后反思
(1)电能表表盘的前后两次示数之差,即为这段时间内用电器消耗的电能,注意表盘中数字栏最右边一位是小数位。
(2)单位换算关系:1度=1
kW·h=3.6×106
J。
【能力提升】
14.张薇发现手机电池上标有“电压3.7
V,容量3500
mA·h”的字样,则它充满电后存储的电能为　　　　J。该手机的待机电流为20
mA,则该手机最长待机时间为　　　　h。该手机可以在30
min内快速充电80%,则充电电流为　　　　A。?
15.一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出,某同学为了探究影响电流做功的因素,设计了如图10所示的实验,他通过此实验可以较形象地比较出电流做功的多少。
(1)他是通过　　　　　　　　　来比较电流在不同情况下做功多少的,此过程中把　　　　能转化为　　　　　能。?
(2)他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小,当滑片向左调节时,电流表和电压表的示数都变大,砝码被吊起的速度也变大了,这说明在相同时间内,?
　。?
图10　　　　　　　　　　
　　　　
　　
答案
1.电　其他形式
2.化学　做功
3.(1)灯泡的亮暗程度　不同
(2)电流　电压
在电压、通电时间相同时,电流越大,电流做功越多
4.0.108　能
[解析]
该笔记本电脑的电池铭牌上标有“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<160
W·h,
所以该笔记本电脑可以带上飞机。
5.0.1　1080　[解析]
已知电源电压U=6
V,由图表可知,让LED灯发出蓝光时,ULED=3
V,根据串联电路的电压特点可得,定值电阻R1两端的电压:U1=U-ULED=6
V-3
V=3
V;由欧姆定律可得,通过定值电阻R1的电流:I1===0.1
A;LED灯发出蓝光时,因串联电路的电流相等,则I1=ILED=0.1
A,LED灯工作1
h消耗的电能:W=ULEDILEDt=3
V×0.1
A×3600
s=1080
J。
6.0.2　
6　
900
[解析]
干路电流I=0.5
A,流过R1的电流为I1=0.3
A;由并联电路的电流关系知通过电阻R2的电流:I2=I-I1=0.5
A-0.3
A=0.2
A;该电路的总电阻:R===6
Ω;在10
min内整个电路消耗的电能:W=UIt=3
V×0.5
A×600
s=900
J。
7.0.2　24　[解析]
元件A和元件B串联,则通过它们的电流相等,U=UA+UB=3
V,由图甲可知,当I=0.2
A时,UA=1
V,UB=2
V,满足要求,所以通过元件A的电流为0.2
A,元件B消耗的电能:W=UBIt=2
V×0.2
A×60
s=24
J。
8.C　[解析]
电流做的功:W=UIt=2.5
V×0.3
A×2×60
s=90
J=2.5×10-5
kW·h,因为灯泡消耗的电能与电流通过灯泡做的功相等,所以灯泡消耗的电能也为90
J(或2.5×10-5
kW·h)。
9.A　[解析]
由图知,只闭合S1时,R1单独接入电路,电流表测R1中的电流,则I1=0.3
A;再闭合S2时,R1、R2并联,电流表测干路中的电流,两开关都闭合时,由于并联电路中各支路互不影响,所以通过R1的电流仍为I1=0.3
A,电流表示数变化了0.4
A,则说明通过R2的电流为I2=0.4
A。并联电路各支路两端的电压相等,即U1=U2,所以,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比:====。
10.(1)由电路图可知,R1与R2并联,U=UR1=UR2=6
V,
通过R1的电流:I1===0.12
A,
10
s内电流通过R1所做的功:
W=UR1I1t=6
V×0.12
A×10
s=7.2
J。
(2)电流表测量干路电流,则通过R2的电流:
I2=I-I1=0.36
A-0.12
A=0.24
A,
滑动变阻器接入电路的阻值:
R2'===25
Ω,
因为R2'=R2,所以滑动变阻器的最大阻值:
R2=2R2'=2×25
Ω=50
Ω。
(3)因为电流表的量程为0~0.6
A,
所以滑动变阻器支路的最大电流:
I2max=Imax-I1=0.6
A-0.12
A=0.48
A,
滑动变阻器连入电路的最小阻值:
R2min===12.5
Ω。
11.电功　3.6×105
[解析]
电能表是测量电功,即用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表;3200
imp/(kW·h)表示电路中每消耗1
kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,则指示灯闪烁320次时,电烤箱消耗的电能:W=
kW·h=0.1
kW·h=0.1×3.6×106
J=3.6×105
J。
12.100　6×104
13.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,A错误;小英家上月消耗的电能为5647.8
kW·h-5546.7
kW·h=101.1
kW·h,B错误;指示灯闪烁320次,电路中消耗的电能:W=
kW·h=0.2
kW·h,C错误;1600
imp/(kW·h)表示电路中每消耗1
kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,D正确。
14.4.662×104　175　5.6
[解析]
手机电池充满电后存储的电能:W=UIt=3.7
V×3500×10-3
A×3600
s=4.662×104
J。
该手机最长待机时间:t'===175
h。
由题意可得,30
min内的充电量(电荷量):Q'=3500
mA·h×80%=2800
mA·h,则充电电流:I″===5600
mA=5.6
A。
15.(1)比较砝码被提升的高度　电　机械
(2)电压越大,电流越大,电流做的功越多