18.1 电能 电功 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

电能 电功 人教版初中物理九年级（全一册） 学习目标 o了解电能和生活的关系，知道电能的单位 o会读家用电能表，会通过电能表计算家庭电费 o从能量的转化角度认识电能 o能利用电功公式进行相关计算 独家讲义 知识点一 认识电能 [练习 1 · 电能的转化和利用]关于电能的利用，下列说法正确的是（ ) A.干电池工作时，将电能转化为化学能 B.蓄电池供电时，将化学能转化为电能 C.风力发电机发电时，将电能转化为机械能 D.水力发电机发电时，将电能转化为机械能 [练习 2 · 电能的单位]下列物理量，以物理学家的名字“焦耳 ”作物单位的是 ( ) A.时间 B.密度 C.电阻 D.电能 [练习 3 · 电能单位换算]在日常生活中，经常说到用了多少度电，“度 ”实际上是 的单位，它 的学名叫 ，在物理学中，更常用的能量单位是 ;某教室内有 4 盏日光灯，每天使用8h 消耗的电能约为 1.3kW·h ＝ J＝ 度。 [常用单位]①度 ②kW ·h（千瓦时） [单位转换]：1 度＝1kW ·h ＝3.6×106 J 1 学科网（北京）股份有限公司 2 学科网（北京）股份有限公司 知识点二 电能的计量 考点一 认识电能表 [练习4]想测量家里一个月消耗的电能，需要选用的仪表是 ( ) A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.变阻器 [练习5]小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图所示，下列说法正确的是 ( ) A.该电能表的标定电流为 20A B.该电能表应接在 50Hz 的直流电路中使用 C.小明家每消耗 1 度电，铝盘转动3000 转 D.小明家半年内的用电量是 6335kW ·h 考点二 根据电能表计算电能/电费 [练习 6 ·根据电能表示数差求电能](1)小李周一上学时观察了家里电能表的示数如图甲所示，第二天 同一时间再看了一下电能表的示数如图乙所示，这段时间他家消耗的电能是 kW ·h。 (2)如图所示是小李同学家上月初和上月末的电能表表盘示意图，小李同学家电路干路中的电流不得超 过 A ，上月消耗的电能为 kW ·h ;年发电量可达 1.5×109kW ·h 的攀枝花银江水电站将 于 2025 年投产发电；投产发电后的银江水电站可满足 户小李同学这样的家庭用电需求。 [练习 7 ·根据电能表转盘转数求电能]（1）如图所示是小林家用的电能表的表盘参数及五月月初、月 末的电能表示数，若小林家所在区域电费按 0.5 元/（kW•h)计算，这个月他家应缴纳电费 元； 他关闭家中其他用电器，只让空调工作，一段时间后电能表上的转盘转过 300 转，则空调在该段时间 内消耗的电能为 J. (2)如图是小明家电能表的表盘，小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到 18min 内电能表指示灯闪烁了 400 次，干衣机在这 18min 内消耗的电能为 kW ·h。 知识点三 电功 考点一 认识电功 [练习 8 ·认识电功]关于关于电能和电功，下列说法正确的是 ( ) A.电功和电能是同一个物理量 B.电流越大，电流做功就一定越多 C.用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 D.电流做功的过程实质就是其他形式的能转化为电能的过程 3 学科网（北京）股份有限公司 考点二 利用公式计算消耗的电能 [练习 9 ·公式 W=UIt 的基本运用] （1）如图所示，手电筒中的电源为两节新干电池，接通电路时电流为 600 mA ，则该手电筒工作 1min 消耗的电能为 J. （2）家用照明灯泡发光时两端的电压为 220V ，通电 1h ，消耗了 1.98×105J 的电能，则通过灯泡的电 流大小为 A ，灯泡的电阻为 Ω。 [练习 10 · 串联电路中的电功特点]如图所示，电源电压恒定，闭合开关 S1 、S2 ，电压表示数为 9V ，电 流表示数为 1.5A；断开开关 S2 ，电流表的示数减小了 0.5A，此时电压表的示数 为 V ，R2 = Ω , 在通电 1min 内 R1 消耗的电能为 J ，R2 消耗的电能为 J ，整个电路消耗的电能为 J。 [练习 11 ·并联电路中的电功特点]如图所示的电路中，电源电压不变，R2 =30Ω。 当 S1 、S3 断开，S2 闭合时，电流表的示数是 0.3A ，电压表的示数为 3V 。求： （1）R1 的电阻值； （2）电源电压； （3）当 S2 断开，S1 、S3 闭合时，1min 内电路消耗 的电能。 [练习 12 · 比例问题](1)并联电路比例问题：如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关 S， 电流表的示数为 0. 1A；再闭合开关 S1 电流表的示数为 0.5A ，则 R1 ：R2= ；当闭合开关 S 、S1 后，在相同的时间内，电流通过电阻 R1 、R2 所做电功之比为 . (2)串联电路比例问题：如图所示，若甲、乙均为电流表时断开开关 S, 两电流表的读数 I 甲 ：I 乙=2 ：3； 若甲、乙均为电压表时，闭合开关 S ，则两电压表的读数 U 甲 ：U 乙 ＝ ，相同时间 R1 、R2 消耗 的电能 W1：W2 ＝ 。 4 学科网（北京）股份有限公司 考点三 利用公式计算电池储存的电能 [练习 13]小王随父母去旅行，需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为 60000mA ·h ，充电电 压为 5V ，充电时剩余电量为 0 ，于是她关闭家中其他用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充 5 学科网（北京）股份有限公司 电宝充满电，电能表的转盘将转过 ( ) A. 120r B.200r C.300r D.1000r [练习 14]民航局规定：严禁乘客携带超过 0. 16kW ·h 的锂电池上飞机，某品牌笔记本电脑的电池铭牌 标有“10.8V 10A ·h ”字样，充满电后，存储的电能为 J ，该笔记本电脑 （选填“能 ” 或“不能 ”)带上飞机. $$电能 电功 答案 人教版初中物理九年级(全一册) 知识点一认识电能 [练习1 电能的转化和利用]关于电能的利用,下列说法正确的是( B ) A.干电池工作时,将电能转化为化学能 化学能转化为电能 B.蓄电池供电时,将化学能转化为电能 C.风力发电机发电时,将电能转化为机械能 机械能转化为电能 D.水力发电机发电时,将电能转化为机械能 机械能转化为电能 [练习2 电能的单位]下列物理量,以物理学家的名字“焦耳” 作物单位的是 ( D ) A.时间 B. 密度 C. 电阻 D.电能 [练习3 电能单位换算]在日常生活中,经常说到用了多少度电,“度” 实际上是 电 能 的单位,它的学名叫 千瓦时,在物理学中,更常用 的能量单位是 焦 耳;某教室内有4盏日光灯,每天使用8h消耗的电能 约为1.3kW h= 4 .68 106 _J= 1.3 度。 3.6 106 知识点二电能的计量 考点 一 认识电能表 [练习4]想测量家里一个月消耗的电能,需要选用的仪表是 ( C ) A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.变阻器 [练习5]小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图所示, 下列说法正确的是 ( C ) A.该电能表的标定电流为20A 10A B.该电能表应接在50Hz的直流电路中使用交流电 C.小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转 D.小明家半年内的用电量是6335kW h 633.5kW h 考点二根据电能表计算电能/电费 [练习6 根据电能表示数差求电能] (1)小李周一上学时观察了家里电能表的示数如图甲所示,第二天同一 时间再看了一下电能表的示数如图乙所示,这段时间他家消耗的电能是 11.2 kW h。 W=1369.0kW h-1357.8kW h =11.2 kW h 1357.8kW h 甲 1369.0kW h 乙 (2)如图所示是小李同学家上月初和上月末的电能表表盘示意图,小李 同学家电路干路中的电流不得超 过 20 A,上月消耗的电能为 125 kW h;年发电量可达1.5 109kW h的攀枝花银江水电站将于2025年投产 发电;投产发电后的银江水电站可满足 1 106 户小李同学这样的家庭 用电需求。 ①W=5713.4kW h-5588.4kW h =125 kW h ②W 年需=125kW h 12 =1500kW h 1.5 109kW h 1500kW h=1 106 kW h 055884 220V10(20)A50 Hz 1600 imp/(kW h) 月初5588.4kW h kW h 057134 220V10(20)A 50 Hz 1600 imp/(kW h) 月末5713.4kW h [练习7 根据电能表转盘转数求电能] (1)如图所示是小林家用的电能表的表盘参数及五月月初、月末的电 能表示数,若小林家所在区域电费按0.5元/(kW-h)计算,这个月他家应 缴纳电费 45 元;他关闭家中其他用电器,只让空调工作, 一段 时间后电能表上的转盘转过300转,则空调在该段时间内消耗的电能为 J. kW h 36 106 J 千瓦时 3.6 106 焦 3000r — 1kW h 300r —— 0.1 kW h n n r 3000_kW h (2)如图是小明家电能表的表盘,小明将家中其他用电器关闭,只让干 衣机单独工作,观察到18min内电能表指示灯闪烁了400次,干衣机在这 ( kW h 0 06 1 95 220V20 A50 Hz 1600 imp/(kW h) )18min内消耗的电能为 0.25 kW h。 n=400 N=1600 知识点三电功 考 点 一 认 识 电 功 [练习8 认识电功]关于关于电能和电功,下列说法正确的是 (C) A.电功和电能是同一个物理量 电功是电能转化为其他形式的能的过程 B. 电流越大,电流做功就 一 定越多 W=UIt C.用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 D.电流做功的过程实质就是其他形式的能转化为电能的过程 考点二利用公式计算消耗的电能 [练习9 公式W=UIt的基本运用] (1)如图所示,手电筒中的电源为两节新干电池,接通电路时电流为 600 mA,则该手电筒工作1min消耗的电能为 108 J. ( U=3V )I=600mA=0.6A t=1min=60s W=UIt=3V 0.6A 60s =108J (2)家用照明灯泡发光时两端的电压为220V, 通电1h, 消耗了1.98 105J 的电能,则通过灯泡的电流大小为 0.25 A,灯泡的电阻为 880 。 U=220V t=1h=3600s W=1.98 105J 根据公式W=UIt 可 得 [练习10 串联电路中的电功特点]如图所示,电源电压恒定,闭合开 关S₁ 、S₂, 电压表示数为9V, 电流表示数为1.5A; 断开开关S₂, 电 流 表的示数减小了0.5A, 此时电压表的示数为 6 V,R₂= 3 , 在通电1min内R₁消耗的电能为 360 J,R₂ 消耗的电能为 180 J, 整个电路消耗的电能为 540 J。 断开开关S₂后电路中 的电流I=1A U₁=IR₁=1A 60 W₁=U₁It =6V 1A 60s=360J W₂=U₂It =3V 1A 60s=180J W=UIt=9V 1A 60s =540J =6V U₂=U-U₁=3V [练习11 并联电路中的电功特点]如图所示的电路中,电源电压不变, R₂=302。 当 S₁、S₃ 断 开 ,S₂ 闭合时,电流表的示数是0.3A, 电压表的 示数为3V。求 : (1)R₁ 的电阻值; (2)电源电压; ( 3 ) 当S₂ 断 开 ,S₁、S₃ 闭合时,1min内电路消耗 的电能。 解: (2)R 总 =R₁+R₂=102+300=402 U=IR总=0.3A 400=12V 12V W=W₁+W₂=864J+288J=1152 J [练习12 比例问题] (1)并联电路比例问题:如图所示的电路中,电源电压保持不变。只闭 合开关S,电流表的示数为0.1A; 再闭合开关S₁ 电流表的示数为0.5A,则 R₁ : R₂= 4:1 ;当闭合开关S 、S₁后,在相同的时间内,电流通过电阻R₁ 、R₂所 做电功之比为 1:4 W₁=UI₁t W₂=UI₂t (2)串联电路比例问题:如图所示,若甲、乙均为电流表时断开开关S, 两电流表 的读数I甲:Iz=2:3; 若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数 U甲:U乙= _,相同时间R₁、R₂ 消耗的电能W₁ :W₂= 2:1 o W₁=U₁It W₂=U₂It 考点三利用公式计算电池储存的电能 [练习13]小王随父母去旅行,需要提前给移动充电宝进行充电,充电 宝容量为60000mA h, 充电电压为5V, 充电时剩余电量为0,于是她 关闭家中其他用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充 满电,电能表的转盘将转过 (C ) A.120r B.200r C.300r D.1000r I=60000mA=60A t=1h=3600s U=5V 充慢电需要消耗的电能W=UIt= 5V 60A 3600S =1.08 10⁶J=0.3 kW-h n=0.3kW h 1000r/(kW h)=300r [练习14]民航局规定:严禁乘客携带超过0.16kW h 的锂电池上飞机, 某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V 10A h” 字样,充满电后, 存储的电能为 3.888 105 J,该笔记本电脑 能 ( 选 填 “ 能 ” 或 “不能”)带上飞机. W=UIt=10.8V 10A 3600S =3.888 10⁵J =0.108 kW h 学科网(北京)股份有限公司 $$