《11.1 电功和电能》同步练习
一、单选题
1．物理与生活密切相关，晓彤在家洗澡时接触和应用了不少物理知识，其中说法错误的是（ ）
A．电热水器是将电能转化为内能的电器
B．热水淋在身上感到暖和，这是通过热传递的方式改变内能
C．洗澡水的温度越高，洗澡水含有的热量越多
D．使用沐浴液时室内充满了香味，说明分子在不停地运动
2．北京时间2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功，11月30日7时33分，入驻“天宫”实现太空“胜利会师”，下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空是将动能转化为重力势能
B．进入天宫后宇航员不受地球的引力
C．空间站的太阳能电池板将太阳能转化为化学能
D．天宫中的水内部不存在压强
3．晓亮同学观察到他家电能表上标有“600 r/(kW·h)”的字样，他用秒表记录了10 min内电能表的转盘转过了120 r，他家用电器在这段时间共消耗的电能是( )
A．0.2 J B．7.2×105 J C．0.5 J D．7.2×106 J
4．美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中内部装置能够发电并将产生的电能储存在蓄电池中用来点亮LED等该过程中的能量转化形式是（ ）
A．电能→动能→光能→电能→化学能 B．电能→动能→化学能→电能→光能
C．动能→电能→光能→电能→化学能 D．动能→电能→化学能→电能→光能
5．如图所示的电器中，能将电能转化为动能的是
①灯泡 ②电风扇 ③电车 ④电饭煲
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
6．现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A．两灯泡接入电路后，乙灯一定更亮
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，电路中最大电功率为9W
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
7．如图所示，常见的家用电器，工作时主要将电能转化为机械能的是（ ）
A． B． C． D．
8．下列不属于电器的是
A． 节能灯 B． 电熨斗
C． 电热水壶 D． 电池
二、多选题
9．如图分别是小明家上月初和月末的电能表表盘．下列说法中正确的是
A．小明家干路中的电流不得超过20A
B．小明家上月消耗的电能为91.1kW
C．如果电价为0.5元/度，则小明家上月应交电费是59元
D．某段时间内，指示灯闪烁32次，则电路中消耗了7200J 的电能
10．如图所示是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是（ ）
A．电阻R的电阻值是20Ω
B．当通过L的电流是0.2A的时候，其消耗的电功是0.2J
C．仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路里的电流是0.4A
D．仅把L、R串联在电路中，当电流是0.2A时，它们两端总电压是4V
三、填空题
11．如图所示，电能表的示数是 kW h．
12．图中的电能表的示数为 kW·h。
13．小林家1月底电能表读数为821.6kW h，2月底电能表读数如图所示，那么2月份他家消耗了 kW h的电能；若一度电的电费按0.5元计，则小林家这个月的电费是 元．
14．小明家的电能表月初的示数为，月末示数如图所示，他家这个月消耗电能 。该电能表允许通过的最大电流不超过 A。
15．某导体两端电压为3伏，10秒内通过其横截面的电荷量为2库，通过该导体的电流为 安，这段时间内电流做功为 焦。若减小该导体两端电压，它的电阻将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
16．如图所示是一种家用蒸汽挂烫机，接通电源后水槽中的水被加热，此过程将电能转化为 能。挂烫机工作中形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出，熨烫衣物时主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式使衣物的温度升高，内能增加，实现快速除去服装上的褶皱。
四、作图题
17．物理是一门与我们生活密切相关的科学，请将下面生活中的各种现象与其主要的物理学原理对应用线连起来。
足球射门 热
电风扇通电后能够工作 光
雨后的彩虹 力
用燃气灶把水烧开 电
五、实验题
18．探究电流做功和焦耳定律：
根据下列两个实验，回答相关问题.
电流做功
电流做功的过程是把电能转化为 的过程.一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出.小明同学为了“探究影响电流做功的因素”，设计了如图所示的实验，通过此实验可以较形象地比较出电流做功的多少.该实验是通过观察 比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为 能；将滑动变阻器的滑片向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被吊起的高度也变大了，这说明 .
焦耳定律
小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端.在实验过程中，通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系；图乙所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系.综合分析图甲、乙两装置的实验现象，可以得出的结论是 .
19．用电器消耗电能的多少可以通过电能表来测量，电流对用电器做功的多少如何来反映？影响电流做功的因素有哪些？聪明的张华想出了一个探究的方法．图所示是他找的实验器材，请你帮助他完成此实验．
(1)根据实验器材帮张华连接电路 ．
(2)此实验中，当电流做功时，电能转化为 能．在一定时间内电流做功越多，重物被拉起的越 ．
(3)如果他在实验中获得如下数据，你能得出的结论是 ．
(4)张华在探究过程中运用了 的方法．
六、综合题
20．如图是苹果自动筛选装置。原理是：传送带上苹果经过压力检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当质量小于一定值的苹果经过压力监测点，使两端电压小于5V时，机械装置启动，将质量不达标的苹果推出传送带，实现自动筛选。已知电源电压恒为15V，，压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系如表所示；
压力 0 1 2 3 4 5
阻值 120 80 60 45 40 38
（1）当检测点上没有苹果时，1min内整个电路消耗的总功是多少J？ ；
（2）该筛选装置可将重为多少牛以下的苹果推出传送带？ ；
（3）为了使该装置能够满足对不同质量标准的苹果进行筛选的要求，小红设计了A、B两种方案，用以提高苹果质量筛选的标准，你认为可行的是 （选填“A”或“B”或“都可以”）
A．改变机械装置启动的电压，使其变大
B．保持机械装置启动的电压不变，将其换成阻值更小的定值电阻
参考答案：
1．C
【详解】A． 电热器在工作时，消耗电能，产生热能，是把电能转化为热能的过程，故A正确，不符合题意；
B． 热水的温度高于人体的温度，当热水淋在身上时，热水与皮肤之间发生了热传递，所以身上感到暖和，故B正确，不符合题意；
C． 热量是指热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，不能用“含有”“具有”等词来修饰，故C错误，符合题意；
D．使用沐浴液时室内充满了香味，是因为香味分子在不停地运动，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】A．火箭升空时，质量可以认为不变，但速度和高度均增大，是内能转化为机械能，不是将动能转化为重力势能，故A错误；
B．物体的重力是由于地球的吸引而产生的，进入天宫后宇航员仍受地球的引力，只是引力非常小，处于“微重力”状态，故B错误；
C．根据能量转化可知，空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误；
D．由于太空中处于“失重“状态，所以天宫中的水内部不存在压强，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】10 min内电能表的转盘转过了120 r，
消耗的电能是：．
故选B．
点睛：重点是根据电能表的相关参数计算电功，考题中经常出现，关键是理解600r/(kW h)物理意义．
4．D
【详解】球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，将动能转化为电能；蓄电池充电过程中再将电能转化为化学能储存在蓄电池中；对外供电时，蓄电池将化学能转化为电能，再通过LED灯发光，将电能转化为光能；故其整个过程的能量转化形式是：动能→电能→化学能→电能→光能，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．B
【详解】A、灯泡将电能转化为内能和光能；
B、电风扇将电能转化为机械能；
C、电车工作时，电能转化为电动机的机械能，车辆运动属于动能；
D、电饭煲将电能转化为内能．
故B正确．
6．C
【详解】A．“6V 3W”和“12V 6W”分别表示甲、乙两灯的额定电压和额定功率，当两灯都正常工作时，因为乙灯的额定功率大，所以乙灯亮，但两灯是否正常工作未知，无法判断哪盏灯的实际功率大，所以无法判断哪个灯更亮，故A错误；
B．由于两灯的实际功率未知，而电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过两灯做功的快慢无法确定，故B错误；
C．由可得，甲灯的电阻为
甲灯的电流为
乙灯的电阻为
乙灯的电流为
由串联电路的电流特点知，两只灯泡串联工作时，通过的电流相等，所以电路中的最大电流为
电路中最大电功率为
故C正确；
D．甲的额定电压小于乙，由并联电路的电压规律知，甲和乙灯并联时，电源电压最大为
通过乙灯的电流为
干路中允许通过的最大电流为
故D错误。
故选C。
7．D
【详解】AB．电饭锅、电熨斗都把电能转化成内能，故AB不符合题意；
C．电视机主要是电能转化为声能和光能，故C不符合题意；
D．电风扇工作时转动，主要是电能转化成机械能，故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】图ABC都是用电器，用电器工作时，消耗电能，获得其它形式的能；
电源是将其它形式的能转化为电能的装置，为电路中的用电器提供电能，D图中电池是电源．
故选D．
9．ABD
【详解】A. 因为电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故A正确；B. 小明家上月消耗的电能为：5637.8kW h 5546.7kW h＝91.1kW h，故B错误；C. 则小明家上月应交电费 91.1kW D. 指示灯闪烁32次消耗的电能：W＝kW h＝0.02kW h＝0.02×3.6×106J＝7.2×104J＝72000J．
10．AC
【详解】A．R为定值电阻，电阻R的电阻值为
故A正确；
B．由图知，当通过L的电流为0.2A，对应的电压大小为4V，根据W=UIt知，由于做功时间未知，所以不能求出其消耗的电功，故B错误；
C．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为2V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯L的电压都为2V，由图知，通过R和灯L的电流分别为0.1A和0.3A，由并联电路电流的规律，电路干路里的电流为
I=0.1A+0.3A=0.4A
故C正确；
D．把L、R串联在电路中，两电阻串联，电路各处的电流相等，由图知，当电路的电流为0.2A时，灯两端的电压为1V，R两端的电压为4V，由串联电路电压的规律，电路的电压为
U=1V+4V=5V
即它们两端总电压是5V，故D错误。
故选AC。
11．1612.5
【详解】由图可知，电能表显示的数字为16125，最后一位是小数，单位为kW h，则示数为1612.5kW h．
12．632.7
【详解】电能表的读数方法：最后一位是小数，单位是kW·h，则电能表的示数为632.7 kW·h。
13． 110 55
【详解】试题分析：1月底电能表的读数是821.6kW h，
所以2月份消耗的电能为：
W=931.6kW h﹣621.6kW h=110kW h；
需要交纳的电费：
110kW h×0.50元/kW h=55元．
14． 200 20
【详解】[1]电能表的单位是kW·h，根据图得，他家本月消耗的电能为
[2]10(20)A：表示电能表的标定电流是10A，电能表的额定最大电流是20A。
15． 0.2 6 不变
【详解】[1]某段导体中的电流为单位时间内通过导体横截面的电荷量，通过该导体的电流
[2]这段时间内，电流做的功
[3]导体的电阻为导体的根本属性，不因电压、电流等因素的变化而变化，故减小该导体两端电压时，它的电阻将不变。
16． 内 热传递
【详解】[1]家用蒸汽挂烫机，接通电源后水槽中的水被加热，消耗电能，得到内能，此过程将电能转化为内能。
[2]熨烫衣物时水蒸气的内能转移到衣服上，主要是通过热传递方式使衣物的温度升高，内能增加，实现快速除去服装上的褶皱。
17．
【详解】足球射门时，是力改变了足球的运动方向，使其射向球门，属于力学原理；电风扇通电后能够工作，是电风扇消耗电能，转化为机械能，属于电学原理；雨后彩虹是光的色散，属于光学原理；用煤气灶把水烧开，是水吸收燃料放出的热量，温度升高，达到沸点而沸腾，属于热学原理。连线如下：
18． 其他形式能 钩码被提升的高度 机械 相同时间内电流和电压越大，电流做功越多 液面高度差 电阻 电流 电流通过导体产生的热量与电阻和电流都有关
【详解】[1]电流做功的过程实质上是将电能转化其他形式的能的过程；
[2]图示的实验是通过观察物体被提升的高度来比较电流在不同情况下做功多少的；
[3][4]由可知，当时间相同时，电压越大，通过的电流越大，物体被吊起的高度也越大，说明电能转化为物体的机械能越大，即电流做功越多；
[5]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据气体液体受热膨胀可以通过液面高度差的变化来反映产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；
[6]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法可知，这是探究电流产生热量跟电阻的关系；
[7]图乙装置中两个的电阻并联后再与一个的电阻串联，左端电阻的电流等于右端两个电阻的电流之和，烧瓶内的电阻值都是，阻值相等，通电时间相等，电流不同，根据控制变量法可知，这是探究电流产生热量跟电流的关系；
[8]综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是：电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关．
19． 机械 高 电流越大，电压越大，通电时间越长，电流做功就越多 控制变量
【详解】（1）为了探究影响电流做功的因素有哪些？应将电动机连接在电路中，用电流表测通过电动机的电流，电压表测电动机两端的电压，并联在电动机两端，连接电路如下：
（2）此实验中，当电流做功时，电能转化为机械能．电流做功的多少可以通过重物提升的高度来体现，在一定时间内电流做功越多，重物被拉起的越高．
（3）由实验数据可知：电压越大，电流越大， 通电时间越长，电流做的功越多．
（4）本实验探究影响电流做功的因素有哪些？电流所做的功可能与电流的大小、电压的大小、通电时间有关，因此实验运用了控制变量法．
20． 90J 2N 都可以
【详解】（1）[1]由表中数据可知当检测点上没有苹果时，压敏电阻的阻值为120Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得，此时通过电路的电流
内整个电路消耗的总功
（2）[2]当R0两端电压
时，由欧姆定律可得此时电路中的电流
串联电路中总电压等于各分电压之和，则R两端的电压
此时压敏电阻的阻值
由表格数据可知，此时压敏电阻受到的压力为2N，该筛选装置可将重为2N以下的苹果推出传送带。
（3）[3]不同质量标准的苹果对压敏电阻的压力不同，压敏电阻的阻值不同，提高苹果质量筛选的标准后压敏电阻的阻值变小，根据串联分压原理可知压敏电阻两端的电压变小，根据串联电路电压规律可知，机械装置启动时R0两端的电压应变大；或保持机械装置启动的电压不变，将R0换成阻值更小的定值电阻，故AB都符合题意。
故选都可以。
