北京课改版物理九年级全册《11.1 电功和电能》同步练习2
一 、单选题(本大题共11小题,共33分)
1.(3分)现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是
A. 用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B. 发电站把电能转化为其它形式的能
C. 电功和电能的单位都是瓦特
D. 电功和电能是同一个物理量
2.(3分)两台电动机,其功率之比为,做功时间之比为,则消耗的电能之比为
A. B. C. D.
3.(3分)小强同学对观察到的一些生活中的现象做了以下解释,其中正确的是
A. 泉州昼夜温差比三明小,是由于水的比热容比泥土、砂石的小
B. 小明站在匀速上升的自动扶梯上,小明的动能不变,势能增大
C. 电动机工作时把机械能转化为电能
D. 消防车继续向火已经被扑灭的油罐喷水,是利用做功的方式来减少油罐的内能
4.(3分)在国际单位制中,电能的单位是
A. 帕斯卡 B. 牛顿 C. 焦耳 D. 伏特
5.(3分)有几位同学讨论“电能”和“电功”时,有以下几种说法,你认为正确的是
A. 电流表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表
B. “电能”和“电功”的单位相同,所以两者没有区别
C. 电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
D. 火力发电厂把电能转化成燃料的化学能
6.(3分)如图所示的用电器中,工作时将电能转化为机械能的是
A. 电烙铁
B. 电风扇
C. 电熨斗
D. 电水壶
7.(3分)节能灯工作时几乎不发热,而一盏60W白炽灯工作时,热到烫手。一盏10W节能灯的发光亮度与一盏60W白炽灯的发光亮度相当,则60W白炽灯的发光效率大约是( )。
A. 90% B. 83% C. 42% D. 17%
8.(3分)如图电路,恒流电源输出电流大小不变,电流表示数为,电压表的示数为,电路总电阻为,电路消耗的总功率为,下列关系图线中,可能正确的是
A. B.
C. D.
9.(3分)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是
A. 家庭电路中,各个元器件的顺序是进户线、总开关、电能表、熔断器、用电器
B. 家庭电路中,各用电器之间是并联的,用电能表测量用电器消耗电能的多少
C. 控制灯具的开关装在火线或零线上,都能确保开关断开时灯具不带电
D. 有金属外壳的用电器不使用三孔插座也能安全工作
10.(3分)下列家用电器正常工作消耗电能最多的是
A. 电饭煲 B. 电热毯 C. 电视机 D. 电风扇
11.(3分)如图是体重自动测试仪的工作原理,下列有关它的说法中正确的是
A. 体重越大,体重示数计的示数越小
B. 体重示数计是用电压表改装成的
C. 体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D. 体重测试仪所测体重越大,相同时间内电路消耗电能越多
二 、填空题(本大题共7小题,共28分)
12.(4分)电源给用电器供电时,是把电能转化为其它形式的能,例如电视机正常工作时主要是将电能转化为______ 能和______ 能,电风扇正常工作时主要是将电能转化为______能,电饭锅正常工作时主要是将电能转化为______能。
13.(4分)_______度_______。
14.(4分)请用所学的关于物质物理属性方面的知识填空:
A.用铜钥匙和玻璃相互刻画,发现铜钥匙留下刻痕,划玻璃的刀头部装上一粒金刚石,能够很容易将玻璃切开;
B.暖手宝的内部装水;
C.银首饰上的银花是用很细的银丝编制而成的,银锭可以拉成很细的银丝;
D.用银做精密电器中电线的线芯;
中铜、玻璃和金刚石硬度最高的是 ______ ;中是利用了银的 ______ 的属性。
15.(4分)小刚同学在家中进行科学实践活动,他断开了家里的其它用电器,只让空调工作,此时电能表的表盘如图所示。他观察到内电能表的表盘转过转,则空调消耗的电能是 ______,此时表盘示数变为 ______。
16.(4分)[教材素材变式]闪电是带电云层之间或带电云层与大地之间的放电现象.某次闪电的放电电流约为,电压约为,放电时间约为,则这次闪电释放的电能约为______.某电动自行车的一组电池上标有“ ”字样,这次闪电释放的电能大约相当于_______(结果保留整数)组相同规格的电池充满电时所储存的电能.
17.(4分)“充电五分钟,通话两小时!”这是某品牌手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为,充电电流为,电池容量是,电池输出电压。则闪充过程中最多可以充入电能 ______;若正常通话时,手机的工作电流的范围是,则“充电五分钟,通话两小时!”______选填“可以”或“不可以”实现。
18.(4分)小明家月日电能表读数为,月日电能表读数如图所示,则月份他家用电量是 ______,他家有一个“”的电热水器,该热水器正常工作小时消耗了 ______度电。
三 、实验题(本大题共2小题,共12分)
19.(6分)为了探究影响电流做功的因素,设计了如图所示的实验,他通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少。
他是通过比较电流在不同情况下做功多少的,此过程中是把 ______能转化为 ______能;
他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小,当滑片向左调节时,电流表和电压表的示数都变大,物体被吊起的速度变大了,这说明 ______。
闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,如果故障只出现在电动机和滑动变阻器上,则原因是 ______
为了探究通过导体的电流与导体的电阻的关系,接着小华取来三只阻值分别、、的电阻各一个,当电压表的示数为时,他将的电阻换成的,接下来的操作是:______若电源电压为,以下不能用来进行本次实验的滑动变阻器是 ______
A.
B.
C.
D.
20.(6分)在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。
小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为______能来显示电流做功的多少。
实验电路中的两个小灯泡和的规格应______选填“相同”或“不同”。
小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是______。
在图甲所示的电路中,两个小灯泡是______选填“串联”或“并联”的,这样连接是为了探究电流做功的多少与______的关系。
完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内。
对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须通过实验验证?你的看法是______选填“不必”或“必须”,你的理由是______。
四 、计算题(本大题共2小题,共24分)
21.(12分)现有一只“”的灯泡,通过灯泡的电流与其两端电压的关系如图所示。另有一阻值为的定值电阻,一恒压电源。求:
灯泡正常发光时的电流和电阻?
灯泡正常发光小时消耗多少电能?
将灯泡和定值电阻串联在该恒压电源上,测得电路中的电流是该恒压电源的电压为多少?
22.(12分)小明家的电能表在某月月初、月末的两次示数如图所示则:
小明家在该月用了多少电?
在关闭了所有用电器后,小明的妈妈用一只电熨斗熨烫衣服,已知电路中的电压是,通过电熨斗的电流是,熨烫一件衣服需这段时间内,电流做了多少功?电能表转盘转了多少转?
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:
、根据电功的实质可知,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故正确;
、发电站是把其它形式的能转化为电能,故错误;
、电功和电能的单位都是焦耳,故错误;
、电流做功的过程,是将电能转化为其它形式能的过程,所以电功不是电能,故错误。
故选:。
电流通过导体时所做的功叫做电功;电流做功的过程,是将电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能就会转化为多少其他形式的能;
发电站是把其它形式的能转化为电能;
电功和电能是不同的物理量,但单位都是焦耳。
此题主要考查了电功和电能的区分以及电功的实质,是一道易错题。
2.【答案】A;
【解析】解:由题意可知,::,::,
由可得,消耗的电能之比:
。
故选:。
知道两台电动机的功率之比和做功时间之比,根据求出消耗的电能之比。
该题考查了电功率公式的灵活应用,是一道基础题目。
3.【答案】B;
【解析】解:、泉州沿海,三明靠近内陆,由于水的比热容大于砂石、泥土的比热容,从而造成泉州昼夜温差比三明小,所以说法错误。
B、小明站在匀速上升的自动扶梯上,小明的速度和质量不变,所以动能不变;而位置不断升高,所以势能增大。所以说法正确。
C、电动机工作时消耗电能,转化为机械能,所以说法错误。
D、消防车继续向火已经被扑灭的油罐喷水,是利用热传递的方式来减少油罐的内能。所以说法错误。
故选:。
A、了解一些常见的比热容,知道水的比热容大于砂石、泥土的比热容。
B、要判断小明动能和势能的变化,需要判断小明的速度、质量及高度的变化情况。
C、知道电动机在工作过程中将电能转化为机械能。
D、喷水降温的过程,是热量传递的过程,据此判断。
此题通过一些生活中常见的现象考查了比热容的知识、动能和势能大小的判断、电动机的能量转化情况、热传递的应用等,考查得很全面,也体现了物理与生活的联系。
4.【答案】C;
【解析】
在国际单位制中,电能的单位是焦耳,简称焦,符号是,常用的电能单位还有千瓦时,符号为,在日常生活中也叫做度,并且。不符合题意,符合题意。
故选。
5.【答案】C;
【解析】
电功的实质上是把电能转化其他形式的能的过程;
电流表是测量电路电流的仪表;
电功、内能、热量、电能等有关能的单位都是焦耳;
燃料燃烧时,将化学能转化为了内能.
该题考查了电流做功的实质、电流表的作用、电功、电能的单位以及能量转化问题等,都属于基础知识考查范围.
解:、电流表是测量电路电流的仪表,故A错误;
B、电功的单位与电能的单位相同,在国际单位制中都是“焦耳”,电功是电流做的功,电能是能的一种形式,B错误;
C、电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程,说法正确;
D、火力发电厂是通过燃料的燃烧将化学能转化成电能,故D错误.
故选C.
6.【答案】B;
【解析】解:在常见的家用电器中,电风扇主要把电能转化为机械能;而电烙铁、电熨斗和电水壶主要把电能转化为内能.
故选B.
电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程.
用电器消耗电能的过程,实质是将电能转化为其它形式的能量的过程,重点是明确用电器得到了什么能.
7.【答案】D;
【解析】略
8.【答案】D;
【解析】解:由图可知与并联,电压表测电源电压,电流表测支路的电流。
若电源提供的电流恒定为,
A.当滑动变阻器接入电路的电阻变大时,电路中的总电阻变大,因为电源提供的电流恒定,由可知,电源电压变大,
因为并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,所以电阻两端的电压变大,定值电阻阻值不变,由可知通过定值电阻的电流变大,由可知,通过滑动变阻器的电流减小,即滑动变阻器接入电路的电阻变大时,通过它的电流变小,故错误;
B.由并联电路的电阻关系可知,,因为为定值电阻,所以与是不从原点开始的正比例函数,故错误;
C.由题意可知,,所以,因为为定值,所以与是不从原点开始的正比例函数,故错误;
D.由题意可知,,所以,因为为定值,所以与是不从原点开始的正比例函数,故正确。
故选:。
由图可知:与并联,电压表测电源电压,电流表测支路的电流。
电源提供电流一定,即总电流一定,根据并联电路特点分别表示出与、与、与和与的表达式,由数学知识分析判断即可。
此题主要考查并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,体现了数学知识与物理知识的融合,有一定难度。
9.【答案】B;
【解析】解:、输电线进户后首先接到电能表上,后面依次是总开关、保险装置、用电器,故错误;
、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,这样各用电器才会互不影响,家庭电路中,测量各用电器消耗电能多少的仪器是电能表,故正确;
、电灯的开关接在了零线中性线上时,更换灯泡时易发生触电事故,因此要接在火线相线上,故错误;
、有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要通过三孔插座接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全。故错误。
故选:。
输电线进户后首先接到电能表上,后面依次是总开关、保险装置、用电器。
庭电路的基本连接方式:串联和并联;用电能表来测量用电器消耗电能的多少。
为了安全,控制电灯的开关应安装在火线与灯之间。
大功率或带有金属外壳的用电器,必须使用三孔插座,以防外壳带电,危及人身安全。
此题主要考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、积累,加强安全意识,学好电、用好电。
10.【答案】A;
【解析】解:家用电器正常工作时,由选项可知,电视机、电风扇、电热毯三用电器的电功率约为左右,电饭煲的功率约为左右,
所以,电饭煲的电功率最大,
由的变形式可知,正常工作消耗电能最多的是电饭煲。
故选:。
先比较四种用电器的功率,根据可知,相同的时间内功率最大的用电器消耗的电能多,据此进行解答。
此题主要考查了电功公式的应用,会比较四个用电器正常工作时的功率大小是关键。
11.【答案】D;
【解析】解:由电路图可知,体重测试仪串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的,故B不正确;
A.当测试仪所测体重越大时,滑片上移,滑动变阻器接入电路的电阻越小,总电阻变小,由可知,电路中的电流越大,即体重显示表的示数越大,故A不正确;
C.当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路,故C不正确;
D.体重测试仪所测体重越大,电路中的电流越大,由可知,相同时间内电路消耗电能越多,故D正确。
故选:。
根据电表的正确使用,即电流表串联在电路中、电压表并联在电路中判断体重显示表的类型;
当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻越小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;
当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路;
根据判断体重测试仪所测体重越大时电路消耗电能的多少。
解决本题的关键是欧姆定律、电功公式的应用以及滑动变阻器的正确使用;并会将理论知识应用到实际生活当中,真正体会从物理走向生活的理念。
12.【答案】声 ; 光 ; 机械 ; 内 ;
【解析】解:用电器工作的过程,就是将电能转化为其他形式能的过程。电视机正常工作时主要是将电能转化为声能和光能;电流通过电风扇时,电能主要转化为机械能或动能;电饭锅正常工作时主要是将电能转化为内能。
故答案为:声、光、机械、内。
电流做功的过程就是能量转化的过程,根据题意具体分析能量的转化。
该题考查了电能的转化,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
13.【答案】
;;
【解析】
相当于度电,。
此题主要考查了电功的单位以及单位间的换算,属于基础知识的考查,比较简单。
度
故答案为:;
14.【答案】;
【解析】解:从题中信息可知:用铜钥匙和玻璃相互刻画,发现铜钥匙留下刻痕,说明玻璃比铜钥匙硬,而金刚石很容易就把玻璃划开了,说明金刚石比玻璃硬,故铜、玻璃和金刚石硬度最高的是金刚石;用银做精密电器中电线的线芯是利用了银有很好的导电性。
故答案为:金刚石;导电性。
物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质。
本题考察和了物质的物理属性,属于基础题。
15.【答案】;
【解析】解:表示的是电路中每消耗的电能,电能表转盘转转,
电能表转盘转动时,空调消耗的电能:
,
则此时表盘示数变为。
故答案为:;。
表示的是电路中每消耗的电能,电能表转盘转转,据此求出转盘转动转时,空调消耗的电能,然后可知此时表盘示数。
此题主要考查了电能表的读数和消耗电能的计算,明白电能表参数的含义是关键。
16.【答案】; ;
【解析】闪电释放的电能约为;一组电池充满电时储存的电能,则.
17.【答案】6000 可以;
【解析】解:
最多可以充入电能
;
若手机的工作电流为:,
通电时间:
,
所以,“充电五分钟,通话两小时!”可以实现;
若手机的工作电流为:,则通电时间:
,
“充电五分钟,通话两小时!”可以实现。
答:最多可以充入的电能;
若正常通话时,手机的工作电流的范围是,“充电五分钟,通话两小时”可以实现。
知道充电器的充电电压、充电电流、充电时间,利用求可以充入的电能;
根据工作电流的范围,利用分别求出能通话的时间,据此得出“充电五分钟,通话两小时”能否实现。
此题主要考查了电功公式的应用,属于基础题目。
18.【答案】50 3;
【解析】解:已知月日电能表读数,月日电能表读数,
月份小明家消耗电能:;
由可得,热水器正常工作小时消耗电能:度。
故答案为:;。
电能表的读数方法:月末的减去月初的示数,最后一位是小数,单位。
知道额定功率和通电时间,根据计算消耗的电能。
此题主要考查了电能表的参数的理解与电能的求法,关键要知道电能表的最后一位是小数,单位。
19.【答案】电 机械 电流通过导体所做的功越多 电动机开路 调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V, A;
【解析】解:电动机提升物体,把电能转化成物体机械能;
当通过电动机的电流和电动机两端的电压都变大,物体被吊起的速度变大了,物体的机械能越多,说明电流做的功越多;
电流表没有示数,说明电路开路;电压表有示数且不变,说明是电动机开路或滑动变阻器短路,所以,电流表没有示数,电压表有示数且不变,是电动机开路;
探究通过导体的电流与导体的电阻的关系,要控制导体两端的电压不变,所以调节滑动变阻器,使电压表的示数为;因为定值电阻和滑动变阻器串联,电源电压,定值电阻两端的电压为,所以滑动变阻器两端的电压为,所以:::,当定值电阻的阻值为时,滑动变阻器的电阻为。
故答案为:电;机械;电流做的功越多;电动机开路;调节滑动变阻器,使电压表的示数为;。
电流通过电动机提升物体,是把电能转化成物体机械能;
当通过电动机的电流和电动机两端的电压都变大,物体被吊起的速度变大了,物体的机械能越多;
电流表没有示数,说明电路开路;电压表有示数且不变,说明是电动机开路或滑动变阻器短路;
探究通过导体的电流与导体的电阻的关系,要控制导体两端的电压不变;电源电压,定值电阻两端的电压为,所以滑动变阻器两端的电压为,根据欧姆定律和串联电路电流规律可计算出滑动变阻器的阻值至少要多少欧。
此题主要考查了电功的多少与因素有关、电路故障、探究电流与电阻的关系。
20.【答案】内 不同 改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律 串联 电压 不必 对电路中的同一个灯泡,电压和通过的电流相同,根据生活经验可知,通电时间越长,灯消耗的电能越多 ;
【解析】解:小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为内能来显示电流做功的多少。
灯的规格不同时,灯的亮度不同,这样才能比较相同时间内电流做功的多少;故实验电路中的两个小灯泡和的规格应不同。
电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关,研究电流做功的多少与电压关系时,要控制电流和通电时间相同,只改变电压大小,故小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律;
在图甲所示的电路中,两个小灯泡是串联的,根据串联电路的规律,通过的电流相等,而两灯的规格不同,分得的电压不同,所以这样连接是为了探究电流做功的多少与电压的关系;
研究电流做的功与电流关系时,要控制电压和通电时间相同,而上述实验中,因灯的规格不同,灯的电压不同,故无法研究电流做的功与电流的关系;根据并联电路电压的规律,可将两灯泡并联,电流表分别测量两支路的电流,并在干路中串联一个滑动变阻器;如下图所示:
对电路中的同一个灯泡,电压和通过的电流相同,根据生活经验可知,通电时间越长,灯消耗的电能越多,即电流做的功越多,故对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,不必通过实验验证。
故答案为:
内;不同;改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律;串联;电压;如上图所示;不必;对电路中的同一个灯泡,电压和通过的电流相同,根据生活经验可知,通电时间越长,灯消耗的电能越多。
灯泡发光时把电能转化为内能;
灯泡的明暗反映灯泡做功的多少,将不容易觉察出的转换为形象直观的叫转换法;根据题中要求两灯的规格不同;
电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,据此分析;
因为串联电路无法确保两灯泡两端电压相等,因此需要使两个灯泡并联,并且用电流表测量支路电流;
对同一个灯泡,通电时间越长,灯消耗的电能越多,即电流做的功越多。
本题探究“电流做功的多少与哪些因素有关”,考查电流做功的实质、控制变量法的运用、串联并联电路的规律和实验方案的设计。
21.【答案】解:(1)灯泡的参数“6V 6W”分别代表其额定电压与额定功率,
正常发光时,灯泡电压U=6V,P=6W,灯泡的电流;
灯泡的电阻;
(2)灯泡的功率P=6W=6×10-3kW;
8小时灯泡消耗的电能为W=Pt=6×10-3kW×8h=4.8×10-2kW h;
(3)当电路中电流I'=0.5A,灯泡的电阻为R'=×;
总电阻R总=R'+R定=4Ω+8Ω=12Ω;U总=I'R总=0.5A×12Ω=6V;
答:(1)灯泡正常发光时电流为1A,电阻为6Ω;(2)8h灯泡消耗的电能为4.8×10-2kW h;(3)恒压电源的电压为6V。;
【解析】
根据灯泡的参数“”可以求出灯泡正常发光时的电流与电阻;
根据公式可以求出消耗的电能,要注意单位统一;
根据电流,从图中求出此刻灯泡的电阻为,总电阻,,可以求出电源电压;
该题考查了欧姆定律计算,电功率的计算,以及灯泡的图象,解题时要注意灯泡的电阻发生了变化。
22.【答案】解:(1)小明家月末电能表示数:1469.5kW h;小明家月初电能表示数:1387.5kW h;小明家本月用电为:W=1469.5kW h-1387.5kW h=82kW h;
(2)电熨斗熨烫衣服,已知电路中的电压U=220V,通过电熨斗的电流I=4.5A,
电流做功:W=UIt=220V×4.5A×600s=5.94×105J=0.165kW h;
电能表转盘转过的圈数:0.165kW h×3000r/(kW h)=495r。
答:(1)小明家在本月用电82kW h;
(2)电流做功0.165kW h;这段时间内,电能表转盘转了495r。;
【解析】
电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数;②最后一位是小数;③单位是。
根据求出电熨斗消耗的电能;所表示的物理意义:电路中每消耗的电能,电能表表盘转过。
本题是一道关于电能表、电功的综合性计算题,在解题时应认真分析,将电能表的各项参数跟电功的计算公式相挂钩。
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