2021年中考物理电学培优专题07:电功率、焦耳定律的理解及简单计算

2021年中考物理电学培优专题07:电功率、焦耳定律的理解及简单计算
一、单选题
1.(2021·本溪模拟)下列说法最接近实际的是(  )
A.电冰箱工作时的电流约为5A
B.家用电脑的电功率约为240W
C.家庭电路的电压约为110V
D.洗澡后全身湿漉的成人电阻约为3.6×1011Ω
【答案】B
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻;电功率
【解析】【解答】A.电冰箱的功率约220W,正常工作的电流
A不符合题意;
B.家用电脑的电流约为1A,电功率
B符合题意;
C.我国家庭电路的电压为220V,C不符合题意;
D.通常情况下,人体的电阻约为104Ω,洗澡后全身湿漉的成人电阻变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据常见的电流、电压、电阻和用电器的电功率,结合数据解答。
2.(2020九上·阜南期末)一台电风扇的电功率是60 W,它表示(  )
A.1 s内消耗60 W的电能
B.1 s有60 J的电能转化为机械能
C.1 s内消耗的电能是60 J
D.电流在1 s内消耗的电能是60 W/s
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】电功率是表示电流做功快慢的物理量,它的基本单位是瓦特,简称瓦,符号是W,1W=1J/s,表示每秒电流做功1J。 所以一台电风扇的电功率是60 W,它表示:1秒内电流做60J的功,电流做功的过程即消耗电能的过程,所以C符合题意,ABD都错。
故答案为:C。
【分析】电功率是描述电流做功快慢的物理量,电流功率越大,做功越快,工作相同的时间消耗的电能就越多。
3.(2021·沁阳模拟)有三个铭牌内容均为“220V 60W”的用电器,其中一个是电风扇,一个是白炽灯,另一个是电热器,使它们都在额定电压下工作相同的时间。下列说法中正确的是(  )
A.电风扇消耗的电能最多
B.白炽灯最亮,说明其消耗的实际功率最大
C.电热器产生的热量最多
D.三者消耗的实际电功率一样大,产热量一样多
【答案】C
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】AB.根据铭牌可知,三个电器的额定功率相同,使它们都在额定电压下工作,它们的实际功率等于额定功率,所以它们的实际功率相同,它们都在额定电压下工作相同的时间根据 可知三个电器消耗的电能相同,AB不符合题意。
CD.电风扇主要将电能转化为机械能,白炽灯将电能转化为内能和光能,电热器几乎将全部的电能转化为内能,在消耗电能相同的情况下,电热器产生的热量最多,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流做功的实质就是把电能转化为其他形式的能,例如机械能、内能、化学能等,电动机将电能转化为机械能,电阻将电能转化为内能。
4.(2020九上·北期末)1度电可供一盏额定功率为25W的灯正常工作(  )
A.40h B. h C.25h D.40s
【答案】A
【知识点】电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】1度电相当于 ,可供一盏额定功率为25W的灯正常工作时间为
故答案为:A。
【分析】利用电功除以用电器的功率即为工作时间。
5.(2020九上·青羊期末)下列对有关数据的估测与实际情况相符的是(  )
A.家用彩色电视机正常工作的电流约3.2A
B.家用台灯的额定功率为500W
C.家用空调正常工作时的功率约为1000W
D.一节干电池电压为36V
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A.家用彩色电视机功率约100W,正常工作时的电流约0.5A,A不符合题意;
B.家用台灯的额定功率为20W,B不符合题意;
C.家用空调的功率约为1000W左右,C符合题意;
D.一节干电池电压为1.5V,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是电流、电压、电动、电功率的估计,平时注意积累即可。
6.(2020九上·柳州期末)下列家用电器中,不是利用电流的热效应工作的是(  )
A.电饭煲 B.电热水器 C.电视机 D.电熨斗
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】电视机工作时,主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,其他选项均将电能转化为内能,利用电流的热效应,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,利用热效应工作的用电器例如电水壶、电暖气等。
7.(2020九上·广东期末)下列的家用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.电饭锅 B.笔记本电脑 C.电风扇 D.电视机
【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A.电饭锅工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应,A符合题意;
B.笔记本电脑工作时主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,B不符合题意;
C.电风扇工作时主要将电能转化机械能,不是利用电流的热效应,C不符合题意;
D.电视机工作时主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电流通过导体产生热量,电能转化为内能,是电流的热效应。
8.(2020九上·姜堰期末)一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈的电阻为2Ω,线圈中的电流为10A,若这台电动机正常工作1秒钟,则(  )
A.产生的热量为3800J B.消耗的电能为200J
C.电动机的效率约为94.7% D.获得的机械能为4000J
【答案】C
【知识点】电功的测量;焦耳定律
【解析】【解答】A.产生的热量为Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J
A不符合题意;
B.电动机消耗的电能W=UIt=380V×10A×1s=3800J
B不符合题意;
CD.产生的机械能为W′=W-Q=3800J-200J=3600J
电动机的效率 ≈94.7%
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解电流做功,利用公式W=UIt求解;电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,结合焦耳定律Q=I2Rt来求解导体产生的热量,两者做差即为有用功,利用总功除以消耗的电能即为电动机的效率。
9.(2020九上·延边期末)下列用电器中,利用电流的热效应工作的是(  )
A.电视机 B.电水壶 C.电风扇 D.电动机
【答案】B
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A.电视机在使用时主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应来工作的,A不符合题意;
B.电水壶是利用电流的热效应制成的加热设备,是利用电流的热效应来工作的,B符合题意;
C.电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,C不符合题意;
D.电动机主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,利用热效应工作的用电器例如电水壶、电暖气等。
10.(2020九上·桂林期末)节能灯铭牌上的“7W”表示(  )
A.节能灯的额定电压 B.节能灯的实际电压
C.节能灯的额定功率 D.节能灯的实际功率
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】W是瓦特的物理符号,瓦特是电功率的单位,节能灯铭牌上的“7W”表示节能灯在额定电压下的额定电功率为7W。
故答案为:C。
【分析】额定电压、额定电流和额定功率都是用电器正常工作时的量,用电器不正常工作时的量都记为实际电压、实际电流和实际功率,当用电器正常工作时,额定值等于实际值。
11.(2020九上·凌云期末)标有“220V 25W”字样甲灯和标有“220V 100W”乙灯,并联接到家庭电路中,下列说法正确的是(  )
A.甲灯更亮 B.乙灯实际功率大
C.通过甲灯的电流大 D.乙灯两端电压高
【答案】B
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】ABD.两灯并联接到家庭电路工作时,两端电压为220V,两灯均正常工作,由题意可知,甲灯的额定功率(即实际功率)小于乙灯的,则乙灯更亮,AD不符合题意、B符合题意;
C.根据 可知,甲灯的实际功率小,则通过甲灯的电流小,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合两个灯泡的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解灯泡的电阻;两个灯泡并联,用电器分得的电流与电阻成反比,灯泡电阻越大,分得的电流越小,通过功率公式P=UI求解功率,功率越大,灯泡越亮。
12.(2020九上·金寨期末)下列说法正确的是(  )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.酒精灯中的酒精燃烧一半后,其热值不变
C.物体的质量越大,其动能一定越大
D.为了节约电能,使用超导体制作电热水壶的加热元件
【答案】B
【知识点】燃料的热值;电能表参数的理解;电功率
【解析】【解答】A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,A不符合题意;
B.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量的大小无关,所以精燃烧一半后,其热值不变,B符合题意;
C.动能的大小决定于物体的质量和速度,物体的质量大,速度不一定大,所以动能不一定大,C不符合题意;
D.超导体的电阻为0,电流通过超导体时不产生热量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】燃料的热值是特性,和质量无关,物体的动能和质量、速度有关。
二、填空题
13.(2021·长宁模拟)上海地区家庭电路中,电灯、电视机、电扇等用电器是   的(选填“串联”或“并联”),正常工作时,它们两端的电压为   伏,消耗的电能用   表测量。
【答案】并联;220;电能
【知识点】电能表参数的理解;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】家庭电路中,电灯、电视机、电扇都是家用电器,家用电器之间是并联的,工作时互不影响;我国家庭电路电压是220V,故他们在工作时正常的电压都是220V。家用电器工作时,消耗的是电能,电能用电能表来测量。
【分析】家庭电路中的电压为220v,用电器与开关是串联关系,所有的用电器都是并联关系;电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器。
14.(2021九下·安徽开学考)一个标有“ ”的灯泡,接到实际电压为 的电路中,实际功率为    。
【答案】25
【知识点】电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】根据标示“220V100W”,说明该灯泡额定电压为220V,额定电功率为100W。
根据公式,小灯泡电阻不变,当接入电压为110V时,也就是额定电压的,此时电功率应变为额定电功率的,为×100=25W。
故答案为:25W
【分析】当电阻不变时,小灯泡电功率的比等于电压的平方比。
15.(2020九上·阜南期末)美的电烤箱是一种厨房电器,一般为封闭或半封闭结构,可以用来加工一些面食,如面包,pizza,也可以做蛋挞、小饼之类的点心。某品牌的电烤箱的额定功率为1000W,额定电压为220V,该电烤箱正常工作2h产生的热量为   J。
【答案】
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】该电烤箱正常工作2h产生的热量
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
16.(2020九上·阜南期末)小明家电能表如图所示,将某用电器单独接在该表上工作10min,电能表上的转盘转过250转。该用电器的实际电功率是   W。
【答案】600
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】电能表的转盘转250转消耗的电能 kW·h=0.1kW·h
该用电器的实际电功率 =0.6kW=600W
【分析】通过电能表的表盘可以看出,每消耗一度电转盘转动2500圈,结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能; 结合消耗的电能和用电器工作的时间,利用公式P=W/t求解用电器的功率。
17.(2021·安徽模拟)随着能源的日益匮乏,节约能源成为我们每个公民的义务,为此小明进行了相关研究,他发现自己家的电视机待机功率为10W,他家有2台电视机,若每天待机5 h,则他家每天浪费电能   J。
【答案】3.6×105
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】电视机待机功率为10W,他家有2台电视机,若每天待机5 h,则他家每天浪费电能
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
18.(2020九上·巴南期末)英国物理学家   做了大量实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量的相关因素:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的   、通电时间成正比。
【答案】焦耳;电阻
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】英国物理学家焦耳最先精确确定了电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。这就是焦耳定律。
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算,通过焦耳定律的表达式可以看出,导体的电阻、通过电流和时间越长,产生的热量越多。
19.(2020九上·青羊期末)已知定值电阻R1∶R2=2∶3,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之比I1∶I2=   ;若把它们串联在同一电路中,通电1分钟,R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2=   。
【答案】3∶2;2∶3
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】因并联电路中各支路两端的电压相等,则两电阻并联时通过的电流之比 因串联电路中各处的电流相等,所以,通电1分钟R1、R2产生的热量之比
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算,通过焦耳定律的表达式可以看出,导体的电阻、通过电流和时间越长,产生的热量越多。
20.(2020九上·长沙期末)家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来使用,而连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾,原因是:通电时连接处的电阻比别处的电阻更   ,在相同时间内产生的热量更   。
【答案】大;多
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】在家庭电路中,导线相互连接处应接触不良。导致该处的电阻较大。根据焦耳定律,在通过导体的电流相等,通电时间相等的情况下,电阻越大产生的热量更多。
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算,通过焦耳定律的表达式可以看出,导体的电阻、通过电流和时间越长,产生的热量越多。
21.(2020九上·高平期末)某同学家的电能表如图所示,他关掉家里其他电器只让家里的电水壶单独工作1min,电能表的转盘转过了20转,则该电水壶这段时间内产生的热量是   J,该电水壶的电功率是   W;
【答案】1.2×105;2000
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】该电水壶这段时间内产生的热量是 该电水壶的电功率是
故电水壶的电功率是 。
【分析】通过电能表的表盘可以看出,每消耗一度电转盘转动600圈,结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能; 结合消耗的电能和用电器工作的时间,利用公式P=W/t求解用电器的功率。
22.(2020九上·姜堰期末)LED灯具有节能、环保、寿命长的特点。某LED灯亮度与普通“220V
100W”的白炽灯亮度一样,但节能90%,该LED灯的额定功率是   W。1kW·h电能可以供“220V 100W”的白炽灯正常工作   h。
【答案】10;10
【知识点】电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】设两种灯泡正常发光的时间均为t,LED灯消耗的电能为W1=P1t,白炽灯消耗的电能为W2=P2t=0.1kW×t
因为在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约90%的电能,所以可得
P1=0.01kW=10W
即该LED灯的电功率为10W。1kW·h电能可以供该白炽灯正常工作的时间 =10h
【分析】LED灯节能90%,意味着相同时间消耗的电能为灯泡的10%,故功率为灯泡的10%;利用电功除以LED的功率即为工作时间。
23.(2020九上·凌云期末)一台“220V 1000W”的电热水器,正常工作10min消耗的电能是   J;如果它的电源线比标准的细,则其电阻比标准电源线的电阻大,在相同时间内电源线产生的热量比标准线的   。
【答案】6×105;多
【知识点】电功的测量;焦耳定律
【解析】【解答】正常工作10min消耗的电能是 电路电流不变,当它的电源线比标准的细,则它的电阻较大,根据公式 可知,相同的时间内产生的热量变多。
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间;当电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多。
24.(2020九上·清远期末)小明家八月底和九月底电能表计数器显示的数字如图示,他家九月份用电   度=   kW·h。他家所在地区每度电的电费是0.6元,他家九月份需要付电费   元。
【答案】163.3;163.3;97.98
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】由图可知,他家九月份用电W=895.9kW·h-732.6kW·h=163.3kW·h=163.3度他家所在地区每度电的电费是0.6元,即需要付电费为97.98元。
【分析】测量电流做功或消耗的电能,可以利用电能表来测量,需要注意的是电能表的最后一位是小数;通过月初和月末电能表的示数求解本月消耗的电能,乘以单价即可。
三、计算题
25.(2021九下·长春开学考)一根110Ω的电阻丝接入220V的家庭电路中,求:
(1)通过电阻丝的电流;
(2)通电10s,电阻丝产生的热量。
【答案】(1)通过电阻丝的电流:
(2)电阻丝产生的热量 : Q=I2Rt=(2A)2 × 110 Ω × 10s =4.4×103J
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律
【解析】【分析】电学热量求法应用焦耳定律。
26.(2020九上·巴南期末)如图所示,电源电压U为9V并保持不变定值电阻R1阻值为10Ω,电热丝R2的电阻值恒定不变,闭合开关S后,电流表A1的示数为1.5A。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)通电1min,电流通过R2所做的电功。
【答案】(1)解:R1与R2并联
通过电阻R1的电流为0.9A。
答:通过电阻R1的电流为0.9A。
(2)解:R1与R2并联,I2=I-I1=1.5A-0.9A=0.6A
W2=UI2t=9V×0.6A×60s=324J
电流通过R2所做的电功为324J。
答:电流通过R2所做的电功为324J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)分析电路结构,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可;
(2)求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
27.(2020九上·延边期末)一只电水壶的额定电压为220V,正常工作30s消耗的电能为3.3×104J。求:
(1)电水壶的额定功率;
(2)电水壶正常工作时的电流。
【答案】(1)解:电水壶的额定功率
答:电水壶的额定功率是 ;
(2)解:电水壶正常工作时的电流
答:电水壶正常工作时的电流是 。
【知识点】电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系
【解析】【分析】(1)求解用电器的功率,利用公式P=W/t即可,其中W是用电器消耗的电能,t是用电器工作的时间;
(2)结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流。
28.(2020九上·北期末)一个电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作的电阻是440 。求:
(1)电烙铁正常工作时的电流多大;
(2)这一电烙铁正常工作10min产生多少热量。
【答案】(1)解:电烙铁正常工作时的电流为
答:电烙铁正常工作时的电流为
(2)解:这一电烙铁正常工作10min产生的热量为
答:这一电烙铁正常工作10min产生 的热量。
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律
【解析】【分析】(1)结合电阻和电压,利用欧姆定律求解电流即可;
(2)电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算。
29.(2020九上·临江期末)一个标有“220V 44W”字样的电灯接在照明电路中。求:
(1)电灯正常工作时通过的电流。
(2)电灯正常工作5小时所消耗的电能。
【答案】(1)解:电灯正常工作时通过的电流I= =0.2A
答:电灯正常工作时通过的电流是0.2A。
(2)解:电灯正常工作5小时所消耗的电能W=Pt=0.044kW×5h=0.22kW·h
答:电灯正常工作5小时所消耗的电能是0.22kW·h。
【知识点】电功的计算;电功率与电压、电流的关系
【解析】【分析】(1)结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流即可;
(2)求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
30.(2021九上·朝阳期末)如图所示,电源电压恒定,电阻R的阻值为30Ω。闭合开关后,通过R的电流为0.1A,通过灯L的电流为0.2A。求:
(1)R两端的电压;
(2)灯泡L的实际功率。
【答案】(1)解:由 可得
答:R两端的电压为3V;
(2)解:在并联电路中电源电压等于各支路两端电压,即
灯泡L的实际功率为
答:灯泡L的实际功率为0.6W。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)利用电流和电阻的乘积计算电压;(2)利用分压和电流的乘积计算电功率。
2021年中考物理电学培优专题07:电功率、焦耳定律的理解及简单计算
一、单选题
1.(2021·本溪模拟)下列说法最接近实际的是(  )
A.电冰箱工作时的电流约为5A
B.家用电脑的电功率约为240W
C.家庭电路的电压约为110V
D.洗澡后全身湿漉的成人电阻约为3.6×1011Ω
2.(2020九上·阜南期末)一台电风扇的电功率是60 W,它表示(  )
A.1 s内消耗60 W的电能
B.1 s有60 J的电能转化为机械能
C.1 s内消耗的电能是60 J
D.电流在1 s内消耗的电能是60 W/s
3.(2021·沁阳模拟)有三个铭牌内容均为“220V 60W”的用电器,其中一个是电风扇,一个是白炽灯,另一个是电热器,使它们都在额定电压下工作相同的时间。下列说法中正确的是(  )
A.电风扇消耗的电能最多
B.白炽灯最亮,说明其消耗的实际功率最大
C.电热器产生的热量最多
D.三者消耗的实际电功率一样大,产热量一样多
4.(2020九上·北期末)1度电可供一盏额定功率为25W的灯正常工作(  )
A.40h B. h C.25h D.40s
5.(2020九上·青羊期末)下列对有关数据的估测与实际情况相符的是(  )
A.家用彩色电视机正常工作的电流约3.2A
B.家用台灯的额定功率为500W
C.家用空调正常工作时的功率约为1000W
D.一节干电池电压为36V
6.(2020九上·柳州期末)下列家用电器中,不是利用电流的热效应工作的是(  )
A.电饭煲 B.电热水器 C.电视机 D.电熨斗
7.(2020九上·广东期末)下列的家用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.电饭锅 B.笔记本电脑 C.电风扇 D.电视机
8.(2020九上·姜堰期末)一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈的电阻为2Ω,线圈中的电流为10A,若这台电动机正常工作1秒钟,则(  )
A.产生的热量为3800J B.消耗的电能为200J
C.电动机的效率约为94.7% D.获得的机械能为4000J
9.(2020九上·延边期末)下列用电器中,利用电流的热效应工作的是(  )
A.电视机 B.电水壶 C.电风扇 D.电动机
10.(2020九上·桂林期末)节能灯铭牌上的“7W”表示(  )
A.节能灯的额定电压 B.节能灯的实际电压
C.节能灯的额定功率 D.节能灯的实际功率
11.(2020九上·凌云期末)标有“220V 25W”字样甲灯和标有“220V 100W”乙灯,并联接到家庭电路中,下列说法正确的是(  )
A.甲灯更亮 B.乙灯实际功率大
C.通过甲灯的电流大 D.乙灯两端电压高
12.(2020九上·金寨期末)下列说法正确的是(  )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.酒精灯中的酒精燃烧一半后,其热值不变
C.物体的质量越大,其动能一定越大
D.为了节约电能,使用超导体制作电热水壶的加热元件
二、填空题
13.(2021·长宁模拟)上海地区家庭电路中,电灯、电视机、电扇等用电器是   的(选填“串联”或“并联”),正常工作时,它们两端的电压为   伏,消耗的电能用   表测量。
14.(2021九下·安徽开学考)一个标有“ ”的灯泡,接到实际电压为 的电路中,实际功率为    。
15.(2020九上·阜南期末)美的电烤箱是一种厨房电器,一般为封闭或半封闭结构,可以用来加工一些面食,如面包,pizza,也可以做蛋挞、小饼之类的点心。某品牌的电烤箱的额定功率为1000W,额定电压为220V,该电烤箱正常工作2h产生的热量为   J。
16.(2020九上·阜南期末)小明家电能表如图所示,将某用电器单独接在该表上工作10min,电能表上的转盘转过250转。该用电器的实际电功率是   W。
17.(2021·安徽模拟)随着能源的日益匮乏,节约能源成为我们每个公民的义务,为此小明进行了相关研究,他发现自己家的电视机待机功率为10W,他家有2台电视机,若每天待机5 h,则他家每天浪费电能   J。
18.(2020九上·巴南期末)英国物理学家   做了大量实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量的相关因素:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的   、通电时间成正比。
19.(2020九上·青羊期末)已知定值电阻R1∶R2=2∶3,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之比I1∶I2=   ;若把它们串联在同一电路中,通电1分钟,R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2=   。
20.(2020九上·长沙期末)家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来使用,而连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾,原因是:通电时连接处的电阻比别处的电阻更   ,在相同时间内产生的热量更   。
21.(2020九上·高平期末)某同学家的电能表如图所示,他关掉家里其他电器只让家里的电水壶单独工作1min,电能表的转盘转过了20转,则该电水壶这段时间内产生的热量是   J,该电水壶的电功率是   W;
22.(2020九上·姜堰期末)LED灯具有节能、环保、寿命长的特点。某LED灯亮度与普通“220V
100W”的白炽灯亮度一样,但节能90%,该LED灯的额定功率是   W。1kW·h电能可以供“220V 100W”的白炽灯正常工作   h。
23.(2020九上·凌云期末)一台“220V 1000W”的电热水器,正常工作10min消耗的电能是   J;如果它的电源线比标准的细,则其电阻比标准电源线的电阻大,在相同时间内电源线产生的热量比标准线的   。
24.(2020九上·清远期末)小明家八月底和九月底电能表计数器显示的数字如图示,他家九月份用电   度=   kW·h。他家所在地区每度电的电费是0.6元,他家九月份需要付电费   元。
三、计算题
25.(2021九下·长春开学考)一根110Ω的电阻丝接入220V的家庭电路中,求:
(1)通过电阻丝的电流;
(2)通电10s,电阻丝产生的热量。
26.(2020九上·巴南期末)如图所示,电源电压U为9V并保持不变定值电阻R1阻值为10Ω,电热丝R2的电阻值恒定不变,闭合开关S后,电流表A1的示数为1.5A。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)通电1min,电流通过R2所做的电功。
27.(2020九上·延边期末)一只电水壶的额定电压为220V,正常工作30s消耗的电能为3.3×104J。求:
(1)电水壶的额定功率;
(2)电水壶正常工作时的电流。
28.(2020九上·北期末)一个电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作的电阻是440 。求:
(1)电烙铁正常工作时的电流多大;
(2)这一电烙铁正常工作10min产生多少热量。
29.(2020九上·临江期末)一个标有“220V 44W”字样的电灯接在照明电路中。求:
(1)电灯正常工作时通过的电流。
(2)电灯正常工作5小时所消耗的电能。
30.(2021九上·朝阳期末)如图所示,电源电压恒定,电阻R的阻值为30Ω。闭合开关后,通过R的电流为0.1A,通过灯L的电流为0.2A。求:
(1)R两端的电压;
(2)灯泡L的实际功率。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻;电功率
【解析】【解答】A.电冰箱的功率约220W,正常工作的电流
A不符合题意;
B.家用电脑的电流约为1A,电功率
B符合题意;
C.我国家庭电路的电压为220V,C不符合题意;
D.通常情况下,人体的电阻约为104Ω,洗澡后全身湿漉的成人电阻变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据常见的电流、电压、电阻和用电器的电功率,结合数据解答。
2.【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】电功率是表示电流做功快慢的物理量,它的基本单位是瓦特,简称瓦,符号是W,1W=1J/s,表示每秒电流做功1J。 所以一台电风扇的电功率是60 W,它表示:1秒内电流做60J的功,电流做功的过程即消耗电能的过程,所以C符合题意,ABD都错。
故答案为:C。
【分析】电功率是描述电流做功快慢的物理量,电流功率越大,做功越快,工作相同的时间消耗的电能就越多。
3.【答案】C
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】AB.根据铭牌可知,三个电器的额定功率相同,使它们都在额定电压下工作,它们的实际功率等于额定功率,所以它们的实际功率相同,它们都在额定电压下工作相同的时间根据 可知三个电器消耗的电能相同,AB不符合题意。
CD.电风扇主要将电能转化为机械能,白炽灯将电能转化为内能和光能,电热器几乎将全部的电能转化为内能,在消耗电能相同的情况下,电热器产生的热量最多,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流做功的实质就是把电能转化为其他形式的能,例如机械能、内能、化学能等,电动机将电能转化为机械能,电阻将电能转化为内能。
4.【答案】A
【知识点】电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】1度电相当于 ,可供一盏额定功率为25W的灯正常工作时间为
故答案为:A。
【分析】利用电功除以用电器的功率即为工作时间。
5.【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A.家用彩色电视机功率约100W,正常工作时的电流约0.5A,A不符合题意;
B.家用台灯的额定功率为20W,B不符合题意;
C.家用空调的功率约为1000W左右,C符合题意;
D.一节干电池电压为1.5V,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是电流、电压、电动、电功率的估计,平时注意积累即可。
6.【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】电视机工作时,主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,其他选项均将电能转化为内能,利用电流的热效应,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,利用热效应工作的用电器例如电水壶、电暖气等。
7.【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A.电饭锅工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应,A符合题意;
B.笔记本电脑工作时主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,B不符合题意;
C.电风扇工作时主要将电能转化机械能,不是利用电流的热效应,C不符合题意;
D.电视机工作时主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电流通过导体产生热量,电能转化为内能,是电流的热效应。
8.【答案】C
【知识点】电功的测量;焦耳定律
【解析】【解答】A.产生的热量为Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J
A不符合题意;
B.电动机消耗的电能W=UIt=380V×10A×1s=3800J
B不符合题意;
CD.产生的机械能为W′=W-Q=3800J-200J=3600J
电动机的效率 ≈94.7%
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解电流做功,利用公式W=UIt求解;电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,结合焦耳定律Q=I2Rt来求解导体产生的热量,两者做差即为有用功,利用总功除以消耗的电能即为电动机的效率。
9.【答案】B
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A.电视机在使用时主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应来工作的,A不符合题意;
B.电水壶是利用电流的热效应制成的加热设备,是利用电流的热效应来工作的,B符合题意;
C.电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,C不符合题意;
D.电动机主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,利用热效应工作的用电器例如电水壶、电暖气等。
10.【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】W是瓦特的物理符号,瓦特是电功率的单位,节能灯铭牌上的“7W”表示节能灯在额定电压下的额定电功率为7W。
故答案为:C。
【分析】额定电压、额定电流和额定功率都是用电器正常工作时的量,用电器不正常工作时的量都记为实际电压、实际电流和实际功率,当用电器正常工作时,额定值等于实际值。
11.【答案】B
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】ABD.两灯并联接到家庭电路工作时,两端电压为220V,两灯均正常工作,由题意可知,甲灯的额定功率(即实际功率)小于乙灯的,则乙灯更亮,AD不符合题意、B符合题意;
C.根据 可知,甲灯的实际功率小,则通过甲灯的电流小,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合两个灯泡的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解灯泡的电阻;两个灯泡并联,用电器分得的电流与电阻成反比,灯泡电阻越大,分得的电流越小,通过功率公式P=UI求解功率,功率越大,灯泡越亮。
12.【答案】B
【知识点】燃料的热值;电能表参数的理解;电功率
【解析】【解答】A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,A不符合题意;
B.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量的大小无关,所以精燃烧一半后,其热值不变,B符合题意;
C.动能的大小决定于物体的质量和速度,物体的质量大,速度不一定大,所以动能不一定大,C不符合题意;
D.超导体的电阻为0,电流通过超导体时不产生热量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】燃料的热值是特性,和质量无关,物体的动能和质量、速度有关。
13.【答案】并联;220;电能
【知识点】电能表参数的理解;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】家庭电路中,电灯、电视机、电扇都是家用电器,家用电器之间是并联的,工作时互不影响;我国家庭电路电压是220V,故他们在工作时正常的电压都是220V。家用电器工作时,消耗的是电能,电能用电能表来测量。
【分析】家庭电路中的电压为220v,用电器与开关是串联关系,所有的用电器都是并联关系;电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器。
14.【答案】25
【知识点】电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】根据标示“220V100W”,说明该灯泡额定电压为220V,额定电功率为100W。
根据公式,小灯泡电阻不变,当接入电压为110V时,也就是额定电压的,此时电功率应变为额定电功率的,为×100=25W。
故答案为:25W
【分析】当电阻不变时,小灯泡电功率的比等于电压的平方比。
15.【答案】
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】该电烤箱正常工作2h产生的热量
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
16.【答案】600
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】电能表的转盘转250转消耗的电能 kW·h=0.1kW·h
该用电器的实际电功率 =0.6kW=600W
【分析】通过电能表的表盘可以看出,每消耗一度电转盘转动2500圈,结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能; 结合消耗的电能和用电器工作的时间,利用公式P=W/t求解用电器的功率。
17.【答案】3.6×105
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】电视机待机功率为10W,他家有2台电视机,若每天待机5 h,则他家每天浪费电能
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
18.【答案】焦耳;电阻
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】英国物理学家焦耳最先精确确定了电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。这就是焦耳定律。
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算,通过焦耳定律的表达式可以看出,导体的电阻、通过电流和时间越长,产生的热量越多。
19.【答案】3∶2;2∶3
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】因并联电路中各支路两端的电压相等,则两电阻并联时通过的电流之比 因串联电路中各处的电流相等,所以,通电1分钟R1、R2产生的热量之比
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算,通过焦耳定律的表达式可以看出,导体的电阻、通过电流和时间越长,产生的热量越多。
20.【答案】大;多
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】在家庭电路中,导线相互连接处应接触不良。导致该处的电阻较大。根据焦耳定律,在通过导体的电流相等,通电时间相等的情况下,电阻越大产生的热量更多。
【分析】电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算,通过焦耳定律的表达式可以看出,导体的电阻、通过电流和时间越长,产生的热量越多。
21.【答案】1.2×105;2000
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】该电水壶这段时间内产生的热量是 该电水壶的电功率是
故电水壶的电功率是 。
【分析】通过电能表的表盘可以看出,每消耗一度电转盘转动600圈,结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能; 结合消耗的电能和用电器工作的时间,利用公式P=W/t求解用电器的功率。
22.【答案】10;10
【知识点】电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】设两种灯泡正常发光的时间均为t,LED灯消耗的电能为W1=P1t,白炽灯消耗的电能为W2=P2t=0.1kW×t
因为在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约90%的电能,所以可得
P1=0.01kW=10W
即该LED灯的电功率为10W。1kW·h电能可以供该白炽灯正常工作的时间 =10h
【分析】LED灯节能90%,意味着相同时间消耗的电能为灯泡的10%,故功率为灯泡的10%;利用电功除以LED的功率即为工作时间。
23.【答案】6×105;多
【知识点】电功的测量;焦耳定律
【解析】【解答】正常工作10min消耗的电能是 电路电流不变,当它的电源线比标准的细,则它的电阻较大,根据公式 可知,相同的时间内产生的热量变多。
【分析】求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间;当电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多。
24.【答案】163.3;163.3;97.98
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】由图可知,他家九月份用电W=895.9kW·h-732.6kW·h=163.3kW·h=163.3度他家所在地区每度电的电费是0.6元,即需要付电费为97.98元。
【分析】测量电流做功或消耗的电能,可以利用电能表来测量,需要注意的是电能表的最后一位是小数;通过月初和月末电能表的示数求解本月消耗的电能,乘以单价即可。
25.【答案】(1)通过电阻丝的电流:
(2)电阻丝产生的热量 : Q=I2Rt=(2A)2 × 110 Ω × 10s =4.4×103J
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律
【解析】【分析】电学热量求法应用焦耳定律。
26.【答案】(1)解:R1与R2并联
通过电阻R1的电流为0.9A。
答:通过电阻R1的电流为0.9A。
(2)解:R1与R2并联,I2=I-I1=1.5A-0.9A=0.6A
W2=UI2t=9V×0.6A×60s=324J
电流通过R2所做的电功为324J。
答:电流通过R2所做的电功为324J。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)分析电路结构,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可;
(2)求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
27.【答案】(1)解:电水壶的额定功率
答:电水壶的额定功率是 ;
(2)解:电水壶正常工作时的电流
答:电水壶正常工作时的电流是 。
【知识点】电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系
【解析】【分析】(1)求解用电器的功率,利用公式P=W/t即可,其中W是用电器消耗的电能,t是用电器工作的时间;
(2)结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流。
28.【答案】(1)解:电烙铁正常工作时的电流为
答:电烙铁正常工作时的电流为
(2)解:这一电烙铁正常工作10min产生的热量为
答:这一电烙铁正常工作10min产生 的热量。
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律
【解析】【分析】(1)结合电阻和电压,利用欧姆定律求解电流即可;
(2)电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算。
29.【答案】(1)解:电灯正常工作时通过的电流I= =0.2A
答:电灯正常工作时通过的电流是0.2A。
(2)解:电灯正常工作5小时所消耗的电能W=Pt=0.044kW×5h=0.22kW·h
答:电灯正常工作5小时所消耗的电能是0.22kW·h。
【知识点】电功的计算;电功率与电压、电流的关系
【解析】【分析】(1)结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流即可;
(2)求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间。
30.【答案】(1)解:由 可得
答:R两端的电压为3V;
(2)解:在并联电路中电源电压等于各支路两端电压,即
灯泡L的实际功率为
答:灯泡L的实际功率为0.6W。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)利用电流和电阻的乘积计算电压;(2)利用分压和电流的乘积计算电功率。

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