物理第1节 电能 电功精品习题

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一．基础过关（共3小题）
1．电流做功的实质：电流做功的过程，就是 电 能转化为 其他形式 能的过程。电流做了多少功，就消耗了多少 电能 。
研究表明：电流做功的多少与 用电器两端的电压 、 通过用电器的电流 、 通电时间 有关。进一步研究证明：电流通过用电器做的功与 用电器两端的电压 、 通过用电器的电流 、 通电时间 成正比，即电功W＝ UIt 。
【答案】电；其他形式；电能；用电器两端的电压；通过用电器的电流；通电时间；用电器两端的电压；通过用电器的电流；通电时间；UIt
【解答】解：根据电功概念可知，电流通过用电器时要做功，叫电功；电流做功的过程是将电能转化为其他形式能的过程；电流做了多少功，就消耗了多少电能；
电流做功的多少与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关，且电流通过用电器做的功与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间成正比，所以电功的计算公式为：W＝UIt。
故答案为：电；其他形式；电能；用电器两端的电压；通过用电器的电流；通电时间；用电器两端的电压；通过用电器的电流；通电时间；UIt。
2．测量用电器消耗电能的仪表叫 电能表 ，又称 电度表 。计算家里用电多少时，电能表计数器上先后两次 示数之差 就是这段时间内消耗的电能。
【答案】电能表；电度表；示数之差
【解答】解：测量用电器消耗电能的仪表叫电能表，又叫做电度表；
家里消耗的电能等于电能表计数器上先后两次示数之差。
故答案为：电能表；电度表；示数之差。
3．电能的单位：在国际单位制中是 焦耳 ，简称 焦 ，符号用 J 表示，而在日常生活中常用 千瓦时 ，符号为 kW•h ，俗称 度 。换算关系：1kW•h＝ 3.6×106 J。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
电能的单位：在国际单位制中是焦耳，简称焦，符号用J表示，而在日常生活中常用千瓦时，符号为kW•h，俗称度。
换算关系：1kW•h＝3.6×106J。
故答案为：焦耳；焦；J；千瓦时；kW•h；度；3.6×106。
二．过关检测（共15小题）
4．常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是（ ）
A．电流表B．电压表C．电能表D．验电器
【答案】C
【解答】解：A、电流表是测电流大小的仪表，不符合题意；
B、电压表测量电压大小，不符合题意；
C、电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能（即电流做功）的仪表，符合题意；
D、验电器是用来检验物体是否带电的仪器，不符合题意。
故选：C。
5．下列四种家庭常用的用电器中，工作时能量转化的主要形式和其他用电器不同的是（ ）
A．电熨斗B．电风扇C．电饭煲D．电水壶
【答案】B
【解答】解：A、电熨斗工作时，把电能转化成热能，故该选项不符合题意；
B、电风扇工作时，把电能转化成机械能，故该选项符合题意；
C、电饭煲工作时，把电能转化成热能，故该选项不符合题意；
D、电水壶工作时，把电能转化成热能，故该选项不符合题意。
故选：B。
6．某家用电能表的有关参数如图所示，可知（ ）
A．该电能表上用电器的总功率不能超过2.2kW
B．该电能表上用电器的总功率不能超过8.8kW
C．该电能表的转盘每小时最多转3000r
D．该电能表的读数为3021kW•h
【答案】B
【解答】解：AB、电能表的表盘上，“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用，10（40）A中“40A”是指平时工作允许通过的最大电流，该电能表上用电器的最大总功率P＝UI＝220V×40A＝8800W＝8.8kW，故A错误、B正确；
CD、电能表上“3000r/（kW•h）”表示电路中的用电器每消耗1kW•h（即1度）的电能，电能表的转盘转3000r，但所用时间不一定为1h，故C错误；
电能表的表盘上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h，据此可知该电能表的读数为302.1kW•h，故D错误。
故选：B。
7．关于电功，下列说法正确的是（ ）
A．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能
B．电能只有转化为机械能才算电流做功
C．通过导体的电流越大，电流做的功一定越多
D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能
【答案】D
【解答】解：
A、电流通过电灯做功时，电能转化为光能和内能，故A错；
B、电能只有转化内能、光能、化学能，都叫电流做功，故B错；
C、通过导体电流做的功与导体两端的电压、电流和通电时间都有关，故C错；
D、电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能转化为多少其它的能，故D正确。
故选：D。
8．甲、乙两导体的电阻之比为R1：R2＝1：2，分别接在不同的电路中，测出通过它们的电流之比为4：1，则在相同的时间内电流经过甲、乙两导体所做的功之比为（ ）
A．1：2B．4：1C．8：1D．1：8
【答案】C
【解答】解：∵R1：R2＝1：2，I1：I2＝4：1，t1＝t2，
∴根据W＝I2Rt可得，电流经过甲、乙两导体所做的功之比：
＝＝××＝（）2××＝。
故选：C。
9．如图所示，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，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．通过A、B的电流IA＞IB
B．导体的电阻RA＞RB
C．导体两端的电压UA＝UB
D．电流通过A、B所做的功是WA＜WB
【答案】D
【解答】解：
A、由图知，两导体A、B串联在电路中，由串联电路的电流特点可知IA＝IB，故A错误；
B、导体A、B材料和长度相同，A比B的横截面积大，所以A的电阻小于B，即RA＜RB，故B错误；
C、通过两电阻的电流相等，RA＜RB，由U＝IR可知UA＜UB，故C错误；
D、通过两电阻的电流和通电时间都相等，UA＜UB，由W＝UIt可知，电流通过A、B所做的功是WA＜WB，故D正确。
故选：D。
10．甲、乙两盏电灯，已知R甲＜R乙，将它们串联后接在电源上，在相同时间内，它们消耗的电能（ ）
A．W甲＞W乙B．W甲＜W乙C．W甲＝W乙D．无法判断
【答案】B
【解答】解：两盏电灯串联联接在某电源上时，通过它们的电流相等，甲灯的电阻小，工作相同的时间，由W＝UIt＝I2Rt可知，乙灯消耗的电能多，即W甲＜W乙，故B正确。
故选：B。
11．下列关于电吹风的讨论正确的是（ ）
A．电吹风吹“冷风”时，机械能转化为电能
B．电吹风吹“热风”时，电能转化为内能和机械能
C．电吹风的手柄都是用导体制成的
D．电吹风的电热丝是由熔点较低的材料制成的
【答案】B
【解答】解：A、电吹风吹“冷风”时，是电热丝不通电，只有电动机工作，而电动机是将电能转化机械能的；该项说法错误，不符合题意。
B、电吹风吹“热风”时，是电热丝和电动机都工作，而电动机是将电能转化机械能，而电热丝是将电能转化内能的，所以电吹风吹“热风”时，电能转化为内能和机械能。则该项说法正确，符合题意。
C、为了防止任何触电事故的发生，电吹风的手柄应使用绝缘体制成，不能用导体制成的。则该项说法错误，不符合题意。
D、电吹风的电热丝是利用电流的热效应工作，目的为了加热空气，不能在高温下烧断而停止加热，所以不能用熔点较低的材料制成。该项说法错误，不符合题意。
故选：B。
12．电流通过一用电器（如旋转灯），在1s内产生的内能是150J，光能是100J，机械能是50J，则电流做功为（ ）
A．100JB．150JC．250JD．300J
【答案】D
【解答】解：在这里是电能转化成内能光能和机械能，从能量守恒角度来看电流做的功等于产生的“内能150J、光能100J、机械能50J”之和，
所以电流做功为300J。
故选：D。
13．一天小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路，小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电 500 kW•h，为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为前为IC卡电能表充值。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
已知每度电的电费是0.6元，则300元电费可用电W＝＝500kW•h；
此时电能表的示数为，
则为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为518.0+500＝1018.0前为IC卡电能表充值，这种电能表是倒计数的，故应为1018.0
故答案为：500；1018.0。
14．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 0.1 kW•h，合 3.6×105 焦耳。
【答案】0.1；3.6×105。
【解答】解：3200imp/（kW•h）表示电能表指示灯每闪烁1次，电路中消耗kW•h的电能，
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：
W＝320×kW•h＝0.1kW•h＝3.6×105J。
故答案为：0.1；3.6×105。
15．手机、数码相机等电器中都使用可充电电池，电池上所标的“电压”和“容量”是两个主要参数。容量的单位通常为“毫安时”（mA•h）．某种可充电电池所标的电压是3.6V，容量为500mA•h，则该电池充一次电要消耗的电能是 6480 J．1kW•h电能可供这种电池充电 555 次（不计充电过程中能量损失）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：电池的容量Q＝500mA•h＝0.5×3600A•s＝1800C，
该电池充一次电所消耗的电能：
W＝UIt＝UQ＝3.6V×1800C＝6480J；
1kW•h＝3.6×106J，
1kW•h的电能可供这种电池充电次数：
n＝≈555次；
故答案为：6480；555。
16．如图所示电路，电源电压不变，R1＝30Ω．当S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.1A；当S1和S2都闭合时，电流表的示数为0.4A，在1min内电流通过R1与R2做功之比W1：W2＝ 3：1 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：当S1闭合、S2断开时，通过R2的电流为I2＝0.1A；当S1和S2都闭合时，
通过电阻R1的电流为I1＝I﹣I2＝0.4A﹣0.1A＝0.3A；电源电压U＝I1R1＝0.3A×30Ω＝9V；
电阻R2＝＝＝90Ω；
在1min内电流通过R1与R2做功之比W1：W2＝＝＝。
故答案为：3：1。
17．利用如图甲所示的电路可以验证电功与电流的关系。
（1）图中两只灯泡的连接方式是 并 联，它们工作时的电阻要 不同 （相同/不同）。
（2）本实验是通过观察 电流表示数 来判断电流做功多少的，小明正确操作，验证了实验的结论。支持该结论的实验现象是 电压相等，电流越大，灯泡越亮 。
（3）若要验证电功与电压的关系，请你在图乙虚线框内两出实验的电路图。
【答案】（1）并；不同；（2）电流表示数；电压相等，电流越大，灯泡越亮；（3）见解析
【解答】解：
（1）由图示电路图，两灯泡并联连接，它们是并联的；电流做功与电压、电流和通电时间有关；根据并联电路的电压特点知，两灯的电压相等，所以此实验是探究功与电流的关系，应控制电压相同而电流不同，两并联灯泡的电阻应该不同；
（2）在电压和通电时间相同时，电流越大，电流做功越多，所以实验中是通过观察通过两灯的电流来判断电流做功的多少的；
如果电流表示数较大的支路灯泡较亮，则可以验证实验结论；
（3）“探究电流做功多少与电压大小是否有关”，应控制电流与通电时间相等而电压不同，可以把两规格不同的灯泡串联，实验电路图如图所示：
。
故答案为：（1）并；不同；（2）电流表示数；电压相等，电流越大，灯泡越亮；（3）见解析。
18．在图所示的电路中，已知R1＝5Ω，R2＝15Ω。闭合开关后，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）通电100s，整个电路消耗的电能。
【答案】（1）电源电压3V；
（2）通电100s，整个电路消耗的电能240J。
【解答】解：（1）闭合开关，两个定值电阻的并联，电流表测通过R1的电流，电源电压U＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V；
（2）电阻R2所在支路电流为I2＝＝＝0.2A，
根据并联电路电流的特点可知干路电流I＝I1+I2＝0.6A+0.2A＝0.8A，
通电100s，整个电路消耗的电能W＝UIt＝3V×0.8A×100s＝240J。
答：（1）电源电压3V；
（2）通电100s，整个电路消耗的电能240J。
三．能力提升（共1小题）
19．如图（甲）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”（示波器的接入不影响电路）．光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送产品时，示波器显示的电压随时间变化的图象如图（乙）所示。请回答下列问题：
已知计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40Ω，求：
（1）光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大？
（2）光敏电阻1h消耗的电能为多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图象乙可知，有光照射时，光敏电阻两端电压U1＝2V，
此时R2两端电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
电路电流I＝I2＝＝＝0.1A，
所以此时光敏电阻阻值：
R1＝＝＝20Ω；
没有光照射时，R1电阻较大，电压也变大，U′1＝4V，
由串联电路特点，U′2＝U﹣U′1＝6V﹣4V＝2V，
电路电流I′＝＝＝0.05A，
I′1＝I′2＝0.05A，
R′1＝＝＝80Ω；
（2）由图乙所示图象可知，一个周期内，有光照射的时间为0.4s，无光照射的时间是0.2s，一个周期0.6s内通过一个产品，
则在1h通过的产品个数，n＝＝6000
光敏电阻消耗的电能：W＝n（+）＝6000×[+]＝720J。
答：（1）光敏电阻在有光照状态下的电阻是20Ω；没有光照的状态下电阻是80Ω；
（2）工作1h光敏电阻消耗的电能是720J。