电功计算公式的应用.docx
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电功计算公式的应用
电功计算公式的应用
一.选择题(共22小题)
1.(2012秋•沂源县期末)两条电阻丝的电阻之比是1:
2,通过的电流强度之比是3:
1,要产生相同的热量,它们通电时间的比是( )
A.2:
3B.3:
2C.9:
2D.2:
9
2.(2011春•郑州校级月考)1kW•h电能使一盏25W的灯泡正常发光( )
A.1hB.25hC.40hD.100h
3.(2011春•新安县期末)有两只规格不同的灯泡,其中甲为“12V12W”,乙为“6V3W”,则说法错误的是( )
A.甲灯的电阻和乙灯的电阻一样大
B.甲乙两灯串联时,电路两端允许的最大电压为12V
C.甲乙两灯串联在6V电源上时,一样亮
D.甲乙两灯并联在6V电源上时,甲灯比乙灯亮
4.(2017秋•南京期末)两只电水壶,甲标有“220V,1000W”乙标有“220V,1500W”,甲水壶装水1000g,乙水壶装水1500g,两水壶正常工作10分钟,各自把水烧开。
若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲,通过乙水壶做功记为W乙.则( )
A.W甲≥W乙B.W甲<W乙C.W甲=W乙D.W甲=1.5W乙
5.(2017秋•凤庆县期末)1kw•h的电可供200W的电脑正常工作的时间为( )
A.0.5hB.0.005hC.5hD.200h
6.(2017秋•桑植县期末)额定电压、额定功率都相同的电热毯、电风扇和洗衣机均在额定电压下工作相同的时间则它们消耗的电能( )
A.电热毯最多B.电风扇最多C.洗衣机最多D.一样多
7.(2018•柯桥区校级模拟)一辆娱乐电瓶车,工作时电压为24V、电流为10A,效率为80%.电瓶车及人总重为1500N,行驶时阻力是总重的0.1倍,则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为( )
A.78秒B.833秒C.104秒D.83秒
8.(2017秋•利津县期末)下列各用电器均标有“220V60W”字样,它们正常工作相同的时间,消耗的电能( )
A.电视机最多B.电风扇最多C.电热毯最多D.一样多
9.(2018•安徽模拟)如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为36V且保持不变,电路中的电流是2A,质量为8kg的重物在电动机带动下以0.8m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是(g取10N/kg)( )
A.18ΩB.8ΩC.2ΩD.4Ω
10.(2016秋•宝鸡期末)1kW•h可供“PZ220﹣40W”的灯泡正常工作( )
A.25hB.40hC.5.5hD.0.025h
11.(2017秋•农安县校级月考)有一台电冰箱的铭牌上标有“220V200W”字样,测得其在一天内正常工作消耗的电能为1.5kW•h,若电冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能,则该电冰箱的压缩机在一天内工作的总时间为( )
A.5hB.7.5hC.12hD.24h
12.(2017秋•荣成市校级期中)一把电炉内有两根相同的电阻丝,第一次将它们并联接入电路,第二次把它们串联接入同一电路,经过相同时间,则两次电炉消耗电能之比为( )
A.1:
4B.4:
1C.2:
1D.1:
2
13.(2017•南京二模)电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V60W”字样,正常工作时,相同的时间电流做功( )
A.电风扇最多B.白炽灯最多C.电烙铁最多D.三者一样多
14.(2017•雁塔区校级三模)飞碟人体感应灯,利用人体红外线自动感应控制原理,当人走进照明范围可自动开启,人离开后自动关闭。
质量为160g,可使用3M胶粘于墙壁上,该灯的功率为2W,使用1200mAh锂电池供电,额定工作电压为6V.下列说法正确的是( )
A.该灯通过感应人体发出的红外线,驱动LED灯发光,无法通过真空范围驱动
B.灯紧贴在竖直墙壁上利用了大气压强
C.当灯贴于竖直墙壁静止时,受到墙壁的摩擦力为0N
D.该电池可供灯泡持续工作3.6h
15.(2016秋•腾冲县期末)两盏电灯并联接在同一电源上。
甲灯的电阻为500Ω,乙灯的电阻为1200Ω.在相同的时间内( )
A.甲灯消耗的电能多
B.乙灯消耗的电能多
C.甲、乙两灯消耗的电能一样多
D.无法判断
16.(2016秋•兴隆台区校级期末)1度电可使( )
A.40W的日光灯正常工作60h
B.80W的电视机正常工作25h
C.100W的电烙铁正常工作10h
D.1000W的碘钨灯正常工作5h
17.(2017秋•南京月考)如图所示,导体A、B由同种材料制成。
A、B等长。
但A比B的横截面积大。
开关闭合后,下列叙述中正确的是( )
A.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA>WB
B.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA=WB
C.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA<WB
D.无法比较电流通过A、B时所做功的大小
18.(2016秋•沧州期末)对于1kW•h电能的作用,下列说法中正确的是( )
A.能使笔记本电脑工作约3分钟
B.能使洗衣机工作约3小时
C.能使笔记本电脑工作约3小时
D.能使洗衣机工作约30小时
19.(2017秋•靖边县校级月考)1kW•h的电能可供标有“PZ220﹣40”的灯泡正常工作( )
A.4.5hB.0.025hC.1hD.25h
20.(2016秋•邢台期末)两台电动机,其功率之比为2﹕3,做功时间之比为3﹕2,则消耗的电能之比为( )
A.1﹕1B.2﹕3C.4﹕9D.9﹕4
21.(2017秋•姜堰区校级月考)下列说法中正确的是( )
A.通电的时间越长,电流所做的功越多
B.通过用电器的电流越大,电流所做的功越多
C.用电器两端的电压越大,电流所做的功越多
D.电流做功越多,消耗的电能就越多
22.(2017•徐汇区一模)甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间内,电流通过甲所做的功比乙的大,则( )
A.甲通过的电流比乙的大B.甲两端的电压比乙的高
C.甲的电阻比乙的大D.乙消耗的电能比甲的多
二.填空题(共20小题)
23.(2017•泰州)电冰箱使用时外壳一定要 ,以保证安全,夏天,为了节能,可将冰箱的设置温度适当调 (高/低),有一台冰箱铭牌上标有“220V150W”字样,测得其一天消耗的电能为1.2kW•h.假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能,估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 h。
24.(2016秋•埇桥区校级期中)1度电可供“220V25W”的日光灯正常工作 h。
25.(2013秋•渑池县校级月考)手电简装有2节新的干电池,在10s内电流通过手电筒的小灯泡做了9J的功,通过小灯泡的电流为 A。
26.(2011春•惠济区校级期末)当今社会我们正在倡导低碳生活。
根据所学的物理知识W=Pt可知,通过减少通电 的方式来减少电能消耗的;生活中还能通过减小用电器的 来减少电能消耗。
27.(2007秋•鹤山区校级月考)通过甲、乙两电热器的电流之比为1:
3,通电时间之比为15:
1,要使它们消耗相同的电能,则甲、乙两电热器的电阻之比为 。
28.(2017秋•定海区校级期末)如图是学校消防通道内应安装的应急灯。
当外接电源断电时,应急灯的2个灯泡都自动点亮,此时由蓄电池供电。
应急灯主要参数见表。
“2400mAh”是指当工作电流为2400毫安,电池能持续供电1小时。
该应急灯能用于应急照明的时间最长是 分钟。
蓄电池规格
6V2400mAh
灯泡规格
6V3.6W
灯泡数量
2
29.(2018春•大丰市校级月考)电动机在6伏的电压下,电流1分钟做功180焦,通过电动机的电流是 安。
30.(2018•伊金霍洛旗模拟)如图所示是太阳能路灯,灯杆顶端是太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明。
太阳能是在太阳内部氢原子核发生 (选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能。
蓄电池充电时将电能转化为 能。
若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量经转化后的电能是2.88×106J,可供功率为40W的路灯工作 h。
31.(2018•平川区校级一模)2015年5月1日特斯拉发布了一款全新的产品,它是一个巨大的“充电宝”,并提供两个版本供消费者购买:
可以储存10度电和可以储存7度电。
其中,可以储存10度电的版本主要用于作应急电源使用,10度电合 J,可供50W的灯泡连续照明 h。
32.(2018•南岗区一模)为了安全用电,家中电冰箱的金属外壳在使用时一定要 ;有一台冰箱铭牌上标有“220V150W”字样,测得其一天消耗的电能为1.2kW•h.假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能,估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 。
33.(2018•江西模拟)如图,是我市市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图,该电路中两只LED灯是并联的,每只灯上标有“24V60W”字样。
则两个LED灯正常发光时,通过光控开关S的电流为 A;如果用这样的一套路灯替换一个发光亮度相同的420瓦的传统路灯,则500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能 J。
34.(2017秋•尤溪县校级期末)铭牌上均标有“220V100W”的电视机和电热毯都正常工作1小时,两者消耗的电能 (选填“相同”或“不同”), 产生的热量较多。
35.(2018•济宁四模)如图所示为“iPad”的充电器,参数标有5V2A,表示充电电压是5V,最大输出电流2A,充电时的能量转换是电能转化为 能。
电板充满电所储存的电能是1.8×105J.若“iPad”充电时以最大输出电流充电,要将空电板充满电需要 h。
36.(2018春•大丰市校级月考)为切实推动节能减排,我国从2012年10月1日起禁止进口和销售100瓦及以上普通照明白炽灯,到2016年10月1日起,禁止进口和销售15瓦及以上普通照明白炽灯。
一只“220V12W”的节能灯的发光亮度相当于一只“220V60W”的白炽灯,小明家的吊灯上现有5只60W白炽灯,换成同样亮度的节能灯需 只,原来的白炽灯正常工作10小时消耗的电能可供节能灯正常工作 小时。
37.(2017秋•上杭县月考)将一只标有“220V40W”的灯泡接入家庭电路中发光,它的功率是 W.1度电能让两只这样的灯泡正常工作 小时。
38.(2017•瑶海区二模)甲车两侧远光灯的规格均为“12V60W”,供电的蓄电池电压为12V,一次充电的电能是0.72kW▪h.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.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)。
39.(2017•宣城二模)如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前在拍摄调查、无人配送等方面得到越来越广泛的应用。
若该机所需的能量是由一块输出电压为15V,容量为5000mA•h的电池提供,若电能的80%用于飞行,飞行时的实际功率为100W,则该机最多能飞行的时间是 h。
40.(2017•南沙区一模)小明分别把额定电压都是220V的LED灯及白炽灯接入220V的家庭电路,两灯发光亮度差不多,LED灯的额定功率为10W,白炽灯的额定功率为100W,两灯正常工作相同时间,用红外线测温仪测得白炽灯的温度比LED灯高很多。
(1)两灯正常工作相同时间, 消耗的电能大(选填“LED灯”或“白炽灯”),依据是 。
(2)LED灯和白炽灯工作时消耗的电能转化为光能的效率谁大?
。
41.(2017•天津一模)某小型风力发电机每小时可发电5kW•h,合 J,这些电能可使电功率为100W的照明灯连续正常工作 h。
42.(2016秋•苏州期末)用如图所示电路是验证“在电压和通电时间相同时,电流越大,电功就越大”的结论,图中两只灯泡 (串/并)联,两灯的电阻要 (相同/不同)。
三.计算题(共2小题)
43.(2017•南阳一模)如图是潮汐发电机的简化示意图,发电机组平均功率达到1.8×104kW.该电站在某次涨潮前水库的水量为106m3,涨潮后水库的水量为7×106m3,潮差为10m,整个过程持续2小时。
海水密度为1.03×103kg/m3.试求:
(1)潮汐发电是将海水的 能转化为电能。
(2)一次涨潮过程中发电机组可以发电多少?
(g=10N/kg)
(3)一次涨潮经过电机组的海水的重力做功是多少?
(4)请写出一条潮汐发电相比火力发电的优势。
44.(2017秋•济宁期末)2017年12月2日,一声令下,深圳无人驾驶公交正式上路了,这是中国首次,全球首例在开放道路上进行无人驾驶。
下面是无人驾驶公交车的部分参数,请回答下面问题。
(1)蓄电池充满一次电,以额定功率行驶,可以行驶多少时间?
(2)若汽油的热值是3.2×107J/L,那么行驶500km,汽油完全燃烧放出的热量是多少?
电机额定功率
180kw
蓄电池容量
900kw•h
最高车速
100km/h
油耗
25L/100km
四.解答题(共6小题)
45.(2015•信阳一模)晓杨家买了一台全自动家用豆浆机,采用微电脑控制,预热、粉碎、煮浆全自动完成。
可在十几分钟内做出新鲜香浓的熟豆浆。
图甲、乙分别是豆浆机和简化电路图,下表是该型号豆浆机的技术参数:
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电机功率
220W
加热功率
850W
(1)接通电源,加热管开始预热,加热到80℃后停止,电动机开始打浆,电动机是利用 的原理工作的。
(2)已知电源电压为220V,电动机线圈电阻4Ω,求电动机正常打浆时的工作电流是多少?
(3)打浆结束后,电动机停止,开始煮浆至熟为止。
若预热和煮浆的时间共为12min,打浆用时144s,求小明此次使用豆浆机共耗电多少千瓦时?
(4)晓杨家已有正在工作的用电器总功率为1288W,他家的电流表如图丙所示,这时晓杨使用豆浆机 (符合或不符合)安全用电要求。
46.(2014春•西峡县校级月考)小柯为了解不同照明灯的性价比,制作了如图1所示的装置。
在正对观察孔的纸箱内平放一张写有“E”字的卡片,移动照明灯,使从观察孔恰能看清“E”字,测出灯与箱之间的距离,以比较灯的照明效果。
实验后,他又查阅了相关资料,数据如表:
实验次数
灯泡
类型
功率/W
灯与纸箱之间的距离/cm
1
白炽灯
60
90
2
白炽灯
25
60
3
节能灯
11
90
(l)分析实验数据,你可以发现白炽灯的照明效果与灯的功率和照明的距离有关。
比较节能灯与白炽灯,在保证照明效果相同情况下,节能灯的优点是 。
(2)白炽灯工作时的能量转化情况如图2,试推测节能灯工作时的能量转化情况,仿照图2画出节能灯工作时的能量转化图。
(3)小柯了解到白炽灯的发光效率大约只有8%,请计算一下11W的节能灯如一年正常工作2000h比亮度相当的白炽灯节约多少度的电能。
47.(2014•新市区校级模拟)电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中,R=10Ω,电路接通后,100s内电阻R上电流做的功为10J.已知灯泡L的额定功率为10W,灯泡的电阻不变。
求:
灯泡的额定电压。
48.(2018•嘉兴)笔记本电脑已进入寻常百姓家庭,岀差旅游时常随身携带。
出于安全考虑,民航局规定,乘客可随身携带0.16kW•h以下的可充电设备。
目前,部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。
请回答下列问题:
(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh,输出电压15V,充满电后,若工作时的平均电流为1.5A,可连续工作多少时间?
(2)请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
(3)使用发现,电脑工作时会发热,原因是 。
当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑。
如果断开电源总开关S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作。
根据上述特点,下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的 。
49.(2018•太原一模)阅读《无人机》,解答下列问题:
“唐风晋韵,激情太马”,2017年9月10日上午,太原国际马拉松赛在长风商务区(煤炭交易中心南门)顺利召开。
图中的无人机在无线电遥控器的操控下全程跟踪拍摄。
它以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对图象信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图象。
无人机航拍影像具有高清晰、高现实性、但必须在最大飞行半径内才能有效操控的特点。
如表是某小型无人机的部分参数:
(电池容量=放电电流×放电时间,例如,1mAh是指以1mA的电流能连续工作lh。
帧•秒﹣1是指每秒拍摄的画面数)
参数名称
最大飞行
半径/km
最大巡航速度/km•h﹣l
电池电压/V
电池容量/mAh
电动机额定功率/W
拍摄速度/帧•秒﹣1
数据
5
50
24
2500
20
11000
(1)遥控器是通过 操控无人机的(选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”),其有效操控半径至少为 km。
(2)电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备,当它配备的电池充满电后,在空中以额定功率飞行的时间最多不能超过 s;为增大小型无人机的巡航时间,请从研制方面,提出一条合理化建议 。
50.(2018•吉林模拟)手机屏幕调的越亮越耗电。
请说明其中的道理。
电功计算公式的应用
参考答案与试题解析
一.选择题(共22小题)
1.(2012秋•沂源县期末)两条电阻丝的电阻之比是1:
2,通过的电流强度之比是3:
1,要产生相同的热量,它们通电时间的比是( )
A.2:
3B.3:
2C.9:
2D.2:
9
【分析】本题要算通电时间之比,就必须先找好等量关系,也就是相同的热量。
再根据题干条件,找出合适的公式代入,便可计算出时间之比。
【解答】解:
由W=I2Rt,得
由产生的热量相同,
I12R1t1=I22R2t2
代入数据得,
t1:
t2=2:
9
故选:
D。
【点评】这道题还是考查学生的基本功,对于电功计算公式是否掌握熟练。
这道题关键在于找到等量关系,从而再算出比值关系。
2.(2011春•郑州校级月考)1kW•h电能使一盏25W的灯泡正常发光( )
A.1hB.25hC.40hD.100h
【分析】已知灯泡消耗的电能和额定功率,利用t=
计算用电时间。
【解答】解:
消耗的电能:
W=1kw•h;灯泡的电功率:
P=25W=0.025kw;
由:
P=
,得:
1kW时可供25W的灯泡正常发光t=
=
=40h;
故选:
C。
【点评】1kW•h=1kw×1h=1000W×3600s=3.6×106J.知道“kw•h”的来历,不需要特别背诵换算关系。
3.(2011春•新安县期末)有两只规格不同的灯泡,其中甲为“12V12W”,乙为“6V3W”,则说法错误的是( )
A.甲灯的电阻和乙灯的电阻一样大
B.甲乙两灯串联时,电路两端允许的最大电压为12V
C.甲乙两灯串联在6V电源上时,一样亮
D.甲乙两灯并联在6V电源上时,甲灯比乙灯亮
【分析】
(1)根据灯泡的铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率,由功率公式的变形公式求出灯泡的电阻、额定电流;
(2)两灯串联时,流过两灯的电流相等,为保证电路安全,流过电路的电流应为较小的额定电流;
由U=IR求出电路两端的电压;由P=I2R判断哪个灯较亮;
(3)两灯并联时,灯两端的电压相等,由P=
比较两灯的实际功率大小,实际功率大的灯较亮。
【解答】解:
A、由甲的铭牌“12V12W”知:
甲的额定电压U甲=12V,额定功率P甲=12W;
甲的额定电流I甲=
=
=1A,电阻R甲=
=
=12Ω;
由乙的铭牌“6V3W”知:
乙的额定电压U乙=6V,额定功率P乙=3W;
乙灯的额定电流I乙=
=
=0.5A,电阻R乙=
=
=12Ω;
甲灯与乙灯的电阻相等,A说法正确,不符合题意。
B、两灯串联时,流过电路的最大电流I=I乙=0.5A,电路两端的电压U=I(R甲+R乙)=0.5A×(12Ω+12Ω)=12V,B说法正确,不符合题意;
C、两灯串联在6V电源上时,流过它们的电流I相等,R甲=R乙,由P=I2R知两灯的实际功率相等,灯的亮度相同,C说法正确,不符合题意。
D、两灯并联在6V电源上时,它们两端的电压U=6V相等,R甲=R乙,由P=
知两灯的实际功率相等,两灯的亮度相同,D说法错误,符合题意;
故选:
D。
【点评】本题考查了欧姆定律、串并联电路的特点、电功率公式,是一道基础题;灵活应用欧姆定律、串并联电路的特点、电功率公式是解题的关键;解题时要注意选择说法错误的选项,不是选择说法正确的选项。
4.(2017秋•南京期末)两只电水壶,甲标有“220V,1000W”乙标有“220V,1500W”,甲水壶装水1000g,乙水壶装水1500g,两水壶正常工作10分钟,各自把水烧开。
若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲,通过乙水壶做功记为W乙.则( )
A.W甲≥W乙B.W甲<W乙C.W甲=W乙D.W甲=1.5W乙
【分析】已知两电水壶的额定电压和额定功率,由W=Pt分析解答即可。
【解答】解:
由题知,甲乙两电水壶的额定功率分别为1000W和1500W,则正常工作功率P甲<P乙,
两水壶正常工作10分钟,即通电时间相等,由W=Pt可知电流通过乙做功多,即W甲<W乙。
故选:
B。
【点评】本题考查电功率公式的应用,属于一道基础题。
5.(2017秋•凤庆县期末)1kw•h的电可供200W的电脑正常工作的时间为( )
A.0.5hB.0.005hC.5hD.200h
【分析】已知消耗的电能和电脑的额定功率,根据W=Pt即可求出电脑正常工作的时间。
【解答】解:
由P=
可得,1kW•h电可供200W的电脑正常工作的时间为:
t=
=
=5h。
故选:
C。
【点评】本题考查电功以及时间之间的关系,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算。
6.(2017秋•桑植县期末)额定电压、额定功率都相同的电热毯、电风扇和洗衣机均在额定电压下工作相同的时间则它们消耗的电能( )
A.电热毯最多B.电风扇最多C.洗衣机最多D.一样多
【分析】额定电压下用电器的功率和额定功率相等,根据W=Pt可知相同的时间内消耗的电能关系。
【解答】解:
因额定电压下用电器的功率和额定功率相等,
所以,额定功率相等的电热毯、电风扇和洗衣机的实际功率相等,
由P=
的变形式W=Pt可知,三用电器相同的时间内消耗的电能相等,故ABC错误、D正确。
故选:
D。
【点评】本题考查了电功公式的简单应用,要注意额定电压下用电器的功率和额定功率相等。
7.(2018•柯桥区校级模拟)一辆娱乐电瓶车,工作时电压为24V、电流为10A,效率为80%.电瓶车及人总重为1500N,行驶时阻力是总重的0.1倍,则此电瓶车水平匀速行驶1
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