专题：运用电功的公式解决有关问题 ---2024-2025学年人教版物理九年级上学期

专题：运用电功的公式解决有关问题 一、单选题：本大题共6小题，共12分。 1.有两个电阻，采用下列几种方式分别接到电压为U的电源上，接通电源后在相同时间内电流做功最少的连接方式是(    ) A. 与串联 B. 与并联 C. 只接入 D. 只接入 2.一段由同种材料做成的粗细不同的电阻线，电阻线AO与电阻线OB的长度相等。如图所示，当把它们串联接入某一电路中时，两段电阻线的电阻、电流、电压及相同时间电流所做的电功的大小，下列判断正确的是(    ) A. B. C. D. 3.有一块手机用的电池，上面标明电压为，容量为，它充满电后大约储存的电能为(    ) A. B. C. D. 4.如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为，则线圈快速稳定转动内电路消耗的电能约为(    ) A. 150 J B. 120 J C. 90 J D. 60 J 5.某智能手机的锂电池上标有“，”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压不变，增大充电的电流。若给锂电池充入的电能，需要充电，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近(    ) A. 节能灯 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电冰箱 6.如图所示的是某液晶彩色电视的铭牌。下列说法中正确的是(    ) A. 的电能可供该液晶彩色电视正常工作4h B. 该液晶彩色电视可以接在380V电压下使用 C. 该液晶彩色电视正常工作时，1h内消耗250J的电能 D. 正常工作时，该液晶彩色电视比60W的灯消耗电能慢 二、填空题：本大题共7小题，共14分。 7.如图所示是小亮家的电能表，他家同时使用两台都是1500W的空调，其它用电器不工作，这个电能表__________“能”或“不能”正常工作；若关闭其中一台空调，另一台空调单独正常工作，消耗的电能为__________。 8.为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的__________。若充电过程中充电电流为100 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为__________。 9.如图所示，电源电压为3V保持不变，闭合开关S后，电流表A的示数为，电流表的示数为，则通电10s小灯泡消耗的电能为__________J。 10.如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻的阻值为。闭合开关，电流表A的示数为，的示数为，则电源电压为______ V，定值电阻在内消耗的电能为______ J。 11.如图甲所示为一款充电宝给两部手机充电，这两部手机是______选填“串联”或“并联”的；智能手机解锁可以通过密码和指纹进行解锁，乙图中的简单电路用小灯亮表示解锁，、分别表示密码和指纹解锁，______图能模拟手机解锁。其中一台手机的锂电池上面标明电压为，容量为，电池充满电后，能够储存的电能是______ J。 12.如图所示甲是小灯泡L和电阻R的图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关时，电流表的示数为，则电源电压为______V。再闭合开关，电流表示数为______A，内电流对电阻R所做的功为______J。 13.如图所示电路，电源电压恒定，，。当闭合，、断开时，电流表的示数为，电路工作10s消耗电能______ J；当、闭合，断开时，电流表示数为______ A；为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关______。 三、计算题：本大题共7小题，共56分。 14.一个小灯泡的两端加电压时电流为，它在这种情况下通电，电流做了多少功？消耗的电能是多少？ 15.将额定电压为220V的电暖器接入家庭电路中，先将电暖器的调温旋钮调到高温挡，若此时通过电暖器的电流为，则在内电流将做多少功？若将调温旋钮调到低温档，此时通过电暖器的电流为，则在内电流做了多少功？该电暖器在这内一共消耗了多少电能？ 16.如图所示，电源的电压恒定、为定值电阻。的阻值为。只闭合开关时，电流表的示数为，再闭合开关时，电流表的示数为。求： 电源的电压； 电阻的阻值； 开关、均闭合后，通电10s电路消耗的总电能。 17.如图所示，电源两端的电压为6V且保持不变，定值电阻的阻值为。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片处于某位置时，电流表的示数为，求： 滑动变阻器接入电路的阻值； 内电流通过电阻做的功。 18.如图甲所示，是一个检测空气质量指数的检测电路。其中R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，，当闭合开关S后，电压表示数为2V时，求： 通过的电流； 内消耗的电能； 此时的空气质量指数。 19.在如图所示的电路中，电源电压U保持不变。小灯泡标有“6V，3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，定值电阻。表格中为电路在不同状态时对应的信息。 电路状态 接线柱F连接 接线柱E连接 开关状态 滑片位置 电流表示数 1 接线柱A 接线柱D 断开 a端 2 接线柱B 接线柱C 闭合 b端 电路在状态1时，小灯泡正常发光，求电源电压； 求滑动变阻器的最大阻值： 电路在状态2时，通电100s，求电阻消耗的电能。 20.图1是小区门口利用光敏电阻设计的监控装置，当不同强度的光照射到光敏电阻时，其阻值发生变化。光源射出的红外光束穿过通道照射到光敏电阻上，电源电压恒为12V，定值电阻。发现内有两人分别经过通道，每人通过时间为1s，监控装置中的电压表变化规律如图2所示。 请按图1的电路图连接图3的实物图。 “无人通过”时，定值电阻两端的电压______，通过的电流______。 求“无人通过”时光敏电阻的阻值。 求内消耗的电能。 四、综合题：本大题共1小题，共10分。 21.近几年，许多公司都在研发以电池为动力源的纯电动汽车，其与传统燃油汽车对比的部分参数如下表． 名称汽车 售价 万元 车身质量 最大功率 续行里程 百公里加速时间 排放量 传统燃油汽车 10 1500 90 600 纯电动汽车 30 2300 75 300 纯电动汽车在行驶时，电能主要转化为________；与传统燃油汽车相比，纯电动汽车车身质量更大，功率更小，但百公里加速时间相近，这说明纯电动汽车能源利用率________. 若用民用电给纯电动汽车充电，充电电流达30A，充电时间需，则纯电动汽车充电所消耗的电能是________ 在未来4年，国家将对纯电动汽车生产企业实施减税，对消费者进行补贴，这是因为________. A.制造成本高    排放量少    消耗能源少    车身质量大 答案和解析 1.【答案】A  【解析】【分析】将不同的电阻接在相同的电源上，则电压是相等的，所以我们应选择含电压的计算电功的方式：。 【解答】解：A中将与串联接入时，总阻值为，则做功为t；B中将两电阻并联时总阻值为，做功为：；C中只接入，则做功为t；D中只接入，则做功为因为分母越大的值越小，所以：最小。 故选：A。 【点评】比较做功的多少一定要把最终结果写出来之后再去比较，不能想当然的去做题。 2.【答案】D  【解析】解：A、在材料和长度一定时，导体横截面积越大，电阻越小。由图可知，电阻线AO的横截面积大，电阻小，即，故A错误； B、串联电路中各处电流相等，当电阻线AO与OB串联在电路中时，通过它们的电流大小相等，即，故B错误； C、根据欧姆定律可得，由此可知电阻线AO与OB两端的电压大小关系为，故C错误； D、由公式可知，在相同时间内，电流通过电阻线AO与OB所做的电功大小关系为，故D正确。 故选：D。 在材料和长度一定时，导体横截面积越大，电阻越小，据此确定电阻线AO与OB的阻值大小； 根据串联电路的电流规律、欧姆定律和公式确定通过它们的电流大小和它们两端的电压大小，以及相同时间内电流所做的电功大小。 本题考查欧姆定律及电功公式在串联电路中的应用，关键是知道导体电阻大小与导体横截面积的关系以及串联电路的电流规律，能应用控制变量的思想比较大小。 3.【答案】A  【解析】解：手机用的电池充满电后，储存的电荷量：， 充满电后储存的电能：，故A正确，BCD错误。 故选：A。 知道电池的容量Q，根据求出电池储存的电荷量，根据求出电流做的功即为储存的电能。 本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算，解答本题的关键是明白手机电池容量的含义。 4.【答案】D  【解析】由题知小小电动机由两节干电池供电，则电源电压，线圈快速稳定转动内电路消耗的电能：，与60 J接近。故选D。 5.【答案】C  【解析】解：该款手机快充功能充电时充电的电流大小：，电饭锅正常工作时的电流最接近，其他三种电器正常工作时的电流都远小于5A，故C正确。 故选：C。 根据可知该款手机快充功能充电时充电的电流大小，再结合各用电器的情况分析。 本题考查电功、电能公式的应用，难度是理解的含义，难度不大。 6.【答案】A  【解析】A、由可得，的电能可供彩电正常工作时间，故A正确； B、由彩电铭牌知其额定电压正常工作电压为，故该液晶彩色电视不可以接在380V电压下使用，故B错误； C、由彩电铭牌知其额定功率为250W，由可得，彩电正常工作时，1h内消耗电能 ，故C错误； D、与60W的灯相比，在正常工作时彩电额定功率大，正常工作时，消耗电能快，故D错误。 故选：A。 由可得，的电能可供彩电正常工作时间； 由彩电铭牌知其额定电压正常工作电压为； 由彩电铭牌知其额定功率为250W，由可得，彩电正常工作时，1h内消耗的电能； 电功率是表示做功快慢的物理量； 本题考查对电功率计算公式的应用以及额定电压、额定功率的理解，关键是从彩电铭牌上找到有用信息。 7.【答案】能    【解析】【解析】解： 由电能表参数可知，电能表正常工作时的电压为220V，允许通过的最大电流为20A，他家同时使用用电器的最大总功率：； 同时使用两个1500W的空调，总功率为3000W，故电能表能正常工作； 由可得，空调单独正常工作消耗的电能：。 故答案为：能；。 由参数可知，电能表正常工作时的电压和平时允许通过的最大电流，根据求出他家同时使用用电器的最大总功率； 根据求出空调单独工作消耗的电能。 本题考查了电能表允许用电器同时工作最大功率以及电能的计算，明确电能表参数的含义是关键，要注意单位的换算。 8.【答案】电阻 76   【解析】 在温度、长度和材料相同时，导体的横截面积越大，即导线越粗，电阻越小； 新能源电动公交车充电2 h消耗的电能： 。 9.【答案】9  【解析】电路中电阻和并联，电流表A测干路电流，电流表测通过的电流，电压表测电源电压，电源电压为3V；通过的电流为，干路电流为，通过的电流 通电10s小灯泡消耗的电能 10.【答案】3 36  【解析】解：由图可知，两电阻并联，电流表测支路的电流，电流表A测干路电流， 并联电路各支路两端电压相等，都等于电源电压，由欧姆定律可得电源的电压： ； 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过的电流： ， 内电阻消耗的电能：。 故答案为：3；36。 由图可知，两电阻并联，电流表测支路的电流，电流表A测干路电流，由并联电路特点和欧姆定律计算电源电压； 根据并联电路电流特点计算通过的电流，根据电功公式计算在内消耗的电能。 本题考查了并联电路的特点，欧姆定律的应用和电功公式的应用，熟练运用公式，正确识别电路是关键。 11.【答案】并联  B 39960  【解析】充电宝可以同时给两部手机充电，在充电过程中，由于各手机之间互不影响，所以两部手机是并联的； 智能手机解锁可以通过密码和指纹进行解锁，、分别表示密码和指纹解锁，说明两个开关可以独立工作，互不影响，即为并联，然后再与灯泡串联，故B图能模拟手机解锁。 充电电流所做的功即储存的电能为： 。 故答案为：并联；B；39960。 并联电路中各用电器工作时，互不影响； 利用求得充电电流所做的功即储存的电能。 此题考查了并联电路的识别及电功的计算，属于基础知识。 12.【答案】  【解析】只闭合开关时，电路为灯泡L的简单电路，由图象可知，当时，，即电源电压为2V； 再闭合开关时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，， 由甲图R的图象和L的图象可知，此时通过R的电流，通过灯泡L的电流， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以干路电流：； 内电流对电阻R所做的功为： 。 故答案为：2；；24。 只闭合 时，电路为灯泡L的简单电路，根据L的图象找出对应的电压和电流，电源电压等于灯泡L两端的电压； 再闭合开关时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点结合图象读出通过R和灯泡L的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据求出内电流对电阻R所做的功。 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 13.【答案】36；；、。  【解析】当闭合，、断开时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，此时电路工作10s消耗的电能为： ； 当、闭合，断开时，电路为和的并联电路，电流表测干路的电流， 因为并联电路各个用电器之间互相不影响，所以通过的电流仍为，则电源电压为：， 通过的电流为：， 则干路电流为：，即电流表示数为； 若、同时闭合，电路短路，电源会被烧坏。 故答案为：36；；、。 当闭合，、断开时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，利用可求出电路消耗的电能； 当、闭合，断开时，电路为和的并联电路，电流表测干路的电流，由并联电路的特点以及欧姆定律可求出电源电压，再由欧姆定律求出通过的电流，进而可得出干路电流，即电流表的示数； 若、同时闭合，电路短路，电源会被烧坏。 本题考查了学生对欧姆定律以及电能的计算公式的运用，利用好并联电路的特点是解题的关键。 14.【答案】解：电流做的功： ， 因为灯泡消耗的电能与电流通过灯泡做的功相等， 所以消耗的电能也为90J。 答：电流做了90J的功；消耗的电能是90J。  【解析】电流通过灯泡做的功和其消耗的电能相等，根据求出其大小。 本题考查了电流做功和消耗电能的计算，主要是对于公式的考查，是一道基础题目。 15.【答案】解：将电暖器的调温旋钮调到高温档，所做的功为：W1=UI1t1； 将调温旋钮调到低温档，所做的功为：W2=UI2t2； 则该电暖器在这内一共消耗了W=W1+W26J； 答：将电暖器的调温旋钮调到高温档，所做的功为：1439460J； 将调温旋钮调到低温档，所做的功为：540540J； 则该电暖器在这内一共消耗了6J的电能。  【解析】根据题意利用计算电流所做的功。 此题是关于电功的计算题，灵活运用公式以及计算式注意单位换算是解题关键。 16.【答案】解：只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流， 由可得，电源的电压： ； 闭合、时，与并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过的电流不变， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过的电流： ， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，电阻的阻值： ； 开关、均闭合后，通电10s电路消耗的总电能： 。 答：电源的电压为12V； 电阻的阻值为； 开关、均闭合后，通电10s电路消耗的总电能为72J。  【解析】只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压； 闭合、时，与并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻的阻值； 开关、均闭合后，根据求出通电10s电路消耗的总电能。 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，是一道较为简单的计算题。 17.【答案】解：闭合开关S，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表测量干路电流。 根据欧姆定律可知通过的电流， 根据并联电路的电流特点可知通过滑动变阻器的电流， 根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值； 内电流通过电阻做的功。 答：滑动变阻器接入电路的阻值为； 内电流通过电阻做的功为18J。  【解析】闭合开关S，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表测量干路电流。 根据欧姆定律可知通过的电流，根据并联电路的电流特点可知通过滑动变阻器的电流， 根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值； 根据得出10s内电流通过电阻做的功。 本题考查欧姆定律的应用和并联电路的特点，难度不大。 18.【答案】解：由电路图可知，R与串联，电压表测两端的电压。 通过的电流： ； 内消耗的电能： ； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R两端的电压： ， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，， 则， 由图乙可知：此时空气质量指数为50。 答：通过的电流为； 内消耗的电能为96J； 此时的空气质量指数为50。  【解析】由电路图可知，R与串联，电压表测两端的电压。 根据欧姆定律求出通过的电流； 根据求出内消耗的电能； 根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R的阻值，进一步求出的值，由图象可知此时的空气质量指数。 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 19.【答案】解：由表格信息和电路图可知，电路在状态1时，由于滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时的电路为灯泡的简单电路，电流表测电路的电流， 因为灯泡在额定电压下正常发光，所以此时灯泡两端的电压：，因此电源电压为：； 由表格信息和电路图可知，电路在状态2时，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表测干路电流， 由图可知，滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大， 此时通过定值电阻的电流：， 由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：， 由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值：； 电路在状态2时，通电100s，电阻消耗的电能：。 答：电源电压为6V； 滑动变阻器的最大阻值为； 电路在状态2时，通电100s，电阻消耗的电能为180J。  【解析】由表格信息和电路图可知，电路在状态1时的电路连接，根据灯泡在额定电压下正常发光求出电源电压； 由表格信息和电路图可知，电路在状态2时的电路连接，根据滑片在b端结合图可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据欧姆定律求出通过定值电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大电阻； 根据求出电阻消耗的电能。 本题考查并联电路的特点、欧姆定律和电功公式的应用，关键是根据表格读出相关的信息。 20.【答案】  【解析】解：根据图1可知光敏电阻、定值电阻串联在电源上，电压表并联在两端，实物图如下： 结合“每人通过时间为1s”，可知“无人通过”时，由图乙得：， 则根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得两端电压为： ， 根据欧姆定律可知此时电路中的电流为： ， 根据欧姆定律可得“无人通过”时光敏电阻的阻值为： ； 内“无人通过”，则消耗的电能： 。 答：见解析； ；。 “无人通过”时光敏电阻的阻值为。 内消耗的电能为。 根据图1可知光敏电阻、定值电阻串联在电源上，电压表并联在两端，据此完成实物图； 根据图象可得“无人通过”时电压表的示数，根据欧姆定律和串联电路电流的特点求出电路中的电流； 利用欧姆定律的变形公式即可求出“无人通过”时光敏电阻的阻值； 根据图象及公式可求在的时间内消耗的电能。 本题考查欧姆定律的应用，关键在于根据题意和电压随时间变化的图象找出“无人通过”时定值电阻的电压。 21.【答案】机械能 高   【解析】电动汽车行驶时，消耗电能，得到机械能，电能主要转化为机械能；百公里加速时间相近，表明有用功率相近，但电动汽车车身质量大，总功率小，说明电动汽车能源利用率高． 电动汽车充电所耗电能⨉ 由于电动汽车具有排放量少、能耗少的优点，但制作成本高，所以国家对纯电动汽车生产企业减税． 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$