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1、18.1电能 电功 同步练习一、选择题1电能表是用来测量( )A用电时间 B用电器在1s内电流做功多少 C用电器消耗电能多少 D通过用电器电流大小答案:C解析:电能表是用来测量电路中一段时间内消耗电能多少的仪表,即测量电功的。用电电器1s内电流做功的多少是下一节所学的电功率。2下列用电器是利用电流做功获得机械能的是( )A电灯 B电热水器 C电饭锅 D电风扇答案:D解析:电流做功的过程是把电能转化为其它形式能的过程,不同的用电器转化成不同形式的能量。如本题中的电灯是把电能转化为内能和光能;电热水器和电饭锅是把电能转化为内能;电风扇主要是把电能转化为机械能。3电流通过一台电动机时产生的热量是12
2、00J,产生的动能是3600J,则电流做功至少为( )A 1200J B4800J C3600J D2400J 答案:B解析:电流做功的过程是把电能转化为其它形式的能,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。本题中的电动机工作时把电能转化为内能和机械能,产生的热量和动能都是由电能转化而来的,所以电流至少做的功就是它们的总和。4下列关于电功的说法中正确的是( )A电流通过用电器时,只有把电能转化为机械能进才做功B电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻C加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多D电流做功的过程,实际上是把其他形式的能转
3、化为电能的过程答案:C解析:这是对电功概念的辨析。电功就是电流做功,各种用电器做功时就是把电能转化为其他形式的能,如电饭锅是把电能转化为热能,电动机把电能转化为机械能。电功的大小与导体两端的电压、电流和通电时间有关,与电阻无关。电流做功的过程就是把电能转化为其他形式能的过程。5如图1,导体A、B是由同种材料做成的,A和B长度相等,但A比B的横截面积大,当S闭合后,在相同时间内,下列叙述正确的是( )A电流通过A、B所做的功是WAWB B电流通过A、B所做的功是WAWBC因为它们串联,电流相等,所以电流通过A、B所做的功是WA=WB D因为它们两端电压大小不等,无法比较电流通过A、B所做功的大小
4、 答案:B解析:本题考查了影响电流做功大小的因素及电阻大小与横截面积的关系。电流做功的大小可以利用W=UIt来判断,导体两端的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长,电流做功越多。这两个导体材料、长度相等,但横截面积A比B大,所以导体A的电阻比B的小,串联电路中它们的电流相等,所以导体A比B的两端电压小。在相同时间内,电流通过A、B所做的功是WAWB。6下列做法中不符合节约用电原则的是( )A离开房间时随手关灯 B使用空调时不关闭门窗C使用电子高效节能灯 D使用冰箱时尽量少开冰箱门答案:B解析:在了解了1kWh的电能的作用时,初步了解节约用电的重要性,注意物理与生活的紧密联系。使用空调时不关闭
5、门窗,会使空调持续工作,浪费电能。7两个定值电阻R1、R2分别接入各自的电源使用时,通过各个电阻的电流I1=I2,如图2所示,已知R1=2R2,当通电时间相等时每个电阻消耗电能W1、W2,则( )AW1=2W2 BW1=4W2 CW1=W2 DW1W2答案:A解析:本题是考查了电功与电压的关系,电流做功的大小与电压、电流和通电时间有关。两个电阻通过的电流相等,根据欧姆定律可知,R1两端电压是R2两端电压的2倍,即U1=2U2。根据W=UIt,电流做功W1=2W2。8小明家中的电能表如图3所示,下列说法中不正确的是( )A每消耗1kWh电能,电能表的转盘转了2500转B电能表的额定电压为220V
6、,允许通过的最大电流为10AC小明家中“220V 7A”的电烤炉和“220V 5A”的电热壶可以同时正常工作D电能表读数的单位是kWh答案:C解析:电能表的表盘上各个部分的意义:kWh是指电能表读数的单位是kWh;220V是指电能表适用的工作电压为220V;10A是指电能表的额定最大电流为10A,电能表工作时的电流不应超过此值;50Hz是指交流电的频率为50Hz;2500R/(kWh)是指电路中每消耗1kWh的电能,电能的转盘转2500转。9有两个电阻,R1R2,采用下列几种方式分别接到电压为U的电源上,在相同时间内电流做功最少的连接方式是( )AR1、R2并联 BR1、R2串联 C只接入R1
7、 D只接入R2 答案:A解析:电流做功的大小与导体两端的电压高低、电流的大小和通电时间长短有关,可以根据W=UIt来判断。这几种情况下电源电压均为U,只要判断它们的电流大小即可,根据欧姆定律,电流与电阻是成反比的。导体并联时总电阻最小,通过它们的电流最大,所以并联时相同时间内电流做功最多。10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,在t时间内电流做功仍为W的是( )A把此电炉丝接到电压为的电源上,时间为tB把电炉丝的电流减小为,时间为tC把电炉丝长度去掉一半接到电压为U的电源上,时间为2tD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
8、析:电功的大小与电压、电流和通电时间有关,可以利用W=UIt来判断,结合欧姆定律还查把此公式变形为,本题考查是的是电路的变化对电功的影响。把电炉丝接到的电源两端,根据可知,相同时间内电流做功为原来的四分之一。B选项中根据可知,电功为原来的四分之一。C选项中电阻为原来的一半,时间为原来2倍,根据公式,电功为原来的4倍。D选项中电阻为原来一半,电压为原来一半,根据公式可知,电流做与原来相同。11为了估算家中的石英钟使用一节新的5号干电池能工作多少天,石英钟上标有“15V 1mA”的字样。小明同学将阻值为1的小电珠连接在一节新的同种电池上进行了放电实验,结果他发现累计放电96min后电池基本失效。若
9、电池在工作过程中电压保持15V不变,则根据他的实验,估算出该石英钟使用这种新的5号电池连续工作的时间最接近于( )A2 400天 B360天 C100天 D40天答案:C解析:因为石英钟工作时的电流很小,所以一节干电池可以工作很长时间,所以直接测量工作时间太长。不方便用实验的方法直接测量,所以可以利用储存的电能和放电的电流来计算放电时间。利用了等效的方法,电池蓄存的电能是不变的,可以把它转化为其它用电器,使测量时间变短便于测量。对于石英钟,由W=UIt得二、填空题12电能表是测量_的仪表,如图4所示是电能表的表盘,其额定电压为_V,允许通过的最大电流为_A。某同学家电能表上月10日和本月10日
10、的示数如图5所示,他家一个月用电_kWh,合_J。若只使用一台电视机,测得该表内水平转盘在12min内转动60r,则电视机消耗的电能是_kWh,通过该电视机的电流为_A。答案:电能(电功) 220V 10A 1046 kWh 38108J 002 kWh 045A解析:电能表是用来测量电路中消耗电能或电功的仪表,它的读数是由两部分组成,上个月月底的读数和这个月月底的读数,这两个差值就是本月消耗的电能。根据电能表可以知道:其额定电压为220V,允许通过的最大电流为10A。根据电能表上的参数“3000r/(kWh)”可知,每消耗1kWh的电能表表盘转3000转,所以由W=UIt可得13小明在家玩爸
11、爸的手机,打开后盖有一块电池上面的标志如图6所示。由此可知该手机的工作电压是_V,此充电电池所充满电所能储存的电能为_J。答案:36 93312解析:充电电池的铭牌含义:电压是指放电时的电压;容量从单位上可以看出是电流与时间的乘积;充电限制电压是指充电时的最高电压不得超过的值。根据放电电压(U)和容量(It)可以算出电能。电池的容量是充电电池的一个重要参数,在电压一定时,它反应了其储存电能的多少,它的数值越大,储存的电能越多,手机的待机时间越长。14为了搞好城市建设,南京市在市区各交叉路口相继安装了交通红、绿灯和电子警察监控系统。如图7所示某一路口的红、绿灯设施。已知三只灯泡均标有“220V0
12、455A”字样,这三只灯是_联的,该设施正常工作一天(24h)将消耗_kWh的电能。答案:并 24解析:物理与生活联系紧密的,路口的红、绿灯工作时红灯、绿灯和黄灯不是同时亮的,某一时刻只能是其中的一盏亮,只有在绿灯亮时行人和车辆才能通过。红、黄、绿灯中的三个灯都是独立工作的,所以可以判断它们之间是并联,并且某时刻这三个灯只可能是其中的一盏灯亮,所以此红绿灯可以认为是一只灯工作24h。15在夏季雨天的一次闪电中,若带电云层与地面间电压为3109V时发生雷击,放电电流为5106A,放电时间为410-6s,则释放了_J的电能。若这些电能全部转化为内能,这相当于质量为_kg的煤完全燃烧释放的能量。(q
13、煤=3107J/kg)答案:61010 2000解析:每次闪电释放的能量是很大,通过计算发现,一次闪电释放相当于2000t煤完全燃烧释放的能量,现在闪电的能量还无法储存,如果能储存,这将是一个很大的资源。闪电放电时的电压、电流和放电时间,就可以求出第次闪电所放出的电能。W=UIt=3109V5106A410-6s=61010JW=Q放=61010J三、实验探究题16在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中,同学们设计了如图8甲、乙、丙三个电路。(1)实验中我们通过比较_灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少。(2)利用图甲可以研究电流做功多少与_的关系。经过讨论,同学们认为图乙电路存在一个缺陷,其缺陷在于_。(3)在乙图的实验中,当灯L1的电阻大于灯L2的电阻时,实验中发现电压表V1的示数始终大于V2的示数,根据此现象可以得出的初步结论是_。(4)某同学想利用丙图来研究电流做功与电压的关系,通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压,他设计的实验方案中存在什么问题?_答案:(1)灯泡的亮度 (2)电流大小 无法控制灯两端的电压,利用利用滑动变阻器保护电路 (3)在电流和通电时间相同时,导体两端电压越高,电流做功越多 (4)灯泡两端电压改变时,通过灯泡的电流也发生了变化,没有利用控制变量的物理方法解析:电流