2.1 電能的量度-電能 電功（原卷版）

1、電能（1）電能的轉(zhuǎn)化：電能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。用電器工作的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。電能的來源能量的轉(zhuǎn)化過程電池干電池化學(xué)能能轉(zhuǎn)化為電能蓄電池燃料的化學(xué)能通過汽輪發(fā)動機轉(zhuǎn)化為電能各種發(fā)電水力發(fā)電通過水輪機將機械能轉(zhuǎn)化為電能火力發(fā)電通過燃料的化學(xué)能通過汽輪機轉(zhuǎn)化為電能風(fēng)力發(fā)電通過風(fēng)力發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能地?zé)岚l(fā)電將地?zé)崮芡ㄟ^發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能太陽能發(fā)電通過太陽能電池板等將太陽能轉(zhuǎn)化為電能核能發(fā)電將核能轉(zhuǎn)化為電能（2）電能：電能用W表示，常用單位是千瓦時(kW·h)，也叫作度，能量的國際單位是焦耳J。單位換算：1度＝1kW·h＝3.6×106J。【電能的利用】用電器是消耗電能的裝置，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；電池（電源）是提供電能的裝置，是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。例如發(fā)電機：機械能→電能，干電池：化學(xué)能→電能。（3）電能表的認(rèn)識和使用作用測量電路消耗的電能單位千瓦時(kW·h)參數(shù)220V額定電壓為220V10（20）A標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A600r/kW·h每用1度電，表的鋁盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)2500imp/kW·h每用1度電，表的指示燈閃2500次讀數(shù)計數(shù)器末尾數(shù)字表示小數(shù)位測量電能方法較大的電能利用刻度盤示數(shù)測量，消耗的電能為前后兩次示數(shù)差，即W=W2-W1較小的電能利用轉(zhuǎn)盤圈數(shù)計量，消耗的電能為W=n/NkW·h（n為某段時間轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的圈數(shù)，N為表上參數(shù)）【溫馨提示】通過電能表求用電器消耗的電能時除所要求的用電器外，其余用電器均關(guān)閉。2、電功(1)電流所做的功叫做電功。電流做功，就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。(2)電流在某段電路上做的功，等于這段電路兩端的電壓與通過這段電路的電流，以及通電時間的乘積，即W＝UIt。(3)電功的單位為焦耳。1焦＝1伏·安·秒。常用單位還有“度”“千瓦時”。1度＝1千瓦時＝3.6×106焦。(4)電功的測量①電能表：是測量用戶用電器在某一段時間內(nèi)所做電功（某一段時間內(nèi)消耗電能）的儀器。②電能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字樣，分別表示：電能表額定電壓是220V；允許通過的最大電流是5A；每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。③讀數(shù)時：A最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點后一位；B之差【溫馨提示】電功的計算公式：W＝Pt，W＝UIt，W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t(最后一個公式僅適用于純電阻電路)。（1）串聯(lián)電路：；（2）并聯(lián)電路：；（3）在任何情況下，在一定時間所做的總功?！就卣埂侩娏康膯挝唬汉涟矔r與安時當(dāng)電流強度用毫安（mA）作單位，時間用小時（h）做單位，它們兩個相乘就是毫安時（mAh），當(dāng)然還是電量，根據(jù)公式，由于1A=1000mA，1h=3600s，所以1Ah=3600C；1mAh=10-3A×3600s=3.6C1、假期小明一家要出門旅游，出發(fā)前家里只有一臺額定功率為200W的冰箱正常工作，其它用電器都已關(guān)閉。小明看到家里電能表的示數(shù)為2021.6kW·h，過了7天小明回到家再次查看電能表的示數(shù)如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是（）。A．這段時間冰箱消耗的電能是7kW·h；B．冰箱每天平均工作的時間為0.5h；C．冰箱正常工作1min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過12轉(zhuǎn)；D．再有其它家電和冰箱一同正常工作時，電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速不變2、如圖所示的電能表的讀數(shù)是kW·h；若該電能表的表盤轉(zhuǎn)了360轉(zhuǎn)，則此時的用電器消耗了kW·h的電能。3、電視機可以用遙控器關(guān)機而不用斷開電源，這種功能叫做待機功能。這一功能給人們帶來了方便，但很少有人注意到在待機狀態(tài)下電視機仍然要消耗電能。例如小明家的一臺34寸彩色電視機的待機功率大約是10W，假如他家電視機平均每天開機4h，看完電視后總是用遙控器關(guān)機而不切斷電源。試估算小明家一年（365天）中因這臺電視機待機浪費的電能約為（）A．2.6×108J B．2.6×107J C．3.2×105J D．5.3×107J1、小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片，如圖所示。他仔細(xì)觀察照片后，得到下列結(jié)論，你認(rèn)為正確的是（）A.電能表每經(jīng)3200h閃一次B.電能表的額定電流為10AC.電能表使用時的電壓必須是220VD.拍照片時，小明家已消耗的電能為7624J2、下列關(guān)于電能和電功的說法，不正確的是（）A.電燈主要把電能轉(zhuǎn)化為光能，為我們照明B.“消耗了多少電能”和“電流做了多少功”兩種說法是-一樣的C.電能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量D.通過導(dǎo)體的電流越大，電流做功一定越多3、下列裝置在正常工作時，可將電能轉(zhuǎn)化為機械能的是（）A.電褥子B.發(fā)電機C.洗衣機D.電暖氣4、小明利用電能表測量某一家用電器的電功率。當(dāng)電路中只有這一個用電器連續(xù)工作時，測得在1h內(nèi)，消耗的電能為1.2kW·h，那么這個用電器是（）A.電冰箱B.普通白熾燈C.彩色電視機D.掛壁式空調(diào)5、甲用電器標(biāo)有“220V20W”，乙用電器標(biāo)有“220V60W”，它們都在額定電壓下工作，則下列判斷中正確的是（）A．甲用電器做功一定多B．做相同的功，甲用電器用的時間一定少C．乙用電器做功一定多D．相同時間內(nèi)，乙用電器做的功一定多6、甲用電器標(biāo)著“220V60W”，乙用電器上標(biāo)著“36V60W”，它們都在額定電壓下工作，則下列判斷中正確的是（）A．甲用電器做功一定多B．乙用電器做功一定慢C．完成相同的功，甲用電器用時間一定多D．相同時間內(nèi)，甲乙用電器消耗的電能一樣多7、時下主流華為P40手機，手機內(nèi)置4200mAh電池，支持40W快充和27W無線快充。其中的mAh是物理量的單位；若手機待機時的電流約為6mA，則這種充滿電的鋰電池待機時間是h。8、小米新款手機電池容量為4500mA?h，電池電壓為4V，標(biāo)配30W超級快充技術(shù)，它充滿電后，大約儲存的電能為J．使用該手機的超級快充功能，假設(shè)充電效率為90%，分鐘即可從零充滿。9、華為手機的超級快充充電器最大充電電流可達(dá)5A．現(xiàn)有華為某一型號的電池，容量為4000mAh，假設(shè)充電器始終以最大充電電流充電，且把電池充滿，只需要min．充電過程中將電能轉(zhuǎn)化為能。如果將此電池電量全部用完，然后停下家里其它用電器，只給手機充電，充滿后發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000revs/（kW?h）”字樣的電能表表盤轉(zhuǎn)了63轉(zhuǎn)，則充電消耗的電能J。10、如圖所示甲是小燈泡L和電阻R的I﹣U圖象。將小燈泡L和電阻R接入圖乙所示的電路中，只閉合開關(guān)S1時，電流表的示數(shù)為0.5A，則電源電壓為V。再閉合開關(guān)S2，電流表示數(shù)為A，1min內(nèi)電流對電阻R所做的功為J。1、如圖所示分別是小英家上月初和上月末電能表的示數(shù)。結(jié)合表盤上的信息可知，下列選項中正確的是（）A．小英家家庭電路中的干路電流不得超過10A B．小英家上個月消耗的電能為1011kW?h C．電能表上指示燈閃爍320次，表示家庭電路消耗電能0.2J D．電能表上指示燈閃爍的次數(shù)越多，說明電路中消耗的電能越多2、如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，兩個定值電阻的阻值R1＞R2，閉合開關(guān)S，電阻R1、R2兩端的電壓分別為U1、U2，通過兩個電阻的電流分別為I1、I2，它們的實際電功率分別為P1、P2，相等時間內(nèi)它們消耗的電能分別為W1、W2，下列判斷中正確的是（）A．I1＞I2B．U1＝U2 C．P1＞P2 D．W1＞W(wǎng)23、小明對新型LED燈帶很好奇，取一段剖開后發(fā)現(xiàn)，燈帶中的LED燈是串聯(lián)后通過電源適配器接入照明電路的。他取下其中一只LED燈接在3V電源兩端，燈不亮，對調(diào)電池正負(fù)極后亮了，用手試摸，點亮的燈幾乎不發(fā)熱。以下推斷符合上述事實的是（）A．單只LED燈的工作電壓是220V B．LED燈主要是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．LED燈應(yīng)用了半導(dǎo)體材料 D．燈帶中一只燈斷路后其他燈還能亮4、電視機可以用遙控器關(guān)機而不用斷開電源，這種功能叫做待機功能。這一功能給人們帶來了方便，但很少有人注意到在待機狀態(tài)下電視機仍然要消耗電能。例如小明家的一臺34寸彩色電視機的待機功率大約是10W，假如他家電視機平均每天開機4h，看完電視后總是用遙控器關(guān)機而不切斷電源。試估算小明家一年（365天）中因這臺電視機待機浪費的電能約為（）A．2.6×108J B．2.6×107J C．3.2×105J D．5.3×107J5、現(xiàn)有兩個定值電阻R1和R2（R1＞R2），按照如圖所示的四種方式，分別接到電壓恒為U的電源兩端工作相同的時間。則四個電路中電流做功大小關(guān)系正確的是（）A．W甲＞W(wǎng)乙＞W(wǎng)丙＞W(wǎng)丁 B．W甲＞W(wǎng)丙＞W(wǎng)?。網(wǎng)乙 C．W丙＞W(wǎng)丁＞W(wǎng)乙＞W(wǎng)甲 D．W乙＞W(wǎng)?。網(wǎng)丙＞W(wǎng)甲6、在“探究電功與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小惠連接了如圖所示的電路，以下說法中錯誤的是（）A．此電路探究的是電功與電壓的關(guān)系 B．實驗中，通過燈泡的亮度反映電功的大小 C．滑動變阻器在電路中起到保護(hù)電路的作用 D．移動滑動變阻器的滑片從而改變電流，可以進(jìn)一步探究電功與電流的關(guān)系7、同學(xué)們猜想影響電流做功多少的因素有：用電器兩端的電壓、通過用電器的電流和通電時間。如圖（a）、（b）所示是小明實驗小組的實驗電路圖。（1）此實驗是根據(jù)來比較相同時間內(nèi)電流做功的多少，L1、L2兩只燈泡的規(guī)格應(yīng)（選填“相同”或“不同”）；（2）在圖（a）電路中，甲、乙兩燈串聯(lián)，主要是為了控制相同，從而研究電流做功多少與的關(guān)系；在圖（b）電路中，觀察到L1燈較L2燈暗，甲電流表的示數(shù)小于乙電流表的示數(shù)，由此可以得到的結(jié)論是。8、小敏家住某5層公寓樓中的4樓，當(dāng)他在1樓按下樓道燈開關(guān)，5盞“220V12W”的樓道燈全部點亮，然后延時60秒均自動關(guān)閉，他正常每登一層樓所需時間為12秒，小敏意識到樓道燈這樣的工作方式有些浪費電能，對樓道電路進(jìn)行設(shè)計，改進(jìn)電路如圖，K為啟動延時開關(guān)，S為感應(yīng)跳轉(zhuǎn)開關(guān)，K按下時S接通觸點1、2，S感應(yīng)到人到2樓，跳轉(zhuǎn)至觸點2、3，感應(yīng)到人到3樓，跳轉(zhuǎn)至觸點3、4……跳轉(zhuǎn)后若20秒后感應(yīng)不到人，則K斷開。(1)按照原先樓道燈的工作方式，小敏正常上樓回家一次，樓道燈一共消耗多少電能?___________。(2)改進(jìn)后的方案中，S跳轉(zhuǎn)前后，通過啟動延時開關(guān)的電流大小___________(填“增大”“減小”或“不變”)，小敏正常上樓回家一次，比原來節(jié)約多少電能?___________。9、筆記本電腦已進(jìn)入尋常百姓家庭，出差旅游時常隨身攜帶。出于安全考慮，民航局規(guī)定，乘客可隨身攜帶0.16kW·h以下的可充電設(shè)備。目前，部分航空公司已允許乘客在非起降時間段、有條件地使用筆記本電腦等便攜電子設(shè)備。請回答下列問題：(1)某旅客攜帶的筆記本電腦電池容量3000mAh，輸出電壓15V，充滿電后，若工作時的平均電流為1.5A，可工作多少時間?。(2)請通過計算說明該旅客能否將此筆記本電腦帶上民航飛機。。(3)使用