15.1 电能表与电功 同步练习

第十五章电功和电热一、电能表与电功基础过关全练知识点1电能表1.(2022江苏南京外国语学校期末)如图所示为单相电子式电能表，关于该电能表下列说法正确的是()A.允许通过的最大电流为10A B.主要用来测量用电器的电功率C.此时的示数为13148kW·h D.指示灯闪2500次表示消耗电能3.6×106J2.(2023江苏南京建邺期末)小明4月底观察到自己家里的电能表如图所示，当他5月底再观察时，发现电能表示数为，则他家5月份消耗的电能为kW·h；如果电能表在某段时间内转盘转了300r，那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能为J。

知识点2电功3.(2022山东青岛中考)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4.(2023江苏南京浦口期末)小明家的电冰箱正常工作时电流是1.25A，则它正常工作1h所消耗的电能是 ()A.9.9×105J B.9.9×106J C.1.32×104J D.220J5.小明随父母去井冈山进行红色研学之旅。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，则这个充电宝充满电时储存的电能为J。若充电前充电宝的剩余电量为0，充电时他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转。若用这个充电宝给手机供电，供电电流保持0.2A不变，则可以持续供电h。

6.将一个电暖器单独接在家庭电路中，当它连续工作30min后，电能表的表盘数字由变为如图所示，已知该电暖器的额定电压为220V，这段时间内电暖器消耗了J的电能，这段时间内指示灯闪烁了约次，通过电暖器的电流为A(保留1位小数)。

7.(2023江苏常州二十四中学期末调研)在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中，同学们设计了如图甲、乙两个电路。 甲 乙(1)实验中我们通过比较相同时间内电流做功的多少。

(2)利用图甲可以探究电流做功多少与的关系，得到的结论是。

(3)在如图乙的实验中，为了验证电流做功与电压的关系，我们应该选择规格(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。

8.(2022江苏盐城景山中学月考)如图所示的电路中，R1为10Ω，R2为20Ω。闭合开关S后，电流表的示数为1A。电源电压保持不变。求：(1)R1两端的电压U1；(2)R2在10s内所消耗的电能W2。能力提升全练9.(2022湖北天门、潜江等中考)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20AB.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·h10.(2023江苏南京外国语学校期末)现代社会生活和生产几乎处处离不开电，我们常说的用电，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.(2021四川广安中考)如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则电源电压为V。当滑片在a点时，通电10s，R0消耗的电能为J。 12.(2022海南中考)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。

甲 乙13.(2023江苏常熟期末)2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小宇通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa。求： 甲 乙(1)舱体不漏气时，通过R0的电流；(2)舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能；(3)若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。素养探究全练14.在“比较两灯泡亮暗”的活动中，电路图如图甲、乙。两只小灯泡L1．L2的规格分别为“3.8V0.3A”“2.5V0.3A”，电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格是“20Ω2A”。 甲 乙(1)如图甲所示，调节滑动变阻器，应该通过一定时间内观察比较(选填“电压表示数”或“灯泡亮暗”)来比较电流做功大小。该实验中，(选填“能”或“不能”)通过调节滑动变阻器使两灯都正常发光。

(2)如图乙所示，两灯泡并联的目的是，如果在进行图甲实验中较亮的灯泡是L1，则该实验中较亮的灯泡是(选填“L1”或“L2”)。

(3)通过上述实验我们可以得到结论：在电压和通电时间一定时，电流越大电流做功越多；在电流和通电时间一定时，电压越大电流做功越多。该实验无法支持W=UIt公式，即无法证实电功与电压成正比、与电流成正比。于是小华设计了图丙实验，巧妙地解决了这个问题。实验中三个灯泡规格相同。实验思路：闭合开关S，将L1．L2看成一个整体，所以可以认为L1．L2亮度是L3亮度的2倍，如果电压表示数满足时，则可以说明电功与电压成正比。

丙

第十五章电功和电热一、电能表与电功答案全解全析基础过关全练1.D该电能表允许通过的最大电流为20A，故A错误；电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故B错误；电能表显示数字中最后一位是小数位，示数为1314.8kW·h，故C错误；“2500imp/(kW·h)”表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁2500次，1kW·h=3.6×106J，故D正确。2.1503.6×105解析由题图知，5月份他家消耗的电能W=7475.6kW·h-7325.6kW·h=150kW·h；3000r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r，则电能表转盘转动了300转时，电路中的用电器消耗的电能为W=3003000kW·h=0.1kW·h=0.1×3.6×106J=3.6×1053.A电风扇吹风，电能主要转化成机械能，故A正确；电灯发光，电能转化成光能和内能，故B错误；电饭锅煮饭，电能转化为内能，故C错误；电解水制氧，电能转化成化学能，故D错误。4.A我国家庭电路的电压为220V，则电冰箱正常工作1h所消耗的电能W=UIt=220V×1.25A×1×3600s=9.9×105J，故A正确。5.1.08×106300300解析充电宝充满电时储存的电能W=UIt=5V×60000×10-3A×1×3600s=1.08×106J=0.3kW·h；1000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过1000转，则消耗0.3kW·h电能，电能表转盘的实际转数n=0.3kW·h×1000r/(kW·h)=300r。充电宝容量为60000mAh，即放电电流为60000mA时，可以持续1h。故供电电流保持0.2A时，则可以持续供电60000mA·6.2.88×10624007.3解析消耗的电能W=1123.4kW·h-1122.6kW·h=0.8kW·h=0.8×3.6×106J=2.88×106J；“3000imp/(kW·h)”表示电路中每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3000次，因此这段时间内指示灯闪烁次数n=3000imp/(kW·h)×0.8kW·h=2400imp；通过电暖器的电流I=WUt=2.88×7.(1)灯泡的亮度(2)电流大小在电压和通电时间相同时，电流越大，电流做功越多(3)不相同解析(1)灯泡越亮，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多，所以我们可以通过灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少；(2)题图甲中两灯泡并联，两灯泡两端的电压相等，两电流表分别测两灯泡的电流，则可知这是探究电流做功与电流大小的关系；观察到的现象：电流表的示数越大，灯越亮，可得出结论：在电压和通电时间相同时，电流越大，电流做功越多；(3)为了验证电流做功与电压的关系，根据控制变量法知，要控制电流和通电时间都相同，两灯泡的电压不同，所以两灯泡应串联，并选择规格不相同的小灯泡进行实验。8.解析(1)由题图可知，R1．R2串联，串联电路电流处处相等，所以I1=I2=I=1A，R1两端的电压U1=IR1=1A×10Ω=10V；(2)R2在10s内所消耗的电能W2=I2R2t=(1A)2×20Ω×10s=200J。能力提升全练9.C电能表上“10(20)A”指电能表的标定电流为10A，故A错误；50Hz指电能表在50Hz的交流电路中使用，故B错误；3000r/(kW·h)表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，电能表上的铝盘转过3000圈，故C正确；电能表的最后一位是小数位，单位是kW·h，半年内的用电量是633.5kW·h，故D错误。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，故A正确；发电站是把其他形式的能转化为电能，故B错误；电功和电能的单位都是焦耳，故C错误；电流做功的过程，是将电能转化为其他形式能的过程，所以电功不是电能，故D错误。11.6180解析由题图甲知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，电压表V2测R两端电压，电流表测电路中的电流。滑片P在b点时，电路中的总电阻最大，电流最小，由题图乙可知，此时电流Ib=0.5A，U1=1V，U2=5V，则电源电压U=U1+U2=1V+5V=6V，R0=U1Ib=1V0.5A=2Ω；滑片P在a点时，电路中的总电阻最小，电流最大，此时通过电路的电流Ia=UR0=6V2Ω=3A，通电10s，R12.65解析由电路图可知，电阻箱R与定值电阻R0串联，由题图乙可知，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。技巧点拨本题的解题关键是根据图像读出相关的信息，根据欧姆定律和串联电路的电压特点列出电源电压的表达式，求出定值电阻R0的阻值和电源电压。13.解析由题图甲可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压；(1)通过R0的电流I0=U0R(2)由题图乙可知，舱体内气压为1.0×105Pa时，R=10Ω，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R总=R+R0=10Ω+100Ω=110Ω，由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流：I=I0=2A；由欧姆定律可知，电源电压：U=IR总=2A×110Ω=220V，则工作10min电路消耗的总电能：W=UIt=220V×2A×10×60s=2.64×105J；(3)此时电路中的电流：I'=I0'=U0'R0由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总'=UI'=则压敏电阻的阻值：R'=R总'-R0=125Ω-100Ω=25Ω，由题图乙可知，此时舱内的气压值为0.6×105Pa=6×104Pa。素养探究全练14.(1)灯泡亮暗不能(2)控制两灯泡的电压相同，且两灯同时发光L2(3)U1=2U2解析(1)在本实验中，灯泡越亮，在相等时间内电流做功越多，故调节滑动变阻器，应该观察比较灯泡亮暗来比较电流做功大小；由已知条件知，两灯泡的额定电流相同，额定电压不同，若使两灯泡串联且正常发光，串联电路的总电压为U=U1+U2=3.8V+2.5V=6.3V，大于电源电压6V，故该实验中不能通过调节滑动变阻器使两灯泡都正常发光；(2)并联电路各支路电压相等，如图乙所示，两灯泡并联且开关接在干路上是为了控制两灯泡的电压相同，且两灯泡同时发光；在图甲中，因通过两灯泡