2019人教九年级物理全一册18. 1 电能电功

18.1电能电功

选择题（共12小题）

1.某同学家的电能表，计数器上先后两次的示数山户19m和

141。口包,则这段时间内该同学家消耗的电功是（）度。

A.13B.3C.30D.33

2.电能可以转化为多种形式的能。下列用电器在使用过程中电能转化的主要形式与电饭煲

相同的是（）

A.电风扇B.教室里的日光灯

C.电烤箱D.电动车

3.小亮家买了两台空调，为保证用电安全，安装时对家中的供电线一同进行了改造，并更

换了块新的电能表，电能表可以直接测量（）

A.电功B.电功率C.电压D.电流

4.以下不属于电能的优点是（）

A.便于转化B.便于输送C.便于分配D.便于开采

5.小美利用家中的电能表如图所示，测家用电热水壶的功率，他关闭了家中其它用电器，

只有电热水壶工作，记录所测数据，进行计算，下列说法正确的是（）

A.观察并记录电能表转盘转动10圈，记录电热器工作的时间t

B.只使电热器工作10s,观察并记录电能表转盘转动的圈数N

C.接在这个电能表上的用电器总功率最大为2200W

D.记录电能表示数从2385.6跳到2385.7时所用的时间t,误差最小

85432

6.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表读数如图

所示，则下列说法正确的是（)

A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW・h

B.电能表是测量电功率的仪表

C.若只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作lOmin,则电能表的圆盘转了600

转

D.这个电能表的额定功率为2200W

7.如图的家用电器中，利用电能主要转化为机械能的用电器是（）

8.某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供

电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关Si、S2时，加热

器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（）

供电处工地

A.照明灯亮度不变

B.照明灯亮度变暗

C.相同时间内长导线上消耗的电能不变

D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少

9.电饭锅具有高温档和低温档两个加热功能，其简化电路如图甲所示，R1=20R2,高温档

的功率为2100W,单独接在家庭电路中工作一段时间后，电能表示数如乙图所示，则

A.开关，闭合，S2断开时，处于高温档

B.高温档的功率是低温档功率的20倍

C.电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5J

D.高温档工作20min,电能表脉冲指示灯闪烁2240imp

10.如图所示的实验装置中，将电能转化为内能的装置是（）

Aa.

11.炎热的夏季是一年中的用电高峰时期，小南同学观察了家里的电灯、空调等家用电器

的工作情况后，怀疑家里电路的供电电压不足，他断开家庭其他用电器，只用额定功率

为1000W的电热水壶烧水，观察到电热水壶工作2min时家中电能表（如图）表盘转动

40.5圈，小南同学顺利的计算出此时家庭电路的电压为（）

A.185VB.198VC.200VD.220V

12.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L、L2都能正常发光，甲、乙两个

电表的示数之比是2：3,则相同时间内两灯消耗的电能之比是（）

A.1：2B.2：1C,2：3D.3：2

二.填空题（共5小题）

13.如图所示，是小强家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数，由图可知，他家在

该月消耗的电能为kW-h,若当地电费单价为0.5元/kW・h,则小明家本月应交电

费元。

kW-h

□□□□□

220V10A50Hz

WOORkW-h200(X<1月

14.华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A.现有华为某一型号的电池，容量为

4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器

始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要min.如果将此电池电量全部

用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW・h）”

字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为kW»ho

15.电焊利用电流的热效应将焊条（填一种物态变化），依靠分子间的引力使金属

部件连接在一起。某电焊机输出功率2.5kW,连续工作30min输出的电能为kW・h。

16.小明家电能表上个月底表盘数字是国幻国国迄I这个月底表盘数字如图所示,

可知他家本月用电度，该家庭电路中允许接的最大电功率为W。

kW,

”1316IHM

22OV2戈5浜SOIU

1000v/kWli

17.一台电动机线圈电阻是3Q,接在12V的电源上，通过电动机的电流是0.5A,在2min

内转化成的机械能是Jo

三.实验探究题(共3小题)

18.实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一。请结合使用过的

物理仪器解答以下问题:

tn团回国.固

上冏口中午12:00

臼回回回.国钏

本MHI中午12：0U31

丙

(1)如图甲所示，是灵敏电流计内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在

中会受到力的作用，使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方

向(选填“会”或“不会”)发生改变。

(2)将天平放在水平台上，并将归零后，小聪发现指针如图乙所示，此时他应该,

使天平横梁水平平衡；在用调节好的托盘天平称量空烧杯的质量时，往右盘中加入最小

的祛码后，发现指针在分度盘上的位置如图乙所示，接下来的操作应该是O

(3)小聪家一周前、后电能表的示数如图丙所示，他家这周消耗了kW・h的电能。

(4)如图丁所示，该电阻箱的示数为

19.在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时，同学们猜想：电流做功的多少可能与

用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并

连接了如图甲所示的实验电路。

(1)小浩设计的实验中，利用小灯泡把电能主要转化为能来显示电流做功的多

少。

(2)实验电路中的两个小灯泡Li和L2的规格应(选填“相同”或“不同

(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器，目的之一是为了保护电路，另一个目的

是«

(4)在图甲所示的电路中，两个小灯泡是(选填“串联”或“并联”)的，这样

连接是为了探究电流做功的多少与的关系。

(5)完成上述探究后，小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证，请

你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路，把电路图画在图乙的虚线框内。

(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，小浩是否必须通过实验验证？

20.为了防止鱼虾缺氧而浮头，常在池塘中央放置增氧机。喷水式增氧机由电动泵和浮体

组成一个整体漂浮在水面上。如图甲所示为某种喷水式增氧机及工作时的情景，有关参

数见乙表。

(1)增氧机工作时所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于")其重力。

(2)若只将增氧机单独接入家庭电路正常开机2h,则从环形喷口出水t,会使

3000imp/(kW»h)的电能表指示灯闪烁次。

功率「W1100

电压V220

流量《m3/h)25

(3)已知增氧机喷水流量与其工作功率成正比，增氧机工作的U-I图象如图丙，若将

两个此型号的增氧机串联在家庭电路中使用，则喷出50m③的总水量需要ho

四.计算题(共2小题)

21.近年来越来越多的人喜欢骑单车健身。某公司设计了一款轻便易用的USB发电机，主

体部分为一个黑色盒子，内置电池及发电装置，只需将它固定在单车后轮并穿过车链，

当踩动车链时，即可产生电能。该产品同时还附设一条USB线，将之固定在车把上，即

可为手机等装置充电。请回答下列问题：

骑车速度/km/T1014182226

输出电流/mA220280360450580

(1)该USB发电机内部电池和手机的初始电量都为0,输出电流与骑车速度之间的关系

如上表。若某同学以22km/h的速度边骑单车边给手机充电，需将电池容量为1800mA«h

的手机充电量达50%,至少需要骑车多少时间？

(2)如果该款单车及其它设备总质量为10kg,该同学(体重为60kg)在某一段水平路

面上骑行时以3m/s的速度匀速行驶5分钟，此时受到的阻力为总重力的0.2倍，该过程

中该同学由于骑车需要消耗的化学能至少是多少J?(假设人体消耗化学能转化为机械

能的效率为80%)

22.小明家所用电饭煲有“a”、“b”两档开关，其原理图如图所示，R0是电饭锅的发热板,

电饭煲工作时开关能自动由“a”档跳到“b”档。当开关接“a”档时，电路消耗的功率

是1100W,当开关接“b”档时，电饭锅保温时发热板消耗的功率是1.76肌小明的妈妈

每天8：00离开家时连接好电饭煲开关开始煮饭，11：30回到家时断开开关，实际烧煮

时间为0.5h,其余时间为保温。求：

(1)电阻R。和R的阻值是多大？

(2)小明家每天煮饭消耗的总电能是多少？

-r-czi-

RR・b

丁

-----o220Vo-----

参考答案与试题解析

一.选择题（共12小题）

1.某同学家的电能表，计数器上先后两次的示数巨।5।9।°L和

I”T。|3回则这段时间内该同学家消耗的电功是（）度。

A.13B.3C.30D.33

【分析】电能表最后一位为小数，根据电能表先后两次读数差值即可求解。

【解答】解：电能表先后两次读数分别为1590.4kW・h和1603.4kW・h,这段时间内该同

学家消耗的电功是：

W=1603.4kW«h-1590.4kW«h=13kW»h.故A正确。

故选：Ao

2.电能可以转化为多种形式的能。下列用电器在使用过程中电能转化的主要形式与电饭煲

相同的是（）

A.电风扇B.教室里的日光灯

C.电烤箱D.电动车

【分析】电饭煲在使用时将电能转化为内能。逐一分析选项中用电器的能量转化，可做

出判断。

【解答】解：电饭煲在使用时将电能转化为内能。

A、电风扇主要将电能转化为机械能，故A不合题意；

B、教室里的日光灯主要将电能转化为光能，故B不合题意；

C、电烤箱在工作时将电能转化为内能，故C符合题意；

D、电动车主要将电能转化为机械能，故D不合题意。

故选：Co

3.小亮家买了两台空调，为保证用电安全，安装时对家中的供电线一同进行了改造，并更

换了块新的电能表，电能表可以直接测量（）

A.电功B.电功率C.电压D.电流

【分析】电能表是测量电流做功大小的仪器。

【解答】解：电能表可以直接测量电功大小。只有A正确。

故选：Ao

4.以下不属于电能的优点是()

A.便于转化B.便于输送C.便于分配D.便于开采

【分析】电能的优点是便于输送，同时可通过线路方便地进行分配，并可通过各类用电

器进行能量的转化。

【解答】解：

电的优点主要是：生产、使用方便；便于输送，同时可通过线路方便地进行分配，并可

通过各类用电器进行能量的转化，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选：D。

5.小美利用家中的电能表如图所示，测家用电热水壶的功率，他关闭了家中其它用电器，

只有电热水壶工作，记录所测数据，进行计算，下列说法正确的是()

A.观察并记录电能表转盘转动10圈，记录电热器工作的时间t

B.只使电热器工作10s,观察并记录电能表转盘转动的圈数N

C.接在这个电能表上的用电器总功率最大为2200W

D.记录电能表示数从2385.6跳到2385.7时所用的时间3误差最小

【分析】(1)观察并记录电能表转盘转动10圈，利用“3000r/kW・h”求出消耗的电能，

记录电热器工作的时间t,利用P=0或电热器的电功率；

t

(2)只使电热器工作10s,观察并记录电能表转盘转动的圈数N,理论上可以计算电热

器的电功率，但由于时间太少，会使测得的电功率误差较大；

(3)10(20)A,其中20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，220V是指电能表

的工作电压，利用P=UI求接在这个电能表上的用电器总功率最大值；

(4)记录电能表示数从2385.6跳到2385.7时所用的时间t,可以求出电热器消耗的电

能，从而求出电热器的电功率，但与A方案相比，不能判断误差的大小。

【解答】解：

A、观察并记录电能表转盘转动10圈，利用“3000r/kW・h”求出消耗的电能，记录电热

器工作的时间t,利用P=8_求电热器的电功率，该方案可行，故A正确；

t

B、只使电热器工作10s,观察并记录电能表转盘转动的圈数N,理论上可以计算电热水

器的电功率，但由于时间太少、转盘转动的圈数太少，会使测得消耗的电能误差较大，

测得的电功率误差较大，故B错；

C.10(20)A,其中20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，220V是指电能表的

工作电压，接在这个电能表上的用电器总功率最大值P=UI=220VX20A=4400W,故C

错；

D、记录电能表示数从2385.6跳到2385.7时所用的时间t,则消耗的电能为0.lkW4i,

知道工作时间，可以计算电热器的电功率，但与A方案相比，不能判断误差的大小，故

D错。

故选：Ao

8543\~2~\

1

6.小明家上次查看电能表示数为」~~~~~~三,本次查看时电能表读数如图

所示，则下列说法正确的是(

A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW・h

B.电能表是测量电功率的仪表

C.若只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作lOmin,则电能表的圆盘转了600

D.这个电能表的额定功率为2200W

【分析】(1)利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意电能表最后一位是小数；

(2)电能表是测量消耗电能的仪表；

(3)知道电热水器的额定功率和通电时间，求出只有热水器正常工作lOmin时消耗的电

能W,进一步求出电能表转的圈数。

(4)电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率。

【解答】解：

A、他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW4-8543.2kW・h=90.3kW・h,故A错误;

B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；

C、3600r/(kW・h)表示电路中每消耗lkW・h的电能，电能表的转盘转过3600r,

只让一个标有“220V1OOOWW的电热水器正常工作lOmin,其消耗的电能为W=Pt=lkW

xJLh=liW«h；

66

则电能表的圆盘转过的圈数：N=14;W»hX36OOr/(kW«h)=600r,故C正确。

6

D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率P=UI=220VX10A=2200W；

但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。

故选：Co

7.如图的家用电器中，利用电能主要转化为机械能的用电器是()

【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗了电能，

获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程。

【解答】解：在常见的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能；而电热水壶、电

饭煲、电烙铁主要把电能转化为内能。

故选：D。

8.某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供

电处电压U不变，从供电处到工地用长导线(有电阻)连接。闭合开关Si、S2时，加热

器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是()

A.照明灯亮度不变

B.照明灯亮度变暗

C.相同时间内长导线上消耗的电能不变

D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少

【分析】闭合开关Si照明灯工作，再闭合S2时，加热器也工作，此时照明灯与加热器并

联后再与长导线的电阻串联，根据电阻的并联可知照明灯与加热器并联的总电阻变化，

根据串联电路的分压特点可知并联部分的电压和导线两端电压的变化，根据P=尤可知

R

2

照明灯和导线实际功率的变化，进一步判断灯泡亮暗的变化，根据W=I?Rt和W=U_・t

R

判断出单位时间内长导线上消耗电能的变化以及相同时间内整个供电线路消耗的电能的

变化。

【解答】解：设长导线的电阻为Ro,由图知，

AB、闭合开关Si、S2时，灯泡与加热器并联后再与R。串联，设此时灯泡两端电压为5,

断开开关S2时，灯泡与Ro串联，设此时灯泡两端电压为UJ；

由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，

所以，断开开关&时，灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，

导线的电阻不变，因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，根据串联电路的分压

规律可知，灯泡两端的电压变大，即UJ>UL,

灯泡的电阻可认为不变，由P=以知，PJ>PL,即断开开关S2时，灯泡的实际功率变

R

大，所以灯泡变亮；故A、B错误；

C、由前面解答可知，断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由欧姆定

律知，电路中电流减小，导线的电阻不变，由公式W=I?Rt知，单位时间内长导线上消

耗的电能减少，故C错误；

D、断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由W=U：-t知，单位时间内

R

整个供电线路消耗的电能减少，故D正确。

故选：D„

9.电饭锅具有高温档和低温档两个加热功能，其简化电路如图甲所示，R1=20R2,高温档

的功率为2100W,单独接在家庭电路中工作一段时间后，电能表示数如乙图所示，则

kWh

单相电子式载波电能表

220V10(40)A50Hz

3200imp(kW-h)

乙

A.开关协闭合，S2断开时，处于高温档

B.高温档的功率是低温档功率的20倍

C.电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5J

D.高温档工作20min,电能表脉冲指示灯闪烁2240imp

【分析】(1)开关Si闭合，S2断开时，电路为Ri的简单电路，此时电路的总电阻最大，

根据P=UI=l£可知，电源的电压不变时，电路的总功率最小，据此判断电饭锅的档位;

R

(2)开关Si、S2均闭合时，Ri与R2并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电饭

锅处于高温档，根据并联电路的特点和P=UI=U)表示出高温档的功率，然后得出高温

R

档和低温档的功率之比，从而得出答案；

(3)电能表示数的单位是kW・h,最后一位是小数；

(4)“3200imp/(kW・h)”表示每消耗lkW«h的电能，指示灯闪烁3200次，根据W=Pt

求出高温档工作20min消耗的电能，然后得出电能表脉冲指示灯闪烁的次数。

【解答】解：

A.开关，闭合，S2断开时，电路为R的简单电路，此时电路的总电阻最大，

由P=UI=U)可知，电路的总功率最小，电饭锅处于低温档，故A错误；

R

B.开关Si、S2均闭合时，R与R2并联，电路的总电阻最小，

电路的总功率最大，电饭锅处于高温档，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

22

所以，高温档的功率P高=卫_+乜_,

R[R2

则P布PL（成+尤）：尤=（」L+尤）：_UL=21：1,

R[R2R[20R2R220R2

即高温档的功率是低温档功率的21倍，故B错误；

C.由图乙可知，电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5kW・h,故C错误；

D.由P=W可得，高温档工作20min消耗的电能：

t

W=P1（1=2.lkWxMh=O.7kW«h,

60

电能表脉冲指示灯闪烁3200imp/（kW・h）XO.7kW«h=2240imp,故D正确。

故选：Do

10.如图所示的实验装置中，将电能转化为内能的装置是（）

【分析】四幅图中的实验装置都是体现电与磁或电与热的联系的，是电学部分知识中较

为相似，同时又不易区分的几个重要实验，包括电磁感应实验、电流的磁效电流的热效

应、磁场对电流的作用实验等。

【解答】解：读图可知，

A、A装置把通电导体放在磁场中，它会受到力的作用，这是用来研究磁场对电流的作用

（或通电导体在磁场中受力）的实验，即电动机的原理实验，是电能转化为机械能，故

A不符合题意；

B、B装置中，若开关闭合，金属棒左右切割磁感线运动，此时电路中就会产生电流，故

是电磁感应实验装置，是机械能转化为电能，故B不符合题意；

C、C装置是电饭锅，工作时将电能转化为内能，故C符合题意；

D、D装置是电磁铁的原理图，是利用电流的磁效应，不是主要将电能转化为内能，故D

不符合题意。

故选：Co

11.炎热的夏季是一年中的用电高峰时期，小南同学观察了家里的电灯、空调等家用电器

的工作情况后，怀疑家里电路的供电电压不足，他断开家庭其他用电器，只用额定功率

为1000W的电热水壶烧水，观察到电热水壶工作2min时家中电能表（如图）表盘转动

40.5圈，小南同学顺利的计算出此时家庭电路的电压为（）

A.185VB.198VC.200VD.220V

【分析】已知电能表转盘的转速和电热壶工作时转动的圈数，可以得到电热壶消耗的电

能；知电热壶消耗的电能和通电时间，利用P=更可以得到电热壶的实际功率；已知电

t

热壶的额定电压、额定功率和实际功率，根据不同电压下电阻一定得到比例式求解实际

电压。

【解答】解：

电热水壶工作2min时消耗的电能：W=—典旦—=0.027kW«h

1500r/kW'h

电热壶的实际功率为：P实=史=0・°乎W・h=o8ikW=810W,

1—h

30

设电热壶两端电压为U实，

电热水壶的电阻不变，由P=尤得：口=%=空，

RP额P实

即（220V）2=暖

1000W810W1

解得U实=198V。

故选：Bo

12.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯Li、L2都能正常发光，甲、乙两个

电表的示数之比是2：3,则相同时间内两灯消耗的电能之比是（）

2：1C.2：3D.3：2

【分析】根据电路的连接，由灯L、L2都能正常发光可确定两电表都为电压表，判断各

表测量的电压，根据串联电路的规律求出灯L、L2的电压之比;

根据W=UIt,在通电时间和电流相等的条件下，两灯消耗的电能之比等于电压之比求解。

【解答】解:

由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表将会造成电源短路；如果甲为电流表将

会造成L2短路、L?不能工作;

因灯L、Lz都能正常发光，所以甲、乙都为电压表，此时灯L、L2串联，电压表甲测量

L2两端电压，电压表乙测量电源电压;

已知甲、乙两个电表的示数之比是2：3,设甲表示数为2k,乙表示数为3k,

因串联电路中总电压等于各分电压之和，则L的电压为：UI=3k-2k=k,

故灯Li、L2两端的电压之比为:

Ui1

k①,

u22k2

根据W=UIt,在通电时间和电流相等的条件下，两灯消耗的电能之比等于电压之比，结

合①式可知，相同时间内两灯消耗的电能之比是1:2,只有A正确。

故选：Ao

二.填空题（共5小题）

13.如图所示，是小强家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数，由图可知，他家在

该月消耗的电能为90kW・h,若当地电费单价为0.5元/kW・h,则小明家本月应交电费

45_元。

liW-b

□□□□□

220V10A50Hl

3000RkW.h200碑l月

【分析】月末与月初电能表的示数之差就是他家在该月消耗的电能。

【解答】解：

由图知，他家在该月消耗的电能：W=1377.6kW«h-1287.6kW«h=90kW«h,

则小明家本月应交电费为：90kW«hX0.5元/kW・h=45元。

故答案为：90；45。

14.华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A.现有华为某一型号的电池，容量为

4200mAh(其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”)，假设充电器

始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要50.4min.如果将此电池电量全部

用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/(kW・h)”

字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为0.021k充h。

【分析】(1)利用1=且的变形公式所需时间；

t

(2)“3000revs/(kW・h)”所表示的物理意义：电路中的用电器每消耗lkW»h的电能，

电能表的转盘转3000r；求出转盘转60圈消耗的电能。

【解答】解：

(1)已知I=5A=5X103mA,

由1=@可得，t=9=4200mA・h=。.g4h=50.4min,

tI5X1031nA

“3000revs/(kW・h)”表示电路中的用电器每消耗lkW«h的电能，电能表的转盘转3000r,

则电能表转盘转动63圈消耗的电能：

w=_63_kW.h=0.021kW«ho

3000

故答案为：50.4；0.021o

15.电焊利用电流的热效应将焊条上色(填一种物态变化)，依靠分子间的引力使金属

部件连接在一起。某电焊机输出功率2.5kW,连续工作30min输出的电能为1.25kW・

ho

【分析】(1)物质从固态变为液态叫熔化，物质从液态变为固杰叫凝固；

(2)利用W=Pt可以计算用电器消耗的电能。

【解答】解：

电流通过焊条做功，消耗电能转化为内能(即产生了热量)，使焊条的温度升高，达到熔

点而熔化；

由P=见得，电焊机连续工作30min输出的电能：

t

W=Pt=2.5kWxlh=l.25kW»h«

2

故答案为：熔化；1.25。

16.小明家电能表上个月底表盘数字是•日-©国②=5』,这个月底表盘数字如图所示,

可知他家本月用电100度,该家庭电路中允许接的最大电功率为1100W。

F1M

220V1KS)ASOIUI

|[WOt/kW*J]

【分析】(1)小明家本月用电的计算方法：月末的减去月初的示数，电能表的读数时注

意最后一位是小数，单位kW・h；

(2)根据P=UI可求得该家庭电路中允许接的最大电功率。

【解答】解：月底电能表示数Wz=1362.5kW・h,

小明家本月用电：W=W2-W!=1362.5kW«h-1262.5kW»h=100kW»h=100度。

该家庭电路中允许接的最大电功率P=UI=220VX5A=1100W。

故答案为：100；1100c

17.一台电动机线圈电阻是3Q,接在12V的电源上，通过电动机的电流是0.5A,在2min

内转化成的机械能是630J。

【分析】先由焦耳定律可以求出线圈产生的热量；再由W=UIt求出电动机消耗的总电能，

最后求出电动机输出的机械能。

【解答】解：电流产生的热量：

0=1钿=(0.5A)2X3QX60sX2=90J,

电动机消耗的电能：

W=UIt=12VX0.5Ax60sx2=720J,

电动机转化成的机械能：

W机械=W-Q=720J-90J=630J；

故答案为：630o

三.实验探究题(共3小题)

18.实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一。请结合使用过的

物理仪器解答以下问题:

tn团回国.固

上冏口中午12:00

臼回回回.国钏

本MHI中午12：OU31

丙

(D如图甲所示，是灵敏电流计内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在」

场—中会受到力的作用，使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏

转方向会(选填“会”或“不会”)发生改变。

(2)将天平放在水平台上，并将归零后，小聪发现指针如图乙所示，此时他应该向左

调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡；在用调节好的托盘天平称量空烧杯的质量时，

往右盘中加入最小的祛码后，发现指针在分度盘上的位置如图乙所示，接下来的操作应

该是取下最小的硅码，再移动游码，使横梁再次平衡。

(3)小聪家一周前、后电能表的示数如图丙所示，他家这周消耗了22kW・h的电能。

(4)如图丁所示，该电阻箱的示数为2547Q。

【分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用；影响通电导体在磁场中受力方向的因素

有：电流的方向和磁场的方向。

(2)测量前天平的调平，在调平前将游码拨到标尺左端的零刻度线处，哪边的盘高，平

衡螺母向哪边移动；称量物体的质量时，若最小的祛码不能使天平平衡，则应取出该祛

码，通过移动游码来使天平平衡。

(3)一周消耗的电能=本周日电能表的读数减去上周末的电能表的读数，注意电能表单

位是kW・h,最后一位是小数位。

(4)电阻箱的读数方法：用所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加即可。

【解答】解：

(1)通电导体在磁场中受到力的作用，灵敏电流计就是利用这一原理工作的；当电流通

过线圈时，线圈受到磁场力的作用，带动指针发生偏转；

通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关，如果保持磁场方向不变，

改变电流方向，线圈受力方向发生变化，指针的偏转方向也会改变。

(2)将天平放在水平台上，并将游码归零后，指针右偏，此时他应该向左调节平衡螺母,

使天平横梁水平平衡；

在用调节好的托盘天平称量空烧杯的质量时，往右盘中加入最小的祛码后，发现指针在

分度盘上的位置如图乙所示，说明右盘中碳码的质量偏大，则此时应该取下最小的硅码,

再移动游码，使横梁再次平衡。

(3)由图丙可知，上周日12：00电能表的读数是1266.5kW・h,本周日12：00电能表

的读数是1288.5kW«h,

则这周消耗的电能：W=1288.5kW»h-1266.5kW«h=22kW»h；

(4)由图知，X1000的位置对应的数是2,X100的位置对应的数是5,X10的位置对

应的数是4,XI的位置对应的数是7,所以电阻箱的示数是2547Q。

故答案为：

(1)磁场；会；

(2)向左调节平衡螺母；取下最小的祛码，再移动游码，使横梁再次平衡；

(3)22；

(4)2547„

19.在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时，同学们猜想：电流做功的多少可能与

用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并

连接了如图甲所示的实验电路。

(1)小浩设计的实验中，利用小灯泡把电能主要转化为』_能来显示电流做功的多少。

(2)实验电路中的两个小灯泡L和L2的规格应不同(选填“相同”或“不同”)。

(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器，目的之一是为了保护电路，另一个目的是

改变灯泡的电压，便于多次实验得出普遍规律。

(4)在图甲所示的电路中，两个小灯泡是串联(选填“串联”或“并联”)的，这

样连接是为了探究电流做功的多少与电压的关系。

(5)完成上述探究后，小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证，请

你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路，把电路图画在图乙的虚线框内。

(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，小浩是否必须通过实验验证？

你的看法是不必(选填“不必”或“必须”)，你的理由是对电路中的同一个灯泡,

电压和通过的电流相同，根据生活经验可知，通电时间越长，灯消耗的电能越多。

【分析】(1)灯泡发光时把电能转化为内能；

(2)灯泡的明暗反映灯泡做功的多少，将不容易觉察出的转换为形象直观的叫转换法；

根据题中要求两灯的规格不同；

(3)(4)电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关,

研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，据此分析；

(5)因为串联电路无法确保两灯泡两端电压相等，因此需要使两个灯泡并联，并且用电

流表测量支路电流；

(6)对同一个灯泡，通电时间越长，灯消耗的电能越多，即电流做的功越多。

【解答】解：(1)小浩设计的实验中，利用小灯泡把电能主要转化为内能来显示电流做

功的多少。

(2)灯的规格不同时，灯的亮度不同，这样才能比较相同时间内电流做功的多少；故实

验电路中的两个小灯泡L和Lz的规格应不同。

(3)电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关，研

究电流做功的多少与电压关系时，要控制电流和通电时间相同，只改变电压大小，故小

浩在实验电路中接入一个滑动变阻器，目的之一是为了保护电路，另一个目的是改变灯

泡的电压，便于多次实验得出普遍规律；

(4)在图甲所示的电路中，两个小灯泡是串联的，根据串联电路的规律，通过的电流相

等，而两灯的规格不同，分得的电压不同，所以这样连接是为了探究电流做功的多少与

电压的关系；

(5)研究电流做的功与电流关系时，要控制电压和通电时间相同，而上述实验中，因灯

的规格不同，灯的电压不同，故无法研究电流做的功与电流的关系；根据并联电路电压

的规律，可将两灯泡并联，电流表分别测量两支路的电流，并在干路中串联一个滑动变

阻器；如下图所示：

（6）对电路中的同一个灯泡，电压和通过的电流相同，根据生活经验可知，通电时间越

长，灯消耗的电能越多，即电流做的功越多，故对于“电流做功的多少可能与通电时间

有关”的猜想，不必通过实验验证。

故答案为：

（1）内；（2）不同；（3）改变灯泡的电压，便于多次实验得出普遍规律；（4）串联；电

压；（5）如上图所示；（6）不必；对电路中的同一个灯泡，电压和通过的电流相同，根

据生活经验可知，通电时间越长，灯消耗的电能越多。

20.为了防止鱼虾缺氧而浮头，常在池塘中央放置增氧机。喷水式增氧机由电动泵和浮体

组成一个整体漂浮在水面上。如图甲所示为某种喷水式增氧机及工作时的情景，有关参

数见乙表。

（1）增氧机工作时所受的浮力大于（选填“大于”、“小于”或“等于"）其重力。

（2）若只将增氧机单独接入家庭电路正常开机2h,则从环形喷口出水机t,会使

3000imp/（kW»h）的电能表指示灯闪烁6600次。

（3）已知增氧机喷水流量与其工作功率成正比，增氧机工作的U-I图象如图丙，若将

两个此型号的增氧机串联在家庭电路中使用，则喷出501n3的总水量需要2.5h。

【分析】（1）根据漂浮条件即可求出判断工作时所受的浮力与重力的关系；

（2）已知增氧机喷水流量，可以得到2h喷水体积，利用公式m=PV得到喷出水的质量。

已知增氧机额定功率和正常工作时间，利用公式W=Pt得到消耗的电能；根据3000imp/

(kW.h)即可求出指示灯闪烁的次数；

(3)若将两个此型号的增氧机串联在家庭电路中使用，根据串联电路的特点和电功率的

公式求出总功率，由于增氧机喷水流量与其工作功率成正比，据此求出串联使用时的喷

水流量，根据增氧机喷水流量求出喷水时间。

【解答】解：

(1)喷水式增氧机由电动泵和浮体组成一个整体漂浮在水面上，处于平衡状态；增氧机

工作时，增氧机对喷出的水有向上的作用力，因力的作用是相互的，所以喷出的水对增

氧机有向下的作用力；根据力的平衡条件可知，增氧机工作时所受的浮力F浮=G^o_+F

向下，所以F泮AG小机，即增氧机工作时所受的浮力大于增氧机的重力；

(2)增氧机2h喷出水的体积为V=2hX25m7h=50m3；

由p=见得，喷出水的质量：

V

m=pV=l.0X103kg/m3X50m3=5X104kg；

由P=更得，增氧机工作2h消耗的电能：

t

W=Pt=l.lkWX2h=2.2kW・h；

已知3000imp/(kW.h),则指示灯闪烁的次数；

n=3000imp/(kW«h)X2.2kW«h=6600imp；

(3)将两个此型号的增氧机串联在家庭电路中使用，根据串联电路的分压特点可知每个

增氧机两端的电压为110V,由图丙可知此时通过每个增氧机的电流为4A,则总功率为P

*=UI=220VX4A=880W；

已知增氧机喷水流量与其工作功率成正比，

则两个此型号的增氧机串联使用的喷水流量为：

3

25g_/hx880W=20m7h,

1100W

所以喷出50m3的总水量需要的时间：

t=._——=25ho

20m3/h

故答案为：(1)大于；(2)50；6600；(3)2.5o

四.计算题（共2小题）

21.近年来越来越多的人喜欢骑单车健身。某公司设计了一款轻便易用的USB发电机，主

体部分为一个黑色盒子，内置电池及发电装置，只需将它固定在单车后轮并穿过车链，

当踩动车链时，即可产生电能。该产品同时还附设一条USB线，将之固定在车把上，即

可为手机等装置充电。请回答下列问题：

骑车速度/km^T1014182226

输出电流/mA220280360450580

（1）该USB发电机内部电池和手机的初始电量都为0,输出电流与骑车速度之间的关系

如上表。若某同学以22km/h的速度边骑单车边给手机充电，需将电池容量为1800mA«h

的手机充电量达50%,至少需要骑车多少时间？

（2）如果该款单车及其它设备总质量为10kg,该同学（体重为60kg）在某一段水平路

面上骑行时以3m/s的速度匀速行驶5分钟，此时受到的阻力为总重力的0