第18.1节 电能 电功（考点分层）（解析版）

第18.1节电能电功（解析版）（作业量：30分钟）【题型基础练习】※题型一.了解各种用电器使用时的能量转化1．下列有关能量转化的实例中，说法不正确的是（）A．热机是通过获取燃料燃烧的内能转化为机械能的机器B．汽油机在做功冲程中，机械能转化为内能C．干电池、蓄电池对外供电时，化学能转化为电能D．电流通过日光灯把电能转化成内能和光能【答案】B【详解】A．热机工作过程中，燃料在汽缸中燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，将内能转化为机械能，故A正确，不符合题意；B．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，故B错误，符合题意；C．干电池、蓄电池对外供电时，将自身储存的化学能转化为电能，故C正确，不符合题意；D．电流通过日光灯时，灯丝会发光、发热。这是电流做功把电能转化成光能和内能，故D正确，不符合题意。故选B。2．智能手机近些年已走进千家万户，手机的安全问题也越来越备受关注。韩国某品牌手机曾发生过严重的自燃事件而被拒绝带上飞机，据有关报道是因为手机的锂电池发生了___________（选填“断路”或“短路”）而自燃的。有一款手机用的锂电池铭牌上面标明电压为3.7V，容量为4000mA·h，充电时电能转化为___________能，充满电后，存储的电能为___________J。【答案】短路化学53280【详解】[1]断路时，电路中没有电流，不会损坏电路；手机自燃是因为锂电池发生短路，导致电路中电流过大，导线产生的热量过多，使导线温度升高，达到燃点时自燃。[2]锂电池充电时，消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。[3]充满电后，存储的电能为※题型二.电能表的作用及读数3．小明家的电能表3月份月初示数为，月末示数如题图所示，为____________。若按照用电价格约为0.6元/度的收费标准进行缴费，则小明家该月应缴电费__________元。

【答案】2023.6120【详解】[1][2]根据题意知道，电能表月初示数是1823.6kW•h，由图知道，月末示数为2023.6kW•h，本月用电量为需交纳的电费为4．小明家有一款带有温度显示的电水壶，容积为2L。为了测量其加热效率，小明断开家中其它用电器，只让该电水壶单独工作。发现5min内，可将整壶水从40℃加热到100℃。此过程中，如图所示的电能表转盘转过100转。[水的密度为，水的比热容为]求：（1）该过程中整壶水吸收的热量；（2）该电水壶的电加热效率。【答案】（1）5.04×105J；（2）84%【详解】解：（1）由得，该过程中整壶的质量该过程中整壶水吸收的热量（2）热水壶消耗的电能该电水壶的电加热效率答：（1）该过程中整壶水吸收的热量5.04×105J；（2）该电水壶的电加热效率84%。5．如图是小明家上月初和月末的电能表的表盘，下列选项中正确的是（）A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多B．小明家上月消耗的电能为91.1kW·hC．小明家标有“220V1000W”的电热水器和标有“220V1500W”的空调能同时使用D．断开其它用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W【答案】BCD【详解】A．电能表的指示灯闪烁越快，表示电能表所在电路消耗的电能越快，故A错误；B．小明家上月消耗的电能故B正确；C．电能表允许的最大功率电热水器和空调同时使用时，电路总功率因为，所以电热水器和空调能同时使用，故C正确。D．电饭锅消耗我电能电饭锅的功率故D正确。故选BCD。※题型三.研究影响电功大小的因素6．在探究“电流做功与哪些因素有关”的实验中，小明用小电动机通过细线将钩码吊起，如图所示。该实验中，可以根据___________________比较电流做功的多少。在某此实验时，电动机在5s内将重为10N的钩码匀速提升了0.4m，观察到此时电流表示数为0.2A，电压表示数为6V，在此过程中，电流做的功W1是______J；小电动机克服钩码重力所做的功W2是______J。W1与W2的大小关系是W1_____W2（选填“>”“=”“<”），造成这种情况的原因是__________。（写出一条理由即可）【答案】电动机将钩码升高的高度大小64>电流做功有一部分能量损耗（电动机电阻产生的内能）【详解】[1]电动机工作时主要是将内能转化为机械能，对钩码做功，故可以根据钩码被提升的高度的多少来比较电流做功多少。[2][3][4]电流做的功小电动机克服钩码重力所做的功故W1>W2。[5]造成这种情况的原因可能是：电流通过线圈产生热量，转化为内能，在电动机转动的过程中要产生热量、有机械摩擦等。※题型四.串并联电路中电功的计算7．如图所示，当开关闭合后，电流表和电流表的示数之比为，则在相同时间内，电流通过和所做功之比为（

）A． B． C． D．【答案】A【详解】由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R1支路的电流．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两支路的电流之比：，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以在相同时间内电流通过R1和R2所做功之比．A．符合题意；B．不符合题意；C．不符合题意；D．不符合题意．8．R1=5Ω、R2=10Ω，将R1、R2串联后接在3V的电源上，通电1min。通过R1的电流为I1，R1消耗的电能为W1；通过R2的电流为I2，R2消耗的电能为W2。则I1：I2和W1：W2，下列选项正确的是（）A．1：2

1：2 B．2：1

2：1C．1：1

2：1 D．1：1

1：2【答案】D【详解】将R1、R2串联后接在3V的电源上，串联电路中各处的电流相等，通过两个电阻的电流I1:I2=1:1；通电1min，两个电阻消耗电能之比W1:W2=I12R1t:I22R2t=R1:R2=5Ω:10Ω=1:2，故选D。9．如图所示的电路，电源两端的电压为6V保持不变。闭合开关S后，电压表的示数为2V，电阻的功率为0.8W。求：（1）电阻的阻值；（2）通电10s电路消耗的电能。

【答案】（1）10Ω；（2）12J【详解】解：（1）闭合开关S后，电压表的示数为2V，电压表测量的是R1电压，所以电阻R2两端的电压为电阻R2的功率为0.8W，故R2的阻值为电路中的电流为故电阻R1的阻值为（2）通电10s电路消耗的电能为答：（1）电阻R1的阻值为；（2）通电10s电路消耗的电能为。10．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，为，为。求：（1）只闭合开关时，电流表的示数：（2）闭合开关、，在内消耗的电能。

【答案】（1）0.3A；（2）72J【详解】解：（1）只闭合开关时，电路中只有R1工作，电流表的示数（2）闭合开关、，两电阻并联，在内消耗的电能答：（1）只闭合开关时，电流表的示数0.3A：（2）闭合开关、，在内消耗的电能72J。【巩固提高练习】11．下列几种家用电器正常工作时，将电能主要转化为内能的是（）A．电冰箱 B．电烤箱 C．电动车 D．电视机【答案】B【详解】A．电冰箱工作时主要将电能转化为压缩机的机械能，通过压缩机的工作，达到降温效果，故A不符合题意；B．电烤箱工作时，主要将电能转化为内能，让烤箱的温度升高，将食物烤熟，故B符合题意；C．电动车工作时，主要将电能转化为机械能，让电动车运转起来，故C不符合题意；D．电视机工作时，主要将电能转化为声能、光能等，故D不符合题意。故选B。12．如图甲、乙分别是小明家上月初和上月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次。下列说法正确的是（）A．指示灯闪烁32次，电路中消耗的电能为0.02JB．小明家上月消耗的电能为911kW·hC．小明家干路中的电流不得超过10AD．指示灯闪烁次数越多，电能表所在电路消耗的电能越多【答案】D【详解】A．1600imp/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次，则电路中消耗的电能故A错误；B．小明家上月消耗的电能W=5637.8kW·h-5546.7kW·h=91.1kW·h故B错误；C．由图可知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小明家干路中的电流不得超过40A，故C错误；D．因为电能表指示灯闪烁的次数反映了电流做功的多少，所以指示灯闪烁越多，说明消耗电能越多，故D正确。故选D。13．大山上次查看家中电能表示数为本次查看时电能表示数如图所示。则下列说法正确的是（）A．他家在这段时间内消耗的电能为B．电能表是测量电功率的仪表C．家庭电路中电能表一般安装在总开关之后D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作20min，则电能表的转盘转1200转【答案】D【详解】A．由题意可知，这段时间内消耗的电能为故A错误；B．电能表是测量消耗电能的仪表，故B错误；C．家庭电路中，输电线进户后首先接到电能表上，之后依次是开关、保护设备、用电器和导线等，故C错误；D．表示每消耗电能，电表转3600r，若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作20min，则消耗的电能为电能表的转盘转故D正确。故选D。14．如图所示电路，电源电压不变，电阻R1阻值为5Ω。闭合开关，两电压表V1、V2的示数分别为2V和6V，则电源电压为___________V，电阻R2的阻值为___________Ω；通电1min，该电路消耗的总电能为___________J。

【答案】610144【详解】[1]由图示知，闭合开关，两个电阻串联在电路中，电压表V1测R1两端的电压，V2测电源电压，所以电源电压为6V。[2]据串联电路的电压特点知，R2两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V据串联电路的分压特点有R1∶R2=U1∶U2即5Ω∶R2=2V∶4V解得，R2=10Ω。[3]电路的总电阻R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω通电1min，电路消耗的总电能15．小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为_______kW·h，他关闭了中的其它用电器，现用一台标有“220V，2000W”的电热水壶烧水，正常工作5min，则电能表的转盘转了_________转。

【答案】4353.6500【详解】[1]电能表读数时，最后一位是小数位，读数为4353.6kW·h。[2]电热水壶烧水，正常工作5min消耗的电能电能表的转盘转了16．一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压关系如下图所示。由图可得定值电阻R的阻值为_______Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联电路的总电流为_______A，工作5s，则消耗的总电能为_________J。

【答案】100.88【详解】[1]由图中信息可得，当电压为2V时，通过定值电阻R的电流为0.2A，由欧姆定律可得[2]由并联电路规律可得，L与R并联时，L与R两端的电压都是2V，由图可知，通过R的电流为0.2A，通过灯泡L的电流为0.6A，则电路的总电流为I总=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A[3]由W=UIt可得消耗的总电能为W=UI总t=2V×0.8A×5s=8J17．在探究“电流做功与哪些因素有关”的实验中，小明用小电动机通过细线将钩码吊起，如图所示。该实验中，可以根据___________比较电流做功的多少。在某此实验时，电动机在5s内将重为10N的钩码匀速提升了0.4m，观察到此时电流表示数为0.2A，电压表示数为6V，在此过程中，电流做的功W1是___________J；小电动机克服钩码重力所做的功W2是___________J。W1与W2的大小关系是W1___________W2（选填“>”“=”“<”）。

【答案】电动机将钩码提升的高度大小64>【详解】[1]电动机工作时主要是将内能转化为机械能，对钩码做功，故可以根据钩码被提升的高度的多少来比较电流做功多少。[2][3][4]电流做