苏科版物理九年级下册第15章 15.docx

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苏科版物理九年级下册第15章15

15.1电能表与电功

一．选择题

1．电业局为每一户居民安装了一个仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费．该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是（　　）

A．电能表﹣kW•hB．电压表﹣VC．电流表﹣AD．电表﹣度

2．下列实例中是为了将电能转化为内能的是（　　）

A．应用核能发电B．阳光促使植物生长

C．用电热水壶烧水D．电力驱动列车行驶

3．小明同学在家洗澡时，接触和应用了不少物理知识，其中错误的是（　　）

A．电热水器是将内能转化为电能的电器

B．热水淋在身上感到暖和，热水与皮肤之间发生了热传递

C．浴室内的镜面上常有一层水雾，是液化现象

D．使用沐浴液时室内充满了香味，说明分子在不停地运动

4．已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为0.5Ω．则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为（　　）

A．720J，120JB．720J，720JC．720J，600JD．600J，120J

5．电能表可以直接测量（　　）

A．电流通过用电器所做的功B．电路两端的电压

C．电路中的电流D．用电器消耗的电功率

6．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，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911kW•h

C．小明家干路中的电流不得超过10A

D．断开其他用电器，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

7．小明家记录5月初电能表示数为1432.7度，电能表的部分示数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是测量用电器电功率的仪表

B．此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路

C．小明家5月初至6月初消耗的电能是105kW•h

D．若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为1kW

8．如图为甲、乙两种用电器的铭牌，则在24h内正常使用电风扇、电冰箱消耗的电能情况是（　　）

A．电风扇比电冰箱多B．电风扇比电冰箱少

C．电风扇和电冰箱一样多D．无法比较

二．填空题

9．某电视机功率为100W，若每天使用4h，则每月消耗的电能为　　kW•h（按30天计）

10．一台“220V120W”的液晶电视机，正常工作2h消耗的电能为　　KW•h．

11．如图中电能表的示数是　　kW•h；电炉丝通过导线连接到电路中，通电时电炉丝热得发红，而导线几乎不发热，主要是因为导线的电阻远　　（选填“大于”或“小于”）电炉丝的电阻．

12．甲车两侧远光灯的规格均为“12V60W”，供电的蓄电池电压为12V，最大容量为60Ah．某天晚上，该车熄火时忘记关闭远光灯，则车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作　　h．第二天由于蓄电池的电能耗尽，甲车无法启动，需要借用乙车的蓄电池“搭电”启动，如图所示．“搭电”时，先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的　　极相连，再将另两个电极用电线连通（如果误接，蓄电池会被短路）．

13．家庭中的电灯、电视和电冰箱等用电器都是　　联在电路中的，小明家中一周前、后电能表示数如图所示，他家这周消耗了　　kW•h的电能．

14．某水电壶工作2min，使图示电能表的转盘转过150r，则电水壶消耗的电能为　　kW•h，电功率为　　kW，这些电能可供一只“22010W”的节能灯正常工作　　h．

15．电能表是用来测　　的仪表，如图是小军家月初和月末电能表的示数，则他家本月用电　　kW•h．

16．手机的电池铭牌上××mAh看不清了，但发现了4.0Wh字样．此电池在充满电时贮存的电能为　　J．电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起　　从而损坏电池．

三．实验探究题

17．如图所示的电能表应该在　　V的电路中使用，此时电能表的读数为　　kW•h．

18．在验证“电功与电流、电压的关系”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路．

（1）经过讨论，同学们一致认为不应该选择图　　（选填“甲”、“乙”或“丙”）电路，理由是该图无法利用控制变量法进行探究；

（2）为验证电流做功与电压的关系，应该选择图　　所示的电路；

（3）小明发现，按图乙电路实验时L1比L2亮，同时观察到A1示数比A2大，由此可得出的结论是　　；接着他将这两个灯泡按图丙连接好观察到　　（选填“L1”、“L2”）更亮．

19．如图所示，电子式电能表盘上标有“3000imp/kW•h”的字样（“3000imp/kw•h”指接在这个电表上的电器每消耗1kW•h的电能，电能表上指示灯闪烁3000次），现将若干盏规格都为“220V20W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15min，电能表的指示灯闪烁了135次，这些节能灯消耗的电能为　　J，接入的节能灯共有　　盏．

20．某同学用如图所示的电路来探究“影响电功大小的因素”．

（1）该同学是为了探究电流做功的多少与　　的关系，实验中需要的测量仪器是　　；

（2）实验中，该同学是通过观察比较　　来判断相同时间电流做功的多少；

（3）实验中，选用的两个灯泡的阻值是　　（填“相同”或“不同”）．

（4）该同学通过正确操作和观察得出的结论是：

　　．

四．计算题

21．某课外活动小组在社会实践活动中获得：

（1）某工厂用电电压U=380V，电流I=500A，则该工程1h可消耗多少kW•h的电能？

（2）某水利发电站（如图甲）的部分信息：

①发电站供电功率P1=2×106kW，而用户用电功率为P2=1.2×106kW，出现了多余的电能被全部浪费掉的现象，若平均每天供电、用电时间均为5h，则平均每天浪费多少kW•h电能？

②该发电站经过改进，能回收原来每天浪费的全部电能，并经转化可再次发电，再次发电的电能与回收的电能之间的关系如图乙所示，如果6×103kg的水从该电站上游落下可发电1kW•h，则改进后的发电站每天回收后再发电的电能相当于多少质量的水所发的电？

22．如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示：

（取g=10N/kg）

额定电压

220V

额定加热功率

2000W

容量

1.5L

频率

50Hz

（1）若烧开一壶水需要280s的时间，那么这段时间电热水壶消耗的电能是多少焦？

（2）水壶装满水时水深10cm，水对壶底产生的压强是多少？

（3）电热水壶自重0.8kg，外底面积为0.02m2，装满水时电热水壶对底座产生的压强是多大？

23．如图1是电吹风工作原理的电路图（R为电热丝，M为电动机）．图2是该电吹风的铭牌．求：

（1）该电吹风正常工作且吹热风6min，消耗的电能为多少kW•h？

（2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流有多大？

（3）电热丝R的阻值有多大？

（电热丝阻值随温度的变化不计）

五．解答题

24．当前“雾霾”成为全社会关注的热点，雾霾笼罩已经严重污染了空气质量．为了缓解空气污染，我国多地市启动了“光伏工程”示范项目，在屋顶安装太阳能光伏板，利用太阳能电池在太阳光照射下发电．如图所示是某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．请回答：

（1）雾是空气中的水蒸气　　形成的；

（2）光伏发电系统发电时，　　能转化为　　能；

（3）按一天的有效光照时间8h计算，某中学光伏发电系统一天共发电　　kw•h，这些发电量如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧　　kg煤；（煤的热值q煤=3.0×107J/kg）

（4）你一定很关注“雾霾天气”的报道，请结合所了解的知识，谈谈家庭光伏发电的优点：

　　（谈一点即可）．

25．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭．扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能．如图乙是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：

（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时．充满电后共有多少电能？

（2）若所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？

（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电．若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？

（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）

26．如图甲所示为某实验室的自动恒温箱，箱内简化后的电路图如图乙所示．控制电路中电源电压为12V，定值电阻R1的阻值为5kΩ，R2为恒温箱内的热敏电阻，丙图是R2阻值随温度变化的图象．电压鉴别器接在控制电路的A、B两点间，它可通过内部的电磁继电器控制加热电路中开关S的通断．当UAB小于2V时，鉴别器将使加热电路中开关S闭合，使加热电路的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当UAB大于3V时，鉴别器将使开关S断开，停止加热．分析电路时，可将电压鉴别器内部视为断路．求：

（1）若恒温箱中电热丝电阻为60.5Ω，一天实际工作时间为8h，加热电路一天消耗的电能是多少？

（2）该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围？

（3）若想使此恒温箱内的最高温度升高到45℃，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，可采取怎样的措施？

27．如图甲所示为某种遥控航拍无人机，由于体积小，重量轻，拍摄效果好，操控方便，深受航模爱好者喜欢．下表是它部分技术参数．

（1）图乙是它的螺旋桨，形状跟机翼相似，螺旋桨高速旋转，给无人机提供上升的动力，所利用的原理是　　，在图乙中画出飞机在空中盘旋时所受的这个力的示意图．

（2）无人机在上升过程中，被拍摄景物所成的像逐渐　　，拍摄范围　　．（选填“变大”、“变小”或“不变”）

（3）技术参数中“能量”一栏数值是多少？

（结果取整数）

技术参数

飞机器

质量（含电池及桨）

1280g

最大上升速度

5m/s

最大下降速度

3m/s

最大水平飞行速度

15m/s

最大上升高度

6000m

智能飞行电池

容量

4480mAh

正常工作电压

15.2V

飞行时间

约23min

能量

　　W•h

相机

镜头焦距

20mm

（4）某次航拍过程中，无人机以1.2m/s速度匀速竖直上升，正常工作时它将电能转化为机械能的效率为92%，则该过程中智能飞机电池工作电流多大？

（不计空气阻力，结果保留一位小数）

28．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭．扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能．消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功．如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：

（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时．若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？

（2）已知集尘盒空置时机器人运动过程中受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比．则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少？

项目

指标参数

工作电压

15V

净重

4kg

最大集尘量

1kg

功率

20W

电池容量

2000mAh

（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电．为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？

29．阅读短文，回答问题：

双金属片温控器

电饭煲、电熨斗、电热暖手宝等家用电热器具的基本结构中均有电热元件和温控器，温控器大多采用双属片温控元件，起接通和断开电路的作用．

双金属片是利用两种温度膨胀系数相关较大的金属材料叠压组合而成的，当温度升高时，膨胀系数大的金属层会向膨胀系数小的金属层弯曲．

双金属片温控器可分为常闭触点型和常开触点型两种，常闭触点型工作原理如图甲，常温下，双金属片端部的触点与弹性铜片上的触点相接触，温控器接通电路，电热元件发热，双金属片受热弯曲，当温度长高到一定值时，双金属片端部的触点与铜片触点分离，电路断开，电热元件散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路再次接通，如此反复能控制被加热物体的温度，如图乙所示的常开触点型温控器工作情况与前者相反，常温下电路是断开的，双金属片受热升温会使电路接通．

（1）温控器实质上就是一个受温度控制的　　（电源/开关/用电器）．

（2）电饭煲将饭煮好后还能使饭保温，即当饭变凉时再自动接通电源加热，温度较高时又停止加热，其中的温控器应采用如图　　（甲/乙）所示的类型．

（3）如图甲和乙所示的两种类型的温控器而言，关于双金属片上下两层金属材料的温度膨胀大小的比较，下列说法正确的是　　

A、甲图中上层较大，乙图中下层较大B、甲图中下层较大，乙图中上层较大

C、甲图和乙图中均是上层较大，D、甲图和乙图中均是下层较大

（4）如图甲所示的常闭触点型温控器中，常温下弹性铜片的弹性势能应比触点分离时的　　（大/小）．

（5）电热元件若直接与220V直流电源相连，电功率为1000w，当它与温控器串联并与220V直流电源相连时，电热元件两端电压与时间关系图象如图丙，如此工作2小时消耗的电能为　　KW•h．

30．荣威e950插电式混合动力汽车于今年3月正式上市，百公里平均油耗约1.7升．它有两种动力系统，汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗．两种动力系统也可独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车不同：

只使用电力时，由电动机提供动力．如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存电能的本领是表示电池容量的另一方式），该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440N，求：

（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？

（2）该汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功为多少？

（3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率为80%，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km？

（4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为5.0×107J/L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%，汽车匀速行驶100km的油耗是多少升．

电池容量

44kW•h

充电电压

220V

充电电流

20A

输出电压

150V

参考答案与解析

一．选择题

1．（2016•广安）电业局为每一户居民安装了一个仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费．该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是（　　）

A．电能表﹣kW•hB．电压表﹣VC．电流表﹣AD．电表﹣度

【分析】

（1）电功是表示电流做功多少的物理量，指的是一段时间内消耗电能的多少；

（2）电能表是测量电功（电能）的仪表，使用时串联在电路里．

【解答】解：

电能表（俗称电度表）是用来测用户消耗电能多少的仪表，国际单位是千瓦时（kW•h），俗称“度”；

电流表是测量电路中电流大小的仪表，国际单位是安培（A）；

电压表是测量电路两端电压大小的仪表，国际单位是伏特（V）；故A符合题意，BCD不符合题意．

故选：

A．

【点评】本题考查了电学中测量工具的作用，对常见仪表、仪器、工具要知道它的用途，并会正确使用，属于基础性题目，比较简单．

2．（2016•贵阳）下列实例中是为了将电能转化为内能的是（　　）

A．应用核能发电B．阳光促使植物生长

C．用电热水壶烧水D．电力驱动列车行驶

【分析】在电流的热效应中，消耗电能转化为内能，据此做成了各种电热器．分析各个选项中的能量转化得出正确答案．

【解答】解：

A、应用核能发电，是将核能转化为电能，故A不符合题意；

B、阳光促使植物生长，是将太阳能转化为化学能，故B不符合题意；

C、用电热水壶烧水，消耗电能转化为内能产生热量，被水吸收，使水的内能增加、温度升高，故C符合题意；

D、电力驱动列车行驶，消耗电能转化为机械能，故D不符合题意．

故选C．

【点评】本题考查了核能发电、光合作用、电热器、电动机的能量转化，属于基础题目．

3．（2016•西宁）小明同学在家洗澡时，接触和应用了不少物理知识，其中错误的是（　　）

A．电热水器是将内能转化为电能的电器

B．热水淋在身上感到暖和，热水与皮肤之间发生了热传递

C．浴室内的镜面上常有一层水雾，是液化现象

D．使用沐浴液时室内充满了香味，说明分子在不停地运动

【分析】

（1）用电器都是将电能转化为其它形式的能，不同的用电器利用的能量不同；

（2）当两个物体间有温度差时，物体间就会发生热传导；

（3）液化是指气体变为液体的现象；

（4）分子在不停的做无规则运动．

【解答】解：

A、电热水器工作时，消耗了电能，产生了热量，因此电热水器是将电能转化为内能的电器；故A错误；

B、热水的温度高于人体的温度，当热水淋在身上时，热水与皮肤之间发生了热传递，所以身上感到暖和；故B正确．

C、浴室内的镜面上的水雾是由于温度较高的水蒸气遇冷而形成的一层小水滴，故是液化现象；故C正确．

D、使用沐浴液时室内充满了香味，是因为香味分子在不停地运动；故D正确．

故选A．

【点评】通过生活现象，考查了能量转化、改变内能的方式、物态变化以及扩散现象．说明生活处处皆学问，同时说明物理与生活的密切关系．

4．（2016•南充）已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为0.5Ω．则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为（　　）

A．720J，120JB．720J，720JC．720J，600JD．600J，120J

【分析】电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，产生的热量只能用Q=I2Rt计算，消耗的电能只能用W=UIt计算．

【解答】解：

电动机产生的热量：

Q=I2Rt=（2A）2×0.5Ω×60s=120J．

电动机消耗的电能为W=UIt=6V×2A×60s=720J．故A正确，BCD错误．

故选A．

【点评】本题考查了电动机中的转化的能量的计算．在电动机工作时，电能转化为了机械能和内能，内能大小只能由Q=I2Rt计算．对外做功由能量守恒求解即可．

5．（2016•钦州）电能表可以直接测量（　　）

A．电流通过用电器所做的功B．电路两端的电压

C．电路中的电流D．用电器消耗的电功率

【分析】电能表是测量电功的仪表，根据对各物理量的测量工具的掌握分析答题．

【解答】解：

A、电能表可以直接测量电功，即可以测量电流通过用电器所做的功，故A正确；

B、电路两端的电压用电压表测量，故B错误；

C、电流可以用电流表测量，故C错误；

D、用电器消耗的电功率，可以用伏安法测量，故D错误．

故选A．

【点评】本题考查了电能表的作用，本题是一道基础题，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握．

6．（2016•武汉）如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，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911kW•h

C．小明家干路中的电流不得超过10A

D．断开其他用电器，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

【分析】从电能表表盘可得到的信息：

①电能表指示灯闪烁的快慢反映了电路消耗电能的多少；②电能表读数时，最后一位是小数，单位kW•h；③根据10（20）A的含义判断；

④1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次消耗的电能，然后根据P=

求出电饭锅的功率．

【解答】解：

A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A错误；

B、小明家上月消耗的电能为：

5637.8kW•h﹣5546.7kW•h=91.1kW•h，故B错误；

C、因为电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C错误；

D、指示灯闪烁32次消耗的电能：

W=

kW•h=0.02kW•h；

电饭锅的功率：

P=

=

=0.6kW=600W．

故选D．

【点评】本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能以及用电器的功率．

7．（2016•娄底）小明家记录5月初电能表示数为1432.7度，电能表的部分示数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是测量用电器电功率的仪表

B．此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路

C．小明家5月初至6月初消耗的电能是105kW•h

D．若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为1kW

【分析】

（1）电能表是用于测量电能的仪表；

（2）交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率；

（3）读出5月和6月份电能表的示数，而后计算出电能多少即可；

（4）2500R/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500转，据此求出10min内消耗的电能，再根据P=

求出该电能表上用电器的总功率．频率为50Hz的交变电流，周期T=0.02s，一个周期内电流方向改变2次，所以在1s时间内电流方向改变100次，

【解答】解：

A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；

B、频率为50Hz的交变电流，周期T=0.02s，一个周期内电流方向改变2次，所以在1s时间内电流方向改变100次，故B错误；

C、6月初的示数1537.7kW•h，5月初，小明家中的电能表示数1432.7kW•h，故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7﹣1432.7=105kW•h，故C正确；

D、电能表的转盘转250转消耗的电能为：

W=

kW•h=0.1kW•h，

该电能表上用电器的功率：

P=

=

=0.6kW，故D错误．

故选C．

【点评】本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算，关键是电能表参数含义的理解与掌握．

8．如图为甲、乙两种用电器的铭牌，则在24h内正常使用电风扇、电冰箱消耗的电能情况是（　　）

A．电风扇比电冰箱多B．电风扇比电冰箱少

C．电风扇和电冰箱一样多D．无法比较

【分析】电风扇连续工作，采用功率乘以时间的方法；电冰箱间歇工作，采用每12h耗电量乘以时间的方法．

【解答】解：

电风扇消耗的电能：

W1=Pt=0.06kW×24h=1.44kW•h，

电冰箱消耗的电能：

W2=0.50kW•h，

因为W1＞W2，所以电风扇耗电多．故A正确，BCD错误

故选A．

【点评】本题考查消耗电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道电冰箱不是持续工作的，计算消耗的电能时不能应用公式W=Pt来计算，只能用耗电量来计算．

二．填空题

9．（2016•安徽）某电视机功率为100W，若每天使用4h，则每月消耗的电能为　12　kW•h（按30天计）

【分析】已知每天看电视的时间，可以得到每月电视机的工作时间．已知电视机的功率和每月的工作时间，利用公式W=Pt得到每月消耗的电能．

【解答】解：

电视机每月的工作时间为t=30×4h=120h；P=100W=0.1kW，

由P=

可得，每月消耗