15.1、电能表与电功 2016版

初 中 物 理

15.1、电能表与电功 1. (2014中考)小雷家电能表上月底的示数为,本月底的示数如图15-1-1所示,她家本月消耗电能为________ kW·h。该电能表的转盘转过1 500转时,消耗的电能为________ kW·h。 图15-1-1 第60页－第1题 答案：70 0.5 解析：小雷家本月用电:W=W2-W1=951.6 kW·h-881.6 kW·h=70 kW·h;电能表转盘转过1 500 r,电路消耗的电能为W'=1 500× kW·h=0.5 kW·h。 2. (2013辽宁抚顺中考)某块电能表的示数为 1 2 3 06,读为________ kW·h;表盘上有600 r/kW·h的字样,若此电能表的转盘旋转15 r,则说明电路中消耗的总电能为________ kW·h,合________ J。 第60页－第2题 答案：1 230.6 0.025 9×104 解析：电能表表盘上标的“600 r/kW·h”,表示的含义是:每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转600转。根据这个参数,如果电能表转盘转动15 r,则可以求出电路中消耗的电能W= kW·h=0.025 kW·h=0.025×3.6×106 J=9×104 J。 3. (2014云南中考)小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是1 A,则它正常工作10 h所消耗的电能是( ) A.2 200 J B.1.32×105 J C.7.92×105 J D.7.92×106 J 第60页－第3题 答案：D 解析：W=UIt=220 V×1 A×10×3 600 s=7.92×106 J 第 1 页 共 6 页

4. (2012浙江杭州中考)冲击钻是一种打孔的工具。工作时,钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔(如图15-1-2所示)。冲击钻在工作的过程中( ) 图15-1-2 A.只有电能和内能的转化 B.只有电能和机械能的转化 C.有电能、机械能和内能的转化 D.没有机械能和内能的转化 第60页－第4题 答案：C 解析：从能量的转化情况看,电动机工作消耗电能,电能转化成机械能,钻头与墙壁摩擦产生大量的内能,所以有电能、机械能和内能的转化。 5. 当一只电阻两端电压增大到原来的2倍时,在相同的时间内这只电阻消耗的电能就变为原来的( ) A.2倍 B.1/2 C.4倍 D.1/4 第60页－第5题 答案：C 解析：电压变为原来的2倍,电阻不变。根据W=t,可知消耗的电能变成原来的4倍。 6. 灯泡L1和L2串联在电路中,L1的电阻比L2大,在相等的时间里,电流做功( ) A.L1灯做功多 B.L2灯做功多 C.两灯做功一样多 D.无法确定 第60页－第6题 答案：A 解析：两灯串联,通过两灯的电流相等,时间也相等,根据W=I2Rt知串联电路电流做功特点,W1∶W2=R1∶R2,因为R1>R2,故W1>W2。 7. (2012湖南株洲中考)2012年4月1日,广深高铁与武广高铁连线运营。已知高铁列车行驶的速度约为350 km/h,从株洲乘高铁列车直达深圳只需3 h,则株洲与深圳的距离约为________ km。高铁列车行驶时由电网供电,把电能转化为________能。 第60页－第7题 答案：1 050 机械(或动) 解析：株洲到深圳的距离可由公式s=vt直接计算得出;高铁列车行驶时将电能转化为列车的机械能。 8. 甲、乙两个用电器,两端的电压之比为2∶3,通过的电流之比为5∶6,则在相同时间内电流做功之比为________。 第60页－第8题 答案：5∶9 解析：==×=5∶9。 第 2 页 共 6 页

9. (2015北京丰台期末,2,★☆☆)家庭电路中,电能表可直接测量( ) A.电功 B.电阻 C.电流 D.电压 第60页－第1题 答案：A 解析：电能表是测量电路消耗电能即电功的仪表。 10. (2014江苏无锡前洲中学十二月反馈练习,9,★★☆)如图15-1-3所示,灯泡和电阻串联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,通过电路的电流为I,则灯泡在时间t内消耗的电能是( ) 图15-1-3 A.UIt B.t C.I2Rt D.UIt-I2Rt 第60页－第2题 答案：D 解析：电路总共消耗的电能W=UIt,其中电阻R所消耗的电能为W'= I2Rt,两者之差即为灯泡消耗的电能。 11. (2014山东德州,16,★★☆)某城市实施阶梯电价,具体方案如下表:(2分) 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8:00~21:00 0.55元/千瓦时 低谷期 21:00~第二天8:00 0.30元/千瓦时 小刚留心观察了一下自家电能表,分别记录了他家第一天早8:00、晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的读数,如图15-1-6所示。则他家这一天共消耗电能________kW·h,应付电费________元。 图15-1-6 第61页－第3题 答案：6 2.8 解析：第一天8:00~21:00小刚家消耗的电能为W1=1 363.0 kW·h-1 359.0 kW·h=4 kW·h,晚21:00到第二天早上8:00所消耗的电能为W2=1 365.0 kW·h-1 363.0 kW·h=2 kW·h,故他家一天消耗的电能W=W1+W2=4 kW·h+2 kW·h=6 kW·h,应付电费:4 kW·h×0.55元/kW·h+2 kW·h×0.30元/kW·h=2.8元。 第 3 页 共 6 页

12. (2014重庆B,12,★★★)如图15-1-7所示的电路,电源电压6 V且保持不变。当只闭合开关S1时,电流表的示数为I1;当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为I2,且I1∶I2=1∶3,则R1∶R2=________;若开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.6 A,则通电1 min的时间内,R1消耗的电能是________ J。(2分) 图15-1-7 第61页－第4题 答案：1∶2 144 解析：当只闭合开关S1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,即IR2=I1;当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和且各支路两端的电压相等均为电源电压,所以,通过R1的电流IR1=I2-IR2=I2-I1,由I=可得,两电阻的阻值之比===;开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.6 A,因I1∶I2=IR2∶I2=1∶3,所以IR2=I2=×0.6 A=0.2 A,IR1=I2-IR2=0.6 A-0.2 A=0.4 A,通电1 min R1消耗的电能W1=UIR1t=6 V×0.4 A×60 s=144 J。 13. (2014江苏淮安,24,★★☆)小华用一根阻值为10 Ω、额定电压为6 V的电热丝,制作一台加热器,所用电源的电压为9 V。(4分) (1)为使加热器正常工作,电路中需串联一个电阻,其阻值是多少? (2)加热器正常工作1 min,电热丝消耗的电能是多少? 第61页－第5题 答案：(1)5 Ω (2)216 J 解析：(1)根据串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和,所以串联电阻两端电压为:U2=U-U1=9 V-6 V=3 V,串联电路电流为:I===0.6 A,根据欧姆定律可得:串联电阻R2===5 Ω;(2)电热丝消耗的电能W1=U1It=6 V×0.6 A×60 s=216 J。 第 4 页 共 6 页

14. (2013黑龙江大庆,53,★★☆)如图15-1-8甲所示,是某兴趣小组在“伏安法测电阻”实验中分别作出R1、R2的U-I图像。小明利用R1、R2两个电阻设计了如图乙所示的实验电路,此时,电流表示数为0.6 A,则:(10分) 图15-1-8 (1)R1的阻值为多少? (2)在图乙的实验中R2的阻值为多少? (3)此电路1 min内R1、R2消耗的电能之和是多少? (4)如果小红将R1、R2串联,接入6 V的电源两端,则通过R2的电流是多大? 第61页－第6题 【答案解析】【错因随笔】 答案：(1)10 Ω (2)12 Ω (3)396 J (4)0.4 A 解析：(1)由题图甲可知,当U1=5 V时,I1=0.5 A,所以R1===10 Ω (2)R1两端电压U1'=I1'R1=0.6 A×10 Ω=6 V,由并联电路特点可知,R2两端的电压也为6 V。 由题图甲可知,当U2=6 V时,I2=0.5 A,所以R2===12 Ω (3)电路总电流I=I1'+I2=0.6 A+0.5 A=1.1 A,则W=UIt=6 V×1.1 A×60 s=396 J (4)由题图甲可知,当电流为0.4 A时,R1、R2上电压U1″+U2'=6 V,所以R1、R2串联接入6 V的电源两端时,通过R2的电流为0.4 A。(其他方法正确也可) 第 5 页 共 6 页

15. 对于“电流做功与哪些因素有关”的问题,刘星同学作了如下猜想: 猜想A:电流做功可能与电压有关; 猜想B:电流做功可能与电流有关; 猜想C:电流做功可能与通电时间有关。 为了验证自己的猜想,他选择了如图15-1-9甲所示的装置(除电阻丝阻值不同外,其余条件均相同)及电源、开关、电压表、导线若干。他将两电阻丝串联后接入电路,如图乙所示。 图15-1-9 (1)将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过电阻丝的________和通电时间相同,他采用的科学探究方法是____________。 (2)接通电路前他想:通电一段时间后观察温度计示数的变化,若两支温度计示数变化不同,则说明电流做功与电阻丝两端的________有关;这就验证了猜想________。 第61页－第7题 答案：(1)电流 控制变量法 (2)电压 A 解析：从猜想可以看出,影响电流做功的因素有电压、电流和通电时间三个因素,在通过实验探究电流做功与某个因素的关系时,应采用控制变量法,实验装置采用串联的目的是使通过两电阻的电流和通电时间相同(同时接通,同时断开),这是为了研究电流做功与电压的关系,阻值大的电阻两端电压大;电流做功时将电能转化为煤油的内能,因此电流做功的多少可以通过煤油的温度显示出来,若通电一段时间后,两瓶中煤油温度变化不同,则说明电流做功与电压有关。 第 6 页 共 6 页