6. 如图所示是小华家 3 月 31 日和 4 月 30 日电能表上的显示情况,小华家 4 月份的用电量为

339.3
kW·h,合1.22×10⁹
J。答案:339.3
$1.22×10^{9}$
$1.22×10^{9}$
解析:
【分析】
要计算4月份的用电量,需用月末电能表的示数减去月初的示数,注意电能表最后一位为小数位。再根据电能单位换算关系$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$,将用电量换算为焦耳。
【解析】
1. 读取电能表示数:3月31日示数为$5372.76\ \mathrm{kW·h}$,4月30日示数为$5712.06\ \mathrm{kW·h}$。
2. 计算4月份用电量:
$ W = 5712.06\ \mathrm{kW·h} - 5372.76\ \mathrm{kW·h} = 339.3\ \mathrm{kW·h} $
3. 单位换算:
因为$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$,所以
$ 339.3\ \mathrm{kW·h} = 339.3×3.6×10^6\ \mathrm{J} \approx 1.22×10^9\ \mathrm{J} $
【答案】
339.3;$1.22×10^{9}$
【知识点】
电能表读数;电能单位换算
【点评】
本题考查电能表的读数与电能单位换算,关键是掌握电能表读数规则(最后一位为小数位),牢记电能单位换算关系,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
要计算4月份的用电量,需用月末电能表的示数减去月初的示数,注意电能表最后一位为小数位。再根据电能单位换算关系$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$,将用电量换算为焦耳。
【解析】
1. 读取电能表示数:3月31日示数为$5372.76\ \mathrm{kW·h}$,4月30日示数为$5712.06\ \mathrm{kW·h}$。
2. 计算4月份用电量:
$ W = 5712.06\ \mathrm{kW·h} - 5372.76\ \mathrm{kW·h} = 339.3\ \mathrm{kW·h} $
3. 单位换算:
因为$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$,所以
$ 339.3\ \mathrm{kW·h} = 339.3×3.6×10^6\ \mathrm{J} \approx 1.22×10^9\ \mathrm{J} $
【答案】
339.3;$1.22×10^{9}$
【知识点】
电能表读数;电能单位换算
【点评】
本题考查电能表的读数与电能单位换算,关键是掌握电能表读数规则(最后一位为小数位),牢记电能单位换算关系,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
7. 如图所示,导体 A、B 是由同种材料做成的,A 和 B 等长,但 A 的横截面积比 B 大。开关 S 闭合后,在相同时间内,下列叙述中正确的是(

A.电流通过 A、B 做功大小的关系是 $ W_{A} > W_{B} $
B.电流通过 A、B 做功大小的关系是 $ W_{A} < W_{B} $
C.电流通过 A、B 做功大小的关系是 $ W_{A} = W_{B} $
D.无法比较电流通过 A、B 时做功的大小
B
)A.电流通过 A、B 做功大小的关系是 $ W_{A} > W_{B} $
B.电流通过 A、B 做功大小的关系是 $ W_{A} < W_{B} $
C.电流通过 A、B 做功大小的关系是 $ W_{A} = W_{B} $
D.无法比较电流通过 A、B 时做功的大小
答案:B
解析:
【分析】
首先,根据影响电阻大小的因素判断A、B的电阻大小:同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小,因此$ R_A < R_B $;其次,由图可知A、B串联,串联电路中电流处处相等,且通电时间相同;最后根据电功公式$ W=I^2Rt $,在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流做的功越多,由此可比较电流通过A、B做功的大小,进而判断选项。
【解析】
1. 判断电阻大小:
导体A、B由同种材料制成,长度相同,A的横截面积大于B,根据影响电阻大小的因素,可得 $ R_A < R_B $。
2. 分析电路特点:
由图可知,A、B串联在电路中,根据串联电路的电流规律,通过A、B的电流 $ I_A = I_B = I $,且通电时间 $ t $ 相同。
3. 比较电功大小:
根据电功公式 $ W = I^2Rt $,在电流 $ I $ 和通电时间 $ t $ 相同的情况下,电阻越大,电流做的功越多。
因为 $ R_A < R_B $,所以 $ W_A < W_B $,故选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电流规律;影响电阻的因素;电功的计算
【点评】
本题综合考查了影响电阻的因素、串联电路的电流特点以及电功公式的应用,需要将多个知识点结合起来分析,解题的关键是先准确判断A、B的电阻大小,再利用相关公式比较电功大小。
【难度系数】
0.6
首先,根据影响电阻大小的因素判断A、B的电阻大小:同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小,因此$ R_A < R_B $;其次,由图可知A、B串联,串联电路中电流处处相等,且通电时间相同;最后根据电功公式$ W=I^2Rt $,在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流做的功越多,由此可比较电流通过A、B做功的大小,进而判断选项。
【解析】
1. 判断电阻大小:
导体A、B由同种材料制成,长度相同,A的横截面积大于B,根据影响电阻大小的因素,可得 $ R_A < R_B $。
2. 分析电路特点:
由图可知,A、B串联在电路中,根据串联电路的电流规律,通过A、B的电流 $ I_A = I_B = I $,且通电时间 $ t $ 相同。
3. 比较电功大小:
根据电功公式 $ W = I^2Rt $,在电流 $ I $ 和通电时间 $ t $ 相同的情况下,电阻越大,电流做的功越多。
因为 $ R_A < R_B $,所以 $ W_A < W_B $,故选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电流规律;影响电阻的因素;电功的计算
【点评】
本题综合考查了影响电阻的因素、串联电路的电流特点以及电功公式的应用,需要将多个知识点结合起来分析,解题的关键是先准确判断A、B的电阻大小,再利用相关公式比较电功大小。
【难度系数】
0.6
8. 电流通过一台电动机时产生的热量是 12000J,产生的动能是 36000J,则电流做功至少为(
A.12000J
B.36000J
C.24000J
D.48000J
D
)A.12000J
B.36000J
C.24000J
D.48000J
答案:D
解析:
【分析】
首先明确电动机是非纯电阻用电器,电流通过电动机做功时,电能会转化为两种形式的能量:一是内能(产生的热量),二是机械能(产生的动能)。根据能量守恒定律,电流做的功等于消耗的电能,而消耗的电能全部转化为内能和机械能时,电流做功的最小值就是这两种能量的总和。因此我们只需要将产生的热量和动能相加,就能得到电流至少做的功。
【解析】
电动机属于非纯电阻电路,电流做功的过程中,电能转化为动能(机械能)和内能(热量)。
根据能量守恒定律,电流做的功等于转化得到的动能与产生的热量之和,即:
$ W = Q + W_{\mathrm{动}} $
代入数据:
$ W = 12000\,\mathrm{J} + 36000\,\mathrm{J} = 48000\,\mathrm{J} $
因此电流做功至少为48000J,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
非纯电阻电路能量转化、能量守恒定律
【点评】
本题考查非纯电阻电路的能量转化规律,核心是区分纯电阻与非纯电阻电路的能量转化差异:纯电阻电路中电能全部转化为内能,而非纯电阻电路(如电动机)中电能会同时转化为内能和机械能。解题需紧扣能量守恒定律,避免错误认为电流做功仅等于产生的热量。
【难度系数】
0.7
首先明确电动机是非纯电阻用电器,电流通过电动机做功时,电能会转化为两种形式的能量:一是内能(产生的热量),二是机械能(产生的动能)。根据能量守恒定律,电流做的功等于消耗的电能,而消耗的电能全部转化为内能和机械能时,电流做功的最小值就是这两种能量的总和。因此我们只需要将产生的热量和动能相加,就能得到电流至少做的功。
【解析】
电动机属于非纯电阻电路,电流做功的过程中,电能转化为动能(机械能)和内能(热量)。
根据能量守恒定律,电流做的功等于转化得到的动能与产生的热量之和,即:
$ W = Q + W_{\mathrm{动}} $
代入数据:
$ W = 12000\,\mathrm{J} + 36000\,\mathrm{J} = 48000\,\mathrm{J} $
因此电流做功至少为48000J,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
非纯电阻电路能量转化、能量守恒定律
【点评】
本题考查非纯电阻电路的能量转化规律,核心是区分纯电阻与非纯电阻电路的能量转化差异:纯电阻电路中电能全部转化为内能,而非纯电阻电路(如电动机)中电能会同时转化为内能和机械能。解题需紧扣能量守恒定律,避免错误认为电流做功仅等于产生的热量。
【难度系数】
0.7
9. 电流在一段电路中做了多少功,取决于电路的(
A.电流和通电时间
B.电流和这段电路两端的电压
C.电流、通电时间和这段电路两端的电压
D.电流、这段电路两端的电压和电路的电阻
C
)A.电流和通电时间
B.电流和这段电路两端的电压
C.电流、通电时间和这段电路两端的电压
D.电流、这段电路两端的电压和电路的电阻
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆电功的核心计算公式。电功的定义式为$ W = UIt $,其中$ W $代表电流做的功,$ U $是这段电路两端的电压,$ I $是电路中的电流,$ t $是通电时间。
我们可以结合这个公式逐一分析选项:
1. 选项A只有电流和通电时间,缺少电压,无法确定电功大小;
2. 选项B只有电流和电压,缺少通电时间,同样无法确定电功;
3. 选项D中的电阻不是电功定义式里的直接决定因素,虽然可通过欧姆定律推导,但不是电流做功多少的直接决定物理量;
4. 只有选项C包含了电功定义式中的全部三个物理量,能直接决定电功的大小。
【解析】
根据电功的定义式$ W = UIt $($ W $为电功,$ U $为电路两端电压,$ I $为电路中的电流,$ t $为通电时间),可知电流在一段电路中做功的多少由电流、通电时间和这段电路两端的电压共同决定:
选项A:缺少电压,无法确定电功大小,错误;
选项B:缺少通电时间,无法确定电功大小,错误;
选项C:包含了电流、通电时间和电路两端电压,符合电功定义式的决定因素,正确;
选项D:电路的电阻不是电功的直接决定因素,错误。
【答案】
C
【知识点】
电功的计算公式
【点评】
本题重点考查对电功定义式的理解,核心是牢记$ W=UIt $,明确电功由电压、电流、通电时间共同决定,避免被无关物理量(如电阻)干扰。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先需要回忆电功的核心计算公式。电功的定义式为$ W = UIt $,其中$ W $代表电流做的功,$ U $是这段电路两端的电压,$ I $是电路中的电流,$ t $是通电时间。
我们可以结合这个公式逐一分析选项:
1. 选项A只有电流和通电时间,缺少电压,无法确定电功大小;
2. 选项B只有电流和电压,缺少通电时间,同样无法确定电功;
3. 选项D中的电阻不是电功定义式里的直接决定因素,虽然可通过欧姆定律推导,但不是电流做功多少的直接决定物理量;
4. 只有选项C包含了电功定义式中的全部三个物理量,能直接决定电功的大小。
【解析】
根据电功的定义式$ W = UIt $($ W $为电功,$ U $为电路两端电压,$ I $为电路中的电流,$ t $为通电时间),可知电流在一段电路中做功的多少由电流、通电时间和这段电路两端的电压共同决定:
选项A:缺少电压,无法确定电功大小,错误;
选项B:缺少通电时间,无法确定电功大小,错误;
选项C:包含了电流、通电时间和电路两端电压,符合电功定义式的决定因素,正确;
选项D:电路的电阻不是电功的直接决定因素,错误。
【答案】
C
【知识点】
电功的计算公式
【点评】
本题重点考查对电功定义式的理解,核心是牢记$ W=UIt $,明确电功由电压、电流、通电时间共同决定,避免被无关物理量(如电阻)干扰。
【难度系数】
0.7
10. 电熨斗、电扇、电视机这三种用电器,在消耗电能相等的情况下,将电能转化为内能最多的是
电熨斗
,将电能转化为机械能最多的是电扇
。答案:电熨斗
电扇
电扇
解析:
【分析】
要解决这道题,需先明确三种用电器的能量转化特点:电熨斗利用电流热效应工作,电能主要转化为内能;电扇的核心是电动机,主要将电能转化为机械能,仅少量电能因发热转化为内能;电视机则将电能转化为光能、声能和少量内能。在消耗电能相等的前提下,哪种用电器的能量主要转化为目标形式,它转化的该形式能量就最多,据此对比三者的能量转化方向即可得出答案。
【解析】
1. 电熨斗工作时,电能几乎全部转化为内能,其他形式能量损耗极少;
2. 电扇工作时,电能主要转化为机械能,只有小部分因电机发热转化为内能;
3. 电视机工作时,电能分散转化为光能、声能和少量内能,无单一能量形式占绝对主导。
当消耗的电能相等时,电熨斗转化为内能的比例最高,故转化内能最多;电扇转化为机械能的比例最高,故转化机械能最多。
【答案】
电熨斗;电扇
【知识点】
用电器的能量转化、电流的热效应
【点评】
本题属于物理基础概念题,考查常见家用电器的能量转化特点,要求学生熟悉不同用电器的工作原理及能量转化方向,侧重对物理生活常识的掌握与应用。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确三种用电器的能量转化特点:电熨斗利用电流热效应工作,电能主要转化为内能;电扇的核心是电动机,主要将电能转化为机械能,仅少量电能因发热转化为内能;电视机则将电能转化为光能、声能和少量内能。在消耗电能相等的前提下,哪种用电器的能量主要转化为目标形式,它转化的该形式能量就最多,据此对比三者的能量转化方向即可得出答案。
【解析】
1. 电熨斗工作时,电能几乎全部转化为内能,其他形式能量损耗极少;
2. 电扇工作时,电能主要转化为机械能,只有小部分因电机发热转化为内能;
3. 电视机工作时,电能分散转化为光能、声能和少量内能,无单一能量形式占绝对主导。
当消耗的电能相等时,电熨斗转化为内能的比例最高,故转化内能最多;电扇转化为机械能的比例最高,故转化机械能最多。
【答案】
电熨斗;电扇
【知识点】
用电器的能量转化、电流的热效应
【点评】
本题属于物理基础概念题,考查常见家用电器的能量转化特点,要求学生熟悉不同用电器的工作原理及能量转化方向,侧重对物理生活常识的掌握与应用。
【难度系数】
0.8
11. 0.2kW·h =
7.2×10⁵
J;1.8×10⁵J =0.05
kW·h。答案:$7.2×10^{5}$
0.05
0.05
解析:
【分析】
要解决这道电能单位换算题,首先需明确电能单位kW·h(千瓦时)与J(焦耳)之间的换算进率:$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$。
对于第一空,将kW·h换算为J,属于大单位换算为小单位,需用数值乘以换算进率;
对于第二空,将J换算为kW·h,属于小单位换算为大单位,需用数值除以换算进率。
【解析】
1. 计算$0.2\ \mathrm{kW·h}$换算为$\mathrm{J}$:
已知$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$,则:
$0.2\ \mathrm{kW·h}=0.2×3.6×10^6\ \mathrm{J}=7.2×10^5\ \mathrm{J}$
2. 计算$1.8×10^5\ \mathrm{J}$换算为$\mathrm{kW·h}$:
$1.8×10^5\ \mathrm{J}=\frac{1.8×10^5}{3.6×10^6}\ \mathrm{kW·h}=0.05\ \mathrm{kW·h}$
【答案】
$7.2×10^{5}$;0.05
【知识点】
电能单位换算
【点评】
本题考查电能单位kW·h与J的换算,属于电学基础题型。解题关键是牢记$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$的换算关系,掌握“大单位化小单位乘进率,小单位化大单位除以进率”的换算方法即可正确解答。
【难度系数】
0.9
要解决这道电能单位换算题,首先需明确电能单位kW·h(千瓦时)与J(焦耳)之间的换算进率:$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$。
对于第一空,将kW·h换算为J,属于大单位换算为小单位,需用数值乘以换算进率;
对于第二空,将J换算为kW·h,属于小单位换算为大单位,需用数值除以换算进率。
【解析】
1. 计算$0.2\ \mathrm{kW·h}$换算为$\mathrm{J}$:
已知$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$,则:
$0.2\ \mathrm{kW·h}=0.2×3.6×10^6\ \mathrm{J}=7.2×10^5\ \mathrm{J}$
2. 计算$1.8×10^5\ \mathrm{J}$换算为$\mathrm{kW·h}$:
$1.8×10^5\ \mathrm{J}=\frac{1.8×10^5}{3.6×10^6}\ \mathrm{kW·h}=0.05\ \mathrm{kW·h}$
【答案】
$7.2×10^{5}$;0.05
【知识点】
电能单位换算
【点评】
本题考查电能单位kW·h与J的换算,属于电学基础题型。解题关键是牢记$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$的换算关系,掌握“大单位化小单位乘进率,小单位化大单位除以进率”的换算方法即可正确解答。
【难度系数】
0.9
12. 将两节干电池串联后给灯泡供电,电压是 3V,灯泡发光时通过它的电流为 0.3A,此时灯泡的电阻为
10
Ω,工作 0.5min 消耗的电能为27
J。答案:10
27
27
解析:
【分析】
要解决这道题,我们可以分两步思考:
1. 求灯泡的电阻:已知灯泡两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$,代入已知数值即可计算出电阻。
2. 求工作0.5min消耗的电能:已知电压、电流和工作时间,利用电功公式$W=UIt$计算,注意要先把时间单位从分钟转换为秒(国际单位),再代入数值计算。
【解析】
1. 计算灯泡的电阻:
已知电源电压$U=3\mathrm{V}$,通过灯泡的电流$I=0.3\mathrm{A}$,根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,代入数据得:
$ R = \frac{3\mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}} = 10\Omega $
2. 计算消耗的电能:
首先转换时间单位,$ t = 0.5\mathrm{min} = 0.5 × 60\mathrm{s} = 30\mathrm{s} $
根据电功公式 $ W = UIt $,代入数据得:
$ W = 3\mathrm{V} × 0.3\mathrm{A} × 30\mathrm{s} = 27\mathrm{J} $
【答案】
10;27
【知识点】
欧姆定律的应用;电功的计算
【点评】
本题考查欧姆定律和电功公式的基础应用,解题关键是牢记公式并注意物理量单位的统一(时间需转换为国际单位秒),属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,我们可以分两步思考:
1. 求灯泡的电阻:已知灯泡两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$,代入已知数值即可计算出电阻。
2. 求工作0.5min消耗的电能:已知电压、电流和工作时间,利用电功公式$W=UIt$计算,注意要先把时间单位从分钟转换为秒(国际单位),再代入数值计算。
【解析】
1. 计算灯泡的电阻:
已知电源电压$U=3\mathrm{V}$,通过灯泡的电流$I=0.3\mathrm{A}$,根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,代入数据得:
$ R = \frac{3\mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}} = 10\Omega $
2. 计算消耗的电能:
首先转换时间单位,$ t = 0.5\mathrm{min} = 0.5 × 60\mathrm{s} = 30\mathrm{s} $
根据电功公式 $ W = UIt $,代入数据得:
$ W = 3\mathrm{V} × 0.3\mathrm{A} × 30\mathrm{s} = 27\mathrm{J} $
【答案】
10;27
【知识点】
欧姆定律的应用;电功的计算
【点评】
本题考查欧姆定律和电功公式的基础应用,解题关键是牢记公式并注意物理量单位的统一(时间需转换为国际单位秒),属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
13. 一个灯泡接在 6V 电源的两端,通电 2min 共消耗电能 108J,则通过灯泡的电流为
0.15
A。答案:0.15
解析:
【分析】
要解决此题,我们可借助电功的计算公式推导电流大小。首先明确已知条件:灯泡两端电压$ U=6V $,通电时间$ t=2min $,消耗的电能$ W=108J $。回忆电功公式$ W=UIt $,将其变形为$ I=\frac{W}{Ut} $即可求解电流。需注意时间单位需统一为国际单位制中的秒,先把$ 2min $转换为$ 120s $,再代入公式计算。
【解析】
已知:$ U=6V $,$ t=2min=2×60s=120s $,$ W=108J $
根据电功公式$ W = UIt $,变形得到电流的计算公式:
$ I = \frac{W}{Ut} $
将已知数值代入公式:
$ I = \frac{108J}{6V × 120s} = \frac{108}{720}A = 0.15A $
【答案】
0.15
【知识点】
电功的计算、单位换算
【点评】
本题考查电功公式的灵活应用,解题关键是牢记电功公式并保证物理量单位统一(时间需转换为秒),属于电学基础题型,掌握相关公式和单位换算规则即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
要解决此题,我们可借助电功的计算公式推导电流大小。首先明确已知条件:灯泡两端电压$ U=6V $,通电时间$ t=2min $,消耗的电能$ W=108J $。回忆电功公式$ W=UIt $,将其变形为$ I=\frac{W}{Ut} $即可求解电流。需注意时间单位需统一为国际单位制中的秒,先把$ 2min $转换为$ 120s $,再代入公式计算。
【解析】
已知:$ U=6V $,$ t=2min=2×60s=120s $,$ W=108J $
根据电功公式$ W = UIt $,变形得到电流的计算公式:
$ I = \frac{W}{Ut} $
将已知数值代入公式:
$ I = \frac{108J}{6V × 120s} = \frac{108}{720}A = 0.15A $
【答案】
0.15
【知识点】
电功的计算、单位换算
【点评】
本题考查电功公式的灵活应用,解题关键是牢记电功公式并保证物理量单位统一(时间需转换为秒),属于电学基础题型,掌握相关公式和单位换算规则即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
14. 一个玩具电动机,工作时电压为 12V,通过它的电流为 30mA。当通电
5
min 时,该玩具电动机消耗的电能为 108J。答案:5
解析:
【分析】
要解决此问题,需利用电能的计算公式推导时间。首先回忆电能公式$W=UIt$,题目已知电能$W$、电压$U$、电流$I$,要求通电时间$t$,需将公式变形为$t=\frac{W}{UI}$。解题时要先统一单位,把电流的毫安单位转换为安,计算出的时间为秒,最后再转换为分钟,得到符合题目要求的答案。
【解析】
1. 统一单位:
已知电流$ I = 30mA = 30×10^{-3}A = 0.03A $。
2. 公式变形求时间:
根据电能公式$ W = UIt $,变形可得$ t = \frac{W}{UI} $。
将$ W=108J $,$ U=12V $,$ I=0.03A $代入公式:
$ t = \frac{108J}{12V×0.03A} = 300s $。
3. 转换时间单位:
因为$ 1min=60s $,所以$ 300s = \frac{300}{60}min = 5min $。
【答案】
5
【知识点】
电能的计算、单位换算
【点评】
本题考查电能公式的灵活应用,核心是准确进行单位换算,将电流单位从毫安转换为安,最终时间从秒转换为分钟,属于基础题型,侧重对公式运用和单位换算能力的考查。
【难度系数】
0.8
要解决此问题,需利用电能的计算公式推导时间。首先回忆电能公式$W=UIt$,题目已知电能$W$、电压$U$、电流$I$,要求通电时间$t$,需将公式变形为$t=\frac{W}{UI}$。解题时要先统一单位,把电流的毫安单位转换为安,计算出的时间为秒,最后再转换为分钟,得到符合题目要求的答案。
【解析】
1. 统一单位:
已知电流$ I = 30mA = 30×10^{-3}A = 0.03A $。
2. 公式变形求时间:
根据电能公式$ W = UIt $,变形可得$ t = \frac{W}{UI} $。
将$ W=108J $,$ U=12V $,$ I=0.03A $代入公式:
$ t = \frac{108J}{12V×0.03A} = 300s $。
3. 转换时间单位:
因为$ 1min=60s $,所以$ 300s = \frac{300}{60}min = 5min $。
【答案】
5
【知识点】
电能的计算、单位换算
【点评】
本题考查电能公式的灵活应用,核心是准确进行单位换算,将电流单位从毫安转换为安,最终时间从秒转换为分钟,属于基础题型,侧重对公式运用和单位换算能力的考查。
【难度系数】
0.8
15. 为测量家中某型号电视机某段时间内待机消耗的电能,小明从电源上断开其他用电器,只将该电视机接通电源并处在待机状态。观察电能表,发现在 2h 内其脉冲指示灯闪烁 24 次。电能表的部分技术参数如下表所示,该电视机待机 2h 消耗的电能是
7.2×10⁴
J。答案:$7.2×10^{4}$
解析:
【分析】
要解决该问题,首先需明确电能表参数的物理意义:通常此类电能表参数为“1200imp/(kW·h)”,表示每消耗1kW·h的电能,脉冲指示灯闪烁1200次。解题思路为:先根据指示灯闪烁次数与电能表参数的比值,计算出电视机待机消耗的电能(单位为kW·h),再将电能单位换算为焦耳。具体步骤:第一步,通过闪烁次数求出对应消耗的电能(kW·h);第二步,利用单位换算关系将kW·h转换为J。
【解析】
已知电能表参数为$1200\ \mathrm{imp/(kW·h)}$(即每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,脉冲指示灯闪烁1200次)。
1. 计算电视机待机2h消耗的电能(以$\mathrm{kW·h}$为单位):
$W = \frac{24\ \mathrm{次}}{1200\ \mathrm{次/(kW·h)}} = 0.02\ \mathrm{kW·h}$
2. 进行单位换算($1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$):
$W = 0.02\ \mathrm{kW·h} × 3.6×10^6\ \mathrm{J/kW·h} = 7.2×10^4\ \mathrm{J}$
【答案】
$7.2×10^{4}$
【知识点】
电能表参数理解、电能单位换算
【点评】
本题考查电能表的应用及电能计算,关键是理解电能表参数的物理意义,掌握电能单位$\mathrm{kW·h}$与$\mathrm{J}$的换算关系,属于电学基础题型,侧重对基本概念和单位换算的考查。
【难度系数】
0.8
要解决该问题,首先需明确电能表参数的物理意义:通常此类电能表参数为“1200imp/(kW·h)”,表示每消耗1kW·h的电能,脉冲指示灯闪烁1200次。解题思路为:先根据指示灯闪烁次数与电能表参数的比值,计算出电视机待机消耗的电能(单位为kW·h),再将电能单位换算为焦耳。具体步骤:第一步,通过闪烁次数求出对应消耗的电能(kW·h);第二步,利用单位换算关系将kW·h转换为J。
【解析】
已知电能表参数为$1200\ \mathrm{imp/(kW·h)}$(即每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,脉冲指示灯闪烁1200次)。
1. 计算电视机待机2h消耗的电能(以$\mathrm{kW·h}$为单位):
$W = \frac{24\ \mathrm{次}}{1200\ \mathrm{次/(kW·h)}} = 0.02\ \mathrm{kW·h}$
2. 进行单位换算($1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$):
$W = 0.02\ \mathrm{kW·h} × 3.6×10^6\ \mathrm{J/kW·h} = 7.2×10^4\ \mathrm{J}$
【答案】
$7.2×10^{4}$
【知识点】
电能表参数理解、电能单位换算
【点评】
本题考查电能表的应用及电能计算,关键是理解电能表参数的物理意义,掌握电能单位$\mathrm{kW·h}$与$\mathrm{J}$的换算关系,属于电学基础题型,侧重对基本概念和单位换算的考查。
【难度系数】
0.8