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18.1电能 电功
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3，两端的电压之比为2︰1，则相同时间内消耗电能之比为（ ）
A．1︰3 B．3︰1 C．2︰3 D．3︰2
2．小茗同学学习电能表知识后，回家仔细观察了她家的电能表如图所示，下列她针对此电能表的说法中正确的是（　　）
A．“10（20）A”是说这电能表的标定电流是20安
B．“10（20）A”是说这电能表的额定最大电流是10安
C．此电能表应该接在220V的电路中使用
D．“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘，每转过1转，消耗的电能是600kW·h
3．小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10 J/（kg·℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　）
A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ
4．如图，是广东某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d，质量m，两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的选项是（　　）
A．m约为3kg
B．d约为3mm
C．用它给微型机器提供动力时，它把机械能转化为电能
D．用它给微型机器提供动力时，它能把电能完全转化为机械能
5．如图甲所示是一款体重秤的简易电路，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，秤盘下压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　）
①当检测板所受压力F增大时，电压表的示数减小
②该装置所能测量的最大质量为100kg
③若将R0换成5Ω的电阻，则该装置所能测量的最大压力将变小
④一位同学站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是3.6J，则该同学的体重为400N
A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④
6．如图所示是某款国产手机，使用功率为100W的充电器可充满一次电。下列对于该款手机的估测，最符合实际的是（　　）
A．质量约为50g
B．正常使用时，后壳温度约为
C．充满一次电消耗的电能约为
D．长度约为14dm
7．在下列有关实验中能量转化关系的描述中，不正确的是（　　）
A．电热水壶工作时，电能主要转化为热能
B．风扇转动时，电能全部转化为机械能
C．给蓄电池充电时，电能转化为化学能
D．LED灯发光时，电能转化为光能和少量热能
8．一年一度的春节联欢晚会是无数家庭新春夜的文化盛宴，2025春晚精彩纷呈，融合传统与科技，隐藏着许多有趣的物理知识。其中机器人扭秧歌的节目，简直让人眼前一亮！《秧BOT》中机器人快速奔跑运动时，电机驱动机器人，主要是将电能转化为（　　）
A．化学能 B．机械能 C．内能 D．光能
9．下列物理量中，以科学家焦耳的名字作为单位的是（　　）
A．电流 B．电压 C．电阻 D．电功
二、填空题
10．下图所示的电表是测量 的仪表。小明为了测量家里电热水器工作时的电功率，他在电路中只接通这一台热水器工作，电能表指示灯1min内闪烁了40次，则这台电热水器的实际电功率是 W。
11．重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。空白处的能量形式是 。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。储能系统将2个质量均为，重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是 。
12．电能表是测量 的仪表，小明家的电能表如图所示，他想知道这个电能表是否准确，只将一只标有“220V，60W”字样的灯泡接入电路，此时灯泡正常发光，检测中发现2min电能表的转盘转了7转；由此判断转盘转速 （偏快/偏慢/准确）。
13．央视春晚，《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演，令观众眼前一亮，也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时，将电能转化为 能；给机器人充电时，电能转化为 能储存在蓄电池里。
14．《本草纲目》记载“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦，“吸得芥子”是因为琥珀摩擦带电能够 轻小的芥子。如图所示是心理健康教育设施“减压花”，人在花下喊出减压口令，花瓣会在电动机驱动下绽放，此过程中电能转化为花瓣的 （选填“机械”或“内”）能。
15．如图甲所示是某款智能语音爬楼“神器”，可以帮助腿脚不便的老年人上下楼。智能语音系统中使用的智能芯片，主要利用 （填“半导体”或“超导体”）材料制作而成。给电池充电时，电池相当于 （填“电源”或“用电器”）。若只将该设备接入电路充电10分钟，电能表（主要参数如图乙所示）上的转盘转过 转。
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三、实验题
16．在做“比较两个灯泡的亮暗”实验时，可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少，如图是进行该实验的电路之一。
(1)利用如图所示电路，可控制变量 相等，验证 对电流做功多少的影响；
(2)对于“电流做功多少与通电时间的关系”，是否必需通过实验去验证？ （选填“不必”或者“必须”）简要说明你的观点 。
四、计算题
17．将定值电阻R1、R2接入电源电压恒定的电路中，如图所示，R1=20Ω，R2=30Ω，闭合开关，电流表的示数为0.12A。求：
(1)闭合开关后，电压表的示数。
(2)闭合开关后，电路20s消耗的电能。
《18.1电能 电功》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 B C D B C C B B D
1．B
【详解】相同时间内消耗电能之比为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】AB．“10（20）A”表示电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A，故AB错误；
C．家庭电路的电压是220V，220V表示电能表应该在220V的电路中使用，故C正确；
D．“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘，每转过600转，消耗的电能是1kW·h，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】自来水的质量
假设夏天的初始温度为t，则冬天的初始温度为。烧水需要分两个阶段，夏季：①从t到80℃，效率为90%；②从80℃到100℃，效率为84%。冬季：①从t-15℃到80℃，效率为90%；②从80℃到100℃，效率为84%。则由可知，夏天消耗的电能
冬天消耗的电能
冬天与夏天消耗的电能差
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】A．用两只手指能轻松拿起电动机，则该电动机的质量不可能为3kg，故A错误；
B．图中手指的宽度约1cm，电动机的直径小于手指的宽度，所以3mm的直径符合最小的无刷电动机的尺寸特征，故B正确；
C．电动机给微型机器提供动力时，消耗电能，获得机械能，它把电能转化为机械能，故C错误；
D．由于存在摩擦等因素，电动机消耗的电能有一部分会转化为内能，即电动机工作时不可能把电能全部转化为机械能，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】由图甲可知，R和R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测串联电路中的电流。
①由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，根据串联的电阻特点可知，电路中的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，R0是定值电阻，根据U=IR可知R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故①错误；
②由电压表的量程可知R0两端的电压最大为3V，此时电路中的电流为
电路中的最大电流为I大=I=0.3A
电路中的最小总电阻为
根据串联电路的电阻特点可知，R的最小阻值为R小=R总小-R0=20Ω-10Ω=10Ω
由图乙可知，当R小=10Ω时，该装置所能测量的最大压力为1000N，则所能测量物体的重力为G=F=1000N
则该装置所能测量的最大质量为
故②正确；
③若将R0换成5Ω的电阻，R0的阻值变小，由电压表的量程可知R0两端的电压最大为3V，根据串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压为UR=U-U0=6V-3V=3V
由串联分压可知，压敏电阻接入电路的阻值变小，由图乙可知可该装置所能测量的最大压力将变大，故③错误；
④该同学站在体重秤上时，电路中的电流为
电路的总电阻为
R的阻值为R'=R总-R0=50Ω-10Ω=40Ω
由图乙可知F的大小为400N，即该同学的体重为400N，故④正确。
综上所述，②④正确，故ABD错误，C正确。
故选C。
6．C
【详解】A．一部手机的质量通常在左右，50g过轻，故A不符合题意；
B．人体正常体温约，手机正常使用时后壳温度一般不会超过人体体温太多，温度过高，故B不符合题意；
C．已知充电器功率，充电时间为
可得充满一次电消耗电能为
故C符合题意；
D．手机长度一般在左右，，故14dm过长，故D不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】A．电热水壶工作时，通过内部的电阻加热元件（如电阻丝）将电能转化为热能。故A正确，不符合题意；
B．风扇转动时，电能大部分转化为机械能，还有一部分转化为热能，故B错误，符合题意；
C．给蓄电池充电时消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，故C正确，不符合题意；
D．LED灯发光时，消耗了电能，电能转化为光能和少量热能，故D正确，不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】机器人快速奔跑运动时，电机驱动机器人，电机消耗电能，获得机械能，因此其主要是将电能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．D
【详解】A．电流的国际单位是安培（A），简称安，是以法国物理学家安培的名字命名的，故A不符合题意；
B．电压的国际单位是伏特（V），简称伏，是以意大利物理学家伏特的名字命名的，故B不符合题意；
C．电阻的国际单位是欧姆（Ω），简称欧，是以德国物理学家欧姆的名字命名的，故C不符合题意；
D．电功的国际单位是焦耳（J），简称焦，是以英国物理学家焦耳的名字命名的，故D符合题意。
故选D。
10． 电能（电功） 1500
【详解】[1]图示电表是测量电能（电功）的电能表。
[2]该电热水器1min消耗的电能
该电热水器的电功率为
11． 机械能 80%
【详解】[1]重物被提升，高度增大，重力势能增大，所以机械能增大，因此将电能转化为机械能储存起来。
[2]2个重物的重力为G=mg=2×3×104kg×10N/kg=6×105N
重力储能系统对重物做的功为W′=Gh=6×105N×30m=1.8×107J
重力储能系统放下重物发电的效率为
12． 电功 偏快
【详解】[1]电能表用来测量电路消耗电能多少，电能表是测量电功的仪表。
[2]电能表的表盘转7转消耗的电能
白炽灯消耗的电能
因为W＞W′，所以该电能表的表盘转速偏快。
13． 机械 化学
【详解】[1]机器人工作时，消耗电能，获得机械能，因此其主要是将电能转化为机械能。
[2]充电时消耗电能，是将电能转化 为化学能储存在蓄电池里。
14． 吸引 机械
【详解】[1]带电体能吸引轻小物体，琥珀因摩擦而带电，从而吸引轻小的芥子，所以“吸得芥子”。
[2]人在花下喊出减压口令，花瓣会在电动机驱动下绽放，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。
15． 半导体 用电器 165
【详解】[1]因为半导体材料独特的物理特性，所以智能语音系统中使用的智能芯片，主要利用半导体材料。
[2]给电池充电时，消耗电能，电能转化为化学能，电池相当于用电器。
[3]电池的充电消耗的电能为
电能表上的转盘转过圈数为
16．(1) 电流和通电时间 电压
(2) 不必 同种规格的灯泡，通电时间越长，消耗的电能越多，电流做功越多
【详解】（1）[1]利用如图所示电路，两个灯泡串联在同一个电路中，同时通电，且电流相等，所以可控制变量电流和通电时间相等。
[2]通过调节滑动变阻器滑片位置，两个灯泡的电流和通电时间相等，改变两个灯泡两端的电压表示数，即灯泡的电压改变，观察灯泡亮度，所以能验证电压对电流做功多少的影响。
（2）[1][2]对于“电流做功多少与通电时间的关系”， 不必通过实验去验证；由于同种规格的灯泡，正常工作，电功率相同，通电时间越长，由可知，消耗的电能越多，电流做功越多。
17．(1)2.4V
(2)14.4J
【详解】（1）由图可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。根据欧姆定律可知电压表的示数U1=IR1=0.12A×20Ω=2.4V
（2）闭合开关后，电路20s消耗的电能W=I2Rt=(0.12A)2×(20Ω+30Ω)×20s=14.4J

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