学年北京 九年级上册物理 111电功和电能 同步测试 1Word格式.docx
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16.5%
83.5%
85.8%
6.在国际单位制中,电能的单位是( )
安培
伏特
焦耳
瓦特
7.某家用电器正常工作15min消耗了0.3kW·
h的电能,此电器可能是()
电水壶
电冰箱
电视机
8.生活中电能的利用无处不在,下列应用中,把电能转化为内能的是(
)
9.电炉的电热丝烧断后截去一段,再重新接好连入原来的电路中,电流在相同时间内所做的功(
变小
不变
变大
无法确定
10.下列说法中正确的是(
电流做功越多,消耗电能越多
电流做功越多,消耗电能越少
电流做功多少与消耗电能多少无关
以上说法都不正确
二、填空题
11.如图所示是用来测量电能的仪表;
这只电表此时的读数是________kW·
h;
当电路中只有一只电饭煲接入电路,正常工作0.5h,发现此电能表的转盘转过了1250转,则这只电饭煲的额定功率是________W.
12.小王家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,他家接入用电器的总功率不超过________W.当家里只有电磁炉工作时,电能表在1min内转90转,则电磁炉在1min内消耗的电能为________J.
13.家庭中使用电磁炉烧水时,可以发现,使用低档时烧开一壶水比使用高档时烧开一壶水所用的时间要长,这说明使用低档时________
能转化为________
能较慢,此时相比于高档,电能表的转盘转动得较________(选填“快”或“慢”).
14.某导体接在电路中,20s内通过10C的电量,电流做功为100J,则通过该导体的电流是________A,导体两端的电压为________V,导体的电阻为________Ω.
15.如图所示是某款电热水龙头的电路原理图.R1、R2为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换.当开关同时接触2、3触点时,水龙头放出的是________水(填“冷”、“温”或“热”).若R1=2R2,水龙头在温水挡正常工作时电功率为2000W,则它在热水挡正常工作1min消耗的电能为________J.
三、解答题
16.照明电路用电高峰时,电灯就会暗下来,这是由于电灯两端电压降低的缘故.某同学想测算电灯两端的实际电压,但手头没有交流电压表,只有一块手表、一把带有铭牌的电烙铁、配电盘上还有一块正在运行的带有铭牌的电度表.他利用这些器材就测算出了照明电路中用电器两端的实际电压,请你说明他的测算方法.
四、实验探究题
17.现有如下实验器材:
学生电源(电压可调,但不能精确显示输出电压的数值)、开关、电动机(用字母M表示)、已调零的电压表和电流表、铁架台、细线、重物、秒表、刻度尺和若干导线.为了证明“在相同的时间内,利用电动机提升同一重物时,通过电动机的电流做功越多,重物被提升的高度越高”,小勇组装了如图所示的装置.请帮助小勇完成证明.
(1)写出实验步骤;
(2)画出实验数据记录表格.
五、综合题
18.如图所示的风力发电机是将风能(气流的动能)来发电的装置.下表是某地的一台风力发电机,其风轮正面迎风时,在不同风速下获得的能量.
平均风速v(m/s)
5
10
15
20
1s内获得的能量E(×
104J)
1
8
27
64
(1)由表可知,当风速25m/s时,该风力发电机1s内获得的能量E为________J;
(2)当风速20m/s时,一台风车工作1h所产生的电能供100只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h,则这台风车发电效率为________.
19.如图甲,是小明设计的双向双动式和面机.主要结构为:
一个带动搅拌器的电动机和一个带动料桶的电动机,在和面过程中二者交替工作,搅拌器正反搅拌.下表是这个和面机的主要技术参数;
图乙是和面机正常工作时搅拌电机和料桶电机交替工作的“P﹣t”图象.
额定电压
220V
额定频率
50Hz
搅拌电机功率
900W
料桶电机功率
(1)小明为了提醒自己和面机还连接在电路中,他在传统的插头上增加一个总开关和指示灯(图丙),只要开关一按便可断电,不用费力拔除插头.图丁是插头内部电路及和面机简化原理图,插头上的总开关应接在________
(选填“A、B、C)点.
(2)小明利用如图戊所示电磁继电器控制搅拌器的正反转,请将工作电路连接完整.
(3)为了测量和面机料桶电机的功率,小明将家里的其它用电器都关闭,他观察到和面机正常工作12min,家里标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘转过了480转.计算料桶电机的功率多大?
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.电能表的读数时,最后一位是小数,单位kW⋅h,小龙家上月消耗的电能为772.3kW⋅h−704.3kW⋅h=68kW⋅h,A不符合题意;
B.小龙家同时使用的用电器最大总功率P=UI=220V×
20A=4400W,B不符合题意;
C.电能表是测量电能的仪表,C不符合题意;
D.电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢,指示灯闪烁的次数越快,电能表所在电路接入的用电器总功率越大,D符合题意。
故答案为:
D.
【分析】电能表的读数方法:
①月末的减去月初的示数;
②最后一位是小数;
③单位kW•h;
求出本月消耗的电能;
10(60)A,10A是指电能表的标定电流,60A是指电能表平时工作允许通过的最大电流,利用P=UI求小龙家同时使用的用电器最大总功率.
2.【答案】A
【解析】
【解答】∵P=100W=0.1kW,t=1h,
∴消耗的电能为:
W=Pt=0.1kw×
1h=0.1kW•h.
故选A.
【分析】由于“红、黄、绿”三盏电灯不会同时工作,由并联电路的特点知,三个电灯是并联,已知每盏灯的额定功率和工作时间,根据公式W=Pt可求消耗的电能.
3.【答案】C
【解析】【解答】A、电视机是把电能转化为光能和声能的装置;
不符合题意.
B、电热毯是把电能转化为内能的装置;
C、电风扇是把电能转化为机械能的装置;
符合题意.
D、电脑把电能转化为光能和声能的装置;
故选C.
【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、笔记本电脑的电功率约100W,工作3min消耗的电能W=Pt=0.1kW×
h=0.005kW•h,故A错;
B、洗衣机的电功率约300W,工作3h消耗的电能W=Pt=0.3kW×
3h=0.9kW•h,接近1kW•h,故B正确;
C、笔记本电脑的电功率约100W,工作3h消耗的电能W=Pt=0.1kW×
3h=0.3kW•h,故C错;
D、洗衣机的电功率约300W,工作30h消耗的电能W=Pt=0.3kW×
30h=9kW•h,故C错.
故选B.
【分析】先估测用电器的功率,再利用W=Pt求消耗的电能,找出接近1kW•h的用电器.
5.【答案】D
设两种灯泡正常发光的时间为t,
∵P=
,
∴LED消耗的电能为W1=P1t=8.5W×
t
白炽灯消耗的电能为W2=P2t=60W×
∴LED灯可以节约
≈85.8%。
故选D。
【分析】设两种灯泡正常发光的时间为t,利用公式W=Pt计算消耗的电能;
消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比就是节约的百分比。
6.【答案】C
在国际单位制中,电能的基本单位是焦耳,常用的还有:
kW•h(度)等,故C正确;
安培是电流的单位,伏特是电压的单位,瓦特是电功率的单位,故ABD错误.
【分析】根据对电能单位的掌握分析答题.国际单位制中,电能的单位是焦耳,生活中常用的单位还有千瓦时等.
7.【答案】A
【解析】【解答】用电器的电功率P=
=
=1.2kW,
以上四种家用电器中功率超1000W的只有电水壶.
【分析】已知15min内消耗的电能是0.3kW·
h,根据P=求出用电器的功率,则由家电的功率知识可判断为哪种用电器.
8.【答案】C
【解析】【解答】电扇是电能转化为机械能,电视是电能转化为光、声能,电水壶是电能转化为内能,电冰箱是电能转化为机械能,C选项正确.故选C.
【分析】了解各种用电器的能量的转化.
9.【答案】C
因电阻丝断了以后,截去一段,再接上,电阻减小,电路总电阻减小,而电路中的电压不变,由电功的计算公式W=
可知电流在相同时间内所做的功变大.故选C.
【分析】本题考查电阻定律及电功,并且是比较变化前后的功的大小,故应仔细分前后不同之处,从电阻变化入手考虑.
10.【答案】A
功是能量转化的量度,做功越多,转化的能量越多;
电流做功把电能转化为其它形式的能量,电流做功越多,消耗的电能越多;
【分析】功是能量转化的量度,电流做功越多,用电器消耗的电能越多.
11.【答案】31.6;
1000
【解析】【解答】电能表上的示数,最后一位是小数,单位是kw•h;
从表盘上可以看出此时的读数为31.6kW•h;
电表的转盘在0.5h内消耗的电能:
W=
=0.5kW·
h
该取暖器的电功率
=1000W.
31.6;
1000.
【分析】电能表上的示数,最后一位是小数,单位是kw•h;
用电能表转动的圈数除以电能表的参数
求转1250转消耗的电能,根据公式
求出该电饭煲的电功率.
12.【答案】2200;
9×
104
【解析】【分析】
(1)电能表允许的最大功率:
P=UI=220V×
10A=2200W;
(2)电磁炉在1min内消耗的电能W=
×
90R=0.025kW•h=9×
104J;
2200;
104.
13.【答案】电;
内;
慢
【解析】【解答】
(1)电磁炉高温档的功率大于低温档的功率,烧开同一壶水时,水吸收的热量相同,低温档时电能转化为水的内能较慢,需要的时间较长;
(2)由W=Pt可知,相同时间内,电磁炉低温档消耗的电能比较高温档消耗的电能少,电能表的转盘转动得较慢。
电;
慢。
【分析】电流做功的实质是电能转化为其它形式能的过程,用电器的功率增大,相同时间内消耗电能越多,电能表表盘转动的越快。
14.【答案】0.5;
10;
20
(1)通过导体的电流I=
=
=0.5A;
(2)由W=UIt可得,导体两端的电压U=
=10V;
(3)由I=
可得,导体的电阻R=
=20Ω.故答案为:
0.5;
20.
【分析】
(1)已知电荷量和通电时间,根据公式I=
可求通过导体的电流;
(2)知电流做的功,根据公式W=UIt变形公式U=
可求导体两端的电压;
(3)根据公式R=
可求导体的电阻.
15.【答案】温;
3.6×
105
当开关同时接触1、2触点时,两电阻出断路状态,电功率为零,水龙头出冷水;
当开关同时接触2、3触点时,电路中只有R1接入电路,电路中的电阻最大,根据P=
可知,在电压一定时,电功率最小,处于保温状态,水龙头放出的是温水;
水龙头在温水挡正常工作时电功率为2000W,
当开关同时接触3、4触点时,两电阻并联,电路中电阻最小,电功率最大,处于加热状态,水龙头出热水;
因为R1=2R2,由P=
可知,当电压相等时,R2消耗的功率为R1的2倍,故R2功率为P2=2×
2000W=4000W,
加热档位时的总功率为:
P=P1+P2=2000W+4000W=6000W,
在加热档正常工作1min消耗的电能为:
W=Pt=6000W×
60s=3.6×
105J.
温;
105.
【分析】当开关同时接触1、2触点时,水龙头出冷水;
开关同时接触2、3触点时,处于保温状态;
当开关同时接触3、4触点时,处于加热状态.
16.【答案】解:
只把电烙铁接在电路里,断开其它所有用电器.
(1)记下电度表盘转一周所用的时间t.电度表盘转一周,用电器所做的功为
W=
t;
(2)记下额定电压下电度表盘转一周所用的时间t′.
得出:
所以,
【解析】【分析】电能表是测量用电器消耗电能的仪表;
因此只把电烙铁接在电路里,断开其它所有用电器.即让电烙铁在实际电压下工作,记下电度表盘转一周所用的时间;
再让电烙铁在额定电压下工作时,电度表盘转动一周所用的时间,利用W=
t表示出电度表盘转一周消耗的电能,利用两次电能相等即可求出用电器两端的实际电压.
17.【答案】
(1)解:
为了证明“在相同的时间内,利用电动机提升同一重物时,通过电动机的电流做功越多,重物被提升的高度越高”,应保持通电时间相同,改变电动机两端的电压和通过电动机的电流,由W=UIt算出电流做的功并记录重物被提升的高度h;
所以,设计的实验步骤如下:
①学生电源旋至某一挡位,重物下拉至刻度尺零刻度线处,闭合开关,同时启动秒表计时,读电压表示数U,电流表的示数I,一段时间后,断开开关,同时停止计时,读出秒表示数t,用刻度尺测量出重物上升高度h.将U、I、t和h记录至数据表格中;
②改变电源输出电压,仿照步骤①再做两次,每次均使电动机通电时间为t,记录相应数据至表格中;
③用公式W=UIt计算各组电功W,将结果记录至数据表格中.
(2)解:
实验数据记录表格
t/s
U/V
I/A
W/J
h/m
【解析】【分析】要用实验证明“在相同的时间内,利用电动机提升同一重物时,通过电动机的电流做功越多,重物被提升的高度越高”,由控制变量法可知,保持通电时间相同,改变电动机两端的电压和通过电动机的电流,算出电流做的功并记录重物被提升的高度,由此分析解答,根据所测物理设计实验记录表格.
18.【答案】
(1)1.25×
106
(2)12.5%
(1)由表格数据知,当风速增大为原来的2倍,获得能量增大为原来的23倍;
风速增大为原来的3倍,获得能量增大为原来的33倍;
风速增大为原来的4倍,获得能量增大为原来的44倍,所以风力发电机获得的能量与风速的三次方成正比;
已知风速为5m/s时,1s内获得的能量E=1×
104J,所以当风速25m/s时,该风力发电机1s内获得的能量E=53×
1×
104J=1.25×
106J;
(2)由表格数据知,当风速20m/s时,1s内获得的能量E=6.4×
105J,
1h获得的能量:
E总=6.4×
105J×
3600=2.304×
109J,
100只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h消耗的电能(有用的能量):
W=Pt=100×
100W×
8×
3600s=2.88×
108J,
这台风车发电效率为:
η=
100%=
100%=12.5%.
106;
(2)12.5%.
(1)由表格数据分析,获得能量随风速的增大而增大,确定定量关系,从而解题;
(2)知道灯泡的额定功率和工作时间,求出有用能量,知道总的能量,根据机械效率公式求出风车发电效率.
19.【答案】
(1) A
(2)只要电磁铁中通过电流,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)接触,下面的电源被连入电路;
当改变电磁铁中电流的方向,电磁铁的极性改变,衔铁在弹簧的作用返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)接触,上面的电源被接入电路.如图所示:
(3)电能表每消耗1kW•h的电能表的转盘就转动3000r,
消耗的电能为:
kW•h=
106J=5.76×
在12min内,搅拌机工作了8min,则W搅=P搅t搅=900W×
60s=4.32×
105J
所以料桶消耗的电能为,W=5.76×
105J﹣4.32×
105J=1.44×
料桶工作时间是4min,
料桶电机的功率为:
P=
=600W.
(1)小明安装插头上总开关的目的是提醒和面机还连接在电路中,开关一按便可断电,所以插头上的总开关应接在A点.
(1)小明为了提醒自己和面机还连接在电路中,因此在安装插头上的总开关时应让开关与电动机串联.
(2)电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、触点簧片等组成的,只要电磁铁中通过电流,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)接触,下面的电源被连入电路;
当改变电磁铁中电流的方向,电磁铁的极性改变,衔铁在弹簧的作用返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)接触,上面的电源被接入电路.
(3)已知电能表每消耗1kw•h的电能表的转盘就转动3000r,从而可以计算出电能表的转盘转480转消耗的电能,又知道工作时间,可利用公式P=
计算出料桶电机的功率.
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