第1节 电能 电功
知能演练提升
能力提升
1.电动机是一种高效率、低污染的动力设备,广泛地应用在各种家用电器中。下列家用电器中应用了电动机的是( )
A.洗衣机 B.电饭锅
C.电热水壶 D.电热毯
2.下列生活实例不属于节约用电的是( )
A.电视机不用时切断电源
B.离开教室随手关灯
C.夏天用空调时把温度调得很低
D.尽量少开启电冰箱门
3.一台电风扇和一个电熨斗,如果使用时电流做功相同,则电能转化为内能( )
A.一样多 B.电风扇较多
C.电熨斗较多 D.无法比较
4.下列说法错误的是( )
A.我们常说消耗了多少电能,其意思就是说电流做了多少功
B.电能通过灯泡后灯泡发光,这个过程中电流做了功
C.电能和电功的单位相同,都是焦
D.电能表上的读数显示了这个月用户的用电量
5.小明家用的是IC卡电能表,他到供电公司买电,对售电人员说:“我买100度电。”接过发票一看,上面打印着“购电数量100 kW·h”。那么,度和kW·h的关系是( )
A.1度=1 kW·h B.1度=3.6×106 J
C.1度=3.6×106 kW·h D.1度=1 kW
6.(2017·四川眉山中考)某品牌手机充电宝,上面标有电压为5 V,容量为12 000 mA·h,它充满电后,可以储存的电能是 J。在充电过程中,将电能转化为 能储存。
7.手机、数码相机等常用充电电池作为电源,下图是某手机电池铭牌,观察可知该电池的电压是 V。它充足电后所储存的电能是 J。
8.BCD-195 K型电冰箱铭牌上有“输入电压220 V,耗电量0.7 kW·h/24 h,输入总功率120 W”等数据。其中“耗电量0.7 kW·h/24 h”这个数据的含义是:该冰箱正常使用24 h消耗的电能是 kW·h,合 J。使用该电冰箱,一个月消耗电能 kW·h。如果电费为0.65元每千瓦时,则该电冰箱一个月的电费为 元。
9.右图是一顶太阳能风扇凉帽,凉帽的顶部装有一个太阳能电池板,帽檐装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下,将 能转化为电能,驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1.2 V,电流为50 mA,若电风扇正常工作了1 h,电流做功为 J。
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10.某同学家的电能表,月初的数字为,月末的数字为,那么该同学家一个月用电多少千瓦时?等于多少焦?若每千瓦时电的电价为0.50元,那么他家一个月要交多少电费?
★11.
如图所示,电阻R1=10 Ω。若断开S2、闭合S1,电流表的示数I1=0.30 A;若闭合S1、S2,电流表的示数I2=0.50 A。求:
(1)电源两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电流通过电阻R2在2 min内所做的电功。
探究创新
★12.我们的生活已经离不开电能,那么我们每天所消耗的电能是哪里来的呢?我们所消耗的电能是由其他形式的能转化而来的,比如说,火力发电是将化学能转化为电能,太阳能电池是将太阳能转化为电能。下图所示是水力发电的示意图,据图回答下列问题:
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(1)从能量转化的角度说明水电站的工作原理。
(2)建设水电站选址时,从能量利用角度来看,你将选择图甲所示的A址还是选图乙所示的B址?并说明理由。
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知能演练·提升
1.A 电饭锅、电热水壶、电热毯等都是将电能转化为内能;而洗衣机工作时要转动,将电能主要转化为机械能,其中的主要部件是电动机。
2.C 电视机不用时切断电源,减少待机耗电;离开教室随手关灯,可减少用电时间;尽量少开启电冰箱门,可减少电冰箱的工作时间。选项A、B、D都能节约用电,夏天空调调得很低,会延长空调的工作时间,耗电增多。
3.C 电风扇的电能主要转化为机械能,少量电能转化为内能;电熨斗的电能主要转化为内能。因此在做功一样的情况下,电熨斗转化的内能更多。
4.D 电能转化为其他形式的能的过程也就是电流做功过程,消耗了多少电能,就有多少电能转化为其他形式的能。电能表上的读数是电能表自使用以来用电器消耗的电能之和。一个月消耗的电能等于月末读数减去月初读数。
5.A 电能的常用单位为kW·h,俗称“度”。换算关系1 kW·h=1度。
6.解析 该充电宝一次充满电后储存的电能W=UIt=5 V×12 000×10-3 A×3 600 s=2.16×105 J;充电和放电是相反的过程,充电时是把电能转化为化学能,放电时是把化学能转化为电能。
答案 2.16×105 化学
7.解析 锂电池充足电后储存的电能多少等于这些电能做的功,即W=UIt=3.7 V×750×10-3 A×3 600 s=9 990 J。
答案 3.7 9 990
8.解析 每天消耗的电能W1=0.7×3.6×106 J=2.52×106 J;每月消耗的电能W2=0.7 kW·h×30=21 kW·h;每月的电费为(0.65×21)元=13.65元。
答案 0.7 2.52×106 21 13.65
9.解析 帽子顶部的太阳能电池板在太阳光的照射下将太阳能转化为电能。电流做功W=UIt=1.2 V×0.05 A×3 600 s=216 J。
答案 太阳 216
10.解析 用多少千瓦时电,只需用月末的数字减去月初的数字,消耗多少焦电能可根据1 kW·h=3.6×106 J 来换算,电费=用电量×每千瓦时电价。该同学家1个月用电W=W2-W1=5 303.2 kW·h-5 213.4 kW·h=89.8 kW·h,89.8 kW·h=89.8×3.6×106 J=3.232 8×108 J,电费为89.8×0.50元=44.90元。
答案 89.8 kW·h 3.232 8×108 J 44.90元
11.解析 从题图中可看出,只闭合S1时,电阻R1接入电路,根据欧姆定律可求电压值,即电源电压为 3 V;当再闭合开关S2后,两电阻并联,通过电阻R1的电流不变,干路中增大的电流为通过R2的电流,由欧姆定律可求R2的值;由公式W=UIt,可求电流通过电阻R2在2 min内所做的功。(1)由欧姆定律得U=I1R1=0.30 A×10 Ω=3 V;(2)通过电阻R2的电流I=I2-I1=0.50 A-0.30 A=0.20 A,由欧姆定律公式变形得R2==15 Ω;(3)由电功公式得W=UIt=3 V×0.20 A×120 s=72 J。
答案 (1)3 V (2)15 Ω (3)72 J
12.解析 水力发电是利用水的机械能转化为电能,在上游建坝,提高水位,增加水的势能,然后让水从高处冲下,水的机械能转化为水轮机的动能,水轮机带动发电机发电,使水的机械能转化为电能。从题图中来看,题图乙中B的位置更低一些,水流下来,会有更多的势能转化为动能,带动水轮机发电,可以转化为更多的电能,所以,选题图乙中的B址更好一些。
答案 (1)水从高处流下,水的机械能转化为水轮机的动能,带动发电机发电,从而使水的机械能转化为电能。(2)选题图乙中的B址。因为水库中的水流到B处时的动能大,转化成的电能多。
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