苏科版九年级下册 15.1 电能表与电功
一、单选题
1．如图所示是家用电吹风的工作原理图，圆弧形触片可置于A、B、C三处，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风，下列说法正确的是（ ）
A．电风扇工作时将机械能转化为电能
B．电热丝选材时要选择导电性能好的铜丝
C．圆弧形触片置于A处时电风扇和电热丝串联
D．圆弧形触片置于B处时电吹风吹凉风
2．家庭电路中接入的电能表，其作用是（ ）
A．测量电路消耗的电能
B．提高家庭用电器的效率
C．给家用电路提供电能
D．保护电路避免火灾
3．关于电源和用电器，下列说法中正确的是（ ）
A．电源是利用电能的装置
B．电源是把其他形式能量转化为电能的装置
C．用电器是把电能转化为化学能的装置
D．充电电池只能做电源，不能做用电器
4．某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（ ）
A．1.8×106J B．3.6×106J C．5.4×106J D．7.2×106J
5．如图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中装置内的空气被压缩时内能减小
B．图乙中电能表表示本月用电123.4kW·h
C．图丙中验电器的金属箔张开是由于同种电荷相互排斥
D．图丁中内燃机在做功冲程中将机械能转化为内能
6．小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903 kW h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220 V 1000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的圆盘转了60转
D．电能表上的“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用
7．下列电学仪器中，能够直接测量电能的是（ ）
A．验电器 B．电压表 C．电能表 D．电流表
8．在国际单位制中，压强的单位是（ ）
A．瓦特(W) B．帕斯卡(Pa)
C．牛顿(N) D．焦耳(J)
9．今年年初，武汉爆发新冠肺炎疫情，全国打响疫情防控阻击战，目前形势持续良好。疫情期间，常用的某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）
A．图乙中的显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻 R的阻值随着温度的升高而减小
C．将R0更换为阻值更小的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
D．被测温者体温越高，整个电路消耗的电能越大
10．如图所示分别是小宇家电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A．该电能表上用电器实际消耗的功率为1.1kW
B．该电能表的指示灯每小时最多闪烁14080次
C．该电能表正常工作电流为5A
D．该电能表在家庭电路中应和其它用电器并联
11．安装在小高家中的电能表如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．小高家已经消耗的电能为781.5J B．此电能表转盘每小时最多能转过720转
C．此电能表的额定最大电流是20A D．此电能表可以安装在高压动力线路上使用
12．下列事例中，关于能量转化的说法正确的是（ ）
A．摩擦生热，机械能转化为内能
B．燃料燃烧时发热，机械能转化为化学能
C．充电宝充电过程，化学能转化为电能
D．电风扇工作过程，机械转化为电能
13．以下所列家用电器中，正常工作时，电能主转化为机械能是（ ）
A．电视机 B．电水壶
C．电饭煲 D．电风扇
14．把瘪了的乒乓球放在热水中（如图），它自己慢慢地复原了。其奥秘是乒乓球内的空气受热后体积增大，把瘪了的部分“顶”了起来。下列测量器材的工作原理与其类似的是（ ）
A．温度计 B．电压表 C．电流表 D．电能表
15．电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是（ ）
A．电能表是直接测量电功率的仪表
B．“10（20）A”是说这个电能表的额定最大电流是10A
C．表上数据显示该电能表累计消耗电能1215.0度
D．“600r/(kW·h)”表示接在此表上的用电器每消耗1kW·h的电能，表上的转盘转过600转
二、填空题
16．如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，当用充电宝给手机充电时，充电宝是_______（选填“电源”或“用电器”）；当充电宝充满电时，储存了_________J的电能。
17．如图，回答下列各仪表的相关问题。
（1）电能表示数为____kW·h；温度计的示数为____℃。
（2）电压表和电流表使用前要进行____，即让指针指在____处；图中所示电压表所选择的量程是____V，读数为____V；电流表的读数为____A。
18．小明家电能表如图所示，他家目前用电是______kW·h。将某用电器单独接在该表上工作10 min，电能表上的转盘转过250转，该用电器的消耗的电能是______kW·h。
19．白炽灯用久了钨丝会升华变细，电阻将 _____。（选填“变大”或“变小”）。亮度相同的LED灯和白炽灯，都正常工作1h，_____ （选填 “LED灯”或“白炽灯”）消耗的电能多。
20．如图甲所示的电路中，电源电压U0保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则R1的阻值=_________Ω，移至滑动变阻器的中点时在10s内电流通过R1所做的功为________J。
三、综合题
21．阅读材料，回答问题：
新能源汽车的崛起
常见的车辆能源类型有汽油、柴油、油电混动、纯电动等。目前我国民用汽车保有量约为26亿辆，传统燃油车仍然占据大部分市场，但近两年，新能源汽车在我国汽车市场占有率有显著提升。
传统燃油车的动力机械是内燃机，通过燃料在汽缸内燃烧，向车轮输出能量。
油电混动汽车全力加造时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量；当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。某次测试人员驾驶一辆油电混动汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶2h，消耗燃油10kg，行驶时汽车所受阻力为2000N。此过程中，蓄电池储存的能量由满电的30%增大至满电的70%。其蓄电池参数如表格所示。
纯电动汽车是指完全由蓄电池提供动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。目前，电动汽车的充电方式一般分为慢充、快充和挟电，利用快速充电桩可以在1小时左右将一部家用小轿车的电从零充到满。
蓄电池参数
电压（V） 500
容量（Ah） 50
（1）一传统燃油车的内燃机是一台四冲程汽油机，如题图所示是汽油机的 _____冲程；若飞轮转速是3000min，则每秒对外做功 _____次；
（2）利用充电桩对蓄电池充电时，蓄电池可以看做 _____（选填“电源”或“用电器”）；
（3）根据表格提供的参数可知该蓄电池充满电后储存的电能为 _____J，该油电混动汽车在测试过程中的能量利用率为 _____；（燃油热值）
（4）请你说出一条新能源汽车的优点：_____。
22．小张把电热棒通过脉冲式电能表接到照明电路。电能表表盘上标有 “600imp/kWh”、 “220V 10A ”等信息，说明该电能表指示灯每闪烁600次，电路中消耗的电能是1kW·h。如图乙所示，电热棒放在大烧杯中把1000mL的水加热到60℃，记录数据如图甲：
[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
电热棒
电能表闪烁的次数/次 48
加热水所用时间/s 200
甲
（1）电热棒通电200s消耗的电能是______J
（2）烧杯中的水初温如图丙所示，为______℃，通电200s水吸收了______J的热量。
（3）电热棒的热效率是______。
23．学校实践活动小组的同学想检测一块旧式电能表是否准确，电能表表盘如图所示，只有一个接入电路的用电器，功率为500W。
（1）理论计算：让用电器连续工作5h后电能表示数应为
( )
（2）实验测量：使用该用电器正常工作3min测出表盘转过90转，则消耗的电能是_____。
24．小明同学对一个额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡进行了研究，利用可调电源按图甲连接后，闭合开关S，测得通过小灯泡的电流与电压关系如图乙所示.
（1）根据图乙判断，实验过程中小灯泡的电阻是_______（选填“恒定不变”或“变化”），你的判断依据是：________；
（2）通过图乙可知，小灯泡的额定电压是_______V；
（3）求：当小灯泡两端的电压为1V时，1min内小灯泡消耗的电能是多少______？
25．在图(a)所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为5欧，闭合电键S．求：
①通过电阻R1的电流I1_____．
②10秒内电流通过R1做的功W1_____．
③将电流表A1串接在电路某处，闭合电键S1和S，保证电路各元件都正常工作的情况下，移动变阻器的滑片P，发现电流表A示数与A1示数比值最大为6，比值最小为2．电流表A、A1表盘均如图(b)所示，
（a）请判断：电流表A1串接在_____（选填“R1支路”、“R2支路”或“干路”）上．
（b）通过计算判断滑动变阻器R2的规格“_____欧，_____安”．
26．在综合实践活动中，小明设计了如图所示的电热水器的电路图。电热丝R1的阻值为44Ω，R2的阻值为2156Ω，电源电压恒为220V，不计温度对电阻的影响。求：
（1）只闭合开关S1，电热水器处于_______（选填“保温”或“加热”）状态，此时电路中的电流是多大_______？
（2）同时闭合开关S1、S2，通电5min，能使5kg水的温度升高10℃，则此过程中水吸收的热量是多少_______？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（3）同时闭合开关S1、S2下，该电热水器的效率是多少_______？（结果保留一位小数）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．电风扇工作时将电能主要转化为机械能，故A错误；
B．根据焦耳定律可知，电流产生的热量与导体的电阻、通电时间、电流的大小有关；选择电热丝时，电热丝要有一定的电阻值，而铜丝的导电性较好，同种情况下的电阻很小，容易造成电路短路，故B错误；
C．圆弧形触片置于A处时，电流的路径有两条，电风扇和电热丝并联，故C错误；
D．圆弧形触片置于B处时，只有电动机接入电路，电吹风吹凉风，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
A．供电公司给用户安装电能表，其作用是记录用户消耗电能的多少，电能表是测量电路消耗的电能的仪表，故A符合题意；
B．家庭用电器的效率与用电器本身有关，与电能表无关，故B不符合题意；
C．我们日常生活所用电能来自于发电站，与电能表无关，故C不符合题意；
D．空气开关或保险丝可以保护电路避免火灾，与电能表无关，故D不符合题意。
故选A。
3．B
【详解】
AB．电源是把其他形式的能量转化为电能的装置，故A错误，B正确；
C．用电器是把电能转化为其他形式能量的装置，例如电风扇把电能转化为机械能，电热水壶把电能转化为内能等等，故C错误；
D．充电电池在充电时消耗电能，是用电器，在放电时把其他形式的能量转化为电能，是电源，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
由图可知，电能表的铝盘每转过720转，消耗1kW·h电能，即3.6×106J电能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】
A．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．电能表显示本月电表示数，不是本月用电量，故B错误；
C．当验电器带电时，两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开，故C正确；
D．内燃机在做功冲程中将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．电能表读数最后一位为小数，即上次查看为，本次查看为，这段时间消耗电能为
故A错误；
B．电能表是测电功即测消耗的电能的仪表，故B错误；
C．标有“220 V 1000 W”的电热水器正常工作10 min，所消耗的电能为
圆盘转数为
故C错误；
D．电能表上的“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．验电器是检验物体是否带电的仪器，不能测量消耗电能的多少，故A错误；
B．电压表是测量电路两端电压大小的仪表，不能直接测量电能，故B错误；
C．电能表可以直接测量电路消耗的电能，故C正确；
D．电流表是测量电路中电流大小的仪表，不能直接测量电能，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
在国际单位制中：
A．瓦特是功率的主单位，A不符合题意；
B．帕斯卡是压强的主单位，B符合题意；
C．牛顿是力的主单位，C不符合题意；
D．焦耳是各种能量的主单位，D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
A．由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B．当被测者体温较高时，显示仪的示数（电压表的示数）也会变大，由分压原理可知，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；
C．温度相同时热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更小的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越大，因此显示仪示数会变大，故C正确；
D．被测者体温越高，电压表示数越大，根据串联电路分压原理可知，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知电路的电流越小，根据P=UI可知，功率越小，由于时间不知，则根据W=Pt可知无法判定消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．电能表是测量电功的仪表，无法直接测量用电器的实际功率，故A错误；
B．由电能表参数可知，电路中用电器的总功率最大为
每小时电路消耗的电功最多为
该电能表的指示灯每小时最多闪烁的次数为
故B正确；
C．电能表正常工作的电流为5A，短时间内允许通过的最大电流为20A，故C错误；
D．该电能表在家庭电路中应串联在干路上，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．电能表示数的单位是kW h，图示电能表表示小高家已经消耗的电能为781.5kW h，故A错误；
B．720R/kW h表示此电能表每消耗1kW h电能，电能表的表盘转动720转，故B错误；
C．20A表示电能表在平时工作时，允许通过的最大额定电流为20A，故C正确；
D．此电能表的额定电压为220V，高压动力线路电压远高于220V，所以不能在高压动力线路上使用，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．摩擦生热，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A正确；
B．燃料燃烧时发热，消耗燃料内部的化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故B错误；
C．充电宝充电时将电能转化为化学能，故C错误；
D．电风扇工作过程，电能主要转化为机械能，故D错误。
故选A。
13．D
【详解】
在常见的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能，而电视机主要将电能转化为光能和声能，电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
14．A
【详解】
A．由题干可知，瘪了的乒乓球是利用空气的热胀冷缩恢复的原状，液体温度计是利用液体的热胀冷缩制成的，故A符合题意；
BC．电流表与电压表工作原理相似，是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。故BC不符合题意；
D．当机械式电能表接入电路时，电压线圈和电流线圈产生的磁通穿过圆盘，这些磁通在时间和空间上不同相，分别在圆盘上感应出涡流，由于磁通与涡流的相互作用而产生转动力矩使圆盘转动，故D不符合题意。
故选A。
15．D
【详解】
A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故A错误；
B．“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A，20A是指这个电能表额定最大电流，故B错误；
C．表上数据显示是指电能表接入电路后，电路中用电器消耗总电能1215.0度，故C错误；
D．“600r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转600转，故D正确。
故选D。
16． 电源
【详解】
[1] 当用充电宝给手机充电时，充电宝消耗了电能，将电能转化为手机电池的化学能，故充电宝此时相当于电源。
[2]根据电功的计算公式可得当充电宝充满电时，储存的电能为
17． 86.3 -4 调零 零刻线 0~15 12.5 0.52
【详解】
（1）[1][2]电能表表盘示数的最后一位为小数，则由图可知电能表的示数为86.3kW·h；由图可知，温度计的分度值为1℃，液面最高处在0℃以下，所以其示数为-4℃。
（2）[3][4][5]电压表和电流表使用前都要检查指针是否在零刻线处，如果不在，则需要先调零，再测量；电压表选择“0~15V”的量程，分度值为0.5V，读数为12.5V。电流表选择“0~0.6A”的量程，分度值为0.02A，读数为0.52A。
18． 1452.0 0.1
【详解】
[1]由图可知，电能表上表盘数字是14520，最右一位是小数，故他家用电为1452.0kW·h。
[2]该用电器的消耗的电能
19． 变大 白炽灯
【详解】
[1]灯泡灯丝材料、长度不变，而用久了的灯泡由于升华作用灯泡灯丝变细，横截面积变小，所以灯丝电阻变大；
[2]在LED灯中，电能被直接转化为光能，转换效率可达80%；白炽灯发光时，会有很大一部分电能转化为内能，只有很少一部分转化为光能，白炽灯的发光效率低，所以亮度相同的LED灯和白炽灯，都正常工作1h，白炽灯消耗的电能多。
20． 10 9
【详解】
[1]当滑片在a点时，电流最小，此时滑动变阻器阻值最大，根据图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压为4V，电流为0.2A，则滑动变阻器的电阻为
滑动变阻器和定值电阻串联，根据电压规律，可以列等式
当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电流最大，此时只有定值电阻接入电路，此时电流为0.6A，故电源电压为
联立两等式，即可求出电源电压为
[2]移至滑动变阻器的中点时，此时滑动变阻器的电阻为10Ω，电流为
则电流通过R1所做的功为
21． 做功 25 用电器 污染小、效率高、噪声低
【详解】
（1）[1]由图可知，该汽油机的进气门和排气门都是关闭状态，活塞向下运动，说明是汽油机的做功冲程。
[2]由题意可知，飞轮的转速为，内燃机一个工作循环，四个冲程，飞轮转2r，对外做功一次。则该汽油机每秒对外做功的次数为
（2）[3]利用充电桩对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，此时，蓄电池相当于用电器。
（3）[4]由题中表格数据可知，该蓄电池充满电后储存的电能为
[5]由题意可知，该汽车行驶的速度，行驶的时间，消耗汽油的质量，则汽油完全燃烧放出的热量
汽车匀速行驶2h通过的路程
因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力和汽车受到的阻力是一对平衡力，即
牵引力做的功为
由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由满电的30%增大至满电的70%，所以蓄电池增加存储的电能为满电量的40%，即
则该汽车的能量利用率为
（4）[6]新能源汽车与传统燃油车相比，有点是：污染小、效率高、噪声低等。
22． 2.88×105 20 1.68×105J 58.3%
【详解】
解：（1）电热棒通电200s，电能表闪烁48次消耗电能
（2）水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3=1kg
由图丙知水初温20℃，通电200s，水加热到60℃，水吸收的热量
Q=cmt=4.2×103/(kg·℃)×1kg×(60℃-20℃)=1.68×105J
（3）电热棒的热效率
答：（1）电热棒通电200s消耗的电能是2.88×105J；
（2）烧杯中的水初温为20℃，通电200s水吸收了1.68×105J的热量；
（3）电热棒的热效率是58.3%。
23． 0.03kW·h
【详解】
(1)[1]用电器连续工作5h消耗的电能
W1=P1t1=0.5kW×5h=2.5kW·h，
则电能表的示数为
760.2kW h+2.5kW h=762.7kW·h，
如图所示：
(2)[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，表盘转过90转消耗的电能
W2=kW·h=0.03 kW·h。
24． 变化 通过小灯泡的电流与灯两端的电压不成正比 2.5V 15J
【详解】
(1)[1][2]由乙图可知，小灯泡的U-I图像为曲线，表示通过小灯泡的电流与灯两端的电压不成正比，故小灯泡的电阻是变化的；
(2)[3]由于小灯泡额定功率为1W，当电压为2.5V时，对应电流为0.4A，由P=UI结合乙图可知此时功率正好为1W，故小灯泡额定电压为2.5V；
(3)[4]当小灯泡两端的电压为1V时，由乙图可知此时电流为0.25A，则小灯泡1min内消耗的电能为：
25． 1.2A 72J R2支路 25 1.2
【详解】
①闭合电键S后，电路为R1的简单电路，电源电压为6伏，电阻R1的阻值为5欧，所以通过电阻R1的电流I1＝＝1.2A；
②10秒内电流通过R1做的功W1＝UI1t＝6V72J.
③闭合电键S1和S，两电阻并联，由题意可知A1不可能接在干路上；假设电流表A1串接R1所在支路上，因为电流表A示数与A1示数比值最大为6，所以通过R1与R2的电流之比为，因为I1=1.2A,所以可得通过R2的电流为6A，则干路电流为7.2A，超过了电流表的最大量程，所以此情况不可能；电流表A1串接R2所在支路上，因为电流表A示数与A1示数比值最大为6，所以通过R1与R2的电流之比为，因为I1=1.2A,所以可得通过R2的电流为0.24A，此时没有超过电流表的最大量程，所以A1串接R2所在支路上；R2==25,
电流表A示数与A1示数比值最小为2时，则通过R1与R2的电流比为，此时滑动变阻器R2的电流最小，即I2=1.2A．滑动变阻器R2的规格为“25Ω 1.2A”
26． 保温 0.1A 2.1×105J 63.6%
【详解】
解：（1）[1][2]只闭合开关S1时，两电阻串联，由可知，电路的总功率最小，因此此时电路处于保温状态。此时电路中的电流为
（2）[3]水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×5kg×10℃=2.1×105J
（3）[4]电热水器消耗的电能为
则热水器的效率为
答：（1）只闭合开关S1，电热水器处于保温状态，此时电路中的电流是多大0.1A；
（2）水吸收的热量为2.1×105J；
（3）该电热水器的效率为63.3。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
