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人教版九年级全册第1节 电能 电功综合训练题
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这是一份人教版九年级全册第1节 电能 电功综合训练题，共17页。试卷主要包含了1 电能 电功》同步练习，关于电功，下列说法中正确的是，2J等内容，欢迎下载使用。
人教版物理九年级全册《18.1 电能 电功》同步练习
一 、单选题（本大题共7小题，共21分）
1.（3分）一台“220V60W”的电扇，一只“220V60W”的电动机，一只“220V60W”的电热器，将它们同时接在220V的电压下，在相同的时间内，它们消耗电能()
A. 电扇最多 B. 电动机最多 C. 电热器最多 D. 都一样多
2.（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.1A；再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A。那么闭合S、S1后，在相同的时间内，电流通过电阻R1、R2所做电功之比为( )
A. 1：5 B. 5：1 C. 1：4 D. 4：1
3.（3分）关于电功，下列说法中正确的是( )
A. 电流做功的过程是其他形式的能转化为电能的过程
B. 电功表示电流做功的快慢
C. 电功的单位和电功率的单位分别是焦耳和千瓦时
D. 用电能表能够测量电流做功的多少
4.（3分）如图所示分别是小丽家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中不正确的是( )
A. 小丽家家庭电路中的干路电流长时间不得超过40A
B. 小丽家上个月消耗的电能为101.1kW⋅h
C. 电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中用电器消耗的电能越多
5.（3分）某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电，第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后，会自动停止充电并处于待机状态，当电能消耗到一定程度后，又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W，充电器的充电电流为2.0A，则充电器的充电电压为()
A. 2V B. 3V C. 4V D. 5V
6.（3分）某同学家的电能表上标着“3000revs/（kW·h）”。他用这个电能表来测量某用电器的功率：他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，1min内电能表的转盘转了15转。该用电器的功率是（ ）
A. 200W B. 300W
C. 750W D. 1.8×104W
7.（3分）将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，则下列判断正确的是( )
A. 这两个电阻的阻值一定相等
B. 通过这两个电阻的电流一定相等
C. 若两个电阻并联，相同时间电流通过它们做功一定相等
D. 若两个电阻串联，相同时间电流通过它们做功一定相等
二 、填空题（本大题共9小题，共36分）
8.（4分）图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，如果将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，此电路电源电压是 ______V；若将它们按图乙所示接入另一电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数变化了 ______A，在此状态下通电10s，电路中电流做的功是 ______J。
9.（4分）某导体两端电压为6伏，10秒内通过导体横截面的电荷量为5库，通过它的电流为______安，它消耗的电能为______焦；若该导体两端的电压为12伏，该导体消耗的电功率为______瓦。
10.（4分）手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的电压为3.6V，安时容量为750mA•h。它充满电后所储存的电能是____________________J。
11.（4分）如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电，这两部手机________ (选填串或并)联的，“省电模式”下手机的实际功率会变________(选填变大、变小或不变)。充电宝上标明电压为3.85V，容量为20000mA.h，而民航局规定旅客所带的充电宝不能超过160Wh，该充电宝充满电后 __________(选填能或不能)带上飞机，当充电宝在充电的时候是电路中的 __________(选填“电源”“用电器”或“开关”)
12.（4分）很多家用电器都有待机功能，这一功能虽给人们带来了方便，但在待机状态下仍有能耗。一台电脑待机功率为10W，若这台电脑每天待机10h耗电 ______度。若能及时断开电源，他家每月(30天)可能节约电费 ______元(电价为0.55元/kW⋅h)。
13.（4分）如图是城市电动清洁车在水平路面上工作时的情景，它在工作过程中将垃圾自动吸入车内，此过程中如果清洁车做匀速直线运动，则机械能将______(变大/变小/不变)，其中车身的LED灯起到警示的作用，它是由______(超导/半导体)材料制成的，它工作时将______能转化为光能。若某清洁车由输出电压为48V、容量为100A⋅h的电池提供工作能量，该电池最多可提供______kW⋅h的电能，这些电能的80%用于工作，可供平均功率800W的清洁车工作______h。
14.（4分）如图(a)所示电路，电源电压为12伏且不变，R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2是规格为“20欧3安”和“60欧2安”中的一个，闭合电键S后。
①求通过R1的电流I1
②求10秒内电流通过R1做的功W1。
③若将一个表盘如图(b)所示的完好的电流表接入电路某处，在电路安全工作的情况下，移动变阻器的滑片P，使电路消耗的最大功率与最小功率的比值最大。
(a)请判断符合上述要求所用变阻器的规格是______；电流表连接在______(选填“a“、“b”、“a或b”)处。
(b)求此功率的最大值P最大。
15.（4分）把两个标有“6V3W”字样的相同灯泡接入如图所示的电路中，电路两端的总电压为8V。调节滑动变阻器R1使两灯都正常发光(忽略灯丝电阻的变化)，则通电1min，滑动变阻器消耗的电能是 ______J。
16.（4分）“iPad”的充电器，参数标有5V 2A，表示充电电压是5V，最大输出电流2A，充电时将电能转化为 ______ 能．电板充满电所储存的电能是1.8×105J.若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电池充满电需要 ______ h，小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，于是他请教了物理老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因 ______ 而电池的电阻一定，发热功率与电流 ______ ．
三 、计算题（本大题共3小题，共36分）
17.（12分）超高压水刀是一种新技术产品，一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成．它将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”，可以对坚硬物体实施切割，如图所示．某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10-8m2，喷水速度v=800ms，高速“水箭”对该切割面的压强p=300MPa.已知水泵电机功率P=20kW，水的密度ρ=1.0×103kgm3.求：
(1)水刀正常工作5min消耗的电能；
(2)高速“水箭”对切割面的压力；
(3)每分钟从喷嘴喷出的水的质量；
(4)水刀的效率．
18.（12分）电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营。如图1所示的电动环保车，有关技术参数如表。
空车质量
1200kg
电动机额定功率
5kW
满载乘员
10人
电动机额定电压
48V
满载时轮胎与地接触面积
4×250cm3
最大车速
18kmh
电动机效率
80%
平路行驶里程
⩽180km
根据技术参数和具体要求，求解下列问题：(g取10Nkg)
(1)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？
(2)经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时，受到的阻力与质量的关系如图2所示，若电动环保车满载时，每个乘员大约60kg，求车在行驶过程中受到的阻力。
(3)该车充一次电储存了2.7×108J的电能，电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%，若该车满载时以额定功率匀速行驶，则充电一次最多可连续行驶多长的路程？
19.（12分）当前“雾霾”成为全社会关注的热点，雾霾笼罩已经严重污染了空气质量．为了缓解空气污染，我国多地市启动了“光伏工程”示范项目，在屋顶安装太阳能光伏板，利用太阳能电池在太阳光照射下发电．如图所示是某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．请回答：
(1)雾是空气中的水蒸气 ______ 形成的；
(2)光伏发电系统发电时， ______ 能转化为 ______ 能；
(3)按一天的有效光照时间8h计算，某中学光伏发电系统一天共发电 ______ kw⋅h，这些发电量如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧 ______ kg煤；(煤的热值q煤=3.0×107Jkg )
(4)你一定很关注“雾霾天气”的报道，请结合所了解的知识，谈谈家庭光伏发电的优点： ______ (谈一点即可)．
四 、简答题（本大题共1小题，共6分）
20.（6分）阅读短文，并回答问题。
第四代电光源-----LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。
由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示。
(1)LED灯主要由______(导体/半导体/超导体)材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯______(高/低)；
(2)在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED______(能/不能)发光；此时两电表的示数为______
A.4.5V 20mA B.3V 20mA C.4.5V 0mA D.3V 0mA
(3)某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电50kW⋅h，现全部改用LED灯。相同情况下可节能约70%.已知每消耗l度电相当于排入1.1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月能减排二氧化碳约______kg。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：因它们都在额定电压下工作，所以实际功率P=P额，即实际功率P相同，由W=Pt可知，工作时间相同时，三个用电器消耗的电能一样多。
故选：D。
额定电压下用电器的实际功率和额定功率相等；根据W=Pt可知相同的时间内消耗的电能。
此题主要考查电功公式的灵活运用，属于基础题。
2.【答案】C;
【解析】解：只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数就是通过R1的电流，为I1=0.1A；
当两开关都闭合时，两个电阻并联，电流表测量干路电流，为I'=0.5A，
根据并联电路特点可知通过R1的电流大小不变，通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.1A=0.4A；
两开关都闭合后，在相同的时间t内，电流通过电阻R1、R2所做电功之比：W1W2=UI1tUI2t=I1I2=0.1A0.4A=14。
故选：C。
只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数就是通过R1的电流，为I1=0.1A；
当两开关都闭合时，两个电阻并联，电流表测量干路电流，为I'=0.5A，根据并联电路特点可知通过R1的电流大小不变，并得出通过R2的电流；
两开关都闭合后，在相同的时间t内，利用W=UIt计算电流通过电阻R1、R2所做电功之比。
此题主要考查并联电路的特点和电功的计算，关键是公式的灵活运用。
3.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了电流做功过程中的能量转化、电功的概念、电功和电功率的单位、电能表的作用，知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
电功就是电流做功的多少，电流做功越多，消耗的电能就越多，电功率是表示电流做功快慢的物理量，影响因素是电功和时间；电能表是测量电功的仪表。
A.电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，故A不正确；
B.电功表示电流做功的多少，做功多的电器消耗的电能多，电功率才是表示电流做功快慢的物理量，故B不正确；
C.电功的单位和电功率的单位分别是焦耳和瓦，千瓦时是电功的常用单位，故C不正确；
D.电能表是测量电功的仪表，用电能表能够测量电流做功的多少，故D正确。
故选D。
4.【答案】C;
【解析】解：A、电能表上所标220V是指电能表的工作电压，40A是指电能表平时工作允许通过的最大电流为40A，因此小丽家干路中的电流不得超过40A，故A正确；
B、小丽家上月消耗的电能为：5647.8kW⋅h-5546.7kW⋅h=101.1kW⋅h，故B正确；
C、指示灯闪烁320次消耗的电能：W=3201600×1kW⋅h=0.2kW⋅h=7.2×105J，故C错误；
D、1600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选：C。
①“10(40)A”表示电能表的标定电流为10A，平时工作允许通过的最大电流为40A；
②小丽家某月消耗电能的计算方法：上月末电能表的示数减去上月初电能表的示数，读数时注意：最后一位是小数，单位kW⋅h；
③1600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁320次消耗的电能；
④电能表指示灯闪烁的次数反映了电路消耗电能的多少。
此题主要考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能。
5.【答案】D;
【解析】解：在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍，且充电电能等于待机电能，已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W，可知充电功率P'=50P=50×0.2W=10W，
根据P=UI可知充电器的充电电压U=P'I=10W2.0A=5V。
故选D。
在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍，且充电电能等于待机电能，已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W，得出充电功率，根据P=UI可知充电器的充电电压。
此题主要考查电功的计算，综合性强，难度适中。
6.【答案】B;
【解析】
7.【答案】D;
【解析】解：
将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，其连接方式可能是并联(阻值可能相同，也可能不同)，也可能是串联(两电阻阻值相同)。
A、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同，故A错；
B、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同，故B错；
C、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同，由W=UIt可知，相同时间电流通过它们做功不相等，故C错；
D、若两个电阻串联，两电阻阻值相同，通过的电流相同，由W=UIt=I2Rt可知，相同时间电流通过它们做功一定相等，故D正确。
故选：D。
将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，连接方式可串可并，若是并联(阻值可能相同，也可能不同)，若是串联(两电阻阻值相同)。
(1)当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；
(2)当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同；
(3)当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同，利用W=UIt比较电功大小关系；
(4)若两个电阻串联，两电阻阻值相同，通过的电流相同，利用W=UIt=I2Rt比较电功大小关系。
该题考查了串、并联电路电流、电压特点和电功公式的应用，灵活性强，易错题！
8.【答案】2.5 0.2 14;
【解析】解：(1)将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，查阅图甲可知，UL1=0.5V，UR1=2V；
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
电源电压U=UL1+UR1=0.5V+2V=2.5V；
(2)由电阻R的U-I图像可知，电阻R的阻值R=UR1I1=2V0.2A=10Ω；
由小灯泡的U-I图像可知，当小灯两端的电压UL=2V时，IL=0.5A，
小灯泡电功率PL=ULIL=0.5A×2V=1W，所以，小灯泡电功率为1W时，灯泡两端电压为2V，
所以电源电压U=UL=2V，
根据题意可知，再闭合开关S1后，电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流：
ΔI=IR=UR=2V10Ω=0.2A，
(3)再闭合S1时，电阻R与灯泡L并联，即IL=0.5A，IR=0.2A；
此时电路中的电流为：I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，
由W=Pt=UIt得，经过10s电路消耗的电能为：
W=Pt=UIt=2V×0.7A×10s=14J。
故答案为：2.5；0.2；14。
(1)将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，结合图甲可知，灯泡L和电阻R两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；
(2)由甲图可知，当UL=2V时，IL=0.5A，此时灯的电功率为1W，由乙图可知，只闭合开关S时，电路为灯的简单电路，由此可知电源电压U；当再闭合S1时，电阻R与灯泡L并联，电流表示数变化值就是此时通过电阻R的电流IR，利用欧姆定律求R的大小和通过它的电流大小；
(3)根据并联电路的电流规律和公式W=Pt和P=UI可以计算出消耗的电能。
此题主要考查学生获取信息的能力和对公式W=UIt的理解，关键有二：一是从U-I图像得出电源电压，二是电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流。
9.【答案】0.5; 30; 12;
【解析】解：(1)通过导体的电流I=Qt=5C10s=0.5A；
10秒内消耗的电能W=UQ=6V×5C=30J；
导体的电阻R=UI=6V0.5A=12Ω。
(2)因电阻与导体两端的电压无关，所以该导体两端的电压为12伏时电阻仍为12Ω，
此时电阻消耗的电功率P=U实2R=(12V)212Ω=12W。
故答案为：0.5；30；12。
(1)已知导体两端的电压和通过的电荷量及时间，根据I=Qt求出通过导体的电流；根据W=UQ求出它消耗的电能；根据欧姆定律求出导体的电阻。
(2)电阻是导体本身的一种性质，与其两端的电压和通过的电流无关；根据P=U2R求出该导体两端的电压为12伏时的消耗的电功率。
此题主要考查了电流、电阻、电功和电功率的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，还要知道与导体两端的电压和通过的电流无关。
10.【答案】9720;
【解析】略
11.【答案】并；变小；能；用电器
;
【解析】
此题主要考查串并联电路的工作特点、电路的组成和电功的计算，是一基础题。
(1)串联电路各用电器工作情况互相影响，并联电路各用电器工作情况互不影响；给手机充电过程中，各手机充电应该互不影响，根据串、并联电路特点分析手机的连接方式
(2)省电模式是在电压基本不变的情况下，减小电流，根据P=UI进行分析；
(3)根据公式W= UIt计算出充电宝的能量与规定值进行比较，小于规定值可以带上飞机；
(4)根据电路的组成判断手机电池充电时属于哪类元件。
充电宝正在同时给两部手机充电，在充电过程中，由于各用电器之间工作情况是互不影响，所以两部手机之间是并联接入充电宝的；“省电模式”下电压基本不变的情况下，减小电流根据P=UI知手机的实际功率会变小；20000mAh的充电宝在电压为3.85V的情况下，额定能量值为3.85V×20000mAh/1000=70Wh，不超过160Wh，符合规定，该充电宝充满电后能带上飞机；在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，手机电池相当于用电器。
故答案为：并；变小；能；用电器。
12.【答案】0.1 1.65;
【解析】解：10W=0.01kW，
这台电脑每天待机10h消耗的电能为：W=Pt=0.01kW×10h=0.1kW⋅h，
每月(30天)可能节约电费为：0.1kW⋅h×30×0.55元/kW⋅h=1.65元，
故答案为：0.1；1.65。
根据电能公式W=Pt就会算出这台电脑每天待机10h消耗的电能；每天待机共消耗电能×天数×电价=每月可以节约电费。
此题主要考查了电能公式的计算，属于常见的考试题型。
13.【答案】变大; 半导体; 电; 4.8; 4.8;
【解析】解：(1)清洁车在水平路面上做匀速直线运动时，速度和高度不变，质量变大，则重力势能和动能均变大，机械能变大；
LED灯是由半导体材料制成的，工作时将电能转化为光能。
(2)该电池最多可提供的电能为：
W电=UIt=48V×l00A⋅h=48V×l00A×3600s=17280000J=4.8kW⋅h；
由题意可知，输出的机械能：W=W电×80%=3.84kW⋅h；
清洁车功率P=800W=0.8kW，
由P=Wt得，工作时间为：
t=WP=3.84kW.h0.8kW=4.8h。
故答案为：变大；半导体；电；4.8；4.8。
(1)影响动能的影响因素是物体的质量和运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和高度，动能和势能统称为机械能，分析各个因素的变化判断机械能的变化；发光二极管是由半导体材料制成的，工作时将电能转化为光能；
(2)根据W=UIt求出该电池最多可提供的电能；先根据W=W电×80%求出输出的机械能，然后根据P=Wt得出工作时间。
该题考查了影响动能和势能因素的应用以及半导体的材料、能量的转化，分析好清洁车工作时速度、质量和高度的变化是关键。
14.【答案】“60欧2安” “a或b” ;
【解析】解：①因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流：
I1=UR1=12V20Ω=0.6A；
②10秒内电流通过R1做的功：
W1=UI1t=12V×0.6A×10s=72J；
③(a)A、若使用“20欧3安”的滑动变阻器时，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表的最大量程为3A，
所以，电流表接在b处时，通过滑动变阻器的电流变化最大，
干路的最大电流：
I大=I2大+I1=3A+0.6A=3.6A，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小，电路的总电流最小，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过滑动变阻器的最小电流：
I2小=UR2=12V20Ω=0.6A，
则电路的最小总电流：
I小=I2小+I1=0.6A+0.6A=1.2A，
由P=UI可得，电路消耗的最大功率与最小功率的比值：
P大P小=UI大UI小=I大I小=3.6A1.2A=3；
B、若使用“60欧2安”的滑动变阻器时，干路的最大电流：
I大=I2大+I1=2A+0.6A=2.6A<3A，
则电流表连接在 a或b处均可，
通过滑动变阻器的最小电流：
I2小=UR2=12V60Ω=0.2A，
则电路的最小总电流：
I小=I2小+I1=0.2A+0.6A=0.8A，
由P=UI可得，电路消耗的最大功率与最小功率的比值：
P大P小=UI大UI小=I大I小=2.6A0.8A=3.25；
综上可知，使电路消耗的最大功率与最小功率的比值最大，则符合上述要求所用变阻器的规格是“60欧2安”，电流表连接在“a或b”处；
(b)此功率的最大值：
P最大=UI大=12V×2.6A=31.2W。
答：①通过R1的电流为0.6A；
②10秒内电流通过R1做的功为72J；
③(a)“60欧2安”；“a或b”；(b)此功率的最大值为31.2W。
①根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流；
②利用W=UIt求出10秒内电流通过R1做的功；
③A、若使用“20欧3安”的滑动变阻器时，根据并联电路的电流特点结合电流表的量程判断出电流表接在b处时通过滑动变阻器的电流变化最大，根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小，电路的总电流最小，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流，然后求出电路的最小总电流，根据P=UI求出电路消耗的最大功率与最小功率的比值；
B、若使用“60欧2安”的滑动变阻器时，干路的最大电流等于滑动变阻器允许通过的最大电流和通过R1的电流之和，据此判断出电流表连接在 a或b处均可，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流，然后求出电路的最小总电流，利用P=UI得出电路消耗的最大功率与最小功率的比值；
比较A和B的结果得出答案，并根据P=UI求出此功率的最大值。
此题主要考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，正确的得出最后一问中电路的最大和最小总电流是关键。
15.【答案】120;
【解析】解：由电路图可知，两个相同的灯泡并联后与滑动变阻器串联。
两灯正常发光时，灯泡两端的实际电压等于灯泡的额定电压，即：UL=U额=6V，
灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率，即：PL=P额=3W，
此时通过各灯的电流为：IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，所以干路中的电流，即通过滑动变阻器的电流为：I=2IL=2×0.5A=1A，
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以滑动变阻器两端的电压为：U1=U-UL=8V-6V=2V，
通电1min，滑动变阻器消耗的电能为：W1=U1It=2V×1A×60s=120J。
故答案为：120。
由电路图可知，两个相同的灯泡并联后与滑动变阻器串联，两灯正常发光时，灯泡两端的实际电压等于灯泡的额定电压，灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率，根据P=UI计算通过灯泡的电流，根据并联电路电流规律可知干路中的电流大小，即通过滑动变阻器的电流大小；根据串联电路的电压规律可知滑动变阻器两端的电压，已知通电时间，根据W=UIt计算滑动变阻器消耗的电能。
此题主要考查电功和电功率公式的应用，关键是能正确判断电路的连接方式，并根据串、并联电路的电压、电流规律确定滑动变阻器两端的电压和通过它的电流大小，难度较大。
16.【答案】化学；5；由于电流具有热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板；平方成正比;
【解析】解：(1)充电时，消耗电能，能量以化学能的形式在电池中储存，故为电能转化为化学能；
(2)由W=UIt得，将空电板充满电需要的时间：
t=WUI=1.8×105J5V×2A=1.8×104s=5h；
(3)由于电流具有热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板，由Q=I2Rt可知，发热功率：P=I2R，即电池的电阻一定，发热功率与电流的平方成正比．
故答案为：化学；5；由于电流具有热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板；平方成正比．
(1)电功的实质就是能量间的转化，要根据物体产生的能量性质分析能量转化的方向；
(2)知道电板充满电所储存的电能和最大输出电流，根据W=UIt求出将空电板充满电需要的时间；
(3)根据电流的热效应进行解答．
该题考查了能量的转化和电功公式的应用以及学生对电流热效应的理解与掌握，是一道较为简单的应用题．
17.【答案】解：
（1）由P=Wt可得，水刀正常工作5min消耗的电能：
W=Pt=20×103W×5×60s=6×106J；
（2）由p=FS可得，高速“水箭”对切割面的压力：
F=pS=300×106Pa×5×10-8m2=15N；
（3）每分钟从喷嘴喷出的水的体积：
V=SL=Svt=5×10-8m2×800m/s×60s=2.4×10-3m3；
由ρ=mV可得，每分钟从喷嘴喷出的水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.4×10-3m3=2.4kg；
（4）水刀对水做功的功率：
P1=Wt=FLt=Fv=15N×800m/s=1.2×104W=12kW，
则水刀的效率为：
η=W有W总×100%=P1tPt×100%=P1P×100%=12kW20kW×100%=60%．
答：（1）水刀正常工作5min消耗的电能为6×106J；
（2）高速“水箭”对切割面的压力为15N；
（3）每分钟从喷嘴喷出的水的质量为2.4kg；
（4）水刀的效率为60%．;
【解析】
(1)已知水泵电机功率和工作时间，利用W=Pt求出消耗的电能；
(2)已知压强和水柱的横截面积，利用压强公式计算“水箭”对切割面的压力；
(3)根据流速、时间和横截面积求出流出水的体积，结合密度公式求出水的质量；
(4)先求出水刀对水做功的功率(有用功率)，又已知水泵电机功率(总功率)，再利用效率公式求出水刀的效率．
该题考查了电功、压力、质量、功率和效率的计算，综合性强，有一定难度，关键是对题意的理解．
18.【答案】解：(1)由P=Wt可得，电动机以额定功率工作半小时消耗的电能：
W电=Pt=5kW×0.5h=2.5kW⋅h；
(2)10个人的质量：
m人=60kg×10=600kg，
人和车的总质量：
m总=600kg+1200kg=1800kg；
由图2可知，车在行驶过程中受到的阻力为1800N；
(3)由W=WW电×100%可得，牵引力做的功：
W=W电W=2.7×108J×80%=2.16×108J，
因为电动车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，牵引力F=f=1800N，
由W=Fs可得，电动车行驶的最大路程：
s=WF=2.16×108J1800N=1.2×105m=120km。
答：(1)电动机以额定功率工作半小时消耗2.5kW⋅h电能；
(2)车在行驶过程中受到的阻力是1800N；
(3)充电一次最多可连续行驶120km的路程。;
【解析】该题考查了电功率公式、效率公式、功的公式的应用，从图像中获取有用的信息是解答该题的关键。
(1)根据W=Pt求出电动机以额定功率工作半小时消耗的电能；
(2)先计算出满载时人的重质量，据此得出人和车的总质量，再根据图2得出阻力的大小；
(3)已知电动车最多储存的电能和转化为机械能的效率，根据W=WW电×100%求出牵引力做的功，电动车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知牵引力的大小，根据W=Fs求出电动车行驶的最大路程。
19.【答案】液化；光；电；160；64；清洁无污染，有利于环境的改善；光能可再生，节约化石能源，有利于能源的可持续发展;
【解析】解：(1)空气中的水蒸气遇冷液化为小水滴，附着在尘埃上形成雾；
(2)光伏发电系统发电时，将太阳能转化为电能；
(3)发电的多少：W=Pt=20kW×8h=160kW⋅h；
光伏发电系统发电时太阳能转化为电能；W=160kW⋅h=160×3.6×106J=5.76×108J；
因为W=WQ，
所以燃烧煤放出的热量：
Q=WW=5.76×108J30%=1.92×109J；
因为Q=qm，
所以燃烧煤的质量m=Qq=1.92×109J3×107Jkg=64kg；
(4)国家对家庭光伏发电补贴的好处：减少污染、节约能源．
答：(1)液化；
(2)光；电；
(3)160；64；
(4)清洁无污染，有利于环境的改善；光能可再生，节约化石能源，有利于能源的可持续发展．
(1)物质由气态变为液态叫做液化；
(2)光伏发电系统发电时，将太阳能转化为电能；
(3)已知功率和时间，根据公式W=Pt可求该光伏发电系统一天共发电的度数；根据公式Q=qm可求燃烧的煤的质量；
(4)从节约能源、减少污染的角度作出分析和解答．
该题考查了：光伏发电系统转换效率、发电的度数、煤的质量、太阳能的优点等知识，是一道计算题，难度适中，是一道中档题．
20.【答案】半导体 低 不能 C 38.5 ;
【解析】解：(1)由材料可知：二极管是由半导体做成的器件；发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，所以，LED灯主要由半导体材料制成；节能被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯低；
(2)闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED由于具有单向导电性，所以电路处于开路状态，LED不能发光；此时电压表示数为电源电压4.5V，电流表的示数为0，故选C。
(3)全部改用LED灯后节约电能ΔE=50kW⋅h×70%=35kW⋅h，
可减排二氧化碳Δm=ΔE×1kgkW⋅h=35kW⋅h×1.1kgkW⋅h=38.5kg。
故答案为：(1)半导体；低；
(2)不能；C；(3)38.5。
(1)发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。
(2)由电路图可知LED灯与滑动变阻器串联，根据LED的单向导电性，判断电路所处的状态，然后根据电表所测的量判断示数，
(3)先求出全部改用LED灯后的节约的电能，再计算减少排放的二氧化碳的质量。
该题考查了二极管的材料和单向导电性、电功率的计算，注重考查学生的获取信息的能力及相关的计算。还告诉我们在日常生活中一定要养成节能的好习惯，解题过程中还要注意单位的换算。
人教版物理九年级全册《18.1 电能 电功》同步练习
一 、单选题（本大题共7小题，共21分）
1.（3分）一台“220V60W”的电扇，一只“220V60W”的电动机，一只“220V60W”的电热器，将它们同时接在220V的电压下，在相同的时间内，它们消耗电能()
A. 电扇最多 B. 电动机最多 C. 电热器最多 D. 都一样多
2.（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.1A；再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A。那么闭合S、S1后，在相同的时间内，电流通过电阻R1、R2所做电功之比为( )
A. 1：5 B. 5：1 C. 1：4 D. 4：1
3.（3分）关于电功，下列说法中正确的是( )
A. 电流做功的过程是其他形式的能转化为电能的过程
B. 电功表示电流做功的快慢
C. 电功的单位和电功率的单位分别是焦耳和千瓦时
D. 用电能表能够测量电流做功的多少
4.（3分）如图所示分别是小丽家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中不正确的是( )
A. 小丽家家庭电路中的干路电流长时间不得超过40A
B. 小丽家上个月消耗的电能为101.1kW⋅h
C. 电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中用电器消耗的电能越多
5.（3分）某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电，第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后，会自动停止充电并处于待机状态，当电能消耗到一定程度后，又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W，充电器的充电电流为2.0A，则充电器的充电电压为()
A. 2V B. 3V C. 4V D. 5V
6.（3分）某同学家的电能表上标着“3000revs/（kW·h）”。他用这个电能表来测量某用电器的功率：他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，1min内电能表的转盘转了15转。该用电器的功率是（ ）
A. 200W B. 300W
C. 750W D. 1.8×104W
7.（3分）将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，则下列判断正确的是( )
A. 这两个电阻的阻值一定相等
B. 通过这两个电阻的电流一定相等
C. 若两个电阻并联，相同时间电流通过它们做功一定相等
D. 若两个电阻串联，相同时间电流通过它们做功一定相等
二 、填空题（本大题共9小题，共36分）
8.（4分）图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，如果将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，此电路电源电压是 ______V；若将它们按图乙所示接入另一电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数变化了 ______A，在此状态下通电10s，电路中电流做的功是 ______J。
9.（4分）某导体两端电压为6伏，10秒内通过导体横截面的电荷量为5库，通过它的电流为______安，它消耗的电能为______焦；若该导体两端的电压为12伏，该导体消耗的电功率为______瓦。
10.（4分）手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的电压为3.6V，安时容量为750mA•h。它充满电后所储存的电能是____________________J。
11.（4分）如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电，这两部手机________ (选填串或并)联的，“省电模式”下手机的实际功率会变________(选填变大、变小或不变)。充电宝上标明电压为3.85V，容量为20000mA.h，而民航局规定旅客所带的充电宝不能超过160Wh，该充电宝充满电后 __________(选填能或不能)带上飞机，当充电宝在充电的时候是电路中的 __________(选填“电源”“用电器”或“开关”)
12.（4分）很多家用电器都有待机功能，这一功能虽给人们带来了方便，但在待机状态下仍有能耗。一台电脑待机功率为10W，若这台电脑每天待机10h耗电 ______度。若能及时断开电源，他家每月(30天)可能节约电费 ______元(电价为0.55元/kW⋅h)。
13.（4分）如图是城市电动清洁车在水平路面上工作时的情景，它在工作过程中将垃圾自动吸入车内，此过程中如果清洁车做匀速直线运动，则机械能将______(变大/变小/不变)，其中车身的LED灯起到警示的作用，它是由______(超导/半导体)材料制成的，它工作时将______能转化为光能。若某清洁车由输出电压为48V、容量为100A⋅h的电池提供工作能量，该电池最多可提供______kW⋅h的电能，这些电能的80%用于工作，可供平均功率800W的清洁车工作______h。
14.（4分）如图(a)所示电路，电源电压为12伏且不变，R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2是规格为“20欧3安”和“60欧2安”中的一个，闭合电键S后。
①求通过R1的电流I1
②求10秒内电流通过R1做的功W1。
③若将一个表盘如图(b)所示的完好的电流表接入电路某处，在电路安全工作的情况下，移动变阻器的滑片P，使电路消耗的最大功率与最小功率的比值最大。
(a)请判断符合上述要求所用变阻器的规格是______；电流表连接在______(选填“a“、“b”、“a或b”)处。
(b)求此功率的最大值P最大。
15.（4分）把两个标有“6V3W”字样的相同灯泡接入如图所示的电路中，电路两端的总电压为8V。调节滑动变阻器R1使两灯都正常发光(忽略灯丝电阻的变化)，则通电1min，滑动变阻器消耗的电能是 ______J。
16.（4分）“iPad”的充电器，参数标有5V 2A，表示充电电压是5V，最大输出电流2A，充电时将电能转化为 ______ 能．电板充满电所储存的电能是1.8×105J.若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电池充满电需要 ______ h，小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，于是他请教了物理老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因 ______ 而电池的电阻一定，发热功率与电流 ______ ．
三 、计算题（本大题共3小题，共36分）
17.（12分）超高压水刀是一种新技术产品，一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成．它将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”，可以对坚硬物体实施切割，如图所示．某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10-8m2，喷水速度v=800ms，高速“水箭”对该切割面的压强p=300MPa.已知水泵电机功率P=20kW，水的密度ρ=1.0×103kgm3.求：
(1)水刀正常工作5min消耗的电能；
(2)高速“水箭”对切割面的压力；
(3)每分钟从喷嘴喷出的水的质量；
(4)水刀的效率．
18.（12分）电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营。如图1所示的电动环保车，有关技术参数如表。
空车质量
1200kg
电动机额定功率
5kW
满载乘员
10人
电动机额定电压
48V
满载时轮胎与地接触面积
4×250cm3
最大车速
18kmh
电动机效率
80%
平路行驶里程
⩽180km
根据技术参数和具体要求，求解下列问题：(g取10Nkg)
(1)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？
(2)经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时，受到的阻力与质量的关系如图2所示，若电动环保车满载时，每个乘员大约60kg，求车在行驶过程中受到的阻力。
(3)该车充一次电储存了2.7×108J的电能，电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%，若该车满载时以额定功率匀速行驶，则充电一次最多可连续行驶多长的路程？
19.（12分）当前“雾霾”成为全社会关注的热点，雾霾笼罩已经严重污染了空气质量．为了缓解空气污染，我国多地市启动了“光伏工程”示范项目，在屋顶安装太阳能光伏板，利用太阳能电池在太阳光照射下发电．如图所示是某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．请回答：
(1)雾是空气中的水蒸气 ______ 形成的；
(2)光伏发电系统发电时， ______ 能转化为 ______ 能；
(3)按一天的有效光照时间8h计算，某中学光伏发电系统一天共发电 ______ kw⋅h，这些发电量如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧 ______ kg煤；(煤的热值q煤=3.0×107Jkg )
(4)你一定很关注“雾霾天气”的报道，请结合所了解的知识，谈谈家庭光伏发电的优点： ______ (谈一点即可)．
四 、简答题（本大题共1小题，共6分）
20.（6分）阅读短文，并回答问题。
第四代电光源-----LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。
由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示。
(1)LED灯主要由______(导体/半导体/超导体)材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯______(高/低)；
(2)在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED______(能/不能)发光；此时两电表的示数为______
A.4.5V 20mA B.3V 20mA C.4.5V 0mA D.3V 0mA
(3)某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电50kW⋅h，现全部改用LED灯。相同情况下可节能约70%.已知每消耗l度电相当于排入1.1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月能减排二氧化碳约______kg。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：因它们都在额定电压下工作，所以实际功率P=P额，即实际功率P相同，由W=Pt可知，工作时间相同时，三个用电器消耗的电能一样多。
故选：D。
额定电压下用电器的实际功率和额定功率相等；根据W=Pt可知相同的时间内消耗的电能。
此题主要考查电功公式的灵活运用，属于基础题。
2.【答案】C;
【解析】解：只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数就是通过R1的电流，为I1=0.1A；
当两开关都闭合时，两个电阻并联，电流表测量干路电流，为I'=0.5A，
根据并联电路特点可知通过R1的电流大小不变，通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.1A=0.4A；
两开关都闭合后，在相同的时间t内，电流通过电阻R1、R2所做电功之比：W1W2=UI1tUI2t=I1I2=0.1A0.4A=14。
故选：C。
只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数就是通过R1的电流，为I1=0.1A；
当两开关都闭合时，两个电阻并联，电流表测量干路电流，为I'=0.5A，根据并联电路特点可知通过R1的电流大小不变，并得出通过R2的电流；
两开关都闭合后，在相同的时间t内，利用W=UIt计算电流通过电阻R1、R2所做电功之比。
此题主要考查并联电路的特点和电功的计算，关键是公式的灵活运用。
3.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了电流做功过程中的能量转化、电功的概念、电功和电功率的单位、电能表的作用，知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
电功就是电流做功的多少，电流做功越多，消耗的电能就越多，电功率是表示电流做功快慢的物理量，影响因素是电功和时间；电能表是测量电功的仪表。
A.电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，故A不正确；
B.电功表示电流做功的多少，做功多的电器消耗的电能多，电功率才是表示电流做功快慢的物理量，故B不正确；
C.电功的单位和电功率的单位分别是焦耳和瓦，千瓦时是电功的常用单位，故C不正确；
D.电能表是测量电功的仪表，用电能表能够测量电流做功的多少，故D正确。
故选D。
4.【答案】C;
【解析】解：A、电能表上所标220V是指电能表的工作电压，40A是指电能表平时工作允许通过的最大电流为40A，因此小丽家干路中的电流不得超过40A，故A正确；
B、小丽家上月消耗的电能为：5647.8kW⋅h-5546.7kW⋅h=101.1kW⋅h，故B正确；
C、指示灯闪烁320次消耗的电能：W=3201600×1kW⋅h=0.2kW⋅h=7.2×105J，故C错误；
D、1600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选：C。
①“10(40)A”表示电能表的标定电流为10A，平时工作允许通过的最大电流为40A；
②小丽家某月消耗电能的计算方法：上月末电能表的示数减去上月初电能表的示数，读数时注意：最后一位是小数，单位kW⋅h；
③1600imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁320次消耗的电能；
④电能表指示灯闪烁的次数反映了电路消耗电能的多少。
此题主要考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能。
5.【答案】D;
【解析】解：在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍，且充电电能等于待机电能，已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W，可知充电功率P'=50P=50×0.2W=10W，
根据P=UI可知充电器的充电电压U=P'I=10W2.0A=5V。
故选D。
在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍，且充电电能等于待机电能，已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W，得出充电功率，根据P=UI可知充电器的充电电压。
此题主要考查电功的计算，综合性强，难度适中。
6.【答案】B;
【解析】
7.【答案】D;
【解析】解：
将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，其连接方式可能是并联(阻值可能相同，也可能不同)，也可能是串联(两电阻阻值相同)。
A、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同，故A错；
B、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同，故B错；
C、当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同，由W=UIt可知，相同时间电流通过它们做功不相等，故C错；
D、若两个电阻串联，两电阻阻值相同，通过的电流相同，由W=UIt=I2Rt可知，相同时间电流通过它们做功一定相等，故D正确。
故选：D。
将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，连接方式可串可并，若是并联(阻值可能相同，也可能不同)，若是串联(两电阻阻值相同)。
(1)当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；
(2)当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同；
(3)当两电阻连接方式是并联时，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，则通过的电流不相同，利用W=UIt比较电功大小关系；
(4)若两个电阻串联，两电阻阻值相同，通过的电流相同，利用W=UIt=I2Rt比较电功大小关系。
该题考查了串、并联电路电流、电压特点和电功公式的应用，灵活性强，易错题！
8.【答案】2.5 0.2 14;
【解析】解：(1)将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，查阅图甲可知，UL1=0.5V，UR1=2V；
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
电源电压U=UL1+UR1=0.5V+2V=2.5V；
(2)由电阻R的U-I图像可知，电阻R的阻值R=UR1I1=2V0.2A=10Ω；
由小灯泡的U-I图像可知，当小灯两端的电压UL=2V时，IL=0.5A，
小灯泡电功率PL=ULIL=0.5A×2V=1W，所以，小灯泡电功率为1W时，灯泡两端电压为2V，
所以电源电压U=UL=2V，
根据题意可知，再闭合开关S1后，电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流：
ΔI=IR=UR=2V10Ω=0.2A，
(3)再闭合S1时，电阻R与灯泡L并联，即IL=0.5A，IR=0.2A；
此时电路中的电流为：I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，
由W=Pt=UIt得，经过10s电路消耗的电能为：
W=Pt=UIt=2V×0.7A×10s=14J。
故答案为：2.5；0.2；14。
(1)将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，结合图甲可知，灯泡L和电阻R两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；
(2)由甲图可知，当UL=2V时，IL=0.5A，此时灯的电功率为1W，由乙图可知，只闭合开关S时，电路为灯的简单电路，由此可知电源电压U；当再闭合S1时，电阻R与灯泡L并联，电流表示数变化值就是此时通过电阻R的电流IR，利用欧姆定律求R的大小和通过它的电流大小；
(3)根据并联电路的电流规律和公式W=Pt和P=UI可以计算出消耗的电能。
此题主要考查学生获取信息的能力和对公式W=UIt的理解，关键有二：一是从U-I图像得出电源电压，二是电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流。
9.【答案】0.5; 30; 12;
【解析】解：(1)通过导体的电流I=Qt=5C10s=0.5A；
10秒内消耗的电能W=UQ=6V×5C=30J；
导体的电阻R=UI=6V0.5A=12Ω。
(2)因电阻与导体两端的电压无关，所以该导体两端的电压为12伏时电阻仍为12Ω，
此时电阻消耗的电功率P=U实2R=(12V)212Ω=12W。
故答案为：0.5；30；12。
(1)已知导体两端的电压和通过的电荷量及时间，根据I=Qt求出通过导体的电流；根据W=UQ求出它消耗的电能；根据欧姆定律求出导体的电阻。
(2)电阻是导体本身的一种性质，与其两端的电压和通过的电流无关；根据P=U2R求出该导体两端的电压为12伏时的消耗的电功率。
此题主要考查了电流、电阻、电功和电功率的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，还要知道与导体两端的电压和通过的电流无关。
10.【答案】9720;
【解析】略
11.【答案】并；变小；能；用电器
;
【解析】
此题主要考查串并联电路的工作特点、电路的组成和电功的计算，是一基础题。
(1)串联电路各用电器工作情况互相影响，并联电路各用电器工作情况互不影响；给手机充电过程中，各手机充电应该互不影响，根据串、并联电路特点分析手机的连接方式
(2)省电模式是在电压基本不变的情况下，减小电流，根据P=UI进行分析；
(3)根据公式W= UIt计算出充电宝的能量与规定值进行比较，小于规定值可以带上飞机；
(4)根据电路的组成判断手机电池充电时属于哪类元件。
充电宝正在同时给两部手机充电，在充电过程中，由于各用电器之间工作情况是互不影响，所以两部手机之间是并联接入充电宝的；“省电模式”下电压基本不变的情况下，减小电流根据P=UI知手机的实际功率会变小；20000mAh的充电宝在电压为3.85V的情况下，额定能量值为3.85V×20000mAh/1000=70Wh，不超过160Wh，符合规定，该充电宝充满电后能带上飞机；在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，手机电池相当于用电器。
故答案为：并；变小；能；用电器。
12.【答案】0.1 1.65;
【解析】解：10W=0.01kW，
这台电脑每天待机10h消耗的电能为：W=Pt=0.01kW×10h=0.1kW⋅h，
每月(30天)可能节约电费为：0.1kW⋅h×30×0.55元/kW⋅h=1.65元，
故答案为：0.1；1.65。
根据电能公式W=Pt就会算出这台电脑每天待机10h消耗的电能；每天待机共消耗电能×天数×电价=每月可以节约电费。
此题主要考查了电能公式的计算，属于常见的考试题型。
13.【答案】变大; 半导体; 电; 4.8; 4.8;
【解析】解：(1)清洁车在水平路面上做匀速直线运动时，速度和高度不变，质量变大，则重力势能和动能均变大，机械能变大；
LED灯是由半导体材料制成的，工作时将电能转化为光能。
(2)该电池最多可提供的电能为：
W电=UIt=48V×l00A⋅h=48V×l00A×3600s=17280000J=4.8kW⋅h；
由题意可知，输出的机械能：W=W电×80%=3.84kW⋅h；
清洁车功率P=800W=0.8kW，
由P=Wt得，工作时间为：
t=WP=3.84kW.h0.8kW=4.8h。
故答案为：变大；半导体；电；4.8；4.8。
(1)影响动能的影响因素是物体的质量和运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和高度，动能和势能统称为机械能，分析各个因素的变化判断机械能的变化；发光二极管是由半导体材料制成的，工作时将电能转化为光能；
(2)根据W=UIt求出该电池最多可提供的电能；先根据W=W电×80%求出输出的机械能，然后根据P=Wt得出工作时间。
该题考查了影响动能和势能因素的应用以及半导体的材料、能量的转化，分析好清洁车工作时速度、质量和高度的变化是关键。
14.【答案】“60欧2安” “a或b” ;
【解析】解：①因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流：
I1=UR1=12V20Ω=0.6A；
②10秒内电流通过R1做的功：
W1=UI1t=12V×0.6A×10s=72J；
③(a)A、若使用“20欧3安”的滑动变阻器时，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表的最大量程为3A，
所以，电流表接在b处时，通过滑动变阻器的电流变化最大，
干路的最大电流：
I大=I2大+I1=3A+0.6A=3.6A，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小，电路的总电流最小，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过滑动变阻器的最小电流：
I2小=UR2=12V20Ω=0.6A，
则电路的最小总电流：
I小=I2小+I1=0.6A+0.6A=1.2A，
由P=UI可得，电路消耗的最大功率与最小功率的比值：
P大P小=UI大UI小=I大I小=3.6A1.2A=3；
B、若使用“60欧2安”的滑动变阻器时，干路的最大电流：
I大=I2大+I1=2A+0.6A=2.6A<3A，
则电流表连接在 a或b处均可，
通过滑动变阻器的最小电流：
I2小=UR2=12V60Ω=0.2A，
则电路的最小总电流：
I小=I2小+I1=0.2A+0.6A=0.8A，
由P=UI可得，电路消耗的最大功率与最小功率的比值：
P大P小=UI大UI小=I大I小=2.6A0.8A=3.25；
综上可知，使电路消耗的最大功率与最小功率的比值最大，则符合上述要求所用变阻器的规格是“60欧2安”，电流表连接在“a或b”处；
(b)此功率的最大值：
P最大=UI大=12V×2.6A=31.2W。
答：①通过R1的电流为0.6A；
②10秒内电流通过R1做的功为72J；
③(a)“60欧2安”；“a或b”；(b)此功率的最大值为31.2W。
①根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流；
②利用W=UIt求出10秒内电流通过R1做的功；
③A、若使用“20欧3安”的滑动变阻器时，根据并联电路的电流特点结合电流表的量程判断出电流表接在b处时通过滑动变阻器的电流变化最大，根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小，电路的总电流最小，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流，然后求出电路的最小总电流，根据P=UI求出电路消耗的最大功率与最小功率的比值；
B、若使用“60欧2安”的滑动变阻器时，干路的最大电流等于滑动变阻器允许通过的最大电流和通过R1的电流之和，据此判断出电流表连接在 a或b处均可，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流，然后求出电路的最小总电流，利用P=UI得出电路消耗的最大功率与最小功率的比值；
比较A和B的结果得出答案，并根据P=UI求出此功率的最大值。
此题主要考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，正确的得出最后一问中电路的最大和最小总电流是关键。
15.【答案】120;
【解析】解：由电路图可知，两个相同的灯泡并联后与滑动变阻器串联。
两灯正常发光时，灯泡两端的实际电压等于灯泡的额定电压，即：UL=U额=6V，
灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率，即：PL=P额=3W，
此时通过各灯的电流为：IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，所以干路中的电流，即通过滑动变阻器的电流为：I=2IL=2×0.5A=1A，
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以滑动变阻器两端的电压为：U1=U-UL=8V-6V=2V，
通电1min，滑动变阻器消耗的电能为：W1=U1It=2V×1A×60s=120J。
故答案为：120。
由电路图可知，两个相同的灯泡并联后与滑动变阻器串联，两灯正常发光时，灯泡两端的实际电压等于灯泡的额定电压，灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率，根据P=UI计算通过灯泡的电流，根据并联电路电流规律可知干路中的电流大小，即通过滑动变阻器的电流大小；根据串联电路的电压规律可知滑动变阻器两端的电压，已知通电时间，根据W=UIt计算滑动变阻器消耗的电能。
此题主要考查电功和电功率公式的应用，关键是能正确判断电路的连接方式，并根据串、并联电路的电压、电流规律确定滑动变阻器两端的电压和通过它的电流大小，难度较大。
16.【答案】化学；5；由于电流具有热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板；平方成正比;
【解析】解：(1)充电时，消耗电能，能量以化学能的形式在电池中储存，故为电能转化为化学能；
(2)由W=UIt得，将空电板充满电需要的时间：
t=WUI=1.8×105J5V×2A=1.8×104s=5h；
(3)由于电流具有热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板，由Q=I2Rt可知，发热功率：P=I2R，即电池的电阻一定，发热功率与电流的平方成正比．
故答案为：化学；5；由于电流具有热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板；平方成正比．
(1)电功的实质就是能量间的转化，要根据物体产生的能量性质分析能量转化的方向；
(2)知道电板充满电所储存的电能和最大输出电流，根据W=UIt求出将空电板充满电需要的时间；
(3)根据电流的热效应进行解答．
该题考查了能量的转化和电功公式的应用以及学生对电流热效应的理解与掌握，是一道较为简单的应用题．
17.【答案】解：
（1）由P=Wt可得，水刀正常工作5min消耗的电能：
W=Pt=20×103W×5×60s=6×106J；
（2）由p=FS可得，高速“水箭”对切割面的压力：
F=pS=300×106Pa×5×10-8m2=15N；
（3）每分钟从喷嘴喷出的水的体积：
V=SL=Svt=5×10-8m2×800m/s×60s=2.4×10-3m3；
由ρ=mV可得，每分钟从喷嘴喷出的水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.4×10-3m3=2.4kg；
（4）水刀对水做功的功率：
P1=Wt=FLt=Fv=15N×800m/s=1.2×104W=12kW，
则水刀的效率为：
η=W有W总×100%=P1tPt×100%=P1P×100%=12kW20kW×100%=60%．
答：（1）水刀正常工作5min消耗的电能为6×106J；
（2）高速“水箭”对切割面的压力为15N；
（3）每分钟从喷嘴喷出的水的质量为2.4kg；
（4）水刀的效率为60%．;
【解析】
(1)已知水泵电机功率和工作时间，利用W=Pt求出消耗的电能；
(2)已知压强和水柱的横截面积，利用压强公式计算“水箭”对切割面的压力；
(3)根据流速、时间和横截面积求出流出水的体积，结合密度公式求出水的质量；
(4)先求出水刀对水做功的功率(有用功率)，又已知水泵电机功率(总功率)，再利用效率公式求出水刀的效率．
该题考查了电功、压力、质量、功率和效率的计算，综合性强，有一定难度，关键是对题意的理解．
18.【答案】解：(1)由P=Wt可得，电动机以额定功率工作半小时消耗的电能：
W电=Pt=5kW×0.5h=2.5kW⋅h；
(2)10个人的质量：
m人=60kg×10=600kg，
人和车的总质量：
m总=600kg+1200kg=1800kg；
由图2可知，车在行驶过程中受到的阻力为1800N；
(3)由W=WW电×100%可得，牵引力做的功：
W=W电W=2.7×108J×80%=2.16×108J，
因为电动车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，牵引力F=f=1800N，
由W=Fs可得，电动车行驶的最大路程：
s=WF=2.16×108J1800N=1.2×105m=120km。
答：(1)电动机以额定功率工作半小时消耗2.5kW⋅h电能；
(2)车在行驶过程中受到的阻力是1800N；
(3)充电一次最多可连续行驶120km的路程。;
【解析】该题考查了电功率公式、效率公式、功的公式的应用，从图像中获取有用的信息是解答该题的关键。
(1)根据W=Pt求出电动机以额定功率工作半小时消耗的电能；
(2)先计算出满载时人的重质量，据此得出人和车的总质量，再根据图2得出阻力的大小；
(3)已知电动车最多储存的电能和转化为机械能的效率，根据W=WW电×100%求出牵引力做的功，电动车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知牵引力的大小，根据W=Fs求出电动车行驶的最大路程。
19.【答案】液化；光；电；160；64；清洁无污染，有利于环境的改善；光能可再生，节约化石能源，有利于能源的可持续发展;
【解析】解：(1)空气中的水蒸气遇冷液化为小水滴，附着在尘埃上形成雾；
(2)光伏发电系统发电时，将太阳能转化为电能；
(3)发电的多少：W=Pt=20kW×8h=160kW⋅h；
光伏发电系统发电时太阳能转化为电能；W=160kW⋅h=160×3.6×106J=5.76×108J；
因为W=WQ，
所以燃烧煤放出的热量：
Q=WW=5.76×108J30%=1.92×109J；
因为Q=qm，
所以燃烧煤的质量m=Qq=1.92×109J3×107Jkg=64kg；
(4)国家对家庭光伏发电补贴的好处：减少污染、节约能源．
答：(1)液化；
(2)光；电；
(3)160；64；
(4)清洁无污染，有利于环境的改善；光能可再生，节约化石能源，有利于能源的可持续发展．
(1)物质由气态变为液态叫做液化；
(2)光伏发电系统发电时，将太阳能转化为电能；
(3)已知功率和时间，根据公式W=Pt可求该光伏发电系统一天共发电的度数；根据公式Q=qm可求燃烧的煤的质量；
(4)从节约能源、减少污染的角度作出分析和解答．
该题考查了：光伏发电系统转换效率、发电的度数、煤的质量、太阳能的优点等知识，是一道计算题，难度适中，是一道中档题．
20.【答案】半导体 低 不能 C 38.5 ;
【解析】解：(1)由材料可知：二极管是由半导体做成的器件；发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，所以，LED灯主要由半导体材料制成；节能被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯低；
(2)闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED由于具有单向导电性，所以电路处于开路状态，LED不能发光；此时电压表示数为电源电压4.5V，电流表的示数为0，故选C。
(3)全部改用LED灯后节约电能ΔE=50kW⋅h×70%=35kW⋅h，
可减排二氧化碳Δm=ΔE×1kgkW⋅h=35kW⋅h×1.1kgkW⋅h=38.5kg。
故答案为：(1)半导体；低；
(2)不能；C；(3)38.5。
(1)发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。
(2)由电路图可知LED灯与滑动变阻器串联，根据LED的单向导电性，判断电路所处的状态，然后根据电表所测的量判断示数，
(3)先求出全部改用LED灯后的节约的电能，再计算减少排放的二氧化碳的质量。
该题考查了二极管的材料和单向导电性、电功率的计算，注重考查学生的获取信息的能力及相关的计算。还告诉我们在日常生活中一定要养成节能的好习惯，解题过程中还要注意单位的换算。
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