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18.1 电能 电功
一、电能
1.电为我们的生活带来了光明和便利,请你说出生活中一个用电器的名称:______,它在工作时
将电能转化为______能。
【答案】电热水壶,内。
【详解】生活中见过的家庭常用用电器很多,比如电水壶、电灯、电风扇等等。
用电器工作的过程是电能转化为其它形式的能的过程,例如电热水壶把电能转化为内能;电灯把
电能转化为光能;电风扇把电能转化为机械能,等等。
2.电动车正常行驶时,蓄电池相当于电源;当电量不足,给电动车充电时,蓄电池相当于____
(以上两空均选填“用电器”或“电源”)。给蓄电池充电时电能转化为 _____能。
【答案】用电器,化学。
【详解】给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,转化为化学能,所以蓄电池相当于用电器。
3.如图所示,是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“脚踩”蓄电
池,“腰”挎照明灯,下列解释合理的是( )
A.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能
B.照明灯是将光能转化电能
C.光电池板是将光能转化为电能
D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能
【答案】C
【详解】A.风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动,把风能转化为电能,故A不符合题意;
B.照明灯消耗电能而发光,将电能转化为光能,故B不符合题意;
C.太阳能电池板是将光能转化为电能,为照明灯提供电能,故C符合题意;
D.蓄电池在夜晚放电时,将化学能转化为电能,故D不符合题意。
故选。C。二、电能的计量
4.用________测量电能或电功,电能表上的单位是________。电能表上
“220V”、“5A”、“3000r/kW·h”等字样,分别表示:电能表额定电压________;允许通过的最大
电流是5A;或者标注10(20)A是说这个电能表的标定电流为________,额定最大电流为20A;每消
耗一度电,电能表转盘转_________。
【答案】电能表,kW·h,220V,10A,3000转。
【详解】电能表是测量电路中消耗电能或电流做功多少的仪表。
电能表上的单位是kW·h,俗称“度”。
电能表上标注的“220V”,表示电能表额定电压为220V。
电能表上标注10(20)A是说这个电能表的标定(额定)电流为10A,短时间内允许通过的最大
额定电流为20A。
电能表上标注的“3000r/kW·h”表示没消耗1kW·h的电能,电能表转盘转动3000转。
5.如图是小明家电能表的某个时刻的表盘示意图,由此你能得到的正确信息是( )
A.“600revs/(kW•h)”是表示电能表上的转盘转1转消耗的电能是600千瓦时
B.小明家用了3145度电
C.“10(20)A”说明这个电能表的额定最大电流是10安
D.这是测量电功的仪表
【答案】D
【详解】A.600revs/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过600转,
故A错误;
B.电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW•h,由图可知,小明家电能表的读数
为314.5kW•h,即小明家用了314.5度电,故B错误;
C.10(20)A表示电能表的额定最大电流为20A,故C错误;
D.电能表是用来测量电功的仪表,故D正确。
故选D。6. 电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h”字样(imp表示闪烁次数)。将某电热器单独接在
该电能表上正常工作20min,电能表指示灯闪烁了320次。该电热器在上述时间内消耗的电能为_____
kW·h,合_______J。
【答案】0.1,3.6×105.
【解析】3200imp/kW·h表示电能表指示灯每闪烁1次,电路中消消的电能为
1
kW·h.
3200
用电器正常工作20min时指示灯闪烁320次,则用电器消耗电能为
1
W=320 × kW·h=0.1 kW·h=3.6 ×105J
3200
三、电功
7.电流做功的过程是将_______能转化为_______能的过程。且用电器消耗了多少能,电流就做
多少功。电流通过电灯做功,电能转化为______能;电流通过电炉时,电能转化为______能;电流通
过电风扇时,电能转化为______能。
【答案】电,其它形式,内能和光,内,机械。
【详解】根据电流做功的定义可知,其过程是将电能转化为其它形式能的过程。
电流通过灯泡做功,灯泡发光发热,因此是电能转化为内能和光能。
电流通过电炉时,电炉发热,因此是电能转化为内能。
电流通过电风扇时,电风扇转动,因此是电能转化为机械能。
8.近年来,新能源汽车越来越受到人们的青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电,
快速充电是以较大电流为汽车提供短时充电服务,若充电电压为380V,充电电流为200A,则充电时
每秒要消耗多少电能?
【答案】7.6×104J.
【详解】根据W=UIt可得,充电时每秒要消耗的电能为
W=UIt=380V×200A×1s=7.6×104J
答:充电时每秒要消耗7.6×104J的电能。
9.一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1000mA•h,它充满电后,大约存储的电能是( )
A.3.7J B.3.7×103J C.3.7kW•h D.1.3×104J
【答案】D
【详解】锂电池的容量1000mA•h=3600A×1s
储存的电能W=UIt=3.7V×3600A×1s=1.332×104J
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.在“探究影响电流做功的因素”实验中:
(1)甲和乙两个灯泡的电阻是____(选填“相同”或“不同”)的,通过观察小灯泡的_____
来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少。
(2)图(a)探究的是电功的大小与____________大小的关系。
(3)由实验(b)可以得出的结论是_____________________。
【答案】(1)不同,亮暗程度;(2)电流;(3)两灯串联时,通过灯泡的电流相等,电压越
高,电流做的功越多.
【详解】(1)在“探究影响电流做功的因素”实验中,应选电阻不同的两个灯泡。
因为灯泡工作的实质是将电能转化为光能和内能,因此灯泡越亮,灯泡消耗的电能越多,即电
流做的功越多,故可以通过灯泡的亮度反应电流做功的多少。
(2)a图为并联电路,即灯泡两端的电压和通电时间都相等,通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,
探究的是电功的大小与电流大小的关系。
(3)b图为串联电路,即通过两灯泡的电流和通电时间都相等,灯泡两端的电压越大,灯泡越
亮。
11.如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R 的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A 的示
1 1
数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;(2)1min内电流通过R 所做的功。
2
【答案】(1)3V;(2)36J
【详解】(1)如图,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A 测通过电阻R 的电流,R
1 1 1
两端电压为U=I R= U=I R=0.3A×10Ω=3V
1 1 1 1 1 1
因并联电路各支路两端电压相等,故电源电压为
U= U =3V
1
(2)R 两端电压为U= U =3V
2 2 1
通过R 的电流为I= I-I =0.5A-0.3A=0.2A
2 2 1
1min内电流通过R 所做的功为
2
W=U It=3V×0.2A×60s=36J
2 2 2
答:(1)电源电压为3V;
(2)1min内电流通过R 所做的功为36J。
2
12.某公司推出首款5G折叠屏MateX手机,手机的锂电池上面标有电压为3.7V,容量为
5000mA•h,则它充满电后存储的电能为 _____J,若该手机的使用时电流为500mA,则该手机最长使
用时间为 _____h。
【答案】6.66×104,10.
【详解】由题意可得,电池充满电后储存的电能
W=UIt=3.7V×5000×10﹣3A×3600s=6.66×104J
手机的使用电流I =500mA=0.5A
工
由W=UIt可知,该手机最长使用时间
13.在“探究影响电流做功多少的因素”活动中:
(1)根据____________,我们可以比较相同时间内电流做功的多少;(2)同学们设计了甲、乙两个电路,图甲电路是为了研究电流做功与________的关系,两灯L 和
1
L 的规格应__________(相同/不同)。实验结论为_________;
2
(3)经过讨论,认为图乙电路存在一个缺陷,请你说说问题可能在哪里?________。
【答案】(1)灯泡的亮度;(2)电压,不同,见解析;(3)见解析.
【详解】(1)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。
(2)研究电流做功与电压的关系时,就应该控制电路中的电流和通电时间相同,而两灯泡两端的
电压不同;研究电流做功与电流的关系时,就应该控制两灯泡两端的电压和通电时间相同,而通过两
灯泡的电流不同;由甲图可知电路中两只灯泡串联,控制了电流和通电时间相同,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;实验中电压表示数越大,灯泡越亮,由此得出结
论是:电流和通电时间一定时,电压越大,电流所做的功越多。
(3)图乙电路中干路上缺少滑动变阻器,无法进行多次测量,不能排除实验结论的偶然性。
14.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S 断开时,电流表示
1
数为0.2A;当开关S、S 都闭合时,电流表示数为0.5A。求:
1
(1)当开关S、S 都闭合时,通过R 的电流;
1 2
(2)R 的阻值;
2
(3)当开关S、S 都闭合时,通电1min电流通过R 做的功。
1 1
【答案】(1)0.3A;(2)20Ω;(3)72J
【详解】(1)当开关S闭合、S 断开时,电路为R 的简单电路,电流表测电路中的电流,R 的
1 1 1
两端电压等于电源电压,此时电路电流为I=0.2A;当开关S、S 都闭合时,两电阻并联,电流表测的
1 1
是干路电流,根据并联电路的电压特点可知,两电阻的两端电压都等于电源电压,此时通过R 的电流
1
等于I,根据并联电路的电流特点可得,通过R 的电流为
1 2I= I-I =0.5A-0.2A=0.3A
2 1
(2)根据欧姆定律可得,R 的阻值为
2
R===20Ω
2
(3)当开关S、S 都闭合时,通过R 的电流等于I,则通电1min电流通过R 做的功为
1 1 1 1
W=UI t=6V×0.2A×60s=72J
1 1
答:(1)当开关S、S 都闭合时,通过R 的电流为0.3A;
1 2
(2)R 的阻值为20Ω;
2
(3)当开关S、S 都闭合时,通电1min电流通过R 做的功为72J。
1 1
15.如图甲所示,电源电压恒定不变,R 的阻值为10Ω,图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图
1
像。当只闭合S、S 时,电压表示数为2V,通过小灯泡的电流为______A,电源电压为______V;当
1 2
只闭合S、S 时,电压表示数为4V,电路在1min内消耗的电能为______J。
2 3
【答案】0.6,8,384。
【详解】如电路图甲所示,当只闭合S、S 时,灯泡与R 串联,电压表测灯泡两端电压,电压表
1 2 1
示数为2V,如图乙所示,当小灯泡电压为2V时,通过电路的电流为0.6A。
串联电路中电流处处相等,则电阻R 两端的电压为
1
U=I R=0.6A×10Ω=6V
1 1 1
根据串联电路中电压规律,电路总电压等于各部分电压之和,故电源电压为
U= U + U=2V+6V=8V
L 1
如电路图甲所示,当只闭合S、S 时,灯泡与R 串联,电压表测灯泡两端电压,电压表示数为
2 3 2
4V,如图乙所示,当小灯泡电压为4V时,通过电路的电流为0.8A。电路在1min内消耗的电能为
W=UI t=8V×0.8A×60s=384J
2
16.(2023·湖南株洲·统考中考真题)给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是( )A.W=UIt B.W=I2Rt C. t D.W=Fs
【答案】A
【详解】给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是W=UIt=UQ,即等于电池上标有的电
压U与电池的容量Q之积。
W=I2Rt和W=t只适用于纯电阻电路,不适合给电动车充电电路;而W=Fs是计算机械功的公式。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17.(2022·四川自贡·中考真题)小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动
充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0,于是她关闭家中
其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过( )
A.120r B.200r C.300r D.1000r
【答案】C
【详解】给充电宝充满电消耗的电能
W=UIt=5V×60000×10−3A×3600s=1080000J=0.3 kW•h
1000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过1000转,则消耗0.3kW•h电
能,电能表转盘的实际转数
n=0.3kW•h×1000r/kW•h=300r
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
18.(2023·湖北宜昌·统考中考真题)某品牌电动汽车的电池容量为130Ah,额定电压为400V,
充电时它将电能转化为______能存储起来,充满电后它存储了______kW·h的能量。
【答案】化学,52。
【详解】给电动汽车的电池充电时要消耗电能,是将电能转化为化学能储存在电池以备使用。
充满电后它存储的电能为
W=UIt=400V×130Ah=5.2×104W•h=52 kW•h
19.(2023·湖北武汉·统考中考真题)我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标,为了实现上述目标,可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能
发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组,它的吊装如图所示,其核心部件是“水下大风
车”,将它安装在海底,可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题:
(1)3.3×1012千瓦时=________焦耳。
(2)涨潮或落潮期间,海水冲击位于海底的“水下大风车”,带动潮流能发电机发电,在这个过
程中______能转化为_______能。
【答案】(1)1.188×1019J;(2)机械能,电能。
【详解】电能的国际单位是焦耳,简称焦,符号是J,常用的电能单位还有千瓦时,符号为
kW•h,在日常生活中也叫做度,并且1kW•h=3.6×106J ,则通过换算可得
3.3×1012kW•h=3.3×1012×3.3×106J=1.188×1019J
在利用潮汐发电的过程中,能量的转化情况是海水的机械能传递给发电机,通过发电机转化为电
能,即机械能转化为电能。
20.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)如图所示是小李同学家上月初和月末的电能表盘示意图,
小李同学家电路干路中的电流不得超过______A,上月消耗的电能为______ kW•h。年发电量可达
1.5×109 kW•h的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电,投产发电后的银江水电站可满足______户小
李同学这样的家庭用电需求。
【答案】20,125,1.0×106
【详解】10(20A)表示电能表允许通过的最大电流为20A,因此小明家干路中的电流不得超过
20A。上月消耗的电能为
5713.4 kW•h-5588.4 kW•h=125 kW•h
小李同学家每年消耗的电能为
125 kW•h×12=1500 kW•h
投产发电后的银江水电站可以满足的家庭用电的户数为