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2.1电能的量度-电能电功(解析版)

1、电能(1)电能的转化:电能可以转化为其他形式的能量。

用电器工作的过程就是把电能转化为其他形式能的过程。

耳J 。

单位换算:1度=1 kW·h =3.6×106 J 。

【电能的利用】用电器是消耗电能的装置,将电能转化为其他形式的能;电池(电源)是提供电能的装置,是将其他形式的能转化为电能的装置。

例如发电机:机械能→电能,干电池:化学能→电能。

(3)电能表的认识和使用【温馨提示】通过电能表求用电器消耗的电能时除所要求的用电器外,其余用电器均关闭。

2、电功(1)电流所做的功叫做电功。

电流做功,就是电能转化为其他形式的能的过程。

(2)电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积,即W =UIt 。

(3)电功的单位为焦耳。

1焦=1伏·安·秒。

常用单位还有“度”“千瓦时”。

1度=1千瓦时=3.6×106焦。

(4)电功的测量①电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。

②电能表上“220V 、5A 、3000R/kW ·h ”等字样,分别表示:电能表额定电压是220V ;允许通过的最大电流是5A ;每消耗一度电电能表转盘转3000转。

③读数时:A 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;B 电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。

【温馨提示】电功的计算公式:W =Pt ,W =UIt ,W =I 2Rt =U 2Rt(最后一个公式仅适用于纯电阻电路)。

(1)串联电路:2121R R W W =; (2)并联电路:1221R R W W =; (3)在任何情况下,在一定时间所做的总功n W W W W ⋅⋅⋅++=21。

【拓展】电量的单位:毫安时mAh 与安时Ah当电流强度用毫安(mA )作单位,时间用小时(h )做单位,它们两个相乘就是毫安时(mAh ),当然还是电量,根据公式It Q =,由于1A=1000mA ,1h=3600s ,所以1Ah=3600C;1mAh=10-3A×3600s=3.6C1、假期小明一家要出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭。

小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h,过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。

下列有关说法正确的是()。

A.这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h;B.冰箱每天平均工作的时间为0.5h;C.冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转;D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变【答案】A【解析】A.电能表原来的示数为2021.6kW·h,7天电能表的示数为2028.6kW·h,则这段时间冰箱消耗的电能是W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h故A正确;B.冰箱功率为200W,合0.2kW,电冰箱在这7天内工作的总时间为t=7?h35h0.2W kWP kW==则冰箱每天平均工作的时间为t'=35h7=5h。

故B错误;C.冰箱正常工作1min消耗的电能为W'=Pt''=0.2kW×160h=1·h300kW电能表的转盘转的圈数为n=1·h600r/?h300kW kW⨯=2r即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转,故C错误;D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电路中消耗电能变快,电能表转盘的转速变快,故D错误。

故选A。

2、如图所示的电能表的读数是 kW·h;若该电能表的表盘转了360转,则此时的用电器消耗了 kW·h的电能。

【答案】201.8;0.6。

【解析】电能表的读数是201.8kW·h。

若该电能表的表盘转了360转,则此时用电器消耗了360r=0.6kW h600r/kW hW=⋅⋅故此时用电器消耗了0.6kW h⋅。

3、电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫做待机功能。

这一功能给人们带来了方便,但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。

例如小明家的一台34寸彩色电视机的待机功率大约是10W,假如他家电视机平均每天开机4h,看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。

试估算小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能约为()A.2.6×108J B.2.6×107J C.3.2×105J D.5.3×107J【答案】A【解析】电视机待机功率P=10W=0.01kW,则每天待机消耗的电能为W0=Pt=0.01kW×(24h﹣4h)=0.2kW•h;每年消耗的电能为W=365W0=365×0.2kW•h=73kW•h≈2.6×108J。

故选:A。

1、小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示。

他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是()A.电能表每经3200h闪一次B.电能表的额定电流为10AC.电能表使用时的电压必须是220VD.拍照片时,小明家已消耗的电能为7624J【答案】B【解析】该电能表的脉冲输出为“3200imp/(kW·h) ”,表示用电1kW·h表盘上耗电指示灯闪烁3200次。

“220V”表示电能表在220V电路中正常使用,但由于家庭电路电压有波动,所以稍大于或略小于220V时,也能工作。

“10A”表示该电能表的额定电流是10A。

电能表读数使用的单位是千瓦时而不是焦,故该电能表的读数为7624kW·h。

2、下列关于电能和电功的说法,不正确的是()A.电灯主要把电能转化为光能,为我们照明B.“消耗了多少电能”和“电流做了多少功”两种说法是-一样的C.电能可以转化成多种其他形式的能量D.通过导体的电流越大,电流做功一定越多【答案】D【解析】电灯通电后主要把电能转化为光能;电流做了多少功,就把多少电能转化为其他形式的能;选项A、B、C正确。

电流做功除与电流大小有关外,还与时间的长短和电压高低有关。

故选D。

3、下列装置在正常工作时,可将电能转化为机械能的是()A.电褥子B.发电机C.洗衣机D.电暖气【答案】C【解析】要认清能量变化前后的形式。

电褥子把电能转化为内能;发电机把机械能转化为电能;电暖气把电能转化为内能。

4、小明利用电能表测量某一家用电器的电功率。

当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW·h,那么这个用电器是()A.电冰箱B.普通白炽灯C.彩色电视机D.挂壁式空调【答案】D【解析】根据P=W/t,可以求出该电器的电功率1.21.21kW hP kWh==,经分析只有选项D中挂壁式空调的功率符合。

5、甲用电器标有“220V 20W”,乙用电器标有“220V 60W”,它们都在额定电压下工作,则下列判断中正确的是()A.甲用电器做功一定多B.做相同的功,甲用电器用的时间一定少C.乙用电器做功一定多D.相同时间内,乙用电器做的功一定多【答案】D【解析】额定电压下,甲用电器的电功率为20W,乙用电器的功率为60W。

AC、由W=Pt可知,电流做功的多少与通电时间有关,故AC不正确;B、根据t=WP可知,完成相同的功,乙用电器所用的时间一定少,故B不正确;D.根据W=Pt可知,相同时间内,乙用电器完成的功一定多,故D正确。

故选:D。

6、甲用电器标着“220V 60W”,乙用电器上标着“36V 60W”,它们都在额定电压下工作,则下列判断中正确的是()A.甲用电器做功一定多B.乙用电器做功一定慢C.完成相同的功,甲用电器用时间一定多D.相同时间内,甲乙用电器消耗的电能一样多【答案】D【解析】甲、乙用电器在额定电压下工作时的功率均为60W。

A.由W=Pt可知,电流做功的多少与通电时间有关,故A不正确;B.电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲乙用电器的功率相同,做功一样快,故B不正确;C.根据W=Pt可知,完成相同的功,两用电器用的时间一样多,故C不正确;D.根据W=Pt可知,相同时间内,甲乙用电器消耗的电能一样多,故D正确。

故选:D。

7、时下主流华为P40 ,内置4200mAh电池,支持40W快充和27W无线快充。

其中的mAh是物理量的单位;若待机时的电流约为6mA,则这种充满电的锂电池待机时间是h。

【答案】电荷量;700。

【解析】mA为电流单位,h为时间单位,则由Q=It可知,mA•h为电荷量的单位;根据I=可知,锂电池待机时间为:t===700h。

8、小米新款电池容量为4500mA•h,电池电压为4V,标配30W超级快充技术,它充满电后,大约储存的电能为J.使用该的超级快充功能,假设充电效率为90%,分钟即可从零充满。

【答案】6.48×104;40。

【解析】(1)充电宝充满电后储存的电能:W=UIt=4V×4500×10﹣3A×3600s=6.48×104J。

(2)根据η=可得,消耗的电能为:W充===7.2×104J;由P=可得,从零充满需要的时间:t===2400s=40min。

9、华为的超级快充充电器最大充电电流可达5A.现有华为某一型号的电池,容量为4000mAh,假设充电器始终以最大充电电流充电,且把电池充满,只需要min.充电过程中将电能转化为能。

如果将此电池电量全部用完,然后停下家里其它用电器,只给充电,充满后发现标有“3000revs/(kW•h)”字样的电能表表盘转了63转,则充电消耗的电能J。

【答案】48;化学;7.56×104。

【解析】(1)已知该充电器最大充电电流I=5A=5×103mA,电池的容量为4000mAh,由I=可得把电池充满电,所需的时间:t===0.8h=48min;(2)电池在充电过程中,将电能转化为化学能储存在电池中;(3)“3000revs/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转过3000r,则电能表转盘转了63转,则充电消耗的电能:W=kW•h=0.021kW•h=7.56×104J。

10、如图所示甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。

将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为V。

再闭合开关S2,电流表示数为A,1min内电流对电阻R所做的功为J。

【答案】2;0.7;24。

【解析】(1)只闭合开关S1时,电路为灯泡L的简单电路,由图象可知,当I L=0.5A时,U L=2V,即电源电压为2V;(2)再闭合开关S2时,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,U R=U L=U=2V,由甲图R的I﹣U图象和L的I﹣U图象可知,此时通过R 的电流I R=0.2A,通过灯泡L的电流I L=0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:I=I L+I R=0.5A+0.2A=0.7A;1min内电流对电阻R所做的功为:W=UIt=2V×0.2A×60s=24J。

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