18.1 电能 电功
一、单选题
1.(2022秋·广西来宾·九年级统考期末)如图所示的四种家用电器,其中有一用电器工作时主要能量转化形式与其他用电器不同的是( )
A.电熨斗
B.电饭煲
C.电风扇
D.电热水壶
2.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)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( )
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
3.(2022秋·广西防城港·九年级统考期末)用下述哪个物理量表示用电器耗电的多少?( )
A.电能 B.电阻 C.电压 D.电流
4.(2022秋·广西贵港·九年级统考期末)大山上次查看家中电能表示数为 本次查看时电能表示数如图所示。则下列说法正确的是( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为
B.电能表是测量电功率的仪表
C.家庭电路中电能表一般安装在总开关之后
D.若只让一个标有“220V,1000W”的电热水器正常工作20min,则电能表的转盘转1200转
5.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)安装在小亮家中的电能表如图所示,下列说法正确的是( )
A.小亮家已经消耗的电能为25086J
B.此电能表转盘每小时最多能转过3600转
C.此电能表的额定最大电流是20A
D.此电能表可以在4节干电池串联做电源的电路中使用
6.(2022秋·广西防城港·九年级统考期末)下列说法中正确的是
A.通电的时间越长,电流所做的功越多
B.通过用电器的电流越大,电流所做的功越多
C.用电器两端的电压越大,电流所做的功越多
D.电流做功越多,消耗的电能就越多
7.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)某品牌充电宝上标有“”字样,它表示该充电宝储存的最大电能,假设这些能量用于提升重物,它能将质量为50kg的中学生提升的高度最接近( )
A.0.5m B.5m C.50m D.500m
二、填空题
8.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)小红家的电能表写有3000r/kW·h,2月底和3月底的示数如图所示,则他家3月份共用电为 kW·h。若电能表在10min内转了300转,则用电器消耗的电能是 J。
9.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)将一只标有“220V 1000W”字样的电饭锅单独接入家庭电路中,在电饭锅连续工作的15min 内,电能表(如图所示)的转盘转动了500r,则此时电能表的示数为 kW·h,电饭锅消耗的电能为 kW·h。
10.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)某市民在自家楼顶上安装了总面积为70m2的固定式光伏电池板(如图所示),建立个人光伏发电站。1月份,该电站共发电300度,300度= J。已知该市的太阳能总辐射量如表所示,据此可知,上述光伏发电站正常工作一年的发电量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)3600度,将太阳能转换成电能的效率约为 (结果保留1位小数)。
表:××市的太阳能总辐射量(辐射量单位:106J/m2)
月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
辐射量 200 178 216 273 379 413 518 530 488 386 297 246
11.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)民航局规定:严禁乘客携带超过160W·h(瓦 时)的锂电池上飞机,某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V 10A·h”字样,充满电后,存储的电能为 kW·h,该笔记本电脑 (选填“能”或“不能”)带上飞机。
三、计算题
12.(2022秋·广西贵港·九年级统考期末)人体像热机一样,也需要消耗能量;假如一个成人跑步时身体消耗的能量为8.7×106J;
(1)这些能量相当于完全燃烧多少kg的标准煤(标准煤的热值为2.9×107J/kg)?
(2)这些能量如果全部由电水壶加热来提供,忽略能量损失,这些内能能把多少kg的水从温度为20℃加热至100℃?
(3)用电水壶加热这些水,会消耗多少度的电能?
13.(2022秋·广西百色·九年级期末)油电混合动力汽车是一种新型节能汽车。这种油电混合动力汽车的内燃机工作时,给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电,已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J,若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h,行驶过程中所受阻力大小为900N,动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%,内燃机消耗汽油2.5kg。(汽油的热值q油=4.6×107J/kg)求:
(1)2.5kg燃油完全燃烧放出的热量;
(2)该过程中汽车牵引力做的功;
(3)该油电混合动力汽车内燃机的效率。
14.(2022秋·广西南宁·九年级期末)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路如图。已知电源电压,电压表的量程为,定值电阻Ro的阻值为100Ω.气敏电阻阻值R与A的关系为。
(1)当通过气敏电阻的电流为0.05A时,此电路通电10s消耗多少电能
(2)通过计算,判断电压表示数为10V时气敏点阻R的阻值。
(3)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数,则更换后的定值电阻的阻值应为多大
空气质量指数A 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
参考答案:
1.C
【详解】A.图中的用电器是电熨斗,它工作时将电能转化为内能;
B.图中的用电器是电饭煲,它工作时将电能转化为内能;
C.图中的用电器是电风扇,它工作时将电能主要转化为机械能;
D.图中的用电器是电热水壶,它工作时将电能转化为内能。
综上所述,只有电风扇使用时能量转化的主要形式与其他用电器不同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.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W1=1042.8kW·h,6月初电能表的示数W2=1242.8kW·h,则该家庭在这段时间内总共用电
W=W2-W1=1242.8kW·h-1042.8kW·h=200kW·h
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。
3.A
【详解】A.电能是表示用电器消耗电能多少的物理量,故A符合题意;
B.电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,故B不符合题意;
C.电压是表示导体电压大小的物理量,故C不符合题意;
D.电流是表示电流强弱(单位时间通过导体横截面积电量多少)的物理量,故D不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.由题意可知,这段时间内消耗的电能为
故A错误;
B.电能表是测量消耗电能的仪表,故B错误;
C.家庭电路中,输电线进户后首先接到电能表上,之后依次是开关、保护设备、用电器和导线等,故C错误;
D.表示每消耗电能,电表转3600r,若只让一个标有“220V,1000W”的电热水器正常工作20min,则消耗的电能为
电能表的转盘转
故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.电能表示数的单位是kW·h,图示电能表表示小亮家已经消耗的电能为2508.6kW·h,故A错误;
B.3600r/(kW·h)表示此电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表的表盘转动3600转,故B错误;
C.20A表示电能表在平时工作时,允许通过的最大电流为20A,即电能表的额定最大电流为20A,故C正确;
D.4节干电池串联后总电压为
1.5V×4=6V
而电能表的工作电压为220V,所以此电能表不能在4节干电池串联做电源的电路中使用,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】根据电功公式W=UIt可知,电流做功的多少与导体两端的电压U、通过导体的电流I和通电时间t有关,其中一个因素变大时,电流所做的功不一定越多,故ABC错误;
电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能量的过程,电流做功越多,转化为其他形式能量越多,消耗的电能就越多,故D正确为答案.
点睛:在日常生活中,我们常说消耗了多少电能,而很少说电流做了多少功,其实这两种说法是等效的.
7.D
【详解】根据题意可得充电宝储存的电能
根据W=Gh可得,提升的高度为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 40 3.6×105
【详解】[1]小红家2月底电能表的示数为2138.2kW·h,3月底电能表的示数为2178.2kW·h。则3月份小红家消耗的电能为
W=2178.2kW·h-2138.2kW·h=40kW·h
[2] 电能表在10min内转了300转,则用电器消耗的电能为
9. 931.6 0.2
【详解】[1]如图,电能表的示数最后一位为小数,电能表的读数为。
[2]如图可知:用电器消耗电能,电能表转2500r,电能表的转盘转动了500r电饭锅消耗的电能
10. 1.08×109 大于 7.7%
【详解】[1][2][3]1月份,该电站共发电300度
一月得到的太阳辐射的能量为
该光伏发电站的光电转换效率为
二月的辐射量没有达到200×106J/m2;不计入总能量;该光伏发电站正常工作一年的得到的太阳的辐射能量为
正常情况下一年的发电量为
故大于3600度。
11. 0.108 能
【详解】[1][2]充满电后,存储的电能
W=UIt=10.8×10×10-3kW×1h=0.108kW·h
飞机上允许携带锂电池的电能
W最大=160W·h=0.16kW·h
W<W最大
该笔记本电脑能带上飞机。
12.(1)0.3kg;(2)25.9kg;(3)2.4度
【详解】解:(1)根据题意可知,煤完全燃烧放出的热量
由
可知,煤的质量
(2)根据题意可知,水吸收的热量
由
可知,水的质量
(3)消耗的电能为
答:(1)这些能量相当于完全燃烧0.3kg的标准煤;
(2)这些内能能把25.9kg的水从温度为20℃加热至100℃;
(3)用电水壶加热这些水,会消耗2.4度的电能。
13.(1)1.15×108J;(2)3.6×107J;(3)40%。
【详解】解:(1)燃油完全燃烧放出的热量为
(2)因为汽车匀速直线行驶,所以牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,所以牵引力大小为
通过的路程为
汽车行驶中牵引力所做的功为
(3)蓄电池增加的电能为
汽车内燃机的效率为
答:(1)该汽车此次行驶中,若燃油完全燃烧可放出1.15×108J热量;
(2)该汽车行驶中牵引力做功3.6×107J;
(3)该汽车内燃机的效率是40%。
14.(1)9J;(2)80Ω;(3)75Ω
【详解】解:(1)由题意可得,此电路通电10s消耗的电能是
(2)因串联电路中各处的电流相等,当电压表示数为10V时,电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压
则此时气敏电阻的阻值
(3)空气质量指数时,气敏电阻的阻值
由题意可知,此时电压表的示数,则气敏电阻两端的电压
此时电路中的电流
则更换后的定值电阻的阻值
答:(1)当通过气敏电阻的电流为0.05A时,此电路通电10s消耗的电能是9J;
(2)电压表示数为10V时,气敏点阻R的阻值是80Ω;
(3)更换后的定值电阻R'0的阻值应为75Ω。
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