电功电能模块-电功的测量和计算训练
一、单选题
1.下面是一些用物理学家名字命名的物理量单位，其中用来表示电功单位的是（ ）
A. 焦耳 B. 伏特 C. 欧姆 D. 安培
2.电业局为每一户居民安装了一个仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费．该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是（ ）
A. 电能表﹣kW•h B. 电压表﹣V C. 电流表﹣A D. 电表﹣度
3.把“6V 3W”、“6V 6W”的两个灯泡串联后分别接在6V，9V，18V的电源上，下面说法中不正确的是（ ）
A. 接在9V的电源上时，“6V 3W”的灯泡能正常发光
B. 接在6V的电源上时，“6V 6W”的灯泡的实际功率是额定功率的1/9
C. 接在18V的电源上时，“6V 3W”的灯泡比正常发光时亮，“6V 6W”的灯泡比正常发光时暗
D. 不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光
4.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
5.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
6.下列单位中，哪个不是电功单位（ ）
A. J B. V•A•s C. V•A D. kW•h
7.LED灯具有节能、环保的特点，“220V 8.5W”LED灯泡和“220V 60W“白炽灯泡正常发光的亮度相当，与白炽灯泡相比，LED灯泡可以节能约为（ ）
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A. 14.2% B. 16.5% C. 83.5% D. 85.8%
8.下列单位中不是电能单位的是（ ）
A. J B. 度 C. kW D. kW•h
9.（2017•北京）小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图．则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A. 在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高
B. 在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C. 正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D. 在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
10.两根导线的电阻之比是3∶4，通过的电流之比为4∶3，在相同时间内，电流通过两根导线所做的功之比是（ ）
A. 16∶9 B. 9∶16 C. 1∶1 D. 4∶3
二、填空题
11.电能表是用来测________的仪表，如图是小军家月初和月末电能表的示数，则他家本月用电________ kW•h．
12.小明家电能表如图，4月底电能表读数为2708.7 kW·h，5月底电能表读数如图所示，那么5月份他家消耗了________kW·h的电能.如果他只让某电水壶工作，发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转，
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则该电水壶的实际功率为________W.
13.用电器工作的过程，实际上是________ 能转化为________ 能的过程；转动的电风扇把大部分电能转化为________ 能，把少部分电能转化为________ 能．
14.如图所示，电度表的示数为________ kW·h。
15.如图所示的仪表示数为________，此仪表是测量________的仪表．
16.小琳观察到家中电能表的表盘如图所示,此时示数为________kW·h。若她家中用电器工作一段时间后电能表的转盘转过250转,则这些用电器在这段时间内消耗的电能为________ kW·h。
17.单位换算：2kW•h=________ J．
三、解答题
18.小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构（如图甲）、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌（如图丙），电路原理图可等效成图乙．下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态．请你
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帮小明解决下列问题：
工作时间（min）
0～1
1～5
5～6
6～10
工作状态
粉碎打浆
加热
粉碎打浆
加热
（1）豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？
（3）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000r/kW•h”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）
四、实验探究题
19.小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏．
（1）按电路图连接成实物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是________ ；
（2）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向________ （填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏；
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（3）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是________ 瓦．该图象不是直线，主要原因是．________
五、综合题
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20.下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝.
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50 Hz
求：
（1）电烤箱在高温挡正常工作1min所消耗的电能；
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率.
21.电子式电能表已开始走进千家万户，如图所示为小明家装的电子式电能表的表盘（局部）．
（1）小明同学家的电能表上月末抄表时的示数如图所示，若本月应交电费45元，且电价为0.5元/度，请在图中空格内填入本月末抄表时的示数．
（2）表盘上“3200imp/kW•h”是电子式电能表的一个重要参数“脉冲输出”的单位，其数值表示用电1kW•h表盘上耗电指示灯闪烁的次数．若某用电器单独接在该电能表上，用电器正常工作5min，指示灯闪烁了160次，该用电器的额定功率是多少W？
（3）小明家室内已经安装了60W的电灯4盏，90W的电视机1台，120W的音响1台，这些用电器同时工作时，能否再让功率为1kW的电饭煲也正常工作？
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答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解：A、焦耳是功和能量的单位，当然也是电功的单位，符合题意；
B、伏特是电压的单位，不符合题意；
C、欧姆是电阻的单位，不符合题意；
D、安培是电流的单位，不符合题意。
故选A。
【分析】首先对选项中的单位进行分析，明确对应的物理量，然后确定符合题意的选项。
2.【答案】A
【解析】【解答】解：电能表（俗称电度表）是用来测用户消耗电能多少的仪表，国际单位是千瓦时（kW•h），俗称“度”；
电流表是测量电路中电流大小的仪表，国际单位是安培（A）；
电压表是测量电路两端电压大小的仪表，国际单位是伏特（V）；A符合题意，BCD不符合题意．
故答案为：A．
【分析】电能表是用来测用户消耗电能多少的仪表，国际单位是千瓦时（kW•h），“度”不是国际单位制中电能的单位 .
3.【答案】C
【解析】【解答】解：R==12Ω，I==0.5A；R′==6Ω，I′==1A；
A、当两灯泡串联接在9V的电源上时，电路中的电流为IA==0.5A，与“6V 3W”灯泡的额定电流相等，因此该灯泡正常发光，故A选项正确；
B、当两灯泡串联接在9V的电源上时，电路中的电流为IB=， “6V 6W”的灯泡的实际功率PB=×6Ω=W，是“6V 6W”的灯泡额定功率的，故B选项正确；
C、当两灯泡串联接在18V的电源上时，电流中的电流为IC==1A，大于“6V 3W”灯泡的额定电流，等于“6V 6W”灯泡额定电流，因此“6V 6W”的灯泡正常发光，故C选项错误；
D、因为两个灯泡的额定电流不相等，因此不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光，故D选项正确。
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故选C．
【分析】已知两灯的额定电压和额定功率可求两灯的电阻，还知道两灯串联，所以电流相等．再根据选项所给条件逐一解决。
4.【答案】A
【解析】【解答】解：A、并联电路电压相等，两用电器并联，则用电器两端电压U相等，
∵W=UIt，U、t相等，W甲＞W乙，
∴由I=可知，I甲＞I乙，故A正确；
B、两用电器并联，则用电器两端电压相等，故B错误；
C、∵I=， U相同，I甲＞I乙， ∴由R=可知，R甲＜R乙，故C错误；
D、电流通过甲所做的功比乙的大，甲消耗的电能比乙的多，故D错误。
故选A。
【分析】已知两用电器并联，用电器两端的电压相等，还知道通电时间相等，根据公式W=UIt可比较通过的电流的大小；由欧姆定律可以比较用电器电阻大小。
5.【答案】D
【解析】【解答】解：电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器的额定功率均为60W，正常工作时的功率和额定功率相等，
由P= 的变形式W=Pt可知，相同时间内三者电流做功一样多，故ABC错误、D正确．
故选D．
【分析】电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器的额定功率相等，正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt可知相同时间内电流做功的关系．
6.【答案】C
【解析】【解答】解：A、焦耳（J）是电功的国际单位，不合题意；
B、由公式W=UIt可知，V•A•s也是电功的单位，不合题意；
C、由公式P=UI可知，V•A是电功率的单位，符合题意；
D、千瓦时（kW•h）是电功的常用单位，不合题意．
故选C
【分析】根据对电功单位的掌握，结合电功的不同计算公式分析答题．
7.【答案】D
【解析】【解答】解：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×t
∴LED灯可以节约≈85.8%．
故选D．．
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【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．
8.【答案】C
【解析】【解答】解：在国际单位制中，电能（电功）的单位是焦耳（J），生活中还有度、千瓦时（kW•h），1kW•h=3.6×106J；
千瓦（kW）是功率的单位．
故选C．
【分析】在国际单位制中，功率的单位是瓦特（W），生活中还有kW；电能（电功）的国际单位是焦耳（J），生活中还有度、千瓦时（kW•h）．
9.【答案】C
【解析】【解答】解： AB、这三个用电器正常工作时的电压等于额定电压，由于电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同，
所以这三个用电器正常工作时的电压一样大，故AB错误；
C、由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是：电烤箱、电饭锅、电视机；
而单价是一定的，所以它们消耗电能的关系为：W电烤箱＞W电饭锅＞W电视机，
根据P= 可知，这三个用电器的电功率：
P电烤箱＞P电饭锅＞P电视机，
由P=UI得，通过这三个用电器的电流：
I电烤箱＞I电饭锅＞I电视机，故C正确；
D、虽然P电烤箱＞P电饭锅，由于不知道一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间，
所以，根据W=Pt无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能，所以无法比较电费的多少，故D错误．
故选：C．
【分析】（1）根据用电器正常工作时的电压与额定电压相等即可判断；（2）从柱状图可知这三个用电器正常工作1小时的电费，进而知道消耗的电能，再根据P= 和P=UI判断通过这三个用电器的电流；（3）利用W=Pt判断这三个用电器消耗的电能，进而比较用电费用即可．
10.【答案】D
【解析】【分析】本题主要考查学生对于电功计算公式的掌握能力，针对题干条件，只要选择出合适的公式，这道题就迎刃而解．
【解答】由W=I2Rt可得，则；
故选D．
二、填空题
11.【答案】电功；197.6
【解析】【解答】解：电能表是用来测量电功的仪表；小军家这个月用电量：W=1160.2kW•h﹣962.6kW•h=197.6kW•h．
故答案为：电功；197.6．
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【分析】电能表是用来记录用电器消耗电能的仪表；每月的用电量等于月末电能表示数与月初示数之差．
12.【答案】110；1200
【解析】【解答】解：月底电能表示数W2=2818.7kW•h，小明家本月用电：W=W2-W1=2818.7kW•h-2708.7kW•h=110kW•h=110度；
电能表转盘转动600r，电路消耗的电能为：W'=600×1/3000kW•h=0.2kW•h，
该电水壶消耗的实际功率：P=W/t=0.2kW•h/10/60h=1.2kW=1200W.
故答案为：110；1200．
【分析】（1）小明家本月用电的计算方法：月末的减去月初的示数，电能表的读数时注意最后一位是小数，单位kW•h；
（2）3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，或者表示电能表每转1r，电路中消耗kW•h的电能．
13.【答案】电；其他形式 ；机械；内
【解析】【解答】解：用电器工作时，是通过能量的转化实现的，实际上是电能的转化为其他形式能的过程；电风扇通过电流做功将大部分电能转化为机械能，把少部分电能转化为内能．
故答案为：电；其他形式；机械；内能．
【分析】用电器做功的过程实质上是把电能转化其他形式的能的过程，不同的用电器转化的能的形式不同．
14.【答案】6352.6
【解析】【解答】本题首先要清楚电能表的读数方法：①最后一位是小数，②单位kW•h．由图可知，电能表的读数为6352.6kW•h．故答案为：6352.6。本题考查了电能表的读数方法，关键是知道电能表的最后一位是小数和单位。
【分析】电度表的读数。
15.【答案】302.1kW•h；电能
【解析】【解答】解：电能表是测量用电器消耗电能的仪表；从电能表上可以看出电能表的示数为302.1kW⋅h.
故答案为：302.1kW•h；电能．【分析】电能表是测量电路一段时间内消耗电能的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h．
16.【答案】931.6；0.1
【解析】【解答】解：电能表是测量电功的仪表。由图可知，表盘上的数字最后一位是小数，单位为，所以示数为931.6 ；
电能表铭牌“2500r/ ”表示电路中每消耗1 的电能，电能表的转盘转2500转，若电能表的转盘转过250转，则这些用电器消耗的电能为：
。
故答案为：931.6；0.1.
【分析】2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，据此求出转盘转250r电路中消耗的电能.
17.【答案】7.2×106
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【解析】【解答】解：2kW•h=1kW×2h=103W×7200s=7.2×106J．
故答案为：7.2×106．
【分析】在国际单位制中，电能的主单位是J，常用单位是kW•h，1kW•h等于功率为1kW的用电器1h消耗的电能．
三、解答题
18.【答案】解：（1）电热丝电阻R===80Ω
（2）由图象可知，豆浆机正常工作一次电动机工作时间t1=2min，电热管工作时间t2=8min，
豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功：
W=P1t1+P2t2=100W×2×60s+605W×8×60s=3.024×105J．
（3）豆浆机3min内消耗的电能
W实=kW•h×50=kW•h=9×104J，
豆浆机实际功率：P实= ==500W，
电路实际电压：U实= ==200V．
答：（1）豆浆机正常工作电热丝电阻是80Ω；
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功3.024×105J．
（3）他家电路的实际电压是200V．
【解析】【分析】（1）从表中可以看出豆浆机正常工作时的最大功率，根据公式R=可求电热丝电阻．
（2）已知电动机的功率和加热的功率，从表格中可以看出各自的各自时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能．
（3）已知电能表每消耗1kw•h的电能转盘就转动2000r，可求转50转消耗的电能，已知工作时间，根据公式W=Pt可求豆浆机的实际功率，利用公式R=求出此时电路的实际电压．
四、实验探究题
19.【答案】（1）小灯泡断路
（2）B
（3）0.5；灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】【解答】解：（1）闭合开关，发现电压表指针有明显的偏转，此时的故障有两种可能：①被测部分电路断路；②其它部分电路短路．如果是其它部分短路，小灯泡会亮、电流表指针会动，故不符合要求．因此可以断定电路故障为：小灯泡（被测部分）断路．
故答案为：小灯泡断路．
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（2）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动．
故答案为：B．
（3）由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明小灯泡的电阻不是定值，并且灯丝的电阻随电压的增大而升高，即灯丝的电阻随温度的升高而增大．
故答案为：0.5；灯丝电阻随温度升高而增大．
【分析】（1）用电压表检测电路故障时，当电压表的示数为零时，故障有：①被测部分电路短路；②其它部分电路断路．
当电压表有示数，且接近电源电压时，故障是：①被测部分电路断路；②其它部分电路短路．
（2）由串联电路的电压特点﹣﹣电压和电阻成正比，来分析滑动变阻器的滑片移动情况．
（3）从图象上找到额定电压对应的点，读出对应的电流，利用P=UI计算额定功率．
该图象不是直线，即电压和电流的比值不是定值，说明小灯泡发光的过程中，影响电阻大小的因素是存在的．
五、综合题
20.【答案】（1）解：电烤箱在高温挡正常工作时，P高温 =1100W，电烤箱在高温挡正常工作时1min所消耗的电能：W=P高温 t=1100W×1×60s=6.6×105 J
（2）解：当两个开关均闭合时，只有电阻丝R1工作，电阻较小，功率较大，所以处于高温档位，由P=UI=U2/R得：R1 =U2/P高温=（220V）2/1100W=44Ω
（3）解：开关S1闭合S2断开时，两电阻串联，电烤箱在低温挡正常工作，故电烤箱在低温挡正常工作时的电流：据P=UI可知，I=P/U=P低/U=440W/220V=2A
电阻R1 消耗的电功率：P1 =I1 2 R1 =（2A）2×44Ω=176W
【解析】【分析】（1）知道P高温 =1100W，可电烤箱在高温挡正常工作1min所消耗的电能；
（2）当两个开关均闭合时，只有电阻丝R1工作，电阻较小，功率较大，所以处于高温档位，求出此时的电阻；
（3）开关S1闭合S2断开时，两电阻串联，电烤箱在低温挡正常工作.
21.【答案】（1）月消耗的电能为：W==90kW•h，
则月初抄表示数=7624.1kW•h+90kW•h=7714.1kW•h；
（2）3200imp/（kW•h）可知电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次．
当指示灯闪烁160次时，消耗的电能为：W==0.05kW•h．
用电器的额定功率：P===0.6kW=600W；
（3）电路允许同时使用的最大功率P=UI=220V×10A=2200W．
用电器同时工作的总功率P′=60W×4+90W+120W+1000W=1450W＜2200W，
故能同时使用．
【解析】【分析】（1）已知本月应交电费和电价，可以知道本月消耗的电能，利用本月消耗的电能等于月末抄表示数减去月初抄表示数求得．
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（2）3200imp/（kW•h）的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，据此可求指示灯闪烁160次消耗的电能．
（3）根据公式P=UI先计算电路允许同时使用的最大功率，再计算出这些用电器同时工作时的总功率，二者进行比较．
如果允许的最大功率大于同时工作的总功率，则可以；否则不能．
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