2021学年第一节 电能获奖ppt课件

课时14.1  电能（练习）（解析版）

2021年九年级物理上册精品课堂设计（鲁教版五四制）

一、夯实基础

1.“千瓦时”是　   　（填物理量）的单位；小明家的电表如图所示，他把一个的“220V60W”电灯单独接入该家庭电路。灯正常工作了200s，当电灯消耗电能为1.2×104J时，电能表的转盘刚好转过　   　圈。

【答案】电能；10。

【解析】“千瓦时”是电能的单位；

电灯消耗电能W＝1.2×104JkW•h。

电能表盘上标有3000r/kW•h，所以此过程中电能表的转盘转动的圈数：n＝3000r/kW•hkW•h＝10r；

故答案为：电能；10。

2.某学校共有“220V 60W”的灯泡500盏，平均每天工作5h．这种灯泡正常工作电压为　   　V．如果改用40W的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮了，则该校一年（365天）可节约用电　   　度。

【答案】220；18250。

【解析】教室内日光灯正常工作的电压为220V；

照明灯泡每天5h，一年（365天）消耗的电能：

W照＝nP照t＝500×60×10﹣3kW×5h×365＝54750kW•h，

日光灯每天5h，一年（365天）消耗的电能：

W日＝nP日t＝500×40×10﹣3kW×5h×365＝36500kW•h，

该校一年可节约电能：

W节约＝W照﹣W日＝54750kW•h﹣36500kW•h＝18250kW•h。

故答案为：220；18250。

3.远距离输电时为了减少输电线上的电能损失，常采用　   　输电（选填“高压”或“低压”）．在家庭电路中，消耗的电能常用　   　表来测量。标有“220V 100W”的电视机正常工作1小时耗电　   　度。

【答案】高压；电能；0.1。

【解析】①当输出功率一定时，若提高电压，则由P＝IU可知，电流降低，从而使电线上电阻的损失的功率减小，进而减小电能的损失；

②电能表是用来测量用户消耗电能的；

③由P＝可得，电视机正常工作1小时消耗电能：W＝Pt＝0.1kW×1h＝0.1kW•h＝0.1度。

故答案为：高压；电能；0.1。

4.某充电宝铭牌上的参数如图：

（1）根据参数可知此充电宝输出的电流为　   　安，当它正常工作时，输出功率为　   　瓦。

（2）根据民航对充电宝的规定：①额定能量不超过100Wh可带上飞机。②额定能量超过100Wh，小于160Wh的经航空公司批准后可以带上飞机。③超过160Wh严禁携带。

上述规定中，“Wh”是物理量　   　的单位，请判断此充电宝　   　（选填“能”或“不能”）被带上飞机。

【答案】（1）2.4；12；（2）电功；能。

【解析】（1）根据铭牌上的参数可知，此充电宝输出的电流为2.4安；

当它正常工作时，输出电压为5V，则输出功率为：

P＝UI＝5V×2.4A＝12W。

（2）W是功率的单位，h是时间的单位，根据W＝Pt可知，上述规定中，“Wh”是物理量电功的单位；

该充电宝的标定电压是5V，容量为20000mAh，充满电时储存的电能：

W＝UIt＝5V×20000×10﹣3Ah＝100Wh，

因额定能量不超过100Wh可带上飞机，故此充电宝能被带上飞机。

故答案为：（1）2.4；12；（2）电功；能。

5.如图所示是某应急灯和它的铭牌，其中2500mAh是指电池所储存的　   　。当外部电路停电时应急灯开始工作，此时电池将　   　能转化为电能；每盏应急灯正常工作时的电流是　   　安培。

【答案】电荷量；化学；0.5。

【解析】（1）从2500mA•h的单位可知，是电流和时间的乘积，由Q＝It可知，2500mA•h是指电池所储存的电荷量；

（2）应急灯工作时，对外供电，消耗其中的化学能，转化为电能，所以，应急灯工作时是将化学能转化为电能；

（3）由表中数据可知，每盏应急灯的额定功率是3W，额定电压是6V，由P＝UI可知，每盏应急灯正常工作时的电流：I＝＝＝0.5A。

故答案为：电荷量；化学；0.5。

6.小刚将“220V 100W”的灯泡接在家庭电路上，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡，如图所示，他发现发光的灯丝晃动了，这是因为　   　；该灯正常工作1h消耗的电能是　   　J，能使标有“3000r/kW•h”字样电能表的转盘转过　   　圈，如将两个相同的灯泡串联在家庭电路中，则其中一只灯泡的实际功率是　   　（不考虑灯丝电阻的变化）。

【答案】磁场对通电导体有力的作用；3.6×105；300；25W。

【解析】（1）发光灯泡的灯丝中通过的是交流电流，灯丝在磁场中受力是变化的，所以发光灯泡的灯丝将晃动，说明了磁场对通电导体有力的作用；

（2）因为灯泡正常工作，所以灯泡的实际功率P＝P额＝100W＝0.1kW，

正常工作1h消耗的电能：

W＝Pt＝0.1kW×1h＝0.1kW•h＝0.1×3.6×106J＝3.6×105J；

电能表盘上标的“3000r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，

消耗1kW•h的电能，电能表转动的圈数：n＝3000r/kW•h×0.1kW•h＝300r；

（3）由P可得灯泡的电阻：R484Ω，

将两个相同的灯泡串联在家庭电路中，每个灯泡两端的电压U实220V＝110V，

灯泡的实际功率：P实25W。

故答案为：磁场对通电导体有力的作用；3.6×105；300；25W。

7.电开水器是为了满足较多人员饮用开水的需求而设计、开发的一种生产开水的饮水设备。某会议室杆买来一台电开水器，如图甲所示。下表为其部分技术参数，其中供水量是指电开水器正常加热1h能提供的开水的体积（水的初温为20℃）。该电热水器有加热档和保温挡，开水烧开后，电开水器会通过电磁继电器切换到保温状态。图乙是其内部简化的工作原理图，R1，R2都是阻值恒定的加热电阻，R3为阻值会随温度变化而变化的感温电阻。

（1）电开水器处于加热状态时，S应接　   　（选填1或2）控制电路中的感温电阻R3随温度的增高而　   　（选填增大或减小）

（2）下列关于电开水器的说法中，错误的是　   　

A、应选三孔插座

B、应先接通电源后再注水

C、不能将电开水器安装在潮湿的环境中

D、电开水器工作时，将电能转化为水的内能。

（3）电开水器中电阻R2的阻值为　   　Ω

（4）水烧开后，若无人接水，电开水器处于额定保温状态时可保持水温不变，则电开水器每分钟散失的热量为　   　J，此时流过加热电阻的电流I＝　   　A。

（5）若会议室内装有如图丙所示的电能表，则该会议室可供总功率为　   　W的用电器同时正常工作。若某次仅将上述电开水器接入电路中，当开启保温挡连续工作10min，发现该电能表的转盘恰好转过200转，则电源的实际电压为　   　V。

（6）某次将水箱装满20℃的水并使电开水器正常工作，将水加热到100℃沸腾时（中途不接水），共耗时21min。则该过程中电开水器的加热效率为　   　；这一效率　   　（选填大于、等于或小于）其提供规定供水量时的效率。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））

【答案】（1）2；增大；（2）B；（3）9.68；（4）72600；5.5；（5）2200；200；（6）80%；大于。

【解析】（1）由P＝UI，I得，P，观察电路图可知，当触点开关S接通1时，R1与R2串联接入电路，电阻最大，电源电压一定，由P可知，电路中的实际功率最小，是保温状态；

当触点开关S接通2时，只有R2接入电路，电阻最小，由P可知，电路中的实际功率最大，是加热状态；

开水烧开后，电开水器会通过电磁继电器切换到保温状态，即触点开关S接通2，所以控制电路中的感温电阻R3随温度的增高而增大，；

（2）①电开水器是家用电器，从安全用电的角度考虑，必须选用三孔插座，将用电器外壳接地，防止因用电器意外漏电发生触电事故；且不能将电开水器安装在潮湿的环境中，防止因潮湿而漏电，发生触电事故；故选项AC正确；

②为防止干烧，烧坏加热器，要先注水，再接通电源，故选项B错误，符合题意；

③电开水器工作时，消耗电能，水的温度升高，将电能转化为水的内能，故D正确，不符合题意。

（3）由表中数据可知，加热时的功率P加热＝5000W，

由P＝UI，I得，R29.68Ω；

（4）每分钟水散失的热量等于消耗的电能，即Q＝W，

由表中数据可知，保温时的功率P保温＝1210W，

则：Q＝W＝Pt＝1210W×60s＝72600J；

加热电阻与保温电阻串联，电路中的电流相等，

由P＝UI得：I5.5A；

（5）①由电能表的铭牌可知，U＝220V，平时允许流过电能表的最大电流I＝10A，

小林家里最多能够接入总电功率：P＝UI＝220V×10A＝2200W；

②“1200R/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转1200转，

电能表的转盘转200转消耗的电能：W′1kW•hkW•h＝600000J，

t＝10min＝600s

该用电器的电功率：P实1000W。

保温时的总电阻不变，由P可得，R，

即：，解得：U实＝200V；

（6）①电热水器装满水的体积：V＝15L＝1.5×10﹣2m3，

根据ρ可得，水的质量：m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1.5×10﹣2m3＝15kg，

水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×15kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×106J；

这段时间内电热水器共消耗的电能：W＝P加热t＝5000W×21×60s＝6.3×106J；

电热水器消耗电能产生的热量：Q＝W＝6.3×106J，

电热水器的效率：η100%100%＝80%。

②供水量为40L，V＝40L＝4×10﹣2m3，

根据ρ可得，水的质量：m＝ρ水V＝1×103kg/m3×4×10﹣2m3＝40kg，

水吸收的热量：

Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×107J；

1h内电热水器共消耗的电能：W＝Pt＝5000W×60×60s＝1.8×107J；

电热水器消耗电能产生的热量：Q＝W＝1.8×107J，

电热水器的效率：η100%74.7%。

80%＞74.7%，所以效率大于提供规定供水量时的效率。

故答案为：（1）2；增大；（2）B；（3）9.68；（4）72600；5.5；（5）2200；200；（6）80%；大于。

8.小明想测量电磁炉的效率，首先小明观察了家中的电能表，看到电能表的表盘如图所示，并且关闭了家中其他用电器，只把电磁炉接入电路中工作，把质量为3kg、初温为25℃的水刚好烧开，用时10min。电能表的示数变为。

已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），当时气压为标准大气压。求：

（1）这些水吸收的热量；

（2）电磁炉在烧水过程中的效率。

【解析】（1）标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣25℃）＝9.45×105J，

（2）根据题意，这个过程消耗的电能为：

W＝123.7 kW•h﹣123.4 kW•h＝0.3 kW•h＝0.3×3.6×106J＝1.08×106J；

（2）则电磁炉在烧水过程中的效率：

η100%＝87.5%。

答：（1）这些水吸收的热量为9.45×105J；（2）电磁炉在烧水过程中的效率为87.5%。

二、提升练习

1．（2021·辽宁中考真题）假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（  ）。

A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h；

B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h；

C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转；

D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变

【答案】A。

【解析】A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h

故A正确；

B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为

t=

则冰箱每天平均工作的时间为t'=5h

故B错误；

C．冰箱正常工作1min消耗的电能为W'=Pt''=0.2kW×h=

电能表的转盘转的圈数为n==2r

即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；

D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。故选A。

2．（2021·山东临沂市）下图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定可以测出灯泡（  ）。

A．正常发光时的电阻 B．实际电功率

C．消耗的电能 D．产生的热量

【答案】B。

【解析】A．电压表测小灯泡两端实际电压，电流表测流过小灯泡的实际电流。但小灯泡的电阻受温度影响，正常工作时的电阻不能由该电路测出，故A不符合题意；

B．小灯泡的实际功率，由该电路可以测出小灯泡的实际功率，故B符合题意；

C．小灯泡消耗的电能，要测出小灯泡消耗的电能，必须要测量小灯泡的通电的时间，该电路不能测出小灯泡消耗的电能，故C不符合题意；

D．要测小灯泡产生的热量，需要测量通电时间，该电路不能测出小灯泡产生的热量，故D不符合题意。故选B。

3．（2021·山东潍坊市）充电宝内部主要部件是锂电池，充电宝铭牌上标注了锂电池的电压和容量，民航局规定严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝乘机，则电压为3.7V、容量为下列数值的充电宝可以带上飞机的是（  ）。

A．10000mA·h B．40000mA·h C．50A·h D．30A·h

【答案】ABD。

【解析】由题意知，允许带上飞机的充电宝的最大容器

而10000mA·h=10A·h，40000mA·h=40A·h

故ABD符合题意，C不符合题意。故选ABD。

4．（2021·天津中考真题）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（  ）。

A．1.8×106J B．3.6×106J C．5.4×106J D．7.2×106J

【答案】B。

【解析】由图可知，电能表的铝盘每转过720转，消耗1kW·h电能，即3.6×106J电能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。

5．（2021·新疆中考真题）如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约为（  ）。

A．150 J B．120 J C．90J D．60J

【答案】B。

【解析】线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约

故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。

6．（2021·广西贵港市）如图所示的电能表的读数是______kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了______kW·h的电能。

【答案】201.8；。

【解析】[1]电能表的读数是201.8kW·h。

[2] 若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了

故此时用电器消耗了。

7．（2021·辽宁中考真题）如图是小军家的电能表，让“220V   1200W”的用电器单独正常工作5min，发现电能表的转盘转过200r，此用电器消耗的电能为______ J ， 电能表的示数变为______kW·h。每消耗1kW·h的电能，该电能表转盘转______r。

【答案】；2021.7；2000。

【解析】[1]此用电器的功率为1200W，正常工作5min消耗的电能为

W=Pt=1200W×5×60s=3.6×105J=0.1kW·h

[2]电能表原来示数为2021.6kW·h，此用电器单独工作5min消耗了0.1kW·h，则电能表的示数变为W'=2021.6kW·h+0.1kW·h=2021.7kW·h

[3]此用电器单独工作5min消耗了0.1kW·h，电能表的转盘转过200r，则电能表转速为n=；

即每消耗1kW·h的电能，该电能表转盘转过2000r。

8．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是______，此电能表允许接入用电器的最大总功率是______。

【答案】0.6；4400。

【解析】[1]电能表上标有，表示电能表转盘每转动3000圈，消耗的电能为，故在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是

[2]220V表示这个电能表要接在220V的电路中，10A表示电能允许通过的最大电流，20A表示电能表短时间内通过的最大电流，故此电能表允许接入用电器的最大总功率是

。

9．（2021·江苏泰州市）小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为________J。若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是_______秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了_______次。［c水=4.2×103J/(kg·℃)］

【答案】；189；315。

【解析】[1]水吸收的热量为

[2]加热这壶水需要的时间是

[3]消耗电能为W=0.105kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁次数

。

10．（2021·湖南衡阳市）李芳用家中的电能表表盘如图，她家新购置了一台用电器，她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致，于是她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，内电能表的转盘转了30转，则测得该用电器的电功率是______，已知她家原有用电器的总功率是，从电能表使用的角度考虑，她家的电路______（选填“能”或“不能”）接入该用电器。

【答案】；能。

【解析】[1]1min内该用电器消耗的电能

该用电器的功率

[2]由电能表的参数知，李芳家电路允许消耗的最大功率

Pmax=UI=220V×20A=4400W

接入该用电器后，家中用电器的总功率

P总=P+P原=600W+3000W=3600W<4400W

所以她家的电路能接入该用电器。

11．（2021·云南中考真题）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图甲所示。电源电压为12V，是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示，为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如下：

（1）求“调零”后变阻器接入电路的阻值；

（2）检测前工作10s消耗的电能；

（3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。

【答案】（1）20Ω；（2）2J；（3）酒驾。

【解析】（1）由甲图可知，两电阻串联，电流表测电流，当气体中的酒精浓度为0时，R1=100Ω，此时电路中的电流0.1A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，“调零”后变阻器接入电路的阻值

（2）检测前工作10s消耗的电能

（3）此时气敏电阻阻值为

由图可知，此时呼气酒精浓度为12×10-3mg/100mL，则血液酒精浓度为

M=12×10-3mg/100mL×2200=26.4mg/100mL

由表格可知属于酒驾。

答：（1）“调零”后变阻器接入电路的阻值20Ω；（2）检测前工作10s消耗的电能2J；（3）酒驾。