《1電能電功》同步練習(xí)【答案】

《18.1電能電功》同步練習(xí)參考答案與試題解析一．填空題（共14小題）1．電流可以做功，電流做功的過(guò)程就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。電流通過(guò)電燈，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能；電流給蓄電池充電過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。【解答】解：電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過(guò)程，電流做了多少功，就消耗多少的電能，就會(huì)轉(zhuǎn)化為多少其它形式的能。電流流過(guò)燈泡時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。電流給蓄電池充電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。故答案為：電；其它形式能；內(nèi)能和光；化學(xué)。2．電燈正常工作時(shí)會(huì)發(fā)熱發(fā)光，這是電流做功使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。如果電燈在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為E1，電流做的功為W，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為E2，轉(zhuǎn)化的光能為E3那么E1、E2和E3三者的等量關(guān)系是E1＝E2+E3?！窘獯稹拷猓弘姛粽９ぷ鲿r(shí)，電流做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，使得電燈發(fā)熱、發(fā)光，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為多少形式能，所以如果電燈在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為E1，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為E2，轉(zhuǎn)化的光能為E3，則E1、E2和E3三者的等量關(guān)系是E1＝E2+E3。故答案為：E1＝E2+E3。3．電能表的單位是kW?h，電功率的單位是以瓦特的名字命名的?！窘獯稹拷猓海?）電能表是用來(lái)測(cè)量消耗電能多少的儀表或者說(shuō)是測(cè)量電流做功多少的儀表，電功率的單位取kW，時(shí)間的單位取h，由W＝Pt可知電能表的單位為kW?h；（2）電功率的單位是以瓦特的名字命名的。故答案為：kW?h；瓦特。4．電功（W）：電流做功的大小。公式：W＝UIt＝Pt（電流通過(guò)導(dǎo)體做的功，與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體中的電流成正比，與通電時(shí)間成正比）；1kw．h＝3.6×106J?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電流做功的含義可知：W＝UIt＝Pt；1kw．h＝1×103W×1×3600s＝3.6×106J故答案為：UIt；Pt；3.6×106。5．家庭中使用的電燈、電冰箱、洗衣機(jī)和電視機(jī)等用電器是并聯(lián)的，標(biāo)有“220V40W”的日光燈正常工作2h，消耗的電能是0.08kW?h?！窘獯稹拷猓杭彝ブ惺褂玫碾姛?、電冰箱、洗衣機(jī)和電視機(jī)等用電器工作使不能相互影響，則采取并聯(lián)連接，它們的額定電壓是220V，正常工作電壓為220V；根據(jù)P＝，日光燈通電2小時(shí)消耗電能：W＝Pt＝0.04kW×2h＝0.08kW?h。故答案為：并；0.08。6．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻是3Ω，接在12V的電源上，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.5A，在2min內(nèi)轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是630J。【解答】解：電流產(chǎn)生的熱量：Q＝I2Rt＝（0.5A）2×3Ω×60s×2＝90J，電動(dòng)機(jī)消耗的電能：W＝UIt＝12V×0.5A×60s×2＝720J，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能：W機(jī)械＝W﹣Q＝720J﹣90J＝630J；故答案為：630。7．物理興趣小組驗(yàn)證影響電功大小的因素的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示電路。該電路可以驗(yàn)證電功與電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察燈泡亮度來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)電功的大小，實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)燈泡的規(guī)格應(yīng)該不同（相同/不同）?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，兩燈串聯(lián)，兩電壓表分別測(cè)兩燈的電壓；由于串聯(lián)電路中電流處處相等，則由W＝UIt可知，電壓大的燈泡，相同時(shí)間做功也多，燈泡也就亮些，所以，通過(guò)觀察燈泡亮度來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)電功的大小，則該電路可以驗(yàn)證電功與電壓的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)燈泡串聯(lián)，電流相同，只有燈泡的規(guī)格不同時(shí)，燈絲電阻才不同，兩端電壓也不同，才能驗(yàn)證電功與電壓的關(guān)系。故答案為：電壓；燈泡亮度；不同。8．用如圖所示的電路，研究電流做功與電流大小的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，控制兩燈的電壓相同，通電一定時(shí)間后觀察到電流表A1的示數(shù)比A2的示數(shù)大，電燈L1比L2亮，說(shuō)明在電壓、通電時(shí)間相同的情況下，電流越大，電流做的功越多。【解答】解：電燈L1比L2亮，說(shuō)明電燈L1比L2的實(shí)際功率大，由W＝Pt可知，在相等時(shí)間t內(nèi)，電燈L1比L2做功多，兩燈并聯(lián)，電壓U相等，電流表A1的示數(shù)比A2的示數(shù)大，通過(guò)電燈L1的電流比通過(guò)L2的電流大，由此可知：在電壓、通電時(shí)間相同的情況下，電流越大，電流做的功越多。故答案為：電壓；通電時(shí)間；電流。9．2015年5月1日特斯拉發(fā)布了一款全新的產(chǎn)品，它是一個(gè)巨大的“充電寶”，并提供兩個(gè)版本供消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)：可以?xún)?chǔ)存10度電和可以?xún)?chǔ)存7度電。其中，可以?xún)?chǔ)存10度電的版本主要用于作應(yīng)急電源使用，10度電合3.6×107J，可供50W的燈泡連續(xù)照明200h?！窘獯稹拷猓?0度＝10×3.6×106J＝3.6×107J；可供50W的燈泡連續(xù)照明的時(shí)間為：t＝＝＝200h。故答案為：3.6×107；200。10．如圖所示，電源電壓恒定，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為1.5A；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，電流表的示數(shù)減小了0.5A，則此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V，R2＝3Ω，整個(gè)電路1min消耗的電能為540J。【解答】解：閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電路中只有電阻Rl，電壓表測(cè)Rl兩端電壓，也就是電源電壓（即電源電壓為9V），電流表測(cè)量Rl的電流，則Rl的阻值：Rl＝＝＝＝6Ω，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)Rl兩端電壓，由題意可知，此時(shí)電路電流I＝1.5A﹣0.5A＝1A，此時(shí)R1兩端的電壓：U1＝IR1＝1A×6Ω＝6V，則R2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝9V﹣6V＝3V，R2的阻值：R2＝＝＝＝3Ω。整個(gè)電路1min消耗的電能：W＝UIt＝9V×1A×60s＝540J。故答案為：6；3；540。11．一電能表上標(biāo)有“1200R/kW?h”字樣，它表示每耗電1千瓦時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)1200轉(zhuǎn)，若轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)300圈，則消耗了0.25度電。【解答】解：1200R/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)1200R，則轉(zhuǎn)盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈消耗的電能為kW?h，當(dāng)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)300圈時(shí)消耗的電能：W＝kW?h×300＝0.25kW?h＝0.25度。故答案為：1200；0.25。12．如圖所示是小芳家的電能表，她家同時(shí)使用兩個(gè)1200W的空調(diào)，這個(gè)電能表不會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”）燒壞；若關(guān)閉其中一個(gè)空調(diào)，另一個(gè)空調(diào)單獨(dú)正常工作3min，消耗的電能為0.06kW?h，這段時(shí)間電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了36轉(zhuǎn)，則每消耗1kW?h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)?！窘獯稹拷猓海?）由電能表參數(shù)可知，電能表正常工作時(shí)的電壓為220V，允許通過(guò)的最大電流為20A，他家同時(shí)使用用電器的最大總功率：P大＝UI＝220V×20A＝4400W；同時(shí)使用兩個(gè)1200W的空調(diào)，總功率為2400W，故電能表不會(huì)被燒壞；（2）由P＝可得，空調(diào)單獨(dú)正常工作3min消耗的電能：W＝Pt＝1.2kW×h＝0.06kW?h，每消耗1kW?h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)：n＝×36r＝600r。故答案為：不會(huì)；0.06；600。13．在家用電器調(diào)查活動(dòng)中，小亮讓電熱水器單獨(dú)工作2min，測(cè)得家中如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了70r，熱水器的實(shí)際功率為2100W；若不計(jì)能量損失，這段時(shí)間內(nèi)熱水器中50L的水可升溫1.2℃．由于熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱，從安全用電的角度考慮，熱水器的電源線比冰箱的要粗（選填“粗”或“細(xì)”）。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【解答】解：（1）電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)70r，電熱水器消耗的電能：W＝＝0.07kW?h，工作時(shí)間t＝2min＝h，則該電熱水器的實(shí)際功率：P＝＝＝2.1kW＝2100W。（2）電熱水器消耗的電能：W′＝Pt＝2100W×120s＝2.52×105J，水的體積V水＝50L＝0.05m3，由ρ＝可得，水的質(zhì)量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.05﹣3m3＝50kg；因?yàn)椴挥?jì)能量損失，所以水吸收的熱量：Q吸＝W′＝2.52×105J，由Q＝cm△t得，水升高的溫度：△t＝＝＝1.2℃。（3）由于電熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱，根據(jù)P＝UI可知，電熱水器工作時(shí)的電流遠(yuǎn)大于冰箱，相同條件下熱水器導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量較多。為保證線路安全，在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電熱水器選擇較粗的電源線，可以減小導(dǎo)線電阻，根據(jù)Q＝I2Rt可知，電源線產(chǎn)生的熱量減少，可防止電源線快速老化而引發(fā)安全事故。故答案為：2100；1.2；粗。14．遠(yuǎn)距離輸送電能，采用高壓輸電的原因是可以減小線路上電能的損失?！窘獯稹拷猓涸谳斔碗姽β什蛔兊那闆r下，電壓越高，線路中的電流越小，由焦耳定律可知，高壓輸電能減少線路上電能的損失。故答案為可以減小線路上電能的損失。二．選擇題（共4小題）15．家庭每月用電數(shù)的計(jì)量單位是（）A．安培 B．瓦特 C．伏特 D．千瓦時(shí)【解答】解：安培是電流的單位；瓦特是功率的單位；伏特是電壓的單位；千瓦時(shí)是電功的單位，而家庭每月用電數(shù)的計(jì)量單位是電功單位，并且用常用單位千瓦時(shí)。故選：D。16．在國(guó)際單位制中，電功的單位是（）A．kW?h B．W C．J D．A【解答】解：A、“kW?h”俗稱(chēng)度，是電功的常用單位，不是國(guó)際單位，不合題意；B、“W”（瓦特）是功率的國(guó)際單位，不合題意；C、在國(guó)際單位制中，電功的單位是焦耳，符號(hào)是J．符合題意；D、“A”（安培）是電流的國(guó)際單位，不合題意。故選：C。17．下列屬于電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A．電能通過(guò)電爐發(fā)熱 B．天然氣燃燒 C．摩擦生熱 D．電流通過(guò)電扇轉(zhuǎn)動(dòng)【解答】解：A、電流通過(guò)電爐發(fā)熱，即消耗電能產(chǎn)生熱能，即電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或熱能，故A錯(cuò)誤；B、天然氣燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C、摩擦生熱是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；D、電流通過(guò)電扇轉(zhuǎn)動(dòng)，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D正確。故選：D。18．小明家的電能表標(biāo)有“3000revs/kW?h“，小紅家的電能表標(biāo)有“2000revs/kW?h”。所測(cè)量的1小時(shí)內(nèi)，兩電能表均轉(zhuǎn)過(guò)6000轉(zhuǎn)。下列相關(guān)描述正確的是（）A．時(shí)間相同，所以?xún)呻娔鼙硐牡碾娔芤粯佣?B．在該時(shí)間段內(nèi)，小紅家用電器消耗的電能多于小明家用電器消耗的電能 C．在該時(shí)間段內(nèi)，小明家的電能表轉(zhuǎn)的更快 D．在任何時(shí)候，小明家的電能表都比小紅家的電能表轉(zhuǎn)的更快【解答】解：A、由于電能表是測(cè)量電路中消耗電能多少的儀器，故電能表本身消耗的電能無(wú)法比較；故A錯(cuò)誤；B、電能表轉(zhuǎn)過(guò)6000轉(zhuǎn)；則小明家電能表消耗的電能W1＝＝2kW?h，小紅家電能表消耗的電能W2＝＝3kW?h，所以小紅家用電器消耗的電能多于小明家用電器消耗的電能，故B正確；C、由于1小時(shí)內(nèi)，兩電能表均轉(zhuǎn)過(guò)6000轉(zhuǎn)，所以電能表轉(zhuǎn)的一樣快，故C錯(cuò)誤；D、電能表是測(cè)量電路中消耗的電能，電能表轉(zhuǎn)的更快表示電流的功率大，由于小明家的電功率不一定大，所以小明家的電能表比小紅家的電能表的轉(zhuǎn)速不一定更快，故D錯(cuò)誤。故選：B。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共1小題）19．在探究“電流做功的多少與哪些因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們猜想：電流做功的多少可能與用電器兩端的電壓、通過(guò)用電器的電流和通電時(shí)間有關(guān)。小浩同學(xué)利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。（1）小浩設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，利用小燈泡把電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來(lái)顯示電流做功的多少。（2）實(shí)驗(yàn)電路中的兩個(gè)小燈泡L1和L2的規(guī)格應(yīng)不同（選填“相同”或“不同”）。（3）小浩在實(shí)驗(yàn)電路中接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，目的之一是為了保護(hù)電路，另一個(gè)目的是改變燈泡的電壓，便于多次實(shí)驗(yàn)得出普遍規(guī)律。（4）在圖甲所示的電路中，兩個(gè)小燈泡是串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的，這樣連接是為了探究電流做功的多少與電壓的關(guān)系。（5）完成上述探究后，小浩發(fā)現(xiàn)上述猜想中有一個(gè)猜想無(wú)法用圖甲所示的電路驗(yàn)證，請(qǐng)你幫助小浩設(shè)計(jì)一個(gè)可以驗(yàn)證猜想的電路，把電路圖畫(huà)在圖乙的虛線框內(nèi)。（6）對(duì)于“電流做功的多少可能與通電時(shí)間有關(guān)”的猜想，小浩是否必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？你的看法是不必（選填“不必”或“必須”），你的理由是對(duì)電路中的同一個(gè)燈泡，電壓和通過(guò)的電流相同，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，通電時(shí)間越長(zhǎng)，燈消耗的電能越多?！窘獯稹拷猓海?）小浩設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，利用小燈泡把電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來(lái)顯示電流做功的多少。（2）燈的規(guī)格不同時(shí)，燈的亮度不同，這樣才能比較相同時(shí)間內(nèi)電流做功的多少；故實(shí)驗(yàn)電路中的兩個(gè)小燈泡L1和L2的規(guī)格應(yīng)不同。（3）電流做功的多少可能與用電器兩端的電壓、通過(guò)用電器的電流和通電時(shí)間有關(guān)，研究電流做功的多少與電壓關(guān)系時(shí)，要控制電流和通電時(shí)間相同，只改變電壓大小，故小浩在實(shí)驗(yàn)電路中接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，目的之一是為了保護(hù)電路，另一個(gè)目的是改變燈泡的電壓，便于多次實(shí)驗(yàn)得出普遍規(guī)律；（4）在圖甲所示的電路中，兩個(gè)小燈泡是串聯(lián)的，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律，通過(guò)的電流相等，而兩燈的規(guī)格不同，分得的電壓不同，所以這樣連接是為了探究電流做功的多少與電壓的關(guān)系；（5）研究電流做的功與電流關(guān)系時(shí)，要控制電壓和通電時(shí)間相同，而上述實(shí)驗(yàn)中，因燈的規(guī)格不同，燈的