2020-2021九年级物理全册电能电功精品练习（附解析新人教版） 12页

2020-2021 学年初三物理全册精讲精练：电能 电功 知识点一：电能及其计量 1.电能可从其他形式的能量转化而来，也可以转化为其它形式的能量。 2.电能用 W 表示，常用单位是千瓦时（kW·h），又叫“度”，在物理学中能量的通用单位是焦耳（J），简称 焦。1kW•h= 3.6×106 J。 3.电能表是测量消耗电能多少的仪器。 4.理解电能表表盘上几个重要参数的物理意义。 知识点二：电功 1.电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能，也就是有多少电能 转化为电流做功。实质上，电功就是电能，也用 W 表示，通用单位是 J，常用单位是千瓦时（kW•h）。 2.求解电功的公式为 W=UIt 测量电功的工具是电能表，其几个重要参数的物理意义 （1）“ 220”是指这个电能表应该在 220V 的电路中使用； （2）“ 10（20）A”指这个电能表的标定电流为 10A，允许通过的最大电流为 20A； （3）“ 50Hz”指这个电能表在 50 赫兹的交流电路中使用； （4）“ 2500revs/（kW•h）”指这个电能表每消耗一千瓦时的电能，转盘转过 2500 转。 知识点一：电能及其计量 【例题 1】（ 2019 湖南怀化）图丙是小明家的电能表月初与月末的示数，则他家本月用电 度。 【答案】137 【解析】小明家月末电能表示数为918.5度；月初电能表示数为781.5度； 小明家本月用电为： W=918.5度-781.5度=137度。 知识点二：电功 【例题 2】如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电 流表的示数为 0.4A。 （1）求电源电压； （2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，求电流表的示数； （3）当闭合开关 S1、S2、S 时，通电 100s，求整个电路消耗的电能。 【答案】（1）电源电压为 12V； （2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，电流表的示数为 1.2A； （3）当闭合开关 S1、S2、S 时，通电 100s，整个电路消耗的电能为 1920J。 【解析】（1）当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电路为 R1 的简单电路，电流表测通过的电流， 由 I＝ 可得，电源电压： U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V； （2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，电路为 R2 的简单电路，电流表测通过的电流， 则电流表的示数： I2＝ ＝ ＝1.2A； （3）当闭合开关 S1、S2、S 时，R1 与 R2 并联， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过 R1、R2 的电流不变， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流： I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A， 通电 100s 整个电路消耗的电能： W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。 1．电流所做的功叫_______.电功国际单位是_____，常用单位有度（千瓦时），1 度=1 千瓦时=_____焦耳。 【答案】电功 ，焦耳。3.6×106 【解析】记忆电功定义，记忆其单位及其换算。其中单位换算也可以推导出来。 2．利用 W=UIt 计算电功时注意： （1）式中的 W、U、I 和 t 是对同一段____而言； （2）计算时单位要_____； （3）已知任意的三个量都可以求出第______个量。 【答案】电路；统一；四。 【解析】电功计算公式中的每一个物理量都是对应同一个导体或者同一段电路，体现一一对应关系。计算 时各个物理量单位都要统一。已知任意的三个量都可以求出第四个量。 3.家用电能表读数所用的单位是（ ） A．千瓦 B．千瓦时 C．库仑 D．伏特 【答案】B． 【解析】电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时，简称度． A．千瓦是电功率的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故 A 不合题意； B．电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时（度）．故 B 符合题意； C．库化是电量的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故 C 不合题意； D．伏特是电压的单位，电能表是测量电能（或电功）的，故 D 不合题意． 4.对于图中的各种数据，下列说法不正确的是（ ） A．电能表正常工作时的电压一定为 220V，电流一定为 10A B．每消耗 1kW·h 的电能，电能表的转盘转 3000 转 C．同时使用的用电器总功率不能超过 2200W D．电能表读数的单位是 kW·h 【答案】A 【解析】（1）表上标有“kW·h”字样，其中“kW”表示千瓦，“h ”表示小时，因此“kW·h” 表示的是 “千瓦时”这个电功单位，说明此电能表读数的单位是 kW·h；（ 2）表上标有“220V 10A”字样，所标 的 220V 电压是额定电压，所标的电流 10A 是此表允许通过的最大电流；（3）此表上标有“220V 10A”，还 说明此表可以用在最大功率是 220V×10A=2200W 的家庭电路中； （4）表上标有“3000R/ kW·h ”，它表示电流通过用电器每做 1kW·h 的功，这个电能表的转盘转 3000 转。 5.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为 V 的电源两端 时，甲灯泡中通过的电流为 0.5A，此时乙灯泡 1min 电流所做的电功是 J。 【答案】8；180。 【解析】甲、乙两灯泡串联，且，甲灯泡中通过的电流为 0.5A 时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，I 乙=I 甲=0.5A， 由图象可知，两灯泡两端的电压分别为 U 甲=2V，U 乙=6V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U=U 甲+U 乙=2V+6V=8V， 乙灯泡 1min 电流所做的电功为： W 乙=U 乙 I 乙 t=6V×0.5A×60s=180J。 一、选择题 1．（ 2020 上海虹口区模拟）某导体两端的电压为 6 伏，10 秒内通过该导体横截面的电荷量为 3 库，通过该 导体的电流为 安，这段时间内电流做功为 焦；若将该导体两端的电压调整为 30 伏，其电阻为 欧。 【答案】0.3；18；20。 【解析】（1）知道 10 秒内通过该导体横截面的电荷量，根据 I= 求出通过该导体的电流，又知道导体两端 的电压，根据 W=UIt=UQ 求出电流做的功，根据 I= 求出导体的电阻； （2）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的 电流无关。 通过该导体的电流： I= = =0.3A； 这段时间内电流做功： W=UIt=UQ=6V×3C=18J； 由 I= 可得，导体的电阻： R= = =20Ω， 因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关， 所以，将该导体两端的电压调整为 30 伏，导体的电阻仍为 20Ω不变。 2.（2019 吉林模拟题）利用如图所示装置研究电功，电动机工作时两端电压为 6V，通过的电流为 1A，在 5s 内将质量为 4kg 的重物匀速提升 0.6m。下列说法正确的是（ ） A．重物上升过程中动能转化为重力势能 B．重物增加的机械能是由电能转化来的 C．此过程屮电动机消耗的电能为 30J D．此过程中电动机对重物做的功等于电流做的功 【答案】BC 【解析】（1）（ 2）电动机工作中，电能转化为机械能； （3）根据 W=UIt 求出消耗的电能； （4）根据 W=Gh 求出提升重物所做的功，然后进行比较。 A.重物上升过程中，速度不变，动能不变，不是动能转化为重力势能，故 A 错误； B.电动机提升重物，重物的机械能变大，消耗了电能，故是电能转化为机械能，故 B 正确； C.电动机消耗的电能为：W=UIt=6V×1A×5s=30J，故 C 正确； D.电动机对重物做的功：W'=Gh=mgh=4kg×10N/kg×0.6m=24J，电动机消耗的电能为 30J，电动机对重物做 的功不等于电流做的功，故 D 错误。 3．（ 2019 四川乐山）王亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其 他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了 72s，如图的电能表转盘转了 5 转，下列说法正确的是（ ） A．此电能表转盘每小时转过 2500 转 B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器 C．此电能表所在电路的最大电功率为 2200KW． D．电风扇的实际功率是 100W 【答案】D． 【解析】A．2500r/kW•h 表示的是电路中每消耗 1kW•h 的电能，转盘转 2500 圈，故 A 错误； B．电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪器，故 B 错误； C．此电能表所在电路的最大电功率 P=UI=220V×20A=4400W，故 C 错误 D．因 2500r/kW•h 表示转盘转 1 圈，电路中消耗 kW•h 的电能，所以，电能表转盘转了 5r 消耗的电能： W= kW•h=0.002kW•h， 电风扇的实际功率：P= = =0.1kW=100W，故 D 正确． 二、填空题 4．（ 2019 上海）一节新干电池的电压为 伏，家庭测量消耗电能的仪表是 ，远距离输送电一般是采 用 方式（填高压或低压）。 【答案】1.5；电能表；高压。 【解析】（1）了解生活中常见的电压值，一节干电池的电压为 1.5V。 （2）测量电能的仪表是电能表。 （3）远距离输送电一般是采用高压的方式，这样可以减少电能的损失。 一节新干电池的电压是 1.5V；家庭测量消耗电能的仪表是电能表；远距离输送电一般是采用高压方式。 5.（2019 湖南怀化）某节能灯泡包装盒上标有“220 V 11 W"的字样，当灯泡正常发光时，通过灯泡的电 流为 A，连续通电 1min 消耗的电能是 J。 【答案】0.05；110。 【解析】因为P=UI，所以灯泡正荣发光的电流为I=P U =11W 220V =0.05A; 因为p=w/t所以灯泡消耗的电能为W=Pt=11W×10s=110J。 6.（2019 湖南邵阳）李芳家的电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW•h）”的字样，其含义是电路每消 耗 lkW•h 的电能，电能表上指示灯闪烁 3000 次。她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个用电器工 作 3min，发现电能表指示灯闪烁了 60 次。该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW•h。 【答案】0.02。 【解析】3000imp/kW•h 的含义是：电路中每消耗 1kW•h 的电能，电能表的指示灯闪烁 3000 次；据此求指示 灯闪烁 60 次消耗的电能。由电能表的盘上标有“3000imp/（kW•h）”。可知电路中每消耗 1kW•h 的电能，电 能表的指示灯闪烁 3000 次； 指示灯闪烁 60 次消耗的电能： WkW•h＝0.02kW•h。 7.（2019 海南模拟题）一节新干电池的电压为 伏，家庭测量消耗电能的仪表是 ，远距离输 送电一般是采用 方式（填高压或低压）。 【答案】1.5；电能表；高压。 【解析】一节新干电池的电压是 1.5V；家庭测量消耗电能的仪表是电能表；远距离输送电一般是采用高压 方式。 8.（2019 江苏徐州）小天家电能表本月初的示数为 821.6 度，本月底的示数如图所示，小天家本月消耗的 电能为 kW•h。 【答案】130 【解析】利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意最后一位是小数，单位 kW•h。由图可知，电能表本 月初的示数 W1=821.6kW•h， 电能表本月末的示数 W2=951.6kW•h， 则小天家本月消耗的电能： W=W2﹣W1=951.6kW•h﹣821.6kW•h=130kW•h。 9．（ 2019•淄博模拟题）如图所示是某电能表表盘的部分数据（imp 表示电能表指示灯闪烁的次数）．当电路 中某用电器单独工作 6min 时，电能表指示灯闪烁了 320 次，则该用电器消耗的电能是 kW•h，它的功率 是 W。 【答案】0.1；1000。 【解析】电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表。 3200imp/（kW•h）的含义是：电路中每消耗 1kW•h 的电能，指示灯闪烁 3200 次。 根据题目所给条件和电功率的公式 P= ，进行解答。 因为电路中每消耗 1kW•h 的电能，指示灯闪烁 3200 次。 所以当指示灯闪烁 320 次时，消耗的电能为 W= =0.1kW•h， t=6min=0.1h 用电器的额定功率 P= = =1kW=1000W。 三、计算题 10.（2019 福建模拟题）如图所示的电路中，电阻 R1=10Ω，电源电压保持不变，闭合开关后，电流表 A1 的 示数为 0.6A，干路中电流表 A 的示数为 0.9A。求： （1）R1 两端的电压； （2）通过 R2 的电流； （3）R2 的阻值； （4）通电 20s，电路消耗的电能。 【答案】（1）6V（2）0.3A（3）20Ω（4）108J 【解析】（1）U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V （2）I2=I－I1=0.9A－0.6A=0.3A （3）U=U1=U2=6V R2=20Ω （4）W=UIt=6V×0.9A×20s=108J 11．（ 2020•济南模拟）如图，将标有“6V 3W”字样的灯泡 L1 和标有“6V 6W”字样的灯泡 L2 串联在电路中， 使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响。求： （1）灯泡 L1 正常工作时的电流； （2）灯泡 L2 的电阻； （3）电源电压； （4）此电路工作 2 分钟消耗的电能。 【答案】（1）灯泡 L1 正常工作时的电流为 0.5A； （2）灯泡 L2 的电阻为 6Ω； （3）电源电压为 9V； （4）此电路工作 2 分钟消耗的电能为 540J。 【解析】（1）由 P=UI 可知：灯泡 L1 正常工作时的电流为： I1= = =0.5A； （2）由 P= 可知灯泡 L2 的电阻为：R2= = =6Ω； （3）灯泡 L2 的额定电流为：I2= = =1A，两灯泡串联，电流相等，一灯泡达正常发光，另一灯不超过 额定电压，则一定是 3W 灯正常发光； 则灯泡 L2 两端的电压为：U'2=I1R2=0.5A×6Ω=3V， 电源电压为：U=U1+U'2=6V+3V=9V； （4）此电路工作 2 分钟消耗的电能为：W=UIt=9V×0.5A×120s=540J。