5. 某灯泡接在家庭电路(电压为220 V)中,正常工作时,通过它的电流是0.13 A,若通电10 min,有
17 160
J的电能转化成了内能和光
能。答案
5. 17 160 光
解析
【分析】本题考查电功的计算及用电器的能量转化,解题思路为:①先将时间单位换算为国际单位制的秒,再利用电功公式计算消耗的电能;②结合灯泡的工作原理,判断电能转化的其他形式的能。
【解析】首先换算时间:$ t = 10\ \mathrm{min} = 10 × 60\ \mathrm{s} = 600\ \mathrm{s} $。根据电功公式 $ W = UIt $,代入家庭电路电压 $ U=220\ \mathrm{V} $、电流 $ I=0.13\ \mathrm{A} $、时间 $ t=600\ \mathrm{s} $,可得消耗的电能:$ W = 220\ \mathrm{V} × 0.13\ \mathrm{A} × 600\ \mathrm{s} = 17160\ \mathrm{J} $。灯泡正常工作时,消耗的电能一部分转化为内能(使灯丝发热),另一部分转化为光能(发光),故第二个空填“光”。
【答案】17160 光
【知识点】电功计算、能量转化
【点评】本题为基础题型,重点考查电功公式的应用和常见用电器的能量转化,需注意时间单位的换算,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】首先换算时间:$ t = 10\ \mathrm{min} = 10 × 60\ \mathrm{s} = 600\ \mathrm{s} $。根据电功公式 $ W = UIt $,代入家庭电路电压 $ U=220\ \mathrm{V} $、电流 $ I=0.13\ \mathrm{A} $、时间 $ t=600\ \mathrm{s} $,可得消耗的电能:$ W = 220\ \mathrm{V} × 0.13\ \mathrm{A} × 600\ \mathrm{s} = 17160\ \mathrm{J} $。灯泡正常工作时,消耗的电能一部分转化为内能(使灯丝发热),另一部分转化为光能(发光),故第二个空填“光”。
【答案】17160 光
【知识点】电功计算、能量转化
【点评】本题为基础题型,重点考查电功公式的应用和常见用电器的能量转化,需注意时间单位的换算,难度较低。
【难度系数】0.3
6. 某品牌国产手机配置“3.7 V 4 200 mA·h”大容量电池,采用“超级快充”技术,极大地方便了人们使用。此手机充电时,手机电池相当于
用电器
(选填“电源”或“用电器”);电池充满电后,储存的电能为55 944
J。答案
6. 用电器 55 944
解析
【分析】首先,判断电路元件的角色:电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置。手机充电时,电池消耗电能并转化为化学能储存,因此需判断其为消耗电能的元件;计算储存的电能时,要利用电能公式$W=UIt$,注意将电流单位(mA)和时间单位(h)换算为国际单位(A、s)后代入计算。
【解析】1. 手机充电过程中,电池消耗电能,将电能转化为化学能,因此相当于用电器;2. 电池储存的电能计算:已知$U=3.7V$,$I=4200mA=4.2A$,$t=1h=3600s$,根据公式$W=UIt$,代入得:$W=3.7V×4.2A×3600s=55944J$。
【答案】用电器;55944
【知识点】电路元件判断、电能计算
【点评】本题考查电学基础知识点,需区分电源与用电器的工作特点,掌握电能公式的应用及单位换算,属于常规基础题,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】1. 手机充电过程中,电池消耗电能,将电能转化为化学能,因此相当于用电器;2. 电池储存的电能计算:已知$U=3.7V$,$I=4200mA=4.2A$,$t=1h=3600s$,根据公式$W=UIt$,代入得:$W=3.7V×4.2A×3600s=55944J$。
【答案】用电器;55944
【知识点】电路元件判断、电能计算
【点评】本题考查电学基础知识点,需区分电源与用电器的工作特点,掌握电能公式的应用及单位换算,属于常规基础题,难度适中。
【难度系数】0.7
7. 关于如图13-1-3所示的电能表,下列说法错误的是(

图13-1-3
A.此时电能表的示数是207.2 J
B.该电能表允许通过的最大电流为20 A
C.该电能表应该在220 V的电路中使用
D.电路中的用电器每消耗1 kW·h的电能,该电能表的转盘转3 000 r
A
)。图13-1-3
A.此时电能表的示数是207.2 J
B.该电能表允许通过的最大电流为20 A
C.该电能表应该在220 V的电路中使用
D.电路中的用电器每消耗1 kW·h的电能,该电能表的转盘转3 000 r
答案
7. A
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握电能表的参数含义与读数规则:首先明确电能表的单位是kW·h(千瓦时),而非焦耳(J);电能表参数中,“10(20)A”表示额定电流10A、允许通过的最大电流为20A;“220V”表示电能表适用的电路电压;“3000r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能,转盘转3000转。逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:电能表的计量单位是kW·h,图中电能表示数为207.2 kW·h,而非207.2 J,该选项错误。
2. 选项B:电能表参数“10(20)A”表示允许通过的最大电流为20A,该选项正确。
3. 选项C:参数“220V”说明该电能表应在220V的电路中使用,该选项正确。
4. 选项D:参数“3000r/(kW·h)”的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转动3000转,该选项正确。
综上,错误的说法是选项A。
【答案】
A
【知识点】
电能表参数理解、电能表读数
【点评】
本题考查电能表的基础参数与读数,属于电学入门知识点,需牢记电能表各参数的物理意义,避免单位混淆等细节错误,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需掌握电能表的参数含义与读数规则:首先明确电能表的单位是kW·h(千瓦时),而非焦耳(J);电能表参数中,“10(20)A”表示额定电流10A、允许通过的最大电流为20A;“220V”表示电能表适用的电路电压;“3000r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能,转盘转3000转。逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:电能表的计量单位是kW·h,图中电能表示数为207.2 kW·h,而非207.2 J,该选项错误。
2. 选项B:电能表参数“10(20)A”表示允许通过的最大电流为20A,该选项正确。
3. 选项C:参数“220V”说明该电能表应在220V的电路中使用,该选项正确。
4. 选项D:参数“3000r/(kW·h)”的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转动3000转,该选项正确。
综上,错误的说法是选项A。
【答案】
A
【知识点】
电能表参数理解、电能表读数
【点评】
本题考查电能表的基础参数与读数,属于电学入门知识点,需牢记电能表各参数的物理意义,避免单位混淆等细节错误,难度较低。
【难度系数】
0.6
1. 本月底小刚家的电能表表盘信息如图13-1-4所示,由表盘信息可知:

图13-1-4
(1)此时电能表的示数为
(2)若上月底小刚家电能表的示数为0 8 8 0 8,则本月小刚家耗电
(3)若小刚家的用电器消耗了$0.5\ \mathrm{kW·h}$的电能,则电能表上的转盘转过
(4)若家用电器中只使用了一台电视机,发现某段时间内电能表上的转盘转过了$50\ \mathrm{r}$,则电视机消耗的电能为
图13-1-4
(1)此时电能表的示数为
931.6
$\mathrm{kW·h}$。(2)若上月底小刚家电能表的示数为0 8 8 0 8,则本月小刚家耗电
50.8
$\mathrm{kW·h}$。(3)若小刚家的用电器消耗了$0.5\ \mathrm{kW·h}$的电能,则电能表上的转盘转过
1 250
$\mathrm{r}$。(4)若家用电器中只使用了一台电视机,发现某段时间内电能表上的转盘转过了$50\ \mathrm{r}$,则电视机消耗的电能为
0.02
$\mathrm{kW·h}$,合72 000
$\mathrm{J}$。答案
1. (1) 931.6 (2) 50.8 (3) 1 250 (4) 0.02 72 000
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握电能表的读数规则和参数含义:电能表最后一位是小数位,单位为$\mathrm{kW·h}$;本月耗电量等于本月底电能表示数减去上月底示数;参数“$2500\ \mathrm{r/(kW·h)}$”表示每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,转盘转2500转,利用该比例关系可计算转盘转数或消耗的电能,同时要注意电能单位的换算($1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$)。
【解析】
(1)电能表读数:最后一位是小数位,故示数为$931.6\ \mathrm{kW·h}$;
(2)本月耗电量:本月底示数减去上月底示数,即$931.6\ \mathrm{kW·h} - 880.8\ \mathrm{kW·h}=50.8\ \mathrm{kW·h}$;
(3)转盘转数:消耗$0.5\ \mathrm{kW·h}$电能,转数为$2500\ \mathrm{r/(kW·h)} × 0.5\ \mathrm{kW·h}=1250\ \mathrm{r}$;
(4)消耗的电能:转盘转$50\ \mathrm{r}$,电能为$\frac{50\ \mathrm{r}}{2500\ \mathrm{r/(kW·h)}}=0.02\ \mathrm{kW·h}$,换算为焦耳:$0.02×3.6×10^6\ \mathrm{J}=72000\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1) 931.6 (2) 50.8 (3) 1250 (4) 0.02 72000
【知识点】
电能表读数、电能计算、电能单位换算
【点评】
本题考查电能表的基础应用,属于电学入门题型,核心是掌握电能表的读数规则和参数的物理意义,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需掌握电能表的读数规则和参数含义:电能表最后一位是小数位,单位为$\mathrm{kW·h}$;本月耗电量等于本月底电能表示数减去上月底示数;参数“$2500\ \mathrm{r/(kW·h)}$”表示每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,转盘转2500转,利用该比例关系可计算转盘转数或消耗的电能,同时要注意电能单位的换算($1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$)。
【解析】
(1)电能表读数:最后一位是小数位,故示数为$931.6\ \mathrm{kW·h}$;
(2)本月耗电量:本月底示数减去上月底示数,即$931.6\ \mathrm{kW·h} - 880.8\ \mathrm{kW·h}=50.8\ \mathrm{kW·h}$;
(3)转盘转数:消耗$0.5\ \mathrm{kW·h}$电能,转数为$2500\ \mathrm{r/(kW·h)} × 0.5\ \mathrm{kW·h}=1250\ \mathrm{r}$;
(4)消耗的电能:转盘转$50\ \mathrm{r}$,电能为$\frac{50\ \mathrm{r}}{2500\ \mathrm{r/(kW·h)}}=0.02\ \mathrm{kW·h}$,换算为焦耳:$0.02×3.6×10^6\ \mathrm{J}=72000\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1) 931.6 (2) 50.8 (3) 1250 (4) 0.02 72000
【知识点】
电能表读数、电能计算、电能单位换算
【点评】
本题考查电能表的基础应用,属于电学入门题型,核心是掌握电能表的读数规则和参数的物理意义,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.3
2. 为节能环保,某地引进了新能源电动公交车。若新能源电动公交车在充电过程中的充电电流为100 A,充电电压为380 V,则充电2 h消耗的电能为
76
kW·h。电动公交车行驶过程中,将电
能主要转化为机械能。答案
2. 76 电
解析
【分析】
本题分为两小问,第一问需计算充电消耗的电能,第二问判断电动公交车行驶时的能量转化。计算电能时,需利用电能公式并注意单位转换,能量转化则结合电动机的工作原理分析。
【解析】
1. 计算充电消耗的电能:
已知充电电流$I=100A$,充电电压$U=380V$,充电时间$t=2h$。
先计算充电功率:$P=UI=380V×100A=38000W=38kW$;
再根据电能公式$W=Pt$,可得消耗的电能:$W=38kW×2h=76kW·h$。
2. 能量转化判断:
电动公交车行驶依靠电动机工作,电动机将电能主要转化为机械能,故填“电”。
【答案】
76;电
【知识点】
电能的计算、能量的转化
【点评】
本题考查电能计算和电动机的能量转化,属于基础题型,需掌握电能公式的单位换算及电动机的能量转化特点。
【难度系数】
0.8
本题分为两小问,第一问需计算充电消耗的电能,第二问判断电动公交车行驶时的能量转化。计算电能时,需利用电能公式并注意单位转换,能量转化则结合电动机的工作原理分析。
【解析】
1. 计算充电消耗的电能:
已知充电电流$I=100A$,充电电压$U=380V$,充电时间$t=2h$。
先计算充电功率:$P=UI=380V×100A=38000W=38kW$;
再根据电能公式$W=Pt$,可得消耗的电能:$W=38kW×2h=76kW·h$。
2. 能量转化判断:
电动公交车行驶依靠电动机工作,电动机将电能主要转化为机械能,故填“电”。
【答案】
76;电
【知识点】
电能的计算、能量的转化
【点评】
本题考查电能计算和电动机的能量转化,属于基础题型,需掌握电能公式的单位换算及电动机的能量转化特点。
【难度系数】
0.8
3. 小航利用如图13-1-5所示的电动机提升重物,质量为800 g的重物以0.5 m/s的速度匀速上升10 s的过程中,电压表的示数为10 V,电流表的示数为0.5 A。(g取10 N/kg)
(1)在此过程中消耗的电能是多少?
(2)该电动机工作过程中提升重物的工作效率是多少?

(1)在此过程中消耗的电能是多少?
(2)该电动机工作过程中提升重物的工作效率是多少?
答案
(1) 50 J (2) 80%
解析
【分析】
要解决本题,需明确:电动机消耗的电能是总电能,公式为$ W_{电}=UIt $;提升重物做的功是有用功,需先通过速度和时间计算重物上升高度,再用$ W_{有}=Gh=mgh $,最终效率为有用功与总电能的比值。解题时要注意单位换算,如质量单位从g换算为kg,确保公式代入的物理量单位统一。
【解析】
(1) 电动机消耗的总电能公式为$ W_{电}=UIt $,已知电压$ U=10V $,电流$ I=0.5A $,时间$ t=10s $,代入得:
$ W_{电}=10V×0.5A×10s=50J $。
(2) 先计算重物的重力:$ m=800g=0.8kg $,$ G=mg=0.8kg×10N/kg=8N $;
重物上升的高度:$ h=vt=0.5m/s×10s=5m $;
提升重物的有用功:$ W_{有}=Gh=8N×5m=40J $;
电动机的工作效率:$ η=\frac{W_{有}}{W_{电}}×100\%=\frac{40J}{50J}×100\%=80\% $。
【答案】
(1) 50 J (2) 80%
【知识点】
电功计算、机械效率计算
【点评】
本题结合电动机提升重物的实际场景,考查电学与力学的综合计算,需区分总功和有用功,注意单位换算,属于基础的综合应用题。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确:电动机消耗的电能是总电能,公式为$ W_{电}=UIt $;提升重物做的功是有用功,需先通过速度和时间计算重物上升高度,再用$ W_{有}=Gh=mgh $,最终效率为有用功与总电能的比值。解题时要注意单位换算,如质量单位从g换算为kg,确保公式代入的物理量单位统一。
【解析】
(1) 电动机消耗的总电能公式为$ W_{电}=UIt $,已知电压$ U=10V $,电流$ I=0.5A $,时间$ t=10s $,代入得:
$ W_{电}=10V×0.5A×10s=50J $。
(2) 先计算重物的重力:$ m=800g=0.8kg $,$ G=mg=0.8kg×10N/kg=8N $;
重物上升的高度:$ h=vt=0.5m/s×10s=5m $;
提升重物的有用功:$ W_{有}=Gh=8N×5m=40J $;
电动机的工作效率:$ η=\frac{W_{有}}{W_{电}}×100\%=\frac{40J}{50J}×100\%=80\% $。
【答案】
(1) 50 J (2) 80%
【知识点】
电功计算、机械效率计算
【点评】
本题结合电动机提升重物的实际场景,考查电学与力学的综合计算,需区分总功和有用功,注意单位换算,属于基础的综合应用题。
【难度系数】
0.6
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