18.1电能 电功课时练习(含解析)2025-2026年【人教版 (2024)】九年级物理

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18.1电能 电功课时练习(含解析)2025-2026年【人教版 (2024)】九年级物理

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18.1电能 电功课时练习
A组基础训练题
一、单选题
1.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
2.在国际单位制中,焦耳不是以下哪个物理量的单位(  )
A.热量 B.热值 C.电功 D.内能
3.如图所示,家用电能表的读数是(  )
A.2017.4 kW B.2017.4 kW h C.20174 kW D.20174 kW h
4.一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1000mA h,它充满电后,大约存储的电能是(  )
A.3.7J B.3.7×103J C.3.7kW h D.1.3×104J
5.下列用电器在使用中属于将电能转化为机械能的是(  )
A.电视机 B.电熨斗 C.吊灯 D.电风扇
6.下列用电器工作时,消耗的电能主要转化为机械能的是(  )
A.计算器 B.电视机 C.日光灯 D.电风扇
7.下列说法中正确的是(  )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.给干电池充电时,将电能转化为化学能
8.如图甲、乙分别是小明家上月初和上月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/(kW h)”表示用电器每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次。下列说法正确的是(  )
A.指示灯闪烁32次,电路中消耗的电能为0.02J
B.小明家上月消耗的电能为911kW·h
C.小明家干路中的电流不得超过10A
D.指示灯闪烁次数越多,电能表所在电路消耗的电能越多
二、填空题
9.电为我们的生活带来了光明和便利,请你说出生活中一个用电器的名称: ,它在工作时将电能转化为 能。
10.某同学家的电能表的表盘上标明“”,它表示接在电能表上的用电器,每消耗 的电能,电能表上的转盘转过600圈。该同学家中一个月前、后电能表示数如图所示,表明这个月消耗电能为 度。
11.手机、数码相机等常用充电电池作为电源,某手机电池的电压为3.6V,安时容量[安时容量=放电电流(A)×放电时间(h)]为,它充满电后所储存的电能是 J。
12.小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示,则小明家4月份用电 kW·h,若以当地电价0.5元/度计算,小明家4月份应缴纳电费 元。

13.小明家的电子式电能表表盘上标有“2500imp/(kW·h)”的字样,其含义是电路每消耗1kW·h的电能,电能表上指示灯闪烁2500次。电能表月初、月末示数如图所示,则小明家该月所消耗的电能为 kW·h,每消耗0.5kW·h电能,小明家电能表指示灯闪烁 次。
三、实验题
14.小明在家玩爸爸的手机,打开后盖有一块电池上面的标志如图所示,此充电电池所充满电所能储存的电能为 J。电极处略有凹陷,可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起 从而损坏电池。
15.电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系,选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油,两电阻丝阻值不同()。
(1)将两根电阻丝串联后接入电路中,可控制 和 相同;
(2)通电一段时间后,通过观察 来比较电流做功多少;这种研究方法是 法;
(3)通过实验发现:在相同时间内,电流通过电阻丝 (选填“R1”或“R2”)做的功多;进一步研究发现电流所做的功与电压的关系表达式(用字母W1、W2、U1、U2表达) ;
(4)若R1两端的电压为3V,电路中的电流为0.4A,则10s内电流通过R1做的功为 J;
(5)请在虚线框内画出本题研究的电路图 。
四、计算题
16.如图所示的电路,电阻R1为20Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2在10min内消耗的电能。
17.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时,电流表示数为0.2A;当开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.5A。求:
(1)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流;
(2)R2的阻值;
(3)当开关S、S1都闭合时,通电1min电流通过R1做的功。

18.如图是一个保温箱温度显示器电路图如图甲所示,其原理是利用电压表的示数表示保温箱内的温度,温度越高电压表的示数越大。已知电源电压恒定为6V,R0为定值电阻,R1是热敏电阻,图乙是它的阻值—温度的关系图像。电压表的量程为0~3V,当保温箱内温度为40℃时,电压表的示数是2V,通过计算说明:
(1)求40℃时,电路中的电流为多少;
(2)定值电阻R0的阻值是多少;
(3)在保证保温箱各元件正常工作的情况下,整个电路1分钟最多消耗多少电能?
B组能力提升训练题
一、单选题(本大题共8小题)
1.下列生活实例中,属于节约用电的是( )
A.电视机音量开得很大 B.离开教室随手关灯
C.夏天用空调时把温度调得很低 D.经常开关电冰箱门
2.李芳家的电能表表盘如图,关于其技术参数的说法错误的是(  )
A.适用的电路电压为220V
B.该电表应该在50Hz的电路中工作
C.电路已消耗的电能是73256kW·h
D.转盘每转3000圈,电路中消耗的电能为 1kW·h
3.如图所示,是一款圆形多功能充电宝,标明电压为5V,容量为10000mAh,充完电后用手拿起时,会感觉到微微发热,下列数据最合理的是(  )
A.充电宝的质量约为5kg
B.充电宝的直径约为10cm
C.微微发热的充电宝温度约为20℃
D.它充满电后,储存的电能约为50000J
4.王亮同学家的电能表上标有“”的字样,据此,他用表记录了10分钟内电能表上的转盘过12r,那么用电器平均每分钟消耗的电能是( )
A. B. C. D.
5.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.甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“ 110V 40W”字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能(  )
A.甲灯的多 B.乙灯的多 C.一样多 D.不能确定
7.如图所示,手电筒中的电流为0.6 A,电源为三节干电池串联,则该手电筒中的小灯泡工作1 min消耗的电能为 (  )
A.2.7 J B.81 J C.162 J D.9 720 J
8.现有两个定值电阻R1和R2(R1A.W甲>W乙>W丙>W丁
B.W甲>W丙>W丁>W乙
C.W乙>W丙>W丁>W甲
D.W丙>W丁>W乙>W甲
二、填空题(本大题共5小题)
9.铭牌上标有“220V 50W”的电烙铁接在220V的电源上,每分钟产生的热量为 J,若它每天正常工作2h,那么一天消耗的电能是 kW·h。
10.如图所示,这是小东家电能表的表盘示意图,电能表的读数为 kW·h;小东在家做作业时,只使用了一只标有“220V 5W”的节能灯正常工作24min,电能表的转盘转了 转。
11.如图所示,是小华家的电能表。此时,电能表的示数是 kW·h。若连接在电能表上的用电器消耗1 kW·h的电能时,电能表上的转盘转动 转。
12.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= .
13.如图是小明家月初和月末电能表的示数,这个月消耗的电能是 度,若她家正工作的用电器总功率为3200W, (选填“能”或“不能”)将额定功率为1500W的空调再接入电路。若只让1500W的空调单独正常工作2min,电能表的转盘转 。
三、实验题(本大题共2小题)
14.测量是生活和学习中一项基本技能.
甲 乙 丙
(1)如图(甲)所示用刻度尺测量物体的长度为 cm;
(2)如图(乙)所示用体温计测量体温,该体温计的示数是 ℃;
(3)如图(丙)所示电能表的读数是 kW ·h.
15.在验证“电功与电流、电压的关系”活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路.
(1)经过讨论,同学们一致认为不应该选择图 (甲/乙/丙)电路,理由是该图无法利用控制变量法进行探究
(2)为验证电流做功与电压的关系,应该选择图 所示的电路
(3)小明发现,按图乙电路实验时L1比L2亮,同时观察到A1示数比A2大,这说明相同时间内 (L1/L2)的电功大,由此可得出的结论是 接着他将这两个灯泡按图丙连接好观察到  (L1/L2)更亮.
四、计算题(本大题共2小题)
16.九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250 W,完成一次洗涤的时间为30 min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤
(2)若自来水的温度为15 ℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45 ℃ [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)请写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释。
17.超声波加湿器(如图甲所示)内部配有湿度监测装置,其简化电路图如图乙所示。已知电源电压为20V,定值电阻R0为70Ω,电流表的量程0~100mA,电压表的量程为0~15V。利用湿敏电阻R可实现对环境湿度的精确测量,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。则
(1)在电路安全工作的前提下,求该装置能够测量的湿度范围;
(2)若环境湿度为70%不变,求图乙所电路工作5min消耗的电能。
五、综合题(本大题共1小题)
18.阅读《手机电池和手机充电器》回答问题。
手机电池和手机充电器
手机电池由三部分组成:电芯、保护电路和外壳。当前手机电池一律为锂离子电池(不规范的场合下常常简称锂电池),正极材料为钴酸理,标准放电电压3.7V,充电截止电压4.2V放电截止电压2.75V。电池容量的单位是(瓦时),也可以用(安时)或(毫安时)来替代。
手机充电器又名移动电源。充电宝,其实它们都是由一个稳定电源(主要是稳压电源,提供稳定工作电压和足够的电流)加上必要的恒流。限压。限时等控制电路构成。国内的民用额定电压为220V,是不能够直接给手机充电的,手机座充的用处就是将220V的高压脉冲转换为5V的低压脉冲,再经过一个整流、稳压电路,变成5V稳定的直流电。也就是说,手机的充电底座起到一个从高压交流电变为低压直流电的作用。
手机常用锂离子(li-ion)电池的充电器采用的是恒流限压充电制,比如500电池采用250mA电流充电大约2h达到4.2V后再恒压充电。锂离子电池的充电过程分为两个步骤:先是恒流充电,其电流恒定,电压不断升高,当电压充到4.2V的时候自动转换为恒压充电,在恒压充电时电压恒定,电流越来越小直到充电电流小于预先设定值为止,所以有人用直充对手机电池进行充电的时候明明电量显示已经满格了,可是还是显示正在充电,其实这个时候电压已经达到了4.2V,所以电量显示为满格,此时在进行恒压充电过程。那么有人也许会问,为什么要进行恒压充电呢,直接用恒流充到4.2V不就行了吗?其实很容易解释,因为每一个电池都有一定的内阻,当用恒流进行充电到4.2V的时候,如果电流很大,那么在电池内阻上消耗的电压也就很大,所以要用恒压充电过程,把充电的电流慢慢降下来,这样电池的实际电压就会很接近4.2V。
(1)根据本文所述,手机的充电底座起到的作用是 ;
(2)若手机的待机电流是10mA,500mA·h的电池可以使手机待机 h;
(3)若手机工作时按电池的标准电压工作,工作电流是300mA,则工作10h手机消耗的电能是 J。
A组基础训练题答案
1.C
【详解】电能的国际单位是焦耳,简称焦,符号是J,常用的电能单位还有千瓦时,符号为kW h,在日常生活中也叫做度,并且1kW h=3.6×106J。ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.B
【详解】不同物理量有不同的单位,焦耳,简称焦,是能量的单位,包括热量、内能、电功等,热值的单位是J/kg,J/m3,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.B
【详解】电能表的最后一位是小数,可以看出电能表的示数为2017.4,单位是kW h,故电能表的读数为2017.4kW h,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.D
【详解】锂电池的容量
储存的电能
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.D
【详解】ABC.电视机工作时主要将电能转化为光能和声能;电熨斗工作时将电能转化为内能;吊灯工作时将电能转化为内能和光能,ABC不合题意;
D.电风扇工作时主要是把电能转化为机械能,故D符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A.计算器在工作时,消耗的电能主要转化为光能,故A不符合题意;
B.电视机在工作时,消耗的电能主要转化为光能、声能,故B不符合题意;
C.日光灯在工作时,消耗的电能主要转化为光能,故C不符合题意;
D.电风扇在工作时,消耗的电能主要转化为机械能,故D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】A.电饭锅工作时,将电能转化为内能,故A错误;
B.电风扇工作时,将电能转化为机械能,故B错误;
C.干电池给灯泡供电时,将化学能转化为电能,故C错误;
D.给干电池充电时,将电能转化为化学能,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】A.1600imp/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁32次,则电路中消耗的电能
故A错误;
B.小明家上月消耗的电能
W=5637.8kW·h-5546.7kW·h=91.1kW·h
故B错误;
C.由图可知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小明家干路中的电流不得超过40A,故C错误;
D.因为电能表指示灯闪烁的次数反映了电流做功的多少,所以指示灯闪烁越多,说明消耗电能越多,故D正确。
故选D。
9. 电热水壶 内
【详解】[1] 生活中见过的家庭常用用电器很多,比如电水壶、电灯、电风扇等等。
[2] 用电器工作的过程是电能转化为其它形式的能的过程,例如电热水壶把电能转化为内能;电灯把电能转化为光能;电风扇把电能转化为机械能,等等。
10. 1 265
【详解】[1]根据电能表的知识可知,参数的含义是,接在该电能表上的用电器,每消耗的电能,电能表上的转盘转过600转。
[2]根据一个月前、后电能表示数可知,一个月消耗的电能是
11.9720
【详解】充满电后所储存的电能
12. 240 120
【详解】[1]4月末的电能表示数为6262.3 kW·h,3月末的电能表示数为6022.3 kW·h,小明家4月份用电
[2]小明家4月份应缴纳电费
13. 76 1250
【详解】[1]由图示电能表可知,电能表月初示数是855.6kW·h,月末示数为931.6kW·h,本月用电量为
W=931.6kW·h﹣855.6kW·h=76kW·h
[2]“2500imp/(kW·h)”表示电路每消耗1kW·h的电能,电能表上指示灯闪烁2500次;则消耗0.5kW·h电能,电能表指示灯闪烁次数为
n=0.5kW·h×2500imp/(kW·h)=1250imp
14. 9331.2 短路
【详解】[1]充电电池所充满电所能储存的电能为
W=UIt=3.6V×0.72A×3600s=9331.2J
[2]电池与硬币、钥匙等金属物体接触,可以将电池的正负极直接连接,造成短路,损坏电池。
15. 电流 通电时间 温度计示数变化 转换 R1 12
【详解】(1)[1][2]由图可知,R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,通过R1、R2的电流相等,而且R1、R2同时工作,所以可控制两根电阻丝的电流和通电时间相同。
(2)[3][4]在这个实验中,小明是通过观察比较温度计示数的变化量来比较电流做功多少的,温度升高的越高,表示电流做功越多,产生的热量越多,这种方法叫转化法。
(3)[5]通过R1、R2的电流大小相等,通电时间相同,由于,由可知,,由可知,电流通过电阻丝R1做的功多。
[6]进一步研究发现电流所做的功与电压的关系表达式
两式相比得
(4)[7]10s内电流通过R1做的功
(5)[8]从电源正极开始,依次画出电路各元件,两个电压表分别在两个定值电阻两端,如图
16.(1)6V;(2)720J
【详解】解:(1)电阻R1和R2并联,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A测量干路电流。所以电源电压等于电阻R1两端电压,即
(2)电阻R2两端电压为
通过电阻R2的电流为
电阻R2在10min内消耗的电能
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2在10min内消耗的电能是720J。
17.(1)0.3A;(2)20Ω;(3)72J
【详解】解:(1)当开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,R1的两端电压等于电源电压,此时电路电流为I1=0.2A;当开关S、S1都闭合时,两电阻并联,电流表测的是干路电流,根据并联电路的电压特点可知,两电阻的两端电压都等于电源电压,此时通过R1的电流等于I1,根据并联电路的电流特点可得,通过R2的电流为
(2)根据欧姆定律可得,R2的阻值为
(3)当开关S、S1都闭合时,通过R1的电流等于I1,则通电1min电流通过R1做的功为
答:(1)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流为0.3A;
(2)R2的阻值为20Ω;
(3)当开关S、S1都闭合时,通电1min电流通过R1做的功为72J。
18.(1)0.02 A;(2)100Ω;(3)10.8 J
【详解】解:(1)根据图乙可知,当温度为40℃时,R1的阻值为200Ω,电压表的示数是2V,R1的两端的电压为
40℃时,电路中的电流为
(2)定值电阻R0的阻值是
(3)在保证保温箱各元件正常工作的情况下,温度越高,热敏电阻的阻值越小,电路中电流越大,电路的总功率越大,相同时间内消耗的电能越多,当电压表的示数为3V时,电流最大,最大电流为
整个电路1分钟最多消耗电能为
答:(1)40℃时,电路中的电流为0.02A;
(2)定值电阻R0的阻值是100Ω;
(3)在保证保温箱各元件正常工作的情况下,整个电路1分钟最多消耗的电能为10.8J。
B组能力提升训练题答案
1.【答案】B
【详解】
A.电视机音量开得很大越费电,所以电视机音量开得很大不能节约电能,故A不符合题意;
B.离开教室随手关灯,可以节约电能,故B符合题意;
C.夏天用空调时,把温度调得很低这样会浪费电能,故C不符合题意;
D.经常开关电冰箱门将浪费电能,故D不符合题意。
2.【答案】C
【详解】A.如图所示的电能表额定电压为220V,适用的电路电压为220V,故A正确,不符合题意;
B.该电能表适用于50Hz的交流电路,应该在50Hz的电路中工作,故B正确,不符合题意;
C.电能表的最后一位是小数点的后一位,表明电路已消耗的电能是7325.6kW·h,故C错误,符合题意;
D.转盘每转3000圈,电路中消耗的电能为,故D正确,不符合题意。
3.【答案】B
【详解】
A.充电宝的质量约为0.2kg,故A不符合题意;
B.充电宝的直径约为10cm,与手掌的宽度相当,故B符合题意;
C.微微发热的充电宝温度略高于37℃,故C不符合题意;
D.它充满电后,储存的电能约为
故D不符合题意。
故选B。
4.【答案】C
【分析】本题首先要清楚“600r/KW h”的物理意义:当用电器消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过600转,1度=3.6×106焦,即1kW h=3.6×106J.
【详解】由题意可知:用电器10分钟所做的功:;
用电器平均每分钟消耗的电能是:.
5.【答案】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.【答案】C
【详解】
A.由灯泡的铭牌可知,两个白炽灯的额定功率相等,用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率,由W=Pt可知,在相等时间内它们消耗的电能相等,故A不符合题意;
B.由灯泡的铭牌可知,两个白炽灯的额定功率相等,用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率,由W=Pt可知,在相等时间内它们消耗的电能相等,故B不符合题意;
C.由灯泡的铭牌可知,两个白炽灯的额定功率相等,用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率,由W=Pt可知,在相等时间内它们消耗的电能相等,故C符合题意;
D.由灯泡的铭牌可知,两个白炽灯的额定功率相等,用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率,由W=Pt可知,在相等时间内它们消耗的电能相等,故D不符合题意。
故选C。
7.【答案】C
【解析】略
8.【答案】C
【详解】
串联电路总电阻等于串联各电阻之和,并联电路总电阻小于任何一支路的电阻,故有
由可知,当把它们接入相同电压的电路中时,电路中电流关系为
根据电功公式可得,相同时间内电流做功大小关系为
故C正确,ABD错误。
故选C。
9.【答案】 3000 ; 0.1
【详解】[1]由题意可知,此时的电烙铁实际电压等于额定电压,因此实际功率等于额定功率,故每分钟产生的热量
Q=W=Pt=50W×60s=3000J
[2]若它每天正常工作2h,则一天消耗的电能
W'=Pt'=0.05kW×2h=0.1kW·h
10.【答案】;;6
【分析】
【详解】
[1]由图可知,电能表的读数为857.1kW·h。
[2]节能灯正常工作24min消耗的电能
这段时间内电能表转盘转过的转数
11.【答案】; 8010.1; 3000
【分析】
【详解】
[1]电能表表盘上最后一位是小数位,单位是kW h,所以,图示电能表的示数为8010.1kW h。
[2]由“3000revs/(kW h)”知道,连接在电能表上的用电器每消耗1kW h的电能,电能表上的转盘转过3000转。
12.【答案】3:1
【详解】当S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.1A,即通过R2的电流为:;
当S1和S2都闭合时,两电阻并联,两端电压相等;
并联电路的干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流为:;
并联时,电压和通电时间都相等.
根据得在1min内电流通过R1与R2做功之比为:.
13.【答案】162.6;不能;30
【详解】由图示电能表可知,电能表月初、月末示数为1120.0kW·h、1282.6kW·h,这个月消耗的电能W=1282.6kW·h-1120.0kW·h=162.6kW·h=162.6度,由电能表表盘知,电能表的工作电压是220V,允许通过的最大电流为20A,所以他家电能表同时允许接入用电器最大总电功率P最大=UI最大=220V×20A=4400W,再将空调接入电路,总电功率P总=3200W+1500W=4700W>P最大=4400W,所以不能将额定功率为1500W的空调再接入电路。“600r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能电能表的转盘转600r,只让空调单独正常工作2min消耗的电能W=Pt=1500W×2×60s=1.8×105J=0.05kW·h,电能表转盘转数n=600r/kW·h×0.05kW·h=30r
14.【答案】 (1.44—1.46); 36.7; 2508.6
【详解】
(1)如图(甲)所示用刻度尺的分度值为1mm,物体左端对准4.00cm,右端对应的刻度为5.45cm,所以测量物体的长度为5.45cm-4.00cm=1.45cm,因为最后一位是估计值,所以在一定范围都是正确的;
(2)如图(乙)所示用体温计,分度值为0.1℃,该体温计的示数是36.7℃;
(3)如图(丙)所示电能表单位是kW ·h,最右边一位是小数位,所以电能表的的读数是2508.6kW ·h.
15.【答案】(1)甲;(2)丙;(3)L1;电压和通电时间相等时,电流越大,电流做功越多;L2
【详解】(1)[1]甲电路中,滑动变阻器滑片移动时,灯泡两端的电压和电流都在变化,无法控制电流或者电压不变,根据控制变量法的思想,不能研究电流做功与电压和电流的关系,因为电路中电压和电流同时改变,不能单独控制其中一个不变;
(2)[2]研究电流与电压的关系,就应该控制电路中的电流不变,通过比较电压,研究电流做功与电压的关系,图丙中两只灯泡串联,控制了电流相同;
(3)[3][4][5]乙图中两灯并联,由并联电路的电压特点可知U1=U2,A1示数比A2大,即I1>I2,根据W=UIt可知W1>W2;由此可得结论:电压和通电时间相等时,电流越大,电流做功越多;电压相等,由R= 可知R1<R2,丙图中两灯串联通过灯泡的电流相等,由P=I2R可知L2的实际功率较大,所以L2较亮.
16.【答案】
(1)8次(2)24 kg(3)离开房间时随手关灯,解释见解析(答案不唯一)
【详解】
(1)洗衣机完成一次洗涤所消耗的电能为W=Pt=0.25 kW× h=0.125 kW·h,一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数为n= =8(次)。(2)消耗一度电水吸收的热量为Q吸=W'η=3.6×106 J×84%=3.024×106 J,由Q吸=c水mΔt可知,可加热水的质量为m= = =24 kg。(3)建议:离开房间时随手关灯。解释:减少电灯工作时间t,由W=Pt可知消耗的电能减少(答案不唯一)。
17.【答案】(1)45%~85%;(2)480J
【详解】
解:(1)由电流表的量程0~100mA,电路中的最大电流是
I大=100mA=0.1A
由欧姆定律可知,电路中的总电阻是
因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以此时湿敏电阻的阻值为
R'=R总-R0=200Ω-70Ω=130Ω
由图丙可知此时的湿度为45%。
由电压表的量程为0~15V,当电压表示数为15V时,根据串联电路的电压特点,R0两端的电压为
U0=U-U大=20V-15V=5V
由欧姆定律知,此时的电流为
由欧姆定律知,此时湿敏电阻的阻值为
由图丙可知此时的湿度为85%。
综上,该装置能够测量的湿度范围45%~85%。
(2)若环境湿度为70%不变,由图丙可知,此时湿敏电阻R的阻值为180Ω,由串联电路的特点可知,此时的电路总电阻为
R串总=R+R0=180Ω+70Ω=250Ω
此时的电流为
电路工作5min消耗的电能为
W=UI't=20V×0.08A×5×60s=480J
答:(1)该装置能够测量的湿度范围45%~85%;
(2)若环境湿度为70%不变,求图乙所电路工作5min消耗的电能480J。
18.【答案】(1)见解析;(2)50;(3)39960或3.996×104
【详解】(1)[1]由材料内容可知,手机的充电底座起到的作用是将高压交流电变为低压直流电或将220V的高压脉冲转化为5V的低压脉冲,再经过一个整流,稳压电路,变成5V稳定的直流电。
(2)[2]手机可待机时间为
(3)[3]电池标准放电电压3.7V,则工作10h手机消耗的电能是W=UIt=3.7V×0.3A×10×3600s=39960J
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