北师大版物理九年级全册13.1 电能和电功素养提升练含解析

第第页北师大版物理九年级全册13.1电能和电功素养提升练（含解析）第十三章电功和电功率

单元大概念素养目标

大概念素养目标对应新课标内容

了解电功和电功率了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。【P24】

了解焦耳定律能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。【P24】

了解家庭电路的组成与安全用电原则了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。【P24】

一、电能和电功

基础过关全练

知识点1用电器中电能的转化

1.【新独家原创】电钻工作时消耗了电能,并将电能转化为和。

知识点2电功

2.(2022安徽太和三中月考)电流经过用电器做功1J,1J等于()

A.1V·AB.1V/A

C.1V·A·sD.1kW·h

3.(2022山东烟台期中)关于电功,下列说法不正确的是()

A.电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能

B.电流做功的过程就是消耗电能的过程

C.用电能表可以测量电流做功的多少

D.电流越大,电流做功就一定越多

4.(2022河南开封求实学校月考)手机电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数,容量的单位通常为“毫安时”(符号:mAh)。某手机电池铭牌上标有电池电压是3.8V,容量是4000mAh,这种电池完成一次充电可储存的能量为J。充电时,手机中的锂电池相当于电路中的(选填“电源”“开关”或“用电器”)。

5.(2022四川广安中考)如图所示,电源电压6V不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,当开关S接2时,电压表示数为V;当开关S接1时,通过R1的电流10s内所做的功

为J。

知识点3电能表

6.(2022湖北天门、仙桃等中考)小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是()

A.该电能表的标定电流为20A

B.该电能表应接在50Hz的直流电路中使用

C.小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转

D.小明家半年内的用电量是6335kW·h

7.【新独家原创】小明家的电动汽车电池上标着“12V100Ah”,电池盒内有5块这样的电池串联。他家电能表上标有3600imp/(kW·h)。求:

(1)该电动汽车充满一次电,消耗的电能;

(2)该电动汽车充满一次电,他家电能表闪烁的次数。

能力提升全练

8.(2022山东青岛中考,3,★☆☆)下列电流做功的过程中,电能主要转化为机械能的是()

A.电风扇吹风B.电灯发光

C.电饭锅煮饭D.电解水制氧

9.(2022青海中考,12,★☆☆)一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是()

A.该电能表应该在220V的电路中使用

B.该电能表的额定最大电流为20A

C.电能表是计量用电器消耗电能的仪表

D.该电能表此时的读数是31.6J

10.(2022广西河池中考,9,★☆☆)现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是()

A.用电器通过电流做功把电能转化为其他形式的能

B.发电站把电能转化为其他形式的能

C.电功和电能的单位都是瓦特

D.电功和电能是同一个物理量

11.(2022四川自贡中考,20,★★☆)小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电,充电宝容量为60000mAh,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。于是她关闭家中其他用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过()

A.120rB.200r

C.300rD.1000r

12.(2023贵州黔西南中考,20,★☆☆)一根粗细均匀的镍铬合金丝,将其接到电压为6V的电源上,通过的电流为0.3A。求:

(1)这根镍铬合金丝的电阻;

(2)通电1min消耗的电能;

(3)若将这根镍铬合金丝对折后一起接到原电源上,电路中的总电流为多大

素养探究全练

13.【科学思维】如图甲电路中,电源电压保持不变。闭合开关后,调节电阻箱的阻值,记录多组数据,得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示,电源电压为V;当电流I=0.5A时,通电10s电阻箱消耗的电能为J。

14.【科学思维】传统的电车要由2条“辫子”供电,行驶中容易掉“辫子”,已逐渐被淘汰。我国最新研发的超级电容储能式新型电车,没有传统电车的“辫子”,可在乘客上下车的短时间内充满电,还可以把刹车时减小的机械能转化为电能回收储存再利用。某型号新型电车的有关技术参数如表。(g取10N/kg)

轮胎最大承压/Pa5×105额定电压/V380

满载时轮胎与地面接触总面积/cm24000最大车速/(km·h-1)80

(1)传统电车掉“辫子”时,电车电路处于路状态,无法对电车持续供电。

(2)求新型电车满载时的质量。

(3)新型电车在某次匀速直线行驶中(满载),水平地面对电车的阻力为车总重的0.1;刹车时减小的机械能总量为1×107J,这部分能量的80%回收再利用,可供电车在上述水平路面上匀速行驶的路程是多少。

(4)当蓄电池容量为“1000Ah”,标称电压为380V,若充电效率为90%,求电量用完后一次充满需要消耗的电能。

答案全解全析

基础过关全练

1.答案机械能内能

解析电钻工作时将电能转化为机械能和内能。

2.C电功等于电压、电流和时间的乘积,即W=UIt;电压的单位是V,电流的单位是A,时间的单位是s,所以1J=1V·A·s,故选C。

3.D电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能,A正确;电流做功的过程,就是消耗电能的过程,电流做功越多,消耗的电能就越多,B正确;电能表是测量电流做功多少的仪器,可以直接用电能表测量电流做功的多少,C正确;由W=UIt可知,电流做功的多少与电压、电流和通电时间都有关,电流越大,电流做功不一定越多,D错误。故选D。

4.答案54720用电器

解析电池完成一次充电可储存的能量W=UIt=3.8V×4000×10-3A×3600s=54720J;给手机中的锂电池充电时,将电能转化为化学能储存起来,此时锂电池相当于电路中的用电器。

5.答案236

解析由图知,当开关S接2时,电阻R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,R1=10Ω,R2=20Ω,电路中的总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,电源电压U=6V,此时电路中的电流I===0.2A,则电阻R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V,故电压表的示数为2V;当开关S接1时,电路为电阻R1的简单电路,此时电路中的电流I'===0.6A,通电时间t=10s,电流通过R1所做的功W=UI't=6V×0.6A×10s=36J。

6.C由图知,“10(20)A”表示该电能表的标定电流为10A,允许通过的最大电流为20A,故A错误;“50Hz~”表示该电能表应接在50Hz的交流电路中使用,故B错误;“3000r/(kW·h)”表示用电器每消耗1kW·h的电能,电能表上的铝盘转动3000圈,故C正确;电能表表盘上数字的最后一位为小数位,则小明家半年内的用电量是633.5kW·h,故D错误。故选C。

7.解析(1)该电动汽车充满一次电消耗的电能W=UIt=5×12V×100A×3600s=2.16×107J=6kW·h。

(2)电能表闪烁的次数n=W×N=6kW·h×3600imp/(kW·h)=2.16×104imp,即他家电能表闪烁2.16×104次。

能力提升全练

8.A电风扇吹风,主要将电能转化为机械能;电灯发光,主要将电能转化为光能;电饭锅煮饭,电能全部转化为内能;电解水制氧,主要将电能转化为化学能。故选A。

9.D该电能表此时的读数是31.6kW·h,故选D。

10.A根据电功的实质可知,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,A正确;发电站是将其他形式的能转化为电能,B错误;电功和电能的单位都是焦耳,C错误;电功和电能不是同一个物理量,D错误。

11.C给充电宝充满电消耗的电能W=UIt=5V×60000×10-3A×3600s=1.08×106J=0.3kW·h,1000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过1000转,则消耗0.3kW·h的电能,电能表转盘的转数n=0.3kW·h×1000r/(kW·h)=300r。

12.解析(1)由欧姆定律可得,这根镍铬合金丝的电阻R===20Ω;

(2)通电1min消耗的电能W=UIt=6V×0.3A×60s=108J;

(3)将这根镍铬合金丝对折后一起接到原电源上,长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,电阻变为原来的,即电阻R'=R=×20Ω=5Ω,此时电路中的总电流I'===1.2A。

素养探究全练

13.答案65

解析由图甲可知,电阻箱R与定值电阻R0串联,由图乙可知,当通过电阻箱的电流I'=0.4A时,电阻箱接入电路的阻值R=5Ω,由欧姆定律和串联电路的电压特点可知,电源电压U=U0'+UR'=0.4A×R0+0.4A×5Ω①;当通过电阻箱的电流I″=0.3A时,电阻箱接入电路的阻值R'=10Ω,由欧姆定律和串联电路的电压特点可知,电源电压U=U0″+UR″=0.3A×R0+0.3A×10Ω②;由①②解得R0=10Ω,U=6V;当电流I=0.5A时,定值电阻R0两端的电压U0=IR0=0.5A×10Ω=5V,由串联电路的电压特点可知,电阻箱两端的电压UR=U-U0=6V-5V=1V,通电10s电阻箱消耗的电能WR=URIt=1V×0.5A×10s=5J。

14.解析(1)传统电车掉“辫子”时,电路断开,处于开(或断)路状态