15.1 电能表与电功-2022-2023学年九年级物理下册同步考点专题训练（苏科版）

15.1 电能表与电功（原卷版） 考点直击 典例分析＋变式训练 考点1 电功与电能和电功的测量 1、电功与电能： （1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。 （2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW•h）；1度=1千瓦时=1kW•h=3.6×106J。2、电功的实质： （1）实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程; （2）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 【典例1-1】下列不是利用电能的机器是（　　） A．汽油机 B．电饭煲 C．电磁炉 D．电水壶 【典例1-2】下列单独一个用电器正常工作时，在相同时间内消耗电能最多的是（　　） A．笔记本电脑 B．电冰箱 C．白炽灯 D．空调 【典例1-3】我们教室里有日光灯和电风扇，它们的连接方式是 　 　（选填“串联”或“并联”）；电风扇工作时主要是将 　 　能转化为 　 　能。 【变式1-1】下列电流做功的过程中，电能主要转化为机械能的是（　　） A．电风扇吹风 B．电灯发光 C．电饭锅煮饭 D．电解水制氧 【变式1-2】将规格都是“220V 100W”的电风扇、电视机各一个并联在220V的电路中，工作相同时间，下列说法正确的是（　　） A．两个用电器消耗的电能一样多 B．电风扇消耗的电能多 C．电视机消耗的电能多 D．它们消耗的电能都转化为了内能 【变式1-3】如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。闭合开关S1，电动车运动，将电能主要转化为 　 　能；再闭合开关S2，小灯泡L和电动机M的连接方式是 　 　联。 考点2 电功与电能的计算  1、电功的计算公式 （1）定义式：W=UIt： U表示某段电路两端的电压，单位是V； I表示通过该电路的电流，单位是A； t表示通电时间，单位是s； W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J． （2）应用公式过程中的“同一性”： a．电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量； b．单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算． 2、电功与电能的计算： 电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。 计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：W=I2Rt； ②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1； ③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。 3、串、并联电路中电功的特点 （1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系； a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。 b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。 概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。 ②串、并联电路中电功分配关系 a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即W1：W2=R1：R2 b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即W1：W2=R2：R1。 3、方法点拨 （1）当U、I、t均已知时，利用W=UIt来计算电功较为方便；  （2）在串联电路中，通过各用电器的电流强度相等，且串联电路各用电器通电时间相等，经常用W=I2Rt来取W1：W2比值，并进一步进行其他运算；  （3）在并联电路中，各用电器两端电压相等，且各用电器通电时间相等，使用W=Pt来进行比较计算较为方便。 【典例2-1】小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示。其中，电源两端电压为6V固定不变，定值电阻R0＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，下列说法中（　　） ①当环境温度降低，电压表的示数变小 ②当环境温度为40℃时