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第十八章 电功率
第1 节 电能 电功
一、多选题
1.(2021·山东济南市·九年级期末)“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,
是近年来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,下列说法正确的是(
)
A.对充电宝充电时,充电宝相当于电路中的用电器
B.该品牌的充电宝在家庭电路中是可以正常工作的
C.电池容量表示的是该充电宝最大可以储存的电能
D.手机充电的过程,电能转化为手机电池的化学能
【答案】ABD
【详解】
A.对充电宝充电时,电能转化为化学能,充电宝相当于电路中的用电器,故A正确;
B.该品牌的充电宝输入电压范围为100~240V,在220V的家庭电路中可以正常工作,故B正确;
C.电池容量单位是mAh,与电能的单位J不能等价变换,故C错误;
D.手机充电的过程,电能转化为手机电池的化学能,故D正确。
故选ABD。
二、单选题
2.(2021·全国九年级专题练习)下列常见的现象中,能量转化的描述不正确的是( )
A.弯折铁丝——机械能转化为内能
B.保温瓶的瓶盖蹦起——内能转化为机械能
C.燃料燃烧——化学能转化为内能
D.干电池供电——电能转化为化学能
【答案】D
试卷第1页,总10页【详解】
A.弯折铁丝,铁丝的温度会升高,内能增大,这个过程中是弯折铁丝的机械能转化为内能,故A正确,
不符合题意;
B.保温瓶的瓶盖蹦起,是保温瓶内的水蒸气对瓶盖做功,那么水蒸气的内能减少,转化为瓶盖的机械能,
故B正确,不符合题意;
C.燃烧燃料,是燃料储存的化学能转化为内能,故C正确,不符合题意;
D.干电池供电,则将干电池储存的化学能转化为电能,故D错误,符合题意。
故选D。
3.(2020·黑龙江牡丹江市·九年级期末)关于电表的使用,下列说法不正确的是( )
A.电能表是测量电功的仪表
B.电流表测电流时必须串联在待测电路中
C.电压表测电压时需并联在待测电路的两端
D.电流表测电流时需使用较大量程,否则会损害电流表
【答案】D
【详解】
A.电能表是测量在一段时间内电流做功多少(或消耗电能多少)的仪表,故A正确,不符合题意;
B.电流表是测量电路中电流大小的仪表,使用时应将电流表串联在待测电路中,故B正确,不符合题意;
C.电压表是测量用电器两端电压的仪表,使用时应将电压表并联在待测电路的两端,故C正确,不符合
题意;
D.用电流表测电流时,若无法估计被测电流的大小,应采用试触法选取合适的量程,不一定用较大量程,
故D错误,符合题意。
故选D。
4.(2020·沙坪坝区·重庆一中九年级月考)下列关于电学知识说法正确的是( )
A.验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
B.金属导电时,电子定向移动的方向与电流方向相反
C.在电压一定时,电阻与电流成反比
D.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
【答案】B
【详解】
A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故A不正确;
B.物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,电子定向移动的方向与电流方向相反,故B正
试卷第2页,总10页确;
C.电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压、电流大小无关,故C不正确;
D.电能表是用来测量消耗电能多少的仪表,故D不正确。
故选B。
5.(2021·广东揭阳市·九年级期末)如图所示的用电器工作时主要将电能转化为机械能的是( )
A. 台灯
B. 电视机
C. 洗衣机
D. 电饭锅
【答案】C
【详解】
A.台灯工作时将电能转化为内能和光能,故A不符合题意;
B.电视机工作时主要把电能转化为光能和声能,故B不符合题意;
C.洗衣机是把电能转化为机械能的装置,故C符合题意;
D.电饭锅是把电能转化为内能的装置,故D不符合题意。
故选C。
6.(2021·河北秦皇岛市·九年级期末)图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说
法中正确的是( )
试卷第3页,总10页A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电2000kW·h
C.1 kW·h相当于3.6×105J
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5 kW·h
【答案】D
【详解】
A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B.由图可知,5月初电能表的示数W=1042.8kW·h,6月初电能表的示数W=1242.8kW·h,则该家庭在这
1 2
段时间内总共用电
W=W-W=1242.8kW·h-1042.8kW·h=200kW·h
2 1
故B错误;
C.电能表的计量单位是kW·h
1kW·h=3.6×106J
故C错误;
D.1200r/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转1200转,则该电能表转盘每转过600转,电
路消耗电能
W′= kW·h=0.5kW·h
故D正确。
故选D。
7.(2021·天津河西区·九年级期末)如图所示,电源电压相等,已知R > R > R > R ,开关均闭合后,在
1 2 3 4
相同的时间内,消耗电能最多的电阻是( )
A.R B. R C.R D.R
1 2 3 4
试卷第4页,总10页【答案】D
【详解】
根据左图可知,两电阻串联,根据右图可知,两电阻并联,串联电路两端电压等于各部分电压之和,并联
电路两端电压相等,由 可知,R 两端电压为电源电压,电阻最小,所以相同时间消耗电能最多,
4
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(2018·广东广州市·九年级期末)小明家的电能表,如图所示,当用电器消耗电能,转盘转过3圈(
)
A.说明了用电器消耗的电能为
B.说明了用电器消耗的电能为
C.此时,电能表的示数为
D.此时,电能表的示数为
【答案】B
【详解】
AB.3000r/kW·h表示用电器每消耗1kW·h的电能,转盘就转过3000r,则转动3r消耗的电能为
故A不符合题意,B符合题意;
CD.此时电能表的示数为
故CD不符合题意。
试卷第5页,总10页故选B。
三、填空题
9.(2021·海南九年级期末)如图所示是小新家的电能表,电能表此时的示数是________kW·h,当单独
打开某用电器工作5min,电能表转动60圈,则此时该用电器消耗的电能是________kW·h。
【答案】951.6 0.1
【详解】
[1]电能表示数最后一位为小数点后一位,单位为 ,所以此时电能表的示数为 。
[2]电能表消耗的电能
10.(2021·吉林长春市·东北师大附中九年级期末)“无人机”在拍摄调查,无人配送等方面具有广阔的
前景。某品牌“无人机”,由容量为5000 的锂电池供电。充电时,锂电池相当于电路中的
___________,无人机在飞行时将电能转化为___________能。
【答案】用电器 机械
【详解】
[1]用电器是将电能转化为其它形式能量的设备,给锂电池充电时,锂电池将电能转化为化学能,故锂电池
相当于电路中的用电器。
[2]机械能是物体动能和势能的总和。无人机在飞行时将电能转化为机械能。
四、实验题
11.(2021·扬州中学教育集团树人学校九年级月考)在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教
材上的活动“探究电功与哪些因素有关”,小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L 和L ,
1 2
连接电路如图所示。
试卷第6页,总10页(1)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,此图探究的是电功与______的关系;
(2)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L ”或“L ”)
1 2
【答案】灯泡的亮度 电压 L
1
【详解】
(1)[1][2]由电路图知,两灯串联在电路中,则通过两灯的电流相同,可以通过灯泡亮度来比较电流做功的
多少,灯泡亮度越亮,并联在两端的电压表的示数越大,即其两端的电压越大那么一定时间内电流做功的
多少与灯泡两端的电压有关,所以此图探究的是电功与电压的关系。
(2)[3]由题意知,两灯泡的电阻分别为
,
即
RP
1 2
即较高的是L 灯。
1
五、计算题
12.(2021·辽宁盘锦市·九年级期末)如图多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可
和欢迎。下图是某品牌养生壶简化电路图。其中R 、R 为电热丝,电阻不变。下表为其铭牌,其中高温档
1 2
的额定功率已模糊不清。
项目 参数
电源电压(V) 220
低温档功率(W) 220
试卷第7页,总10页中温档功率(W) 440
高温档功率(W)
容积(L) 2
(1)养生壶处于低温档工作时,30min消耗的电能;
(2)求R 的阻值;
1
(3)在标准大气压下,使用高温档将初温是45℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为75%,烧开一
壶水需要的时间。( )
【答案】(1)396000J;(2)110Ω; (3)700s
【详解】
(1)养生壶处于低温档工作时,30min消耗的电能为
(2)当开关S接A,S 断开时,两个电阻串联,电阻最大,根据公式 得此时功率最小,是低温档,
1
电阻的总电阻为
只闭合S 时,只有R 接入电路,此时是中温档,R 的电阻为
1 1 1
(3)当开关S接A,S 断开时,两个电阻串联,电阻最大,根据公式 得此时功率最小,是低温档,
1
试卷第8页,总10页电阻的总电阻为
R 的电阻为
2
R 的功率为
2
加热时的功率为
水吸收的热量为
烧开水消耗的电能为
烧开一壶水需要的时间为
答:(1)养生壶处于低温档工作时,30min消耗的电能为396000J。
(2)求R 的阻值为110Ω。
1
(3)烧开一壶水需要的时间为700s。
六、综合题
13.(2020·天津市滨海新区大港太平村中学九年级期中)阅读短文,并回答问题。
第四代电光源--LED
如图甲是时下较为流行的 LED手电筒和 LED吸顶灯,它们的主要部分是高亮度发光二极管,这种发光
二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、寿命长、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和
节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,
因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是 LED的元件实物及符号。
试卷第9页,总10页二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截
止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压为3V的LED接入电源电压
恒为4.5V的电路,闭合开关S,LED即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变LED两端的电压和电路中
电流,记录多组电压、电流值,可以得到电压表与电流表示数关系,如丁所示。
(1)LED灯主要由______(选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成;它之所以节能,被称为冷
光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯______(高/低);
(2)在图丙中,闭合S,滑动变阻器调至阻值为______Ω时,LED 灯刚好正常发光;断开 S,改变电源的
正负极后再闭合S,则LED______(能/不能)发光。
(3)某个家庭原来全部用白炽灯来照明,平均每月照明用电50kW·h,现全部改用LED灯。相同情况下可节
能约70%。已知每消耗1度电相当于排出1.1kg的二氧化碳,则改用LED灯后,这个家庭平均每月能减排
二氧化碳约______kg。
【答案】半导体 低 75 不能 38.5
【详解】
(1)[1][2]由材料可知:二极管是由半导体做成的器件;发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有
光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,所以,LED灯主要由半导体材料制成;因
为LED灯的电热转换损耗的能量较白炽灯低,所以被称为冷光源。
(2)[3]当LED灯正常发光时,滑动变阻器两端电压为
U′=U-U =4.5V-3V=1.5V
L
由图象知,LED正常发光时的电路电流为
I=I =20mA=0.02A
L
滑动变阻器接入电路的阻值为
试卷第10页,总10页R′= =75Ω
[4]闭合开关S,LED发光;断开S,改变电源的正负极后闭合S,LED由于具有单向导电性,所以电路处
于开路状态,LED不能发光。
(3)[5]全部改用LED灯后节约电能
ΔE=50kW·h×70%=35kW·h
可减排二氧化碳
Δm=ΔE×1kg/(kW·h)=35kW·h×1.1kg/kW·h=38.5kg
试卷第11页,总10页