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专题04 能量探索之电能
易错题型
题型 内容
题型一 电功与电能
题型二 电功率的概念
题型三 电功率的计算
题型四 电能表的使用
题型一．电功与电能
1．（2024 鄞州区模拟）五一假期小宁和家人一起去东钱湖露营、烧烤。
（1）到达目的地后，小宁帮爸爸一起搭建天幕帐篷，如图甲所示为天幕帐篷搭建的示意图，其中AC为天幕（遮阳幕布），AB、CD为支撑杆，防风绳的一头系在支撑杆的顶端，另一头用地钉固定在地面上。搭建过程中小宁拉紧防风绳后退时，拉力F会 （填“变大”或“变小”）。
（2）小宁在烤肉串的过程中，闻到阵阵香味，原因是 。烤肉时要注意火候，烤焦的肉类食物会含有强致癌物——苯并芘（化学式C20H12）。苯并芘属于 （填“有机物”或“无机物”），其中碳元素和氢元素的质量比为 。
电池容量 4000mA h
工作电压 5V
灯的额定功率 5W
（3）夜幕降临，小宁用露营灯照明，其铭牌参数如表所示。该露营灯的电池充满电后，可供灯正常工作 h。
【解答】解：（1）人拉防风绳时，杠杆为AB，支点为B，动力为人的拉力，阻力为天幕的拉力，他在拉紧防风绳往后退的过程中，拉力的力臂变化如图所示：
由所画图可知，他在拉紧防风绳往后退的过程中，拉力的力臂越来越大，由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定，动力臂越来越大，动力越来越小；
（2）在烤肉串的过程中，闻到阵阵香味，是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动；苯并芘是含有碳元素的化合物，属于有机物；
苯并芘中碳、氢元素的质量比为：（12×20）：（1×12）＝240：12＝20：1．
（3）充满电储存的电能W＝UIt＝5V×4000×10﹣3A h＝20W h；
则工作时间t4h。
故答案为：（1）变小；（2）分子在永不停息地做无规则运动；有机物；20：1；（3）4。
2．（2023秋 宁波期末）如图所示是宁波的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，在晴天可利用太阳能发电，阴雨天和夜晚可利用风力发电。
（1）晴天阳光充足时，光控开关S处于断开状态，此时，蓄电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。
（2）一套400W的常规路灯若换成照明效果相当的风光互补LED路灯，一年可节电 kW h。 （路灯平均每天发光10小时，一年365天，每只LED灯标有“24V，60W”字样）
【解答】解：（1）晴天阳光充足时，光控开关S处于断开状态，此时太阳能电池将光能转化为电能，蓄电池将电能转化为化学能储存起来，此时蓄电池相当于电路中的用电器；
（2）由P可知，一年可节约的电能：W＝Pt＝（400﹣60）×10﹣3kW×365×10h＝1241kW h。
故答案为：（1）用电器；（2）1241。
3．（2023秋 西湖区校级期中）市面上有一款家用平面镜防雾膜，膜内装有电热丝和调节挡位用的滑动变阻器，将它贴在镜的背面并通电，可防止水蒸气在镜面上液化，内部简化结构如图所示。若防雾膜的额定功率为20W，正常工作10min消耗的电能是 J。
【解答】解：防雾膜正常工作10min消耗的电能：W＝Pt＝20W×10×60s＝1.2×104J。
故答案为：1.2×104。
4．（2023秋 婺城区校级期中）“共享电瓶车”作为一种新的交通工具，方便市民出行，深受人们的喜爱。请回答下列问题。
（1）如图为共享电瓶车结构图，其中属于有机合成材料的是 （填字母序号）。
（2）共享电瓶车在充电时，将电能转化为 能。
【解答】解：（1）合成塑料、合成纤维、合成橡胶是我们通常所说的三大合成材料，因此选择bc；
（2）给电池充电时，是将电能转化成化学能储存起来。
故答案为：（1）bc；（2）化学能。
5．（2024 宁波模拟）电动自行车以其快捷，轻便、经济的特点备受消费者青睐．如图所示是国标某两轮电动自行车的刹车车把，是由刹车线，刹车闸和支点构成的一个杠杆，如表所示为该电动自行车的主要技术参数表。
蓄电池 48V10Ah 额定功率 320V
整车质量 50kg 最高车速 20km/h
载重量 80kg 正常胎压 2.2bar
（1）刹车时，若在刹车闸处施加一个如图所示的力F，此时构成一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；
（2）车把表层上有许多花纹，是为了通过 来增大摩擦；
（3）计算下列问题：
①若骑车的人重60kg，行驶时两轮胎与地面总接触面积为1.0×10﹣2m2，那么车对地面的压强为多大？
②蓄电池可以贮存多少电能？
③电动自行车充满电，在某平直路段上以额定功率最高车速匀速行驶，能行驶多少路程？
【解答】解：（1）刹车时，若在刹车闸处施加一个如图所示的力F，此时动力臂大于阻力臂，构成一个省力杠杆；
（2）车把表层上有许多花纹，是为了通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；
（3）①若骑车的人重60kg，行驶时两轮胎与地面总接触面积为1.0×10﹣2m2，
F＝G＝mg＝（60kg+50kg）×10N/kg＝1100N，则压强p1.1×105Pa；
②蓄电池可以贮存电能W＝UIt＝48V×10A×3600s＝1.728×106J。
③电动自行车充满电，在某平直路段上以额定功率最高车速匀速行驶，
行驶的时间t5400s＝1.5h；
能行驶多少路程s＝vt＝20km/h×1.5h＝30km。
6．（2023秋 椒江区期末）2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小金通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100欧姆的定值电阻，R为力敏电阻，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200伏，舱体内气压为1.0×105帕。请计算：
（1）舱体不漏气时，通过R的电流是多少？工作10分钟，电路消耗的总电能是多少？
（2）若电压表示数为176伏时，此时舱内的气压值是多少？
【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压；
（1）通过R的电流：I02A；
根据题意可知，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa，
由图乙可知，舱体内气压为1.0×105Pa时，压敏电阻R的阻值R＝10Ω，
由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R总＝R+R0＝10Ω+100Ω＝110Ω，
由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流：I＝I0＝2A；
由欧姆定律可知，电源电压：U＝IR总＝2A×110Ω＝220V，
则工作10min电路消耗的总电能：W＝UIt＝220V×2A×10×60s＝2.64×105J；
（2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，当电压表示数为176V时，通过R的电流：IR＝I0′1.76A，
根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压：UR＝U﹣U0′＝220V﹣176V＝44V，
根据欧姆定律可知，此时R的阻值：R′25Ω，
由图乙可知，此时舱内的气压值为0.6×105Pa。
答：（1）舱体不漏气时，通过R的电流为2A；工作10min，电路消耗的总电能是2.64×105J；
（2）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值为0.6×105Pa。
7．（2022秋 余姚市校级期末）一根电热管，把它接在220V电源上时，5min就可以把一壶水烧开，若把一根同样的电热管和它串联起来，接入220V电源上，要把同样一壶水烧开需要的时间是（　　）
A．2.5min B．10min C．15min D．20min
【解答】解：
电阻丝是纯电阻用电器，电阻丝消耗电能全部转化为内能给水加热，即Q＝W，
用一个电阻丝烧水时消耗的总电能为：Wt1，
当电阻串联起来后，总电阻R1＝2R，要使烧开同一壶水，消耗电能相等，
即：t1t2，
则：t2t1＝2×5min＝10min。
故选：B。
题型二．电功率的概念
8．（2024 临平区校级模拟）小明进行了如图的科学探究实验，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，甲灯功率大于乙灯功率
B．两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
C．若将两灯串联在该电源上，甲灯两端电压比乙灯两端电压大
D．若将两灯串联在该电源上，乙灯的亮度将比甲灯的亮度亮些
【解答】解：A、两灯均正常发光时，甲灯比乙灯亮，说明甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，故A正确；
B、两灯泡并联，灯泡两端的电压相等，由A可知，两灯均正常发光时，甲灯的实际功率较大，
由R可知，甲灯的电阻较小，即甲灯电阻小于乙灯电阻，故B正确；
C、由以上分析可知，甲灯电阻小于乙灯电阻，若两灯串联接在该电源上，通过两灯的电流相等，由U＝IR可知，乙灯两端电压较大，故C错误；
D、由以上分析可知，甲灯电阻小于乙灯电阻，若两灯串联接在该电源上，通过两灯的电流相等，由P＝I2R可知，此时乙灯的实际功率较大，所以乙灯比甲灯亮，故D正确。
故选：C。
9．（2024 宁波模拟）关于电冰箱，以下说法中正确的是（　　）
A．电冰箱内温度比较低，这是液体蒸发吸热造成的
B．电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是电流的热效应造成的
C．夏天，打开电冰箱门看到的“白烟”是冰箱内蔬菜、水果等蒸发产生的水蒸气
D．家用电冰箱的耗电功率通常超过1000瓦
【解答】解：A、电冰箱内制冷剂在蒸发器汽化，即蒸发吸收冰箱内的热量，达到降温致冷的目的；则该选项说法正确，符合题意。
B、电冰箱是利用压缩机将制冷剂液化在散热器向外放热，所以摸起来烫手，这不是电流的热效应造成的，故该选项错误，不符合题意。
C、夏天，看到的“白烟”是空气中的水蒸气遇冰箱内较冷的空气液化成的小水珠；故该选项错误，不符合题意。
D、现在的节能家用电冰箱的三、四天才消耗1度电，耗电功率很低；故该选项错误，不符合题意。
故选：A。
10．（2023秋 奉化区期中）智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（　　）
A．降低了电池的输出电压
B．减小了电池的输出电流
C．减小了电子线路的电阻
D．增大了电池的输出功率
【解答】解：A、手机工作电压是一定的，如果降低了电池的输出电压，手机将不能正常工作，故A不符合题意；
B、手机电池储存的电能是一定的，由公式W＝Pt知，要延长手机工作时间，需要减小输出功率，而手机工作电压是不变的，由P＝UI知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故B符合题意；
C、如果电子线路电阻变小，输出电压不变的情况下，由P知，输出功率变大，反而耗电，故C不符合题意；
D、由公式W＝Pt知，增大电池的输出功率，手机的工作时间会缩短，故D不符合题意。
故选：B。
11．（2023秋 西湖区校级月考）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中（如图所示），接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（　　）
A．L1的实际电功率要大一些
B．L2的实际电功率要大一些
C．通过L1的电流要大一些
D．通过L2的电流要大一些
【解答】解：AB、灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，根据题意可知，L1亮一些，说明L1的实际功率要大一些，故A正确、B错误；
CD、根据题意可知，L1、L2串联后接入电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过L1、L2的电流相等，故CD错误。
故选：A。
12．（2022秋 德清县期末）如图是某同学绘制的1度电可供家中一些用电器持续、正常工作的时间图，下列说法中正确的是（　　）
A．电热水器正常工作时的电流最小
B．电风扇的额定功率比电视机的额定功率大
C．节能灯正常工作时的电压最大
D．正常工作时，节能灯的电流比电视机的小
【解答】解：A、由图可知，1度电（即W＝1kW h）可供节能灯持续工作的时间最长，由P可知，节能灯的额定功率最小，由I可知，节能灯正常工作的电流最小，故A错误；
B、电风扇和电视机都正常工作时，1度电可供电风扇持续工作的时间比电视机的多，则由P可知，电视机的功率大，由于都正常工作，则电视机的额定功率比电风扇的额定功率大，故B错误；
C、节能灯和其他家用电器正常工时的电压等于额定电压，其额定电压为220V，故C错误；
D、由图可知，1度电可供节能灯持续工作的时间比电视机的多，由P可知，节能灯的额定功率比电视机的额定功率小，由I可知，节能灯正常工作的电流比电视机正常工作的电流小，故D正确。
故选：D。
题型三．电功率的计算
13．（2024 温州模拟）如图甲是一种电热膜，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。该电热膜的额定电压为220V，导电墨线电阻随温度变化图象如图丙，有关电热膜说法不正确的是（　　）
A．导电墨线间以并联的方式连接
B．若实际电压小于220V时，温度稳定后的实际功率小于额定功率
C．工作时通过导电墨线的电流会改变
D．当温度到达t0并继续升温时，发热功率会急剧增大
【解答】解：A、由图乙可知，各条导电墨线是并列连接的，故各导电墨线是并联的，故A正确；
B、若实际电压小于220V，根据P可知，温度稳定后实际功率小于额定功率，故B正确；
C、由图丙可知，导电墨线的电阻随温度的变化而变化，根据I可知，在电压不变时，通过各导电墨线的电流是变化的，故C正确；
D、由图丙知，当温度到达t0并继续升温时，电热膜的电阻会急剧增大，根据P可知，发热功率会急剧减小，故D错误。
故选：D。
14．（2023秋 鄞州区期末）为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，某科学兴趣小组的同学按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动（滑片P到最右端的距离为x），同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．定值电阻R0的阻值为10Ω
B．x＝5cm时，R0消耗的电功率为0.045W
C．滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是18Ω
D．若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达9W
【解答】解：由图甲可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；
AB、当滑动变阻器的电阻丝有断路时，电压表测量电源电压，
由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持3.0V不变，电路中电流为0，所以电源电压为3.0V，滑动变阻器电阻丝的断路处在距变阻器最右端5cm；
当x＝5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1＝2.7V，电流表示数I1＝0.15A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压：
U01＝U﹣U1＝3.0V﹣2.7V＝0.3V，
由I可得，电阻R0的阻值：
R02Ω，故A错误；
x＝5cm时，R0消耗的电功率：
P0＝U01I1＝0.3V×0.15A＝0.045W，故B正确；
C、由I可得，
当x＝5cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻为：
R118Ω，
当x＝10cm时，电压表示数U2＝2.4V，电流表示数I2＝0.3A，则R28Ω，
则滑动变阻器的滑片滑动5cm时电阻的改变量是ΔR＝R1﹣R2＝18Ω﹣8Ω＝10Ω，
所以滑动变阻器没有断路时的总电阻值：R总＝R1+ΔR＝18Ω+10Ω＝28Ω，故C错误；
D、当滑动变阻器滑片P在最左端，变阻器接入电路的电阻为零，电路中只有R0连入电路，此时电路中的电流最大，电路的功率最大，
电路中的最大电流：I最大1.5A＜3A，没有超过电流表的量程，
所以此电路的最大功率：P最大4.5W，故D错误。
故选：B。
15．（2023秋 江北区期末）小宁想购买一个电热水壶，已知他家中电路电压是220V、室内插座额定电流是5A，则下列规格的电热水壶适合他家的是（　　）
A．额定电压220V；额定功率1500W
B．额定电压120V；额定功率1500W
C．额定电压220V；额定功率800W
D．额定电压120V；额定功率800W
【解答】解：BD、家中电路的电压是220V，所以应该选择额定电压为220V的电热水壶，故BD错误；
AC、室内插座允许的最大功率为P＝UI＝220V×5A＝1100W，所以电热水壶的额定功率不能超过1100W，故C正确，A错误。
故选：C。
16．（2023秋 长兴县期末）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（　　）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
【解答】解：（1）当开关S接触1、2触点时，电路不通电，电热丝不工作，水龙头放出的是冷水；
（2）当开关S接触2、3触点时，电路中只有R2电热丝工作，根据P可知，此时的电功率：P1100W；
此时电路的电流：I5A；
（3）当开关S接触3、4触点时，电路中R1、R2电热丝并联，此时的电功率：P′2200W+1100W＝3300W；
（4）比较可知，当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是温水，当开关S接触3、4触点时，水龙头放出的是热水；
根据以上分析可知，ABC错误，D正确。
故选：D。
17．（2023秋 椒江区期末）如图甲所示的电路中，电源电压为3伏，R1为湿敏电阻，其阻值与相对湿度（RH）的关系如乙图所示，定值电阻R的阻值为2欧。若环境中相对湿度在10%～90%之内变化，下列说法正确的是（　　）
A．当相对湿度减小时，电压表的示数变小
B．当相对湿度为30%时，20s内电路消耗总电能15J
C．当相对湿度为70%时，R1消耗功率最大，为1.125W
D．要使电流的变化范围更大，可以更换阻值更大的定值电阻
【解答】解：A、由图甲可知，该电路为R1和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；
由图乙可知，当相对湿度减小时，R1的阻值变大，由串联电路的分压规律可知R1两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误；
B、由图乙可知R1与相对湿度RH的关系是一次函数，设R1＝k RH+b，
当R1＝5Ω时，RH＝10%，则5Ω＝k 10%+b﹣﹣﹣①，
当R1＝1Ω时，RH＝90%，则1Ω＝k 90%+b﹣﹣﹣②，
联立①②可解得：k＝﹣5Ω，b＝5.5Ω，即R1＝﹣5Ω RH+5.5Ω，
当湿度为30%时，R1＝﹣5Ω×30%+5.5Ω＝4Ω，
由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为：R＝R1+R＝4Ω+2Ω＝6Ω，
则电路中的电流为：I0.5A，
则20s内电路消耗的总电能为：W＝UIt＝3V×0.5A×20s＝30J，故B错误；
C、当环境湿度为70%时，R1＝﹣5Ω 70%+5.5Ω＝2Ω，
由I和P＝I2R可知R1消耗的功率为：P1R1＝（）2R1，
当R1＝RL＝2Ω时，R1消耗的功率P1最大，即此时环境湿度为70%，
R1消耗的最大功率为：P1大1.125W，故C正确；
D、电路中的电流为I，由此可知，R的阻值越小，电路中的电流变化范围越大，故D错误。
故选：C。
18．（2023秋 拱墅区期末）有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．它们都正常工作时，通过L1的电流大
B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多
C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光
D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大
【解答】解：
A．正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等，根据I可知，L1的额定功率小于L2的额定功率，则I1＜I2，故A错误；
B．根据W＝Pt知，电能不仅与功率有关，还与时间有关，由于时间未知，无法比较电能多少，故B错误；
C、灯泡铭牌可知，两灯泡额定电压相等，P1＜P2，由P＝UI的变形式R可知，R1＞R2，由串联电路的分压特点可知，两灯泡串联在220V的电路中时，灯泡两端电压不等于其额定电压，灯泡不能正常工作，故C错误；
D．两灯泡串联在110V的电路中时，通过它们的电流相等，根据P＝UI＝I2R可知，P1实＞P2实，故D正确。
故选：D。
题型四．电能表的使用
19．（2023秋 江干区校级月考）小海在周末帮厨劳动时用到了许多科学知识。他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现：
（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用 起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与 相连接。
（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 。
（4）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表。小海将家里的其它电器都关闭，观察到豆浆机的电热器工作时，家里标有“1200r/kW h“字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是 V。
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电动机额定功率 180W
电热器额定功率 1210W
【解答】解：（1）吸盘是利用大气压强的原理起到固定作用的；
（2）三脚插头最长的脚接的是地线，将外壳与大地相连；
（3）制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的，由此可知：电热器和电动机可以单独工作，互不影响，故为并联；
（4）1min电能表的转盘转的圈数n＝20r，电能表铭牌N＝1200r/kW h，则消耗的电能W3.6×106J＝6×104J，时间t＝1min＝60s，则电容器的实际功率P实1000W，电热器额定功率P额＝1210W，额定电压U额＝220V，利用公式P则电热丝电阻R40Ω，其实际电压U2＝P实×R，U200V。
故答案为：（1）大气压强；（2）大地；（3）并联；（4）200。
20．（2023秋 余姚市月考）在家庭用电的调查研究综合实践活动中，小科观察到家中电能表的表盘如图所示，示数为 kW h。用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是 线。如图甲、乙所示是两种硬导线与螺钉压按式接线柱接法（箭头方向表示拧紧螺钉的方向），其中不容易造成接触不良的是 （填“甲”或“乙”）。
【解答】解：（1）电能表最后一位是小数，读数为320.6kW h。
（2）若氖管发光，说明测电笔接触的是火线。
（3）导线和接线柱之间连接时，导线环绕方向要和接线柱的拧紧方向是一致的，并且导线要在接线柱上绕半圈，这样接触会更好。
故答案为：（1）320.6；（2）火；（3）甲。
21．（2024秋 浙江月考）如图为家用的一款电能表，关于家庭电路下列说法正确的是（　　）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．家用电能表应该安装在总开关与用电器之间
C．为了保证电路安全，同时工作的用电器的总功率最大不能超过2200W
D．电能表转盘转了1200转，电能表的示数将变为1123.8kW h
【解答】解：A、电能表是用来测量电功的仪表，而不是测量电功率的仪表，故A错误；
B、电能表应该安装在总开关之前，故B错误；
C、由图可知，电能表的额定最大电流I＝20A，
则为了保证电路安全，同时工作的用电器的最大总功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W，故C错误；
D、3000r/（kW ）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，
则转盘转1200转，用电器消耗的电能W0.4kW h，
由图可知，电能表原来的示数为1123.4kW h，则电能表转盘转了1200转，电能表的示数将变1123.4kW h+0.4kW h＝1123.8kW h，故D正确。
故选：D。
22．（2023秋 慈溪市期末）某电饭锅具有高温挡和低温挡两个工作挡位，其简化电路如图甲所示，R2＝24R1，高温挡的功率为1100W，单独接在家庭电路中，仅用低温挡工作一段时间后，电能表转盘转过44转，则（　　）
A．这段时间长为3分钟
B．低温挡时R1的功率为44W
C．低温挡时的电流为0.2A
D．R2的电阻为1100Ω
【解答】解：BCD、两开关都闭合时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，电饭锅处于高温挡，根据P可知R144Ω；R2的电阻R2＝24R1＝24×44Ω＝1056Ω，故D错误；
只闭合开关S1时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，电饭锅处于低温挡，根据P可知P低44W，因两电阻串联后的总功率为44W，故低温挡时R1的功率小于44W，故B错误；
根据P＝UI可知低温挡时的电流I0.2A，故C正确；
A、电能表上800r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动800r，电饭锅单独接在家庭电路中，仅用低温挡工作一段时间后，电能表转盘转过44r，电饭锅消耗的电能W1kW h＝0.055kW h，
所用时间t1.25h＝75min，故A错误；
故选C。
23．（2023秋 鹿城区校级月考）如图所示分别是小实家上月初和月末的电能表的表盘示数，下列选项中说法正确的是（　　）
A．该电能表的最大额定电流为20A
B．电能表的表盘转1转，说明消耗了600kW h的电能
C．小实家上月消耗的电能为911kW h
D．电能表的表盘转得越快，电能表所在电路消耗电能越多
【解答】解：A、该电能表上的额定最大电流是20A，故A正确；
B、电能表的表盘转600转，说明消耗了1kW h的电能，故B错误；
C、小实家上月消耗的电能为91.1kW h，故C错误；
D、电能表的表盘转得越快，电能表所在电路消耗电能越快，故D错误。
故选：A。
24．（2023秋 西湖区校级月考）如图所示分别是小夏家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断错误的是（　　）
A．电能表是测量电路消耗电能的仪表
B．小白家10月份消耗的电能为1250kW h
C．电能表工作时的额定电流10A，短时间最大电流不超过20A
D．该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h
【解答】解：A、电能表是测量电路消耗电能的仪表，故A正确；
B、小白家10月份消耗的电能为5713.4kW h﹣5588.4kW h＝125kW h，故B错误；
C、电能表铭牌上的“10（20）A”表示电能表的标定电流为10A，短时间允许通过的最大电流为20A，故C正确；
D、电能表铭牌上的1600imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁1600次，故D正确。
故选：B。
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专题04 能量探索之电能易错题型
题型 内容
题型一 电功与电能
题型二 电功率的概念
题型三 电功率的计算
题型四 电能表的使用
题型一．电功与电能
1．五一假期小宁和家人一起去东钱湖露营、烧烤。
（1）到达目的地后，小宁帮爸爸一起搭建天幕帐篷，如图甲所示为天幕帐篷搭建的示意图，其中AC为天幕（遮阳幕布），AB、CD为支撑杆，防风绳的一头系在支撑杆的顶端，另一头用地钉固定在地面上。搭建过程中小宁拉紧防风绳后退时，拉力F会 （填“变大”或“变小”）。
（2）小宁在烤肉串的过程中，闻到阵阵香味，原因是 。烤肉时要注意火候，烤焦的肉类食物会含有强致癌物——苯并芘（化学式C20H12）。苯并芘属于 （填“有机物”或“无机物”），其中碳元素和氢元素的质量比为 。
电池容量 4000mA h
工作电压 5V
灯的额定功率 5W
（3）夜幕降临，小宁用露营灯照明，其铭牌参数如表所示。该露营灯的电池充满电后，可供灯正常工作 h。
2．如图所示是宁波的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，在晴天可利用太阳能发电，阴雨天和夜晚可利用风力发电。
（1）晴天阳光充足时，光控开关S处于断开状态，此时，蓄电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。
（2）一套400W的常规路灯若换成照明效果相当的风光互补LED路灯，一年可节电 kW h。 （路灯平均每天发光10小时，一年365天，每只LED灯标有“24V，60W”字样）
3．市面上有一款家用平面镜防雾膜，膜内装有电热丝和调节挡位用的滑动变阻器，将它贴在镜的背面并通电，可防止水蒸气在镜面上液化，内部简化结构如图所示。若防雾膜的额定功率为20W，正常工作10min消耗的电能是 J。
4． “共享电瓶车”作为一种新的交通工具，方便市民出行，深受人们的喜爱。请回答下列问题。
（1）如图为共享电瓶车结构图，其中属于有机合成材料的是 （填字母序号）。
（2）共享电瓶车在充电时，将电能转化为 能。
5．电动自行车以其快捷，轻便、经济的特点备受消费者青睐．如图所示是国标某两轮电动自行车的刹车车把，是由刹车线，刹车闸和支点构成的一个杠杆，如表所示为该电动自行车的主要技术参数表。
蓄电池 48V10Ah 额定功率 320V
整车质量 50kg 最高车速 20km/h
载重量 80kg 正常胎压 2.2bar
（1）刹车时，若在刹车闸处施加一个如图所示的力F，此时构成一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；
（2）车把表层上有许多花纹，是为了通过 来增大摩擦；
（3）计算下列问题：
①若骑车的人重60kg，行驶时两轮胎与地面总接触面积为1.0×10﹣2m2，那么车对地面的压强为多大？
②蓄电池可以贮存多少电能？
③电动自行车充满电，在某平直路段上以额定功率最高车速匀速行驶，能行驶多少路程？
6． 2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小金通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100欧姆的定值电阻，R为力敏电阻，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200伏，舱体内气压为1.0×105帕。请计算：
（1）舱体不漏气时，通过R的电流是多少？工作10分钟，电路消耗的总电能是多少？
（2）若电压表示数为176伏时，此时舱内的气压值是多少？
7．一根电热管，把它接在220V电源上时，5min就可以把一壶水烧开，若把一根同样的电热管和它串联起来，接入220V电源上，要把同样一壶水烧开需要的时间是（　　）
A．2.5min B．10min C．15min D．20min
题型二．电功率的概念
8．小明进行了如图的科学探究实验，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，甲灯功率大于乙灯功率
B．两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
C．若将两灯串联在该电源上，甲灯两端电压比乙灯两端电压大
D．若将两灯串联在该电源上，乙灯的亮度将比甲灯的亮度亮些
9．关于电冰箱，以下说法中正确的是（　　）
A．电冰箱内温度比较低，这是液体蒸发吸热造成的
B．电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是电流的热效应造成的
C．夏天，打开电冰箱门看到的“白烟”是冰箱内蔬菜、水果等蒸发产生的水蒸气
D．家用电冰箱的耗电功率通常超过1000瓦
10．智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（　　）
A．降低了电池的输出电压
B．减小了电池的输出电流
C．减小了电子线路的电阻
D．增大了电池的输出功率
11．将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中（如图所示），接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（　　）
A．L1的实际电功率要大一些
B．L2的实际电功率要大一些
C．通过L1的电流要大一些
D．通过L2的电流要大一些
12．如图是某同学绘制的1度电可供家中一些用电器持续、正常工作的时间图，下列说法中正确的是（　　）
A．电热水器正常工作时的电流最小
B．电风扇的额定功率比电视机的额定功率大
C．节能灯正常工作时的电压最大
D．正常工作时，节能灯的电流比电视机的小
题型三．电功率的计算
13．如图甲是一种电热膜，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。该电热膜的额定电压为220V，导电墨线电阻随温度变化图象如图丙，有关电热膜说法不正确的是（　　）
A．导电墨线间以并联的方式连接
B．若实际电压小于220V时，温度稳定后的实际功率小于额定功率
C．工作时通过导电墨线的电流会改变
D．当温度到达t0并继续升温时，发热功率会急剧增大
14．为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，某科学兴趣小组的同学按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动（滑片P到最右端的距离为x），同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．定值电阻R0的阻值为10Ω
B．x＝5cm时，R0消耗的电功率为0.045W
C．滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是18Ω
D．若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达9W
15．小宁想购买一个电热水壶，已知他家中电路电压是220V、室内插座额定电流是5A，则下列规格的电热水壶适合他家的是（　　）
A．额定电压220V；额定功率1500W
B．额定电压120V；额定功率1500W
C．额定电压220V；额定功率800W
D．额定电压120V；额定功率800W
16．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（　　）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
17．如图甲所示的电路中，电源电压为3伏，R1为湿敏电阻，其阻值与相对湿度（RH）的关系如乙图所示，定值电阻R的阻值为2欧。若环境中相对湿度在10%～90%之内变化，下列说法正确的是（　　）
A．当相对湿度减小时，电压表的示数变小
B．当相对湿度为30%时，20s内电路消耗总电能15J
C．当相对湿度为70%时，R1消耗功率最大，为1.125W
D．要使电流的变化范围更大，可以更换阻值更大的定值电阻
18．有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．它们都正常工作时，通过L1的电流大
B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多
C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光
D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大
题型四．电能表的使用
19．小海在周末帮厨劳动时用到了许多科学知识。他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现：
（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用 起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与 相连接。
（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 。
（4）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表。小海将家里的其它电器都关闭，观察到豆浆机的电热器工作时，家里标有“1200r/kW h“字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是 V。
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电动机额定功率 180W
电热器额定功率 1210W
20．在家庭用电的调查研究综合实践活动中，小科观察到家中电能表的表盘如图所示，示数为 kW h。用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是 线。如图甲、乙所示是两种硬导线与螺钉压按式接线柱接法（箭头方向表示拧紧螺钉的方向），其中不容易造成接触不良的是 （填“甲”或“乙”）。
21．（2024秋 浙江月考）如图为家用的一款电能表，关于家庭电路下列说法正确的是（　　）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．家用电能表应该安装在总开关与用电器之间
C．为了保证电路安全，同时工作的用电器的总功率最大不能超过2200W
D．电能表转盘转了1200转，电能表的示数将变为1123.8kW h
22．某电饭锅具有高温挡和低温挡两个工作挡位，其简化电路如图甲所示，R2＝24R1，高温挡的功率为1100W，单独接在家庭电路中，仅用低温挡工作一段时间后，电能表转盘转过44转，则（　　）
A．这段时间长为3分钟
B．低温挡时R1的功率为44W
C．低温挡时的电流为0.2A
D．R2的电阻为1100Ω
23．如图所示分别是小实家上月初和月末的电能表的表盘示数，下列选项中说法正确的是（　　）
A．该电能表的最大额定电流为20A
B．电能表的表盘转1转，说明消耗了600kW h的电能
C．小实家上月消耗的电能为911kW h
D．电能表的表盘转得越快，电能表所在电路消耗电能越多
24．如图所示分别是小夏家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断错误的是（　　）
A．电能表是测量电路消耗电能的仪表
B．小白家10月份消耗的电能为1250kW h
C．电能表工作时的额定电流10A，短时间最大电流不超过20A
D．该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h
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