電能表與電功（中考考點解讀）（解析版）

第第頁\o"10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用"15.1電能表與電功（考點解讀）（解析版）1、電功與電能和電功的\o"電功的實質(zhì)"實質(zhì)（1）電功與電能：①定義：電流通過某段電路所做的功叫電功。②單位：國際單位是焦耳（J）；常用單位：度（kW?h）；1度=1千瓦時=1kW?h=3.6×106J。（2）電功的實質(zhì)：①實質(zhì)：電流做功的過程，實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電功是一個過程量，電流做功的過程就是消耗電能的過程;

②電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。2、電功與電能的計算（1）電功的計算公式

①定義式：W=UIt：U表示某段電路兩端的電壓，單位是V；I表示通過該電路的電流，單位是A；t表示通電時間，單位是s；W表示電流在該段電路上所做的功，單位是J．

②應(yīng)用公式過程中的“同一性”：

a．電路的同一性，電流通過某燈泡做的功，等于該燈泡兩端的電壓、通過該燈泡的電流和該燈泡通電時間的乘積．即W、U、I、t四個物理量必須是同一個導體上的四個物理量；

b．單位的統(tǒng)一性，W、U、I、t四個物理量的單位必須分別是J、V、A、s，若有一個單位不符，就必須將其換算成標準單位后，再代入公式計算．（2）電功與電能的計算：電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓，電路中的電流和通電時間的乘積。計算公式：W=UIt=Pt（適用于所有電路）；對于純電阻電路可推導出：①串聯(lián)電路中常用公式：W=I2Rt；

②并聯(lián)電路中常用公式：,W1：W2=R2：R1；

③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計算在一定時間所做的總功，常用公式W=W1+W2+…Wn。（3）串、并聯(lián)電路中電功的特點

①推理探究：串、并聯(lián)電路中總功與各用電器做功之間的關(guān)系；

a．串聯(lián)電路：電阻R1、R2串聯(lián)在總電壓為U的電路中，設(shè)它們兩端的電壓分別為U1、U2，電路中的電流為I，則在時間t內(nèi)電流所做的功分別是W總=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因為U=U1+U2，故W總=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。

b．并聯(lián)電路：電阻R1、R2并聯(lián)在電壓為U的電路中，設(shè)通過它們的電流分別為I1、I2，電路中的電壓為U，則在時間t內(nèi)電流所做的功分別是W總=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因為I=I1+I2，故W總=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。

概念規(guī)律：無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電流所做的總功都等于電流通過各用電器（或各支路）做功之和，表示為W總=W1+W2。

②串、并聯(lián)電路中電功分配關(guān)系

a．串聯(lián)電路：電流通過各用電器所做的功與其電阻值成正比，即W1：W2=R1：R2

b．并聯(lián)電路：電流通過各用電器所做的功與其電阻值成反比，即W1：W2=R2：R1。（4）方法點撥①當U、I、t均已知時，利用W=UIt來計算電功較為方便；

②在串聯(lián)電路中，通過各用電器的電流強度相等，且串聯(lián)電路各用電器通電時間相等，經(jīng)常用W=I2Rt來取W1：W2比值，并進一步進行其他運算；

③在并聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓相等，且各用電器通電時間相等，使用W=Pt來進行比較計算較為方便。3、電能表與電功的測量（1）參數(shù)的理解：

①220V：表示電能表應(yīng)該在220V的電路中使用；

②30（100）A：表示該電能表的標定電流是30A，額定最大電流是100A；

③50Hz：表示電能表在50Hz的交流電路中使用；

④120revs/kW?h：表示接在這個電能表上的用電器每消耗1kW?h的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120圈；

（2）電能的求法：

①測量較大電能時用刻度盤讀數(shù)：最后一位是小數(shù)位；兩次讀數(shù)之差就是這段時間內(nèi)消耗的電能，單位是度（千瓦時）；

②測量較小電能時用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)讀數(shù)：通過記錄某段時間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)，結(jié)合電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)表示的電能計算出該段時間內(nèi)消耗的電能?！⒁猓豪棉D(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)來計算電能時，得到的單位是kW?h，記住單位之間換算關(guān)系：1kW?h=3.6×106J。（3）電功的測量：利用電能表計算電功：

根據(jù)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)可以求出通過家用電器的電流在某段時間內(nèi)做的功，或消耗的電能．在計算時通常有兩種方法：

①先根據(jù)每kW?h的轉(zhuǎn)數(shù)求出表盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所消耗的電能，再看表盤在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)，用上面兩個數(shù)據(jù)相乘，所得乘積就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能．

②由于電能表的轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)與電流做的功（或消耗的電能）成正比，因此可以先統(tǒng)一單位，然后列出比例式，再求解答案?！究键c1電功與電能和電功的實質(zhì)】【典例1-1】（2022秋?宛城區(qū)校級期末）關(guān)于電功，下列說法不正確的是（）A．電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能 B．電流做功的過程就是消耗電能的過程 C．用電能表可以測量電流做功的多少 D．電流越大，電流做功就一定越多【答案】D【分析】（1）電流流過導體時電流做功。電流做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程，消耗多少電能轉(zhuǎn)化為多少其它的能。（2）電能表是用來測量電流做功的多少的儀器。（3）電功的公式W＝UIt?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)能量守恒定律可知，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故A正確；B、電流做功的過程，就是消耗電能的過程，電流做功越多，消耗的電能就越多，故B正確；C、電能表是用來測量電流做功的多少的儀器，可以直接用電能表測量電流做功的多少，故C正確；D、由W＝UIt可知，電流做功的多少與電壓、電流和通電時間有關(guān)，電流越大，電流做功不一定越多，故D錯誤。故選：D。【典例1-2】（2023?尉氏縣一模）電為我們的生活帶來了光明和便利，請你說出生活中一個用電器的名稱：電熱水壺，它在工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。【答案】電熱水壺；內(nèi)【分析】用電器工作的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程。【解答】解：用電器工作的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程，例如電熱水壺、電熱毯、電飯鍋等用電器是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故答案為：電熱水壺；內(nèi)?！咀兪?-1】（2023?長汀縣模擬）如圖所示，對比圖中白熾燈和LED燈將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的情況，可得（）A．白熾燈發(fā)光時，電能主要轉(zhuǎn)化為光能 B．白熾燈發(fā)光時，燈絲會凝華 C．LED燈可以把電能全部轉(zhuǎn)化為光能 D．LED燈發(fā)光的效率較高【答案】D【分析】根據(jù)圖示可知白熾燈與LED燈發(fā)光時的能量轉(zhuǎn)化以及發(fā)光效率；升華是指固體直接變?yōu)闅怏w的過程?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)圖示可知，白熾燈發(fā)光時，電能轉(zhuǎn)化為了20%的光能和80%的內(nèi)能，顯然大量的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B．白熾燈發(fā)光時，溫度較高，燈絲容易升華，故B錯誤；CD．根據(jù)圖示可知，LED發(fā)光時，電能轉(zhuǎn)化為10%的內(nèi)能和90%的光能，與白熾燈相比，LED燈發(fā)光的效率較高，故C錯誤、D正確。故選：D?！咀兪?-2】（2023?鼓樓區(qū)校級模擬）某品牌手機的電池銘牌標有“3.7V4000mA?h”字樣，充滿電后存儲的電能為1.48×10﹣2kW?h，手機充電時電池相當于電路中的用電器?！敬鸢浮?.48×10﹣2；用電器?！痉治觥扛鶕?jù)W＝UIt來計算手機充滿電后存儲的電能；用電器指消耗電能的設(shè)備?！窘獯稹拷猓海?）充滿電后手機存儲的電能為：W＝UIt＝3.7V×4A×3.6×103s＝53280J＝1.48×10﹣2kW?h；（2）手機充電時電池相當于電路中的用電器。故答案為：1.48×10﹣2；用電器?！究键c2電功與電能的計算】【典例2-1】（2022秋?龍亭區(qū)校級期末）如圖所示，電源電壓不變，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.3A，再閉合S2，電流表示數(shù)變化了0.4A。則同時閉合S1、S2后，相同時間內(nèi)R1、R2消耗的電能之比是（）A．3：4 B．4：3 C．7：3 D．4：7【答案】A【分析】當只閉合S1時，R1單獨接入電路；再閉合S2時，R1、R2并聯(lián)；已知電流表前后兩次示數(shù)關(guān)系，可以得到通過兩只電阻的電流，利用公式W＝UIt比較消耗的電能?！窘獯稹拷猓河蓤D知，只閉合S1時，R1單獨接入電路，電流表測R1的電流，則I1＝0.3A；再閉合S2時，R1、R2并聯(lián)，電流表測干路中的電流，兩只開關(guān)都閉合時，由于并聯(lián)電路中各電阻互不影響，所以通過R1的電流仍然為I1＝0.3A，電流表示數(shù)變化了0.4A，則說明通過R2的電流為I2＝0.4A，由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，則U1＝U2，所以，在相同時間內(nèi)R1、R2消耗的電能之比為：＝＝＝＝。故選：A。【典例2-2】（2023?丹徒區(qū)模擬）某電烤箱內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2為電熱絲，銘牌上的部分參數(shù)如表所示。該電烤箱處于低溫擋時，正常工作12min所消耗的電能為0.1kW?h，R2的阻值為48.4Ω。電烤箱參數(shù)表額定電壓220V額定功率高溫擋1500W低溫擋500W【答案】0.1；48.4Ω?！痉治觥坑呻娐穲D可知，當S1、S2都閉合時，R1、R2并聯(lián)，電路中的電阻最小，由P＝可知，電烤箱的電功率較大，據(jù)此確定電烤箱的擋位；開關(guān)S1閉合S2斷開時，電路為R1的基本電路，由P＝可知，電烤箱的電功率較小，據(jù)此確定電烤箱的擋位；（1）根據(jù)W＝Pt可求出電烤箱低溫擋正常工作12min消耗的電能；（2）先根據(jù)高溫擋和低溫擋功率求出R2的功率，再利用P＝的求出R2的阻值。【解答】解：由電路圖可知，當S1、S2都閉合時，R1、R2并聯(lián)，電路中的電阻最小，由P＝可知，電烤箱的電功率較大，據(jù)此確定電烤箱為高溫擋；開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電路為R1的基本電路，電路的電阻較大，由P＝可知，電烤箱的電功率較小，據(jù)此確定電烤箱為低溫擋；（1）電烤箱低溫擋正常工作12min消耗的電能：W＝P低t＝500×10﹣3kW×h＝0.1kW?h；（2）R2的功率：P2＝P高﹣P低＝1500W﹣500W＝1000W，R2的阻值：R2＝＝＝48.4Ω。故答案為：0.1；48.4Ω?！镜淅?-3】（2023秋?渾南區(qū)校級月考）如圖所示，電源電壓不變。當S2、S3閉合，S1斷開時，電壓表示數(shù)為6V。當S1、S3閉合，S2斷開時，電流表A和A1的示數(shù)分別為0.5A和0.3A，求：（1）電源電壓是多少？（2）R1和R2的電阻值？（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，工作1min電路消耗的電能是多少焦？【答案】（1）電源電壓是6V；（2）R1＝20Ω，R2＝30Ω；（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，工作1min電路消耗的電能是43.2J?！痉治觥浚?）分析開關(guān)轉(zhuǎn)換時電路的連接，并畫出等效電路圖：當S2、S3閉合，S1斷開時，電阻R短路，電路中只有R2，電壓表示數(shù)即電源電壓；（2）當S1、S3閉合，S2斷開時，兩電阻并聯(lián)，電流表A測總電流，電流表A1測通過R1的電流；根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得，通過R2的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點結(jié)合歐姆定律計算R1、R2的值為多少：（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R2的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律計算此時電路的總電阻，根據(jù)歐姆定律計算此時通過電路的電流，進一步計算工作1min電路消耗的電能?！窘獯稹拷猓海?）當S2、S3閉合，S1斷開時，電阻R短路，電路中只有R2，如上圖1所示，電壓表示數(shù)為6V，即電源電壓為6V；（2）當S1、S3閉合，S2斷開時，兩電阻并聯(lián)，如上圖2所示，電流表A測總電流，電流表A1測通過R1的電流；根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得，通過R2的電流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，由歐姆定律可得R1的電阻：R1＝＝20Ω，R2的電阻：R2＝＝30Ω；（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R2的電壓，如上圖3所示，串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，此時電路的總電阻：R＝R1+R2＝30Ω+20Ω＝50Ω，由歐姆定律可得此時通過電路的電流：I＝，工作1min電路消耗的電能是：W＝UIt＝6V×0.12A×60s＝43.2J；故答案為：（1）電源電壓是6V；（2）R1＝30Ω，R2＝20Ω；（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，工作1min電路消耗的電能是43.2J。【變式2-1】（2023?江陰市模擬）老王的手機電池的銘牌上標有“5V4000mA?h”的字樣，手機正常使用時功率為2W。如果他在電池電量剩余30%時，立刻插上30W的充電器，并持續(xù)正常使用，直到電量充滿。他這次給手機充電的時間是（）A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h【答案】C【分析】根據(jù)公式W＝UIt求得手機充滿電儲存的電能，由公式P＝UI求得手機的充電功率，結(jié)合剩余電量可得充電時間。【解答】解：手機充滿電儲存的電能為：W＝UIt＝5V×4000×10﹣3A×1h＝20W?h，需要充的電能W﹣30%W＝W充﹣W用＝P1t﹣P2t，充滿需要的時間t＝＝＝0.5h。故選：C?！咀兪?-2】（2023?霍邱縣二模）在如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為30Ω，當只閉合開關(guān)S3時，電流表示數(shù)為0.4A，再閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)變化了0.2A，當開關(guān)S1、S3都斷開，閉合開關(guān)S2，R2在10min內(nèi)消耗的電能是640J?！敬鸢浮?40?！痉治觥坑蓤D可知，當只閉合開關(guān)S3時，只有R1工作，電流表測量通過R1的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源電壓；再閉合開關(guān)S1，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路的總電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知，電流表的示數(shù)變化量即為通過R2的電流，根據(jù)歐姆定律求出R2的阻值；當開關(guān)S1、S3都斷開，閉合開關(guān)S2，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點求出電路中的總電阻，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)W＝UIt＝I2Rt求出R2在10min內(nèi)消耗的電能?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，當只閉合開關(guān)S3時，只有R1工作，電流表測量通過R1的電流，由I＝可知，電源電壓：U＝U1＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；再閉合開關(guān)S1，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路的總電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知，電流表的示數(shù)變化量即為通過R2的電流，即I2＝0.2A，由I＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝60Ω；當開關(guān)S1、S3都斷開，閉合開關(guān)S2，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點可知，此時電路中的總電阻：R＝R1+R2＝30Ω+60Ω＝90Ω，此時電路中的電流：I＝＝＝A，R2在10min內(nèi)消耗的電能：W＝U2It＝I2R2t＝（A）2×60Ω×10×60s＝640J。故答案為：640?！咀兪?-3】（2023?華亭市模擬）如圖所示的電路中，R2的電阻為10Ω，燈泡L標有“12V、6W”字樣，電源電壓為12V保持不變。求：（1）燈泡的電阻值是多少？（2）閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)是多少？（3）1min內(nèi)電阻R2和燈泡各消耗的多少電能？【答案】（1）燈泡的電阻值是24Ω；（2）閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)是1.7A；（3）1min內(nèi)電阻R2和燈泡各消耗的電能為864J、360J?！痉治觥浚?）知道的額定電壓和額定功率，根據(jù)P＝求出燈泡的電阻值；（2）由圖可知，閉合開關(guān)S后，R2與燈泡L并聯(lián)，電流表測量干路的總電流；根據(jù)歐姆定律求出通過R2的電流，根據(jù)P＝UI求出通過燈泡的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路的總電流，即電流表示數(shù)；（3）根據(jù)W＝UIt求出1min內(nèi)電阻R2消耗的電能；根據(jù)W＝Pt求出1min內(nèi)燈泡消耗的電能。【解答】解：（1）由P＝可知，燈泡的電阻值：RL＝＝＝24Ω；（2）由圖可知，閉合開關(guān)S后，R2與燈泡L并聯(lián)，電流表測量干路的總電流；通過R2的電流：I2＝＝＝1.2A，由P＝UI可知，通過燈泡的電流：IL＝＝＝0.5A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知，干路的總電流：I＝I2+IL＝1.2A+0.5A＝1.7A，電流表示數(shù)為1.7A；（3）1min內(nèi)電阻R2消耗的電能：W2＝UI2t＝12V×1.2A×1×60s＝864J；1min內(nèi)燈泡消耗的電能：WL＝PLt＝6W×1×60s＝360J。答：（1）燈泡的電阻值是24Ω；（2）閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)是1.7A；（3）1min內(nèi)電阻R2和燈泡各消耗的電能為864J、360J。【考點3電能表與電功的測量】【典例3-1】（2023?湘潭）如圖是電能表表盤示意圖，下列說法正確的是（）A．電能表是用來測電功率的儀器 B．此時電能表的讀數(shù)為61985kW?h C．這個電能表通過的電流一定為10A D．這個電能表應(yīng)該在220V的電路中使用【答案】D【分析】（1）電能表是測量用戶在某段時間內(nèi)消耗電能（電功）的儀表。（2）電能表上的單位是kW?h，最后一位是小數(shù)。（3）電能表上的電流值表示該電能表平時工作允許通過的最大電流。（4）電壓表上的電壓值表示該電能表的正常工作電壓?！窘獯稹拷猓篈、電能表是用來測電功的儀器，故A錯誤；B、此時電能表的讀數(shù)為6198.5kW?h，故B錯誤；C、這個電能表通過的電流不一定為10A，故C錯誤；D、這個電能表應(yīng)該在220V的電路中使用，故D正確。故選：D?！镜淅?-2】（2022?天津模擬）在“比較兩個燈泡的亮暗”活動中，小明選擇電阻不相同的兩只白熾燈泡連接了如圖所示的電路。利用這個電路也可以驗證電流做功與電壓的關(guān)系，該活動中是通過比較燈泡的亮暗（選填“電壓表的示數(shù)”或“燈泡的亮暗”）來比較一定時間內(nèi)電流做功的多少?！敬鸢浮侩妷?；燈泡的亮暗【分析】電流做功多少與電壓、電流和通電時間有關(guān)，由實驗電路（串聯(lián)）可知，探究的是與電壓的關(guān)系，所以需要選擇不同規(guī)格的燈泡（電阻不同）；燈泡的亮度是由其實際功率決定的，根據(jù)W＝Pt進行分析。【解答】解：由圖可知兩個燈泡是串聯(lián)，通過兩燈的電流相同，由于兩燈的電阻不同，則兩燈兩端的電壓不同，所以研究的是電流做功與電壓的關(guān)系。單位時間內(nèi)電流做功的多少叫做功率，燈泡的亮度越亮，實際功率越大，相同時間內(nèi)做的功越多，所以可以根據(jù)燈泡的亮度來判定一定時間內(nèi)做功的多少。故答案為：電壓；燈泡的亮暗?！咀兪?-1】（2023?潛江四模）將一臺標有“220V，200W”的電視機單獨接在家庭電路中。正常工作2h后，電能表示數(shù)如圖所示。下列說法中正確的是（）A．電能表是測量用電器電功率的專用儀表 B．電能表的示數(shù)為8456kW?h C．這段時間內(nèi)，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了1200轉(zhuǎn) D．若電價為0.6元/度，這段時間電視機使用的電費為0.12元【答案】C【分析】A、用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能，可以通過電能表計量出來；B、電能表示數(shù)的最后一位為小數(shù)；C、利用W＝Pt計算出這段時間內(nèi)電視機消耗電能，再計算出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)；D、根據(jù)這段時間電視機消耗電能的多少計算出使用的電費。【解答】解：A、電能表是測量用電器消耗電能的儀表，故A錯誤；B、電能表示數(shù)的最后一位為小數(shù)，示數(shù)為845.6kW?h，故B錯誤；C、這段時間內(nèi)電視機消耗電能W＝Pt＝200W×2h＝0.2kW×2h＝0.4kW?h，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)為0.4kW?h×3000r/（kW?h）＝1200r，故C正確；D、若電價為0.6元/度，這段時間電視機使用的電費為0.6元/度×0.4kW?h＝0.6元/度×0.4度＝0.24元，故D錯誤。故選：C?！咀兪?-2】（2022秋?思明區(qū)校級期中）下面哪個器材可以測定家用電器消耗的電能（）A．電流表 B．電能表 C．測電筆 D．以上三種都可以【答案】B【分析】（1）用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能可以通過電能表計量出來；（2）測量電路中電流大小的儀表叫電流表；（3）用來辨別火線或零線的器材叫測電筆。【解答】解：收取電費時要知道這段時間內(nèi)家用電器消耗的電能，測定家用電器消耗的電能的儀表是電能表；故選：B?！咀兪?-3】（2023?明水縣模擬）某家用電能表的有關(guān)參數(shù)如圖所示，該電能表上用電器的總功率不能超過4400W。該電能表的轉(zhuǎn)盤每小時最多轉(zhuǎn)1584轉(zhuǎn)?！敬鸢浮?400；1584?！痉治觥浚?）表盤上，“220V”是指電能表的工作電壓，10（20）A中“10A”是指電能表的標定電流，“20A”是指平時工作允許通過的最大電流，利用P＝UI求該電能表上用電器的最大總功率；（2）電能表上“360r/（kW?h）”表示電能表所接的電路每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)360r。知道最大功率，利用W＝Pt求1h消耗的最大電能，進而求出每小時的最多轉(zhuǎn)數(shù)?！窘獯稹拷猓海?）電能表的表盤上，“220V”是指電能表的工作電壓，10（20）A中“20A”是指平時工作允許通過的最大電流，該電能表上用電器的最大總功率P＝UI＝220V×20A＝4400W；（2）電能表上“360r/kW?h”表示電能表所接的電路每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)360r；1h消耗的最多電能W＝Pt＝4.4kW×1h＝4.4kW?h，該電能表的轉(zhuǎn)盤每小時最多轉(zhuǎn)數(shù)n＝360r/kW?h×4.4kW?h＝1584r。故答案為：4400；1584。1．（2023秋?二道區(qū)校級月考）規(guī)格都是“220V，120W”的一臺電冰箱、一臺電腦和一只電烙鐵，分別正常工作相同時間，消耗的電能（）A．電冰箱最多 B．電腦最多 C．電烙鐵最多 D．一樣多【答案】D【分析】三個用電器都正常工作，實際功率相同（等于額定功率）、通電時間相同，根據(jù)W＝Pt可知消耗電能的多少?！窘獯稹拷猓喝齻€用電器正常工作，實際功率等于額定功率，即相等；又因為工作時間相等，則由W＝Pt可知，三種用電器消耗的電能一樣多。故選：D。2．（2023?長春一模）下列家用電器工作時，將電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A．電水壺 B．收音機 C．電冰箱 D．電腦【答案】A【分析】做功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，電功也不例外。用電器消耗了電能，獲得了其它形式的能量，就是一個電流做功的過程。分析每種用電器的能量轉(zhuǎn)化形式?！窘獯稹拷猓篈、電熱水壺是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；B、收音機是把電能轉(zhuǎn)化聲能和內(nèi)能，故B錯誤；C、電冰箱主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，故C錯誤；D、電腦主要將電能轉(zhuǎn)化為聲能、光能和內(nèi)能，故D錯誤。故選：A。3．（2023?寬甸縣模擬）下列數(shù)據(jù)中，符合實際情況的是（）A．一支全新2B鉛筆的長度約為18mm B．寬甸地區(qū)四月份的平均氣溫約為45℃ C．一名中學生從一樓走上三樓的功率約為75W D．家用電冰箱在使用時，一天消耗的電能約為10kW?h【答案】C【分析】首先對題目中涉及的物理量有個初步的了解，對于選項中的單位，可根據(jù)需要進行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換，排除與生活實際相差較遠的選項，找出符合生活實際的答案。【解答】解：A、一支全新2B鉛筆的長度約18cm，故A不符合題意；B、四月份最高氣溫不到35℃，所以平均氣溫遠低于45℃，故B不符合實際；C、中學生的重力約為500N，一樓走到三樓的高度大約6m，上樓時間約為40s，則此過程中做的功W＝Gh＝500N×6m＝3000J，登樓的功率P＝＝＝75W，故C符合實際；D、家用電冰箱在使用時，一天消耗的電能不到1kW?h，故D不符合實際。故選：C。4．（2023?金安區(qū)校級二模）如圖所示，電阻R1＝R2＝R3＝2Ω，若在AB間連接一個電壓恒為3V的電源，則下列說法錯誤的是（）A．R2與R3是并聯(lián)關(guān)系 B．通過電流表的電流是0.5A C．通過R1與R2的電流之比為2：1 D．1分鐘內(nèi)電路消耗的電能為150J【答案】D【分析】在AB間連接一個電壓恒為3V的電源，由圖知R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)的總電阻公式計算電路中的電阻，根據(jù)歐姆定律計算R1的電流，根據(jù)并聯(lián)分流確定電流表示數(shù)以及R1與R2的電流之比，利用W＝UIt計算1分鐘內(nèi)電路消耗的電能?！窘獯稹拷猓篈、在AB間連接一個電壓恒為3V的電源，由圖知R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，故A正確；BC、并聯(lián)部分的總電阻R23＝＝＝1Ω；整個電路的的總電阻R＝R1+R23＝2Ω+1Ω＝3Ω；則電路中的電流I＝＝＝1A，根據(jù)并聯(lián)分流知，R2與R3是相同的電阻并聯(lián)，分得的電流相等，故每個電阻的電流為0.5A；則通過電流表的電流是0.5A，通過R1與R2的電流之比為2：1，故BC正確；D、1分鐘內(nèi)電路消耗的電能W＝UIt＝3V×1A×60s＝180J，故D錯誤。故選：D。5．（2022秋?定州市期末）智能手機的“電量”低到一定量時，會自動提示用戶采用“省電模式”，在這種模式下，可延長電池電量的使用時間，原因是（）A．減小了線路的電阻 B．減小了線路的總功率 C．增大了電池的電壓 D．增大了電能的消耗【答案】B【分析】（1）由公式W＝Pt知，手機“省電模式”，是在手機電池儲存電能一定的前提下，通過減小輸出功率延長使用時間的；手機工作的電壓不變；（2）導體的電阻只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，與導體兩端的電壓和通過的電流無關(guān)?！窘獯稹拷猓褐悄苁謾C耗電達到一定量時，剩余的電能也是定量，由W＝Pt可知，要延長手機的工作時間，需要減小電池的輸出功率，而手機工作的電壓是不變的，故B正確、CD錯誤；因電阻是導體本身的一種性質(zhì)，與導體兩端的電壓和通過的電流無關(guān)，所以電子線路的電阻不變，故A錯誤。故選：B。6．（2022秋?柳州期末）下列儀器用來測量電功的是（）A．電壓表 B．電能表 C．電流表 D．驗電器【答案】B【分析】根據(jù)不同測量儀器測量的物理量分析?！窘獯稹拷猓篈、電壓表測量電壓的大小，故A錯誤；B、電能表用來測量電流做功的多少，即測量電功的大小，故B正確；C、電流表測量電流大小，故C錯誤，D、驗電器是檢驗物體是否帶電的儀器，故D錯誤。故選：B。7．（2023?云巖區(qū)模擬）（多選）如圖甲所示，把標有“6V3W”的燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián)接入恒定電壓為9V的電源上，電流表示數(shù)與燈泡L兩端電壓U的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．燈泡的電阻隨溫度升高而變大 B．燈泡正常發(fā)光時的電阻為12Ω C．當燈泡正常發(fā)光時，1min內(nèi)整個電路消耗的電能為180J D．當燈泡的功率為1.6W時，滑動變阻器接入電路中的電阻為12.5Ω【答案】ABD【分析】A、電流表示數(shù)與燈泡L兩端電壓U的關(guān)系為一曲線，且電壓增大相同時，電流增大越來越小，燈泡的電阻隨溫度升高而變大；B、根據(jù)P＝可知燈泡正常發(fā)光時的電阻；C、電流表測量電路電流。根據(jù)P＝UI可知燈泡正常發(fā)光時，通過電路的電流，根據(jù)W＝UIt得出1min內(nèi)整個電路消耗的電能；D、由圖甲可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路中的電流。當燈泡的功率為1.6W時，根據(jù)P＝UI從圖中找出燈泡此時的電流值，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點得出滑動變阻器此時的電壓，根據(jù)歐姆定律的變形式得出滑動變阻器接入電路中的電阻?！窘獯稹拷猓篈、電流表示數(shù)與燈泡L兩端電壓U的關(guān)系為一曲線，且電壓增大相同時，電流增大越來越小，燈泡的電阻隨溫度升高而變大，故A正確；B、燈泡正常發(fā)光時的電阻RL＝＝＝12Ω，故B正確；C、電流表測量電路電流。根據(jù)P＝UI可知燈泡正常發(fā)光時，通過電路的電流I＝IL＝＝＝0.5A，1min內(nèi)整個電路消耗的電能W＝UIt＝9V×0.5A×60s＝270J，故C錯誤；D、當燈泡的功率為1.6W時，根據(jù)P＝UI從圖中可看出，此時燈泡兩端的電壓為4V，電路中的電流為0.4A，滑動變阻器兩端的電壓為：UR＝U﹣U燈＝9V﹣4V＝5V，滑動變阻器接入電路中的電阻為：R＝＝＝12.5Ω，故D正確。故選：ABD。8．（2023?漳州模擬）如圖是電磁炮原理簡化圖。炮彈置于兩固定的平行導軌之間，導軌位于磁場中，開始時炮彈在導軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，此過程將電能轉(zhuǎn)化為炮彈的機械能（軌道的電阻和摩擦均不計），炮彈離開導軌后由于慣性仍繼續(xù)飛行。【答案】機械；慣性。【分析】（1）磁場對電流有力的作用，將電能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫慣性?！窘獯稹拷猓号趶椫糜趦晒潭ǖ钠叫袑к壷g，導軌位于磁場中，開始時炮彈在導軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，利用磁場對電流有力的作用，將電能轉(zhuǎn)化為炮彈的機械能；炮彈離開導軌后不再受到推力，由于具有慣性保持原來運動狀態(tài)繼續(xù)飛行。故答案為：機械；慣性。9．（2023?建昌縣模擬）小充同學看見他爸爸的手機鋰電池上面標明電壓為3.7V，容量為3000mA?h，則它充滿電后存儲的電能為39960J。在充電過程中，鋰電池是用電器（選填“電源”或“用電器”）。太陽能電池的主要材料之一是硅，它是一種半導體（選填“導體”“半導體”或“絕緣體”）?！敬鸢浮?9960；用電器；半導體?！痉治觥浚?）知道電池的容量，根據(jù)W＝UIt求出電流做的功即為儲存的電能；（2）在充電過程中，將電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存；（3）鍺、硅、砷化鎵等是由半導體材料，它具有單向?qū)щ娦?。利用半導體的特殊性能，可以做出方便人們生活的物品?！窘獯稹拷猓海?）充電電流所做的功即儲存的電能為：W＝UIt＝3.7V×3000×10﹣3A×3600s＝39960J；（2）在充電過程中，將電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存，消耗了電能，所以鋰電池是用電器；（3）常見半導體有：鍺、硅、砷化鎵等，即硅屬于半導體材料。故答案為：39960；用電器；半導體。10．（2023秋?重慶月考）如圖手機用的鋰電池標有“1500m?Ah”。若手機正常工作時的電流約100mA，則這種充滿電的鋰電池可供該手機連續(xù)使用15h；給手機充電時鋰電池相當于電路中的用電器（選填“電源”或“用電器”）。【答案】15；用電器?！痉治觥縨A是電流的單位，h是時間單位，根據(jù)電流的定義式可知mA?h表示的物理量，由電荷量公式的變形式求出這種充滿電的鋰離子電池可供手機連續(xù)使用的時間。手機電池充電時消耗電能，據(jù)此分析?！窘獯稹拷猓簃A為電流單位，h為時間單位，則由Q＝It可知，mA?h為電荷量的單位；由I＝可得，這種充滿電的鋰離子電池可供手機連續(xù)使用的時間：t＝＝＝15h。手機電池充電時消耗電能，轉(zhuǎn)化為化學能，相當于用電器。故答案為：15；用電器。11．（2023?天元區(qū)三模）如圖所示是某家庭電能表的起始數(shù)據(jù)，現(xiàn)僅讓家中標有“220V1000W”的空調(diào)正常工作，經(jīng)過12分鐘，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了240圈，此時電能表的示數(shù)應(yīng)為2021.8kW?h；則被黑色方框遮住的數(shù)值為1200。【答案】2021.8；1200?！痉治觥扛鶕?jù)W＝Pt求出空調(diào)單獨工作12min消耗的電能，進一步求出每消耗1kW?h的電能時電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)；電能表表盤上最后一位是小數(shù)，據(jù)此讀出電能表的示數(shù)；加上消耗的電能得出此時電能表的示數(shù)?！窘獯稹拷猓河蒔＝可得，空調(diào)單獨工作12min消耗的電能：W＝P′t＝1000×10﹣3kW×h＝0.2kW?h；電能表的示數(shù)為2021.6kW?h，此時電能表的示數(shù)為：2021.6kW?h+0.2kW?h＝2021.8kW?h；每消耗1kW?h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)：n＝×240r＝1200r；則被黑色方框遮住的數(shù)值為1200。故答案為：2021.8；1200。12．（2022秋?海陵區(qū)校級期末）在“探究影響電流做功多少的因素”活動中，同學們設(shè)計了如圖甲、乙兩個電路：（1）本實驗通過比較燈泡的亮度來反映相同時間電流做功的多少。（2）圖中所選用的燈泡L1和L2的規(guī)格應(yīng)不同。（3）應(yīng)該選擇圖乙所示的電路研究電流做功多少與電壓大小的關(guān)系；兩個小燈泡是串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的，這樣連接是為了控制電流相等。（4）小明發(fā)現(xiàn)，按圖甲電路實驗時L1比L2亮，同時觀察到A1示數(shù)比A2大，這說明相同時間內(nèi)L1（L1/L2）的電功大，由此可得出的結(jié)論是電壓和通電時間相等時，電流越大，電流做功越多。接著他將這兩個燈泡按圖乙連接好觀察到L2（L1/L2）更亮。（5）對于“電流做功的多少可能與通電時間有關(guān)”的猜想，小明是否必須通過實驗驗證？你的看法是不必（選填“不必”或“必須”），你的依據(jù)是對電路中的同一個燈泡，電壓和通過的電流相同，根據(jù)生活經(jīng)驗可知，通電時間越長，燈消耗的電能越多?！敬鸢浮浚?）燈泡的亮度；（2）不同；（3）乙；串聯(lián)；電流；（4）L1；電壓和通電時間相等時，電流越大，電流做功越多；L2；（5）不必；對電路中的同一個燈泡，電壓和通過的電流相同，根據(jù)生活經(jīng)驗可知，通電時間越長，燈消耗的電能越多。【分析】（1）電功的實質(zhì)是電流做功是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能，電流通過用電器時要對外做功，消耗了多少電能就產(chǎn)生了多少新的能量，實驗中相同時間電流做功的多少無法直接觀察，通過觀察燈泡亮度來判斷，為轉(zhuǎn)換法；（2）由電路圖可知，甲圖兩燈并聯(lián)、乙圖兩燈串聯(lián)，要探究電流做功與電壓的關(guān)系，應(yīng)控制電流相等而電壓不同、要探究電流做功與電流的關(guān)系，應(yīng)控制電壓相同而電流相同，要實現(xiàn)控制要求，應(yīng)使用不同規(guī)格的燈泡；（3）研究電流做功多少與電壓大小的關(guān)系，應(yīng)控制電流大小和通電時間相同，通過比較電壓的大小，得出電流做功與電壓大小的關(guān)系；（4）甲圖中電壓相同而電流不同，根據(jù)W＝UIt分析相同時間電流做功大的燈泡并得出結(jié)論；燈泡亮度由其實際功率決定，先比較兩燈電阻，再由P＝I2R比較兩燈亮度。（5）對同一個燈泡，通電時間越長，燈消耗的電能越多，即電流做的功越多?！窘獯稹拷猓海?）閉合開關(guān)小燈泡發(fā)光，這一過程電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，實驗中通過觀察燈泡的亮度來判斷相同時間電流做功的多少，利用了轉(zhuǎn)換法；（2）實驗中需要控制電流或電壓不同，因此圖中所選用的燈泡L1和L2的規(guī)格應(yīng)不同；（3）研究電流做功多少與電壓大小的關(guān)系，應(yīng)控制電流大小和通電時間相同，使兩燈兩端的電壓不同，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點可知應(yīng)使兩個小燈泡串聯(lián)，所以應(yīng)選乙電路；（4）甲圖中兩燈并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電壓特點可知U1＝U2，A1示數(shù)比A2大，即I1＞I2，根據(jù)W＝UIt可知W1＞W(wǎng)2；由此可得結(jié)論：電壓和通電時間相等時，電流越大，電流做功越多；電壓相等，由R＝可知R1＜R2，將這兩個燈泡按圖乙連接好電路，兩燈串聯(lián)通過燈泡的電流相等，由P＝I2R可知L2的實際功率較大，所以L2更亮；（5）對電路中的同一個燈泡，電壓和通過的電流相同，根據(jù)生活經(jīng)驗可知，通電時間越長，燈消耗的電能越多，即電流做的功越多，故對于“電流做功的多少可能與通電時間有關(guān)”的猜想，不必通過實驗驗證。故答案為：（1）燈泡的亮度；（2）不同；（3）乙；串聯(lián)；電流；（4）L1；電壓和通電時間相等時，電流越大，電流做功越多；L2；（5）不必；對電路中的同一個燈泡，電壓和通過的電流相同，根據(jù)生活經(jīng)驗可知，通電時間越長，燈消耗的電能越多。13．（2023?大連一模）如圖是某品牌無人機，整機質(zhì)量是2kg，具有一鍵起降和返航、空中懸停、高清拍攝、北斗定位等功能，其攝像機拍攝速度是11000幀/秒。交警某次利用該無人機進行高速公路通行情況監(jiān)測。無人機勻速豎直上升到30m高處，懸停10min監(jiān)測車流。懸停時，電動機的總功率是200W。試求無人機：（1）上升30m克服重力做了多少功？（g