第14讲：电能、电功-2024-2025学年九年级上学期精编同步讲义（通用版）

九年级上册精编同步讲义（教科人教通用版） 第14讲：电能、电功 思维导图 知识点一：电能及其转化 知识精讲 1、 电能的来源 电能是 电源 提供的，常见的电能来源是 电池 和 发电厂 。发电厂通过发电机把其他形式的能（水能、内能、光能、风能、核能等）转化为电能。 水力发电 火力发电 太阳能发电 风力发电 2、 电能的利用和转化 ①电流可以通过 热效应 、 化学效应 、 磁效应 把电能转化为热能、化学能、机械能等其他形式的能量。 ②常见电能与其他形式能量的相互转化。 电灯亮：将 电 能转化为 内 能和 光 能。 电动机： 电 能转化为 机械 能。 电池充电时： 电 能转化为 化学 能。 电吹风： 电 能转化为 内 能和 机械 能。 太阳能电池板：光能转化为电能。 3、 电能的单位 ①电能也是一种能量，能量的国际单位是 焦耳 （J） ；生活中电能的常用单位是 “度” 或者说 “千瓦时（kW·h）” 。 ②单位换算：1度= 1kW·h = 3.6 ×106 J。 典型例题 【典例1】（2024•梧州模拟）三峡水电站年发电量超1000亿kW•h，以下物理量的单位是kW•h的是（　　） A．电能 B．电功率 C．电流 D．时间 【典例2】（2024•章丘区一模）小李同学的家里在这个月使用了120度电。下面几种说法中正确的是（　　） A．消耗的电能是120kW•h B．消耗的电能是120kW C．消耗的电能是120W D．消耗的电能是120J 【典例3】（2024•阿克苏地区模拟）如图所示，充电宝甲正在主机内被充电，充电宝乙已被取出，充电宝丙正在为手机充电，则此时（　　） A． 只有甲在输出电能 B．只有乙在输出电能 B． 只有丙在输出电能 D．甲、乙、丙都在输出电能 知识点中考评级 热度：★★ 难度：★★ 分值：2分 知识点二：电能的计量 情景导入 不交电费 小明说水从自来水厂流出来，水龙头就有水流出来，我们就该交水费；而生活用电，电从发电厂通过一根电线流过来后又从另一根电线流回去了，而且电流又没有减小，所以我们不该交电费。 思考：你认为他说的有道理吗？为什么？ 知识精讲 1、 电能表的作用：是用来测量电路一段时间消耗 电能 的仪表。 2、电能表的参数 220 V 额定电流为220 V：表示该电能表只能在电压为220V的电路中使用 10（20）A “10 A”表示该电能表标定电流10A； “20 A”表示额定最大电流为20 A。 3000 r/kW·h 每用1度电，电能表的铝盘转3000转（电磁式电能表） 3000 imp/kW·h 每用1度电，电能表的指示灯闪3000次（电子式电能表） 知识拓展 电能表的标定电流（也称为基本电流）是由起动电流决定的基本电流值，用于计算负载基数电流值。标定电流越小，电能表的启动电流就越小，电能表也就越灵敏和精确。即‌电能表的标定电流决定了电能表的测量精度。 ‌电能表的额定最大电流是基本电流的倍数，表示电能表能够准确计量的最大电流值。‌ 超过这个电流值，电能表可能会损坏或显示错误数据。即额定最大电流决定了电能表的测量范围。 3、电能表的使用和读数 （1）电能表应该 串联 在电路中使用； （2）读数：计数器末尾数字表示小数点后面的数字； （3）电能计算方法 ①较大的电能利用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即W=W2-W1 本月消耗电能=上月月底（本月月初）读数-本月月底读数 ②较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为（n为某段时间转盘转的圈数，N为表上参数） 知识拓展:阶梯电价 阶梯电价是指把户均用电量设置为若干个阶梯，每个阶梯的电量和电价不同。‌第一阶梯为基数电量，电量较少，电价较低；第二阶梯电量较多，电价较高；第三阶梯电量更多，电价更高。成都市的阶梯电价标准如下‌： ‌第一档电价‌：月用电量在220千瓦时及以下的用户，电价为0.5224元/千瓦时‌。 ‌第二档电价‌：月用电量在221至400千瓦时之间的用户，电价为0.6224元/千瓦时‌。 ‌第三档电价‌：适用于月用电量超过400千瓦时的用户，电价为0.8224元/千瓦时‌1。 阶梯电价的实施旨在鼓励节能减排，促进电力资源的合理利用，满足不同用户的用电需求。通过分档定价，可以激励用户合理使用电力，减少不必要的浪费，从而降低整体用电成本‌ 典型例题 【典例4】（2023•湘潭）如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测电功率的仪器 B．此时电能表的读数为61985kW•h C．这个电能表通过的电流一定为10A D．这个电能表应该在220V的电路中使用 【典例5】（2023秋•阿城区月考）如图所示是一个电能表，对其中的重要参数，下列说法错误的是（　　） A．“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用 B．“10（20）A”是指这个电能表的额定最大电流为20A C．示数“0020.0”表示此时电流正在做功20J D．“600r/（kW•h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600转 【典例6】（2023秋•新乡期末）某地拟实行居民阶梯电价方案。所谓阶梯电价，就是将电价按月用电量分3个档次，方案如表所示。小明家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则他家上月用电量为  kW•h；若按此电价方案计算，他家上月电费需要交  元。 知识点中考评级 热度：★★★★ 难度：★★★ 分值：2-4分 知识点三：电功、电能与电功的关系 知识精讲 1、 电功：电流所做的功叫电功，用字母“W”表示，电功的单位也是 J 。 2、 物理意义：电功是表示电流做功 多少 的物理量。 3、 电能与电功的关系：电功是电能转化多少的量度。 功是能量转化的量度，电流做了多少功就转化了多少电能，电能和电功数值上相等。 典型例题 【典例7】（2024•林州市模拟）关于电功，下列说法不正确的是（　　） A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能 B．电流做功的过程就是消耗电能的过程 C．用电能表可以测量电流做功的多少 D．电流越大，电流做功就一定越多 【典例8】（2023秋•石家庄期末）下列说法中正确的是（　　） A．通电的时间越长，电流所做的功越多 B．通过用电器的电流越大，电流所做的功越多 C．用电器两端的电压越大，电流所做的功越多 D．电流做功越多，消耗的电能就越多 知识点中考评级 热度：★★★ 难度：★★★ 分值：2分 知识点四：电功的计算 知识精讲 1、公式法 基本公式: W=UIt ………………………………（适用于一切电路）； 导出公式:………………………（只适用于纯电阻电路）； 注意：以上公式所有物理量都应取国际单位。 2、电能表计算电功 本月消耗电能=本月月底读数-上月月底读数（W=W2-W1） 某段时间内消耗电能 （kW·h）（n为某段时间转盘转的圈数，N为电能表上的参数） 3、关于电池储存的电能 表示该电池充满电以后，以3.7V的电压，10000mA（10A）的电流放电，可以持续放电1h；整个过程释放的电能可以用W=UIt来计算 注意：“mAh”不是一个能量单位，他是电量的单位，高中阶段会进一步学习。 典型例题 【典例9】（2024•高邮市校级一模）2023年8月29日搭载自主知识产权麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布，该手机一上市就得到了极大的关注，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。下图为官网部分信息，根据信息下列说法正确的是（　　） 电池类型：锂离子聚合物电池 电池电压：3.7V 电池容量：5000mAh 有线充电 输入：220V 50Hz 输出：支持20V4.4A或11V6A或10V2.25A或4.5V5A或5V4.5A或9V2A或5V2A A．制作自主知识产权的麒麟9000S芯片的主要材料是超导体 B．若以20V4.4A超级快充模式充电，理论上将其从零至充满需要约13分钟 C．锂离子聚合物电池对外供电时的能量转化是电能转化为化学能 D．锂离子聚合物电池“容量5000mAh”一次充满电储存电能为：3.96×106J 【典例10】（2023秋•高碑店市期末）如图所示，A、B是由同种材料制成的导体，二者长度相等，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（　　） A．导体A、B的电阻RA＞RB B．通过导体A、B的电流IA＞IB C．导体A、B两端的电压UA＝UB D．电流通过导体A、B所做的功WA＜WB 【典例11】（2023秋•广阳区校级月考）甲、乙两个用电器的电压之比为2：3，电流之比为1：2，两个用电器消耗的电能之比为5：4，则通电时间之比为（　　） A．4：5 B．5：1 C．15：4 D．5：6 【典例12】（2024•江油市模拟）手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。现有一款手机电池容量为5000mAh，电池电压为4V，充满电后，它储存的电能大约为　 　J。当使用该手机的快充功能时，充电电压为10V，1小时即可充满，则快充时的电流为 　 A。 【典例13】（2023秋•青县期末）如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示。电阻R1两端的电压是 　 　V；两电阻的阻值之比R1：R2＝ 　 　；电流通过两电阻做的功之比W1：W2＝ 　 　。 A卷满分题组 1、 选择题 1．（2023秋•柳州期末）在国际单位制中，电功的单位是（　　） A．伏特（V） B．欧姆（Ω） C．焦耳（J） D．安培（A） 2．（2023秋•富川县期末）两盏灯L1和L2串联在电路中，已知两灯的电阻R1＞R2，则在相同的时间内（　　） A．电流通过L1做功多 B．电流通过L2做功多 C．电流通过两灯做功一样多 D．无法判断 3.（2024秋•张店区校级月考）有一块手机用的电池，上面标明电压为3.7V，容量为4000mA•h，它充满电后大约储存的电能为（　　） A．5.3×104J B．5.3×107J C．14.8J D．14.8kW•h 4．（2023秋•洪山区期末）关于下列几个情形的说法，正确的是（　　） A．图甲：煤块燃烧越充分，煤的热值越大 B．图乙：该传感器是用导体材料制成的 C．图丙：该电能表正常工作时的额定电流为20A D．图丁：容量为4200mAh的锂电池充满电后储存的电能超过了40000J 5．（2023秋•沭阳县校级月考）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，小明对图像信息做出的判断不正确的是（　　） A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A B．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则10s内整个电路消耗电能4.5J C．当乙两端电压为2.5V时，其阻值为5Ω D．将甲和乙并联，若电压为1V，则干路的电流为0.6A 6．（2023秋•商南县校级期末）如图所示，导体A、B是由同种材料制成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（　　） A．电流通过A、B所做的功是WA＞WB B．电流通过A、B所做的功是WA＜WB C．电流通过A、B所做的功是WA＝WB D．无法比较电流通过A、B时做功的大小 2、 填空题 7．（2023•哈尔滨）小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电 　 　kW•h，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 　 　元。 8．（2024•黑龙江）小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能，将电热水器单独连接在电路中，观察到电能表上的铝盘1min转了60转，电热水器消耗的电能是 　 　kW•h，如果这些能量由天然气来提供，需要完全燃烧 　 　m3的天然气。（q天然气＝4.0×107J/m3） 3、 解答题 9．（2023秋•封开县期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10Ω，R2＝50Ω。当只闭合S1时，电流表示数是0.5A。求： （1）电源电压； （2）当S1、S2都闭合时，电流表示数。 （3）当S1、S2都闭合时，通电1分钟，定值电阻R1消耗的电能。 10．（2023秋•沙坪坝区校级期末）冬奥会上亮相一个新可爱——创可贴体温计，如图甲所示。如图乙所示为该装置感温区的电路图，其中R为热敏电阻，其阻值会随体温的升高而增大。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，当电压表的示数达到2V时便会报警。求： （1）恰好报警时，电流表的示数； （2）恰好报警时，热敏电阻的阻值； （3）恰好报警时，整个电路10s钟消耗的电能。 B卷提升题组 11．（2024•玄武区一模）图甲为某种跳绳自动计数器的简化原理图。每当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表，能记录AB间的电压。若电源电压为6V保持不变，R2为定值电阻，图乙是某次测试时AB间电压随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．AB间的电压为4V时，计数器会计数一次 B．R1受到红外线照射时和不受红外线照射时，电路中电流之比为3：1 C．R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比为10：1 D．若R2＝2Ω，按图乙规律测试1min，R1消耗的电能为210J 12.（多选）（2023秋•老城区校级月考）小明家上次查看电能表示数和本次查看电能表示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h B．电能表是测量电功的仪表 C．若只让一个标有“220Vㅤ1000W”的电热水器正常工作10min，消耗的电能为6×105J D．这个电能表铝盘每小时转3600圈 13．（2024•南阳模拟）创建生态文明城市需要我们共同关注环境，我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路。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，已知电源电压为6V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为3V时，求： （1）通过R0的电流； （2）2min内R0消耗的电能； （3）此时空气质量指数。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级上册精编同步讲义（教科人教通用版） 第14讲：电能、电功 思维导图 知识点一：电能及其转化 知识精讲 1、 电能的来源 电能是 电源 提供的，常见的电能来源是 电池 和 发电厂 。发电厂通过发电机把其他形式的能（水能、内能、光能、风能、核能等）转化为电能。 水力发电 火力发电 太阳能发电 风力发电 2、 电能的利用和转化 ①电流可以通过 热效应 、 化学效应 、 磁效应 把电能转化为热能、化学能、机械能等其他形式的能量。 ②常见电能与其他形式能量的相互转化。 电灯亮：将 电 能转化为 内 能和 光 能。 电动机： 电 能转化为 机械 能。 电池充电时： 电 能转化为 化学 能。 电吹风： 电 能转化为 内 能和 机械 能。 太阳能电池板：光能转化为电能。 3、 电能的单位 ①电能也是一种能量，能量的国际单位是 焦耳 （J） ；生活中电能的常用单位是 “度” 或者说 “千瓦时（kW·h）” 。 ②单位换算：1度= 1kW·h = 3.6 ×106 J。 典型例题 【典例1】（2024•梧州模拟）三峡水电站年发电量超1000亿kW•h，以下物理量的单位是kW•h的是（　　） A．电能 B．电功率 C．电流 D．时间 【答案】A 【解答】电能的国际单位是J，常用单位是kW•h，故A正确； 故选：A。 【典例2】（2024•章丘区一模）小李同学的家里在这个月使用了120度电。下面几种说法中正确的是（　　） A．消耗的电能是120kW•h B．消耗的电能是120kW C．消耗的电能是120W D．消耗的电能是120J 【答案】A 【解答】国际单位制中功的单位是焦耳，生活中描述电功，就说消耗了多少度电，即电能表的示数，它是用度做为单位。度在物理学上称为千瓦时，1千瓦时＝3600000J；而W和KW是功率的单位。故B、C、D错误。 故选：A。 【典例3】（2024•阿克苏地区模拟）如图所示，充电宝甲正在主机内被充电，充电宝乙已被取出，充电宝丙正在为手机充电，则此时（　　） A． 只有甲在输出电能 B．只有乙在输出电能 B． 只有丙在输出电能 D．甲、乙、丙都在输出电能 【答案】C 【解答】根据题意可知，充电宝甲正在主机内被充电，因此充电宝相当于用电器，即充电宝甲正在消耗电能，并将电能以化学能的形式储存起来； 充电宝乙已被取出，则充电宝乙既不是用电器也不是电源； 充电宝丙正在为手机充电，则充电宝丙相当于电源，将电能转化为了其它形式能，即充电宝丙正在输出电能。 故选：C。 知识点中考评级 热度：★★ 难度：★★ 分值：2分 知识点二：电能的计量 情景导入 不交电费 小明说水从自来水厂流出来，水龙头就有水流出来，我们就该交水费；而生活用电，电从发电厂通过一根电线流过来后又从另一根电线流回去了，而且电流又没有减小，所以我们不该交电费。 思考：你认为他说的有道理吗？为什么？ 知识精讲 1、电能表的作用：是用来测量电路一段时间消耗 电能 的仪表。 2、电能表的参数 220 V 额定电流为220 V：表示该电能表只能在电压为220V的电路中使用 10（20）A “10 A”表示该电能表标定电流10A； “20 A”表示额定最大电流为20 A。 3000 r/kW·h 每用1度电，电能表的铝盘转3000转（电磁式电能表） 3000 imp/kW·h 每用1度电，电能表的指示灯闪3000次（电子式电能表） 知识拓展 电能表的标定电流（也称为基本电流）是由起动电流决定的基本电流值，用于计算负载基数电流值。标定电流越小，电能表的启动电流就越小，电能表也就越灵敏和精确。即‌电能表的标定电流决定了电能表的测量精度。 ‌电能表的额定最大电流是基本电流的倍数，表示电能表能够准确计量的最大电流值。‌ 超过这个电流值，电能表可能会损坏或显示错误数据。即额定最大电流决定了电能表的测量范围。 3、电能表的使用和读数 （1）电能表应该 串联 在电路中使用； （2）读数：计数器末尾数字表示小数点后面的数字； （3）电能计算方法 ①较大的电能利用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即W=W2-W1 本月消耗电能=上月月底（本月月初）读数-本月月底读数 ②较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为（n为某段时间转盘转的圈数，N为表上参数） 知识拓展:阶梯电价 阶梯电价是指把户均用电量设置为若干个阶梯，每个阶梯的电量和电价不同。‌第一阶梯为基数电量，电量较少，电价较低；第二阶梯电量较多，电价较高；第三阶梯电量更多，电价更高。成都市的阶梯电价标准如下‌： ‌第一档电价‌：月用电量在220千瓦时及以下的用户，电价为0.5224元/千瓦时‌。 ‌第二档电价‌：月用电量在221至400千瓦时之间的用户，电价为0.6224元/千瓦时‌。 ‌第三档电价‌：适用于月用电量超过400千瓦时的用户，电价为0.8224元/千瓦时‌1。 阶梯电价的实施旨在鼓励节能减排，促进电力资源的合理利用，满足不同用户的用电需求。通过分档定价，可以激励用户合理使用电力，减少不必要的浪费，从而降低整体用电成本‌ 典型例题 【典例4】（2023•湘潭）如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测电功率的仪器 B．此时电能表的读数为61985kW•h C．这个电能表通过的电流一定为10A D．这个电能表应该在220V的电路中使用 【答案】D 【解答】A、电能表是用来测电功的仪器，故A错误； B、此时电能表的读数为6198.5kW•h，故B错误； C、这个电能表通过的电流不一定为10A，故C错误； D、这个电能表应该在220V的电路中使用，故D正确。 故选：D。 【典例5】（2023秋•阿城区月考）如图所示是一个电能表，对其中的重要参数，下列说法错误的是（　　） A．“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用 B．“10（20）A”是指这个电能表的额定最大电流为20A C．示数“0020.0”表示此时电流正在做功20J D．“600r/（kW•h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600转 【答案】C 【解答】A．“220V”是说这个电能表应该在220伏的家庭电路中使用，故A正确； B．“10（20）A”是说这个电能表标定电流是10A，额定最大电流是20A，即短时间内允许通过的电流大些，但不超过20A，故B正确； C．示数“0020.0”表示此时已消耗的电能为20 kW•h，故C错误； D．“600r/（kW•h）”是说，接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转，故D正确。 故选：C。 【典例6】（2023秋•新乡期末）某地拟实行居民阶梯电价方案。所谓阶梯电价，就是将电价按月用电量分3个档次，方案如表所示。小明家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则他家上月用电量为  kW•h；若按此电价方案计算，他家上月电费需要交  元。 【答案】200；113。 【解答】解：上月用电量：W=2023.6kW•h-1823.6W•h=200kW•h； 小明家有180kW•h的电量按第一档电价交费； 有200kW•h-180kW•h=20kW•h的电量需要按第二档电价交费； 所以应交电费：0.56元/kW•h×180kW•h+0.61元/kW•h×20kW•h=113元。 故答案为：200；113。 知识点中考评级 热度：★★★★ 难度：★★★ 分值：2-4分 知识点三：电功、电能与电功的关系 知识精讲 1、 电功：电流所做的功叫电功，用字母“W”表示，电功的单位也是 J 。 2、 物理意义：电功是表示电流做功 多少 的物理量。 3、 电能与电功的关系：电功是电能转化多少的量度。 功是能量转化的量度，电流做了多少功就转化了多少电能，电能和电功数值上相等。 典型例题 【典例7】（2024•林州市模拟）关于电功，下列说法不正确的是（　　） A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能 B．电流做功的过程就是消耗电能的过程 C．用电能表可以测量电流做功的多少 D．电流越大，电流做功就一定越多 【答案】D 【解答】A、电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确； B、电流做功的过程，就是消耗电能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故B正确； C、电能表是用来测量电流做功的多少的仪器，故C正确； D、由W＝UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，电流越大，电流做功不一定越多，故D错误。 故选：D。 【典例8】（2023秋•石家庄期末）下列说法中正确的是（　　） A．通电的时间越长，电流所做的功越多 B．通过用电器的电流越大，电流所做的功越多 C．用电器两端的电压越大，电流所做的功越多 D．电流做功越多，消耗的电能就越多 【答案】D 【解答】电流做功的多少与电压U、电流I、通电时间t有关，其中一个因素变大时，不能说明电流所做的功越多，故ABC不正确； （2）电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能，电流做功多少，转化为多少其它形式的能，故D正确。 故选：D。 知识点中考评级 热度：★★★ 难度：★★★ 分值：2分 知识点四：电功的计算 知识精讲 1、公式法 基本公式: W=UIt ………………………………（适用于一切电路）； 导出公式:………………………（只适用于纯电阻电路）； 注意：以上公式所有物理量都应取国际单位。 2、电能表计算电功 本月消耗电能=本月月底读数-上月月底读数（W=W2-W1） 某段时间内消耗电能 （kW·h）（n为某段时间转盘转的圈数，N为电能表上的参数） 3、关于电池储存的电能 表示该电池充满电以后，以3.7V的电压，10000mA（10A）的电流放电，可以持续放电1h；整个过程释放的电能可以用W=UIt来计算 注意：“mAh”不是一个能量单位，他是电量的单位，高中阶段会进一步学习。 典型例题 【典例9】（2024•高邮市校级一模）2023年8月29日搭载自主知识产权麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布，该手机一上市就得到了极大的关注，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。下图为官网部分信息，根据信息下列说法正确的是（　　） 电池类型：锂离子聚合物电池 电池电压：3.7V 电池容量：5000mAh 有线充电 输入：220V 50Hz 输出：支持20V4.4A或11V6A或10V2.25A或4.5V5A或5V4.5A或9V2A或5V2A A．制作自主知识产权的麒麟9000S芯片的主要材料是超导体 B．若以20V4.4A超级快充模式充电，理论上将其从零至充满需要约13分钟 C．锂离子聚合物电池对外供电时的能量转化是电能转化为化学能 D．锂离子聚合物电池“容量5000mAh”一次充满电储存电能为：3.96×106J 【答案】B 【解答】A．制作芯片的主要材料是半导体，故A错误； BD．电池一次充满电存储的电能为W＝UIt＝3.7V×5000mAh＝3.7V×5A×1×3600s＝66600J 充电电压为U′=20V、充电电流为4.4A，则该充电器的充电功率为P＝U′I′＝20V×4.4A＝88W 充满电所需的时间为 ，故B正确，D错误； C．锂离子聚合物电池对外供电时，将储存的化学能转化为电能，故C错误。 故选：B。 【典例10】（2023秋•高碑店市期末）如图所示，A、B是由同种材料制成的导体，二者长度相等，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（　　） A．导体A、B的电阻RA＞RB B．通过导体A、B的电流IA＞IB C．导体A、B两端的电压UA＝UB D．电流通过导体A、B所做的功WA＜WB 【答案】D 【解答】A、导体A、B是同种材料、长度相等，由图可知，导体A的横截面积大于导体B的横截面积，故导体A的电阻RA小于导体B电阻RB，即RA＜RB，故A错误； B、导体A、B串联接入电路，通过导体A的电流等于通过导体B的电流，即IA＝IB，故B错误； C、根据U＝IR可知，导体A两端的电压UA＝IARA，导体B两端的电压UB＝IBRB，由于IA＝IB，RA＜RB，所以UA＜UB，故C错误； D、根据W＝UIt可知，电流通过导体A所做的功WA＝UAIAtA，电流通过导体B所做的功WB＝UBIBtB，由于UA＜UB，IA＝IB，tA＝tB，所以WA＜WB，故D正确。 故选：D。 【典例11】（2023秋•广阳区校级月考）甲、乙两个用电器的电压之比为2：3，电流之比为1：2，两个用电器消耗的电能之比为5：4，则通电时间之比为（　　） A．4：5 B．5：1 C．15：4 D．5：6 【答案】C 【解答】由W＝UIt可知，甲、乙的通电时间之比：。 故选：C。 【典例12】（2024•江油市模拟）手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。现有一款手机电池容量为5000mAh，电池电压为4V，充满电后，它储存的电能大约为　 　J。当使用该手机的快充功能时，充电电压为10V，1小时即可充满，则快充时的电流为 　 A。 【答案】7.2×104；2。 【解答】手机电池充满后大约储存的电能：W＝UIt＝4V×5000×10﹣3A×3600s＝7.2×104J； 使用该手机的快充功能，充电时的电压为10V，1h即可充满， 由W＝UIt可知，充电时的电流：。 故答案为：7.2×104；2。 【典例13】（2023秋•青县期末）如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示。电阻R1两端的电压是 　 　V；两电阻的阻值之比R1：R2＝ 　 　；电流通过两电阻做的功之比W1：W2＝ 　 　。 【答案】7.6； 4：1； 4：1。 【解答】[1]由题中的图可知：电压表V1测电源电压；电压表V2测R2两端的电压。 电压表V1应选的量程是0～15V，读数为9.5V，即电源电压为9.5V； 电压表V2选的量程是0～3V，读数为1.9V，即R2两端的电压为1.9V； 所以，电阻R1两端的电压为：U1＝U﹣U2＝9.5V﹣1.9V＝7.6V； [2]因为串联电路电流处处相等，所以通过R1和R2的电流之比是1：1 由I可得，R1和R2的电阻之比：； （3）电流通过两电阻做的功之比：. 故答案为：7.6；4：1；4：1。 A卷满分题组 1、 选择题 1．（2023秋•柳州期末）在国际单位制中，电功的单位是（　　） A．伏特（V） B．欧姆（Ω） C．焦耳（J） D．安培（A） 【答案】C 【解答】焦耳（J）是电功（电能、热量）的国际单位，故C正确； 故选：C。 2．（2023秋•富川县期末）两盏灯L1和L2串联在电路中，已知两灯的电阻R1＞R2，则在相同的时间内（　　） A．电流通过L1做功多 B．电流通过L2做功多 C．电流通过两灯做功一样多 D．无法判断 【答案】A 【解答】两灯串联在电路中，则通过两灯的电流相等，且R1＞R2，而时间是相同的，所以由W＝UIt＝I2Rt可知W1＞W2，即电流通过L1做功多，故A正确，BCD错误。 故选：A。 3.（2024秋•张店区校级月考）有一块手机用的电池，上面标明电压为3.7V，容量为4000mA•h，它充满电后大约储存的电能为（　　） A．5.3×104J B．5.3×107J C．14.8J D．14.8kW•h 【答案】A 【解答】电压为3.7V，容量为4000mA•h，手机电池充满电后大约储存的电能W＝UIt＝3.7V×4000×10﹣3A×3600s＝53280J＝1.48×10﹣2kW•h，大约为5.3×104J。 故选：A。 4．（2023秋•洪山区期末）关于下列几个情形的说法，正确的是（　　） A．图甲：煤块燃烧越充分，煤的热值越大 B．图乙：该传感器是用导体材料制成的 C．图丙：该电能表正常工作时的额定电流为20A D．图丁：容量为4200mAh的锂电池充满电后储存的电能超过了40000J 【答案】D 【解答】A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误； B、传感器是用半导体材料制成的，故B错误； C、由图知该电能表正常工作时的最大额定电流为20A，该电能表正常工作时的标定电流为10A，故C错误； D、电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝3.82V×4200×10﹣3A×1×3600s＝57758.4J＞40000J，故D正确。 故选：D。 5．（2023秋•沭阳县校级月考）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，小明对图像信息做出的判断不正确的是（　　） A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A B．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则10s内整个电路消耗电能4.5J C．当乙两端电压为2.5V时，其阻值为5Ω D．将甲和乙并联，若电压为1V，则干路的电流为0.6A 【答案】B 【解答】A、由图可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A正确； B、由图可知，当通过甲、乙的电流为0.3A时，甲、乙两端的电压分别为1.5V、0.5A，电路的总电压U＝U甲+U乙＝1.5V+0.5V＝2V，10s内整个电路消耗电能：W＝UIt＝2V×0.3A×10s＝6J，故B错误； C、由图可知，当乙两端电压为2.5V时，通过乙的电流为0.5A，则此时乙的阻值：R乙5Ω，故C正确； D、由图可知，当甲、乙两端的电压为1V时，通过甲、乙的电流分别为0.2A、0.4A，干路的总电流：I总＝I1+I2＝0.2A+0.4A＝0.6A，故D正确。 故选：B。 6．（2023秋•商南县校级期末）如图所示，导体A、B是由同种材料制成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（　　） A．电流通过A、B所做的功是WA＞WB B．电流通过A、B所做的功是WA＜WB C．电流通过A、B所做的功是WA＝WB D．无法比较电流通过A、B时做功的大小 【答案】B 【解答】由题知，导体A、B的材料、长度相同，但A比B的横截面积大，由导体电阻的影响因素知，导体A的电阻小于导体B的电阻，图中导体A与B串联，各处的电流相等，由W＝UIt＝I2Rt可知，相同时间内，B的电阻大，电流做的功较多，即WA＜WB。 故选：B。 2、 填空题 7．（2023•哈尔滨）小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电 　 　kW•h，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 　 　元。 8．（2024•黑龙江）小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能，将电热水器单独连接在电路中，观察到电能表上的铝盘1min转了60转，电热水器消耗的电能是 　 　kW•h，如果这些能量由天然气来提供，需要完全燃烧 　 　m3的天然气。（q天然气＝4.0×107J/m3） 【答案】0.02；1.8×10﹣3。 【解答】（1）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，小铝盘转动3000转；当小铝盘转动了60转时，消耗的电能为：WkW•h＝0.02kW•h＝7.2×104J； （2） 由题知，Q放＝W＝1.8×104J，由Q放＝Vq得需要天然气的体积： V1.8×10﹣3m3。 故答案为：0.02；1.8×10﹣3。 3、 解答题 9．（2023秋•封开县期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10Ω，R2＝50Ω。当只闭合S1时，电流表示数是0.5A。求： （1）电源电压； （2）当S1、S2都闭合时，电流表示数。 （3）当S1、S2都闭合时，通电1分钟，定值电阻R1消耗的电能。 【解答】 解：（1）当只闭合S1时，该电路为R1的简单电路，已知此时电流表的示数为0.5A，即电路中的电流I1＝0.5A，由欧姆定律可知电源电压为：U＝I1R1＝0.5A×10Ω＝5V； （2）当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测干路的电流；此时通过R2的电流：I20.1A， 并联电路中各支路之间互不影响，由并联电路的电流特点可知干路电流：I＝I1+I2＝0.5A+0.1A＝0.6A，即电流表示数为0.6A； （3）当S1、S2都闭合时，通过R1的电流I1＝0.5A，由并联电路的电压的规律可知U1＝U＝5V， 则定值电阻R1在1min内消耗的电能为：W＝U1I1t＝5V×0.5A×60s＝150J。 答：（1）电源电压为5V；（2）当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.6A；（3）当S1、S2都闭合时，通电1分钟，定值电阻R1消耗的电能为150J。 10．（2023秋•沙坪坝区校级期末）冬奥会上亮相一个新可爱——创可贴体温计，如图甲所示。如图乙所示为该装置感温区的电路图，其中R为热敏电阻，其阻值会随体温的升高而增大。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，当电压表的示数达到2V时便会报警。求： （1）恰好报警时，电流表的示数； （2）恰好报警时，热敏电阻的阻值； （3）恰好报警时，整个电路10s钟消耗的电能。 【解答】 解：（1）由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压， 当电压表的示数达到2V时便会报警串联电路总电压等于各部分电压之和，当电压表示数为2V时，定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V， 根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I0.4A， （2）根据欧姆定律可得热敏电阻的阻值：R5Ω； （3）恰好报警时，整个电路10s钟消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.4A×10s＝24J。 答：（1）恰好报警时，电流表的示数为0.4A；（2）恰好报警时，热敏电阻的阻值为5Ω；（3）恰好报警时，整个电路10s钟消耗的电能为24J。 B卷提升题组 11．（2024•玄武区一模）图甲为某种跳绳自动计数器的简化原理图。每当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表，能记录AB间的电压。若电源电压为6V保持不变，R2为定值电阻，图乙是某次测试时AB间电压随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．AB间的电压为4V时，计数器会计数一次 B．R1受到红外线照射时和不受红外线照射时，电路中电流之比为3：1 C．R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比为10：1 D．若R2＝2Ω，按图乙规律测试1min，R1消耗的电能为210J 【答案】D 【解答】由电路甲图知，R1与R2串联，AB间电压为定值电阻R2两端电压。 A．由题知，当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，R1分得的电压增大，R2分得的电压减小，由图乙知，此时U2＝UAB＝1V，因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为1V 时计数一次，故A错误； C．当R1受到红外线照射时，电阻小，R1分得的电压小，R2分得的电压大，为U2′＝UAB′＝4V， 由串联电路的电压规律可得，R1两端电压U1′＝U﹣U2′＝6V﹣4V＝2V， 根据串联电路的分压特点得，则； 当R1不受红外线照射时，由串联电路的电压规律可得，R1两端电压U1＝U﹣U2＝6V﹣1V＝5V， 根据串联电路的分压特点得，则R1＝5R2， R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比，故C错误； B．当R1受到红外线照射时，电路中电流， 当R1不受红外线照射时，电路中电流， 电路中电流之比为，故B错误； D．当R1受到红外线照射时，电阻， 在此过程中R1消耗的电能为 当R1不受红外线照射时，电阻R1＝5R2＝5×2Ω＝10Ω， 在此过程中R1消耗的电能为， 由乙图知，测试1min经历次，在此过程中R1消耗的电能为W＝（W1′+W1）×100＝（1.6W+0.5W）×100＝210J，故D正确。 故选：D。 12.（多选）（2023秋•老城区校级月考）小明家上次查看电能表示数和本次查看电能表示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h B．电能表是测量电功的仪表 C．若只让一个标有“220Vㅤ1000W”的电热水器正常工作10min，消耗的电能为6×105J D．这个电能表铝盘每小时转3600圈 【答案】BC 【解答】A．小明家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h，故A错误； B．电能表是测量电路消耗电能的仪表，电路消耗多少电能即电流做了多少功，故B正确； C．电热水器消耗的电能为W＝Pt＝1000W×10×60s＝6×105J，故C正确； D．由参数3600r/（kW•h）知，此电表铝盘每转3600圈，代表电路中消耗电能为1kW•h，故D错误。 故选：BC。 13．（2024•南阳模拟）创建生态文明城市需要我们共同关注环境，我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路。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，已知电源电压为6V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为3V时，求： （1）通过R0的电流； （2）2min内R0消耗的电能； （3）此时空气质量指数。 【解答】 解：（1）由图甲可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，所以通过R0的电流：I0.3A； （2）2min内R0消耗的电能：W0＝U0I0t＝3V×0.3A×2×60s＝108J； （3）此时气敏电阻两端的电压：UR＝U﹣U0＝6V﹣3V＝3V， 此时气敏电阻的阻值：R10Ω， 所以0.1Ω﹣1， 由图乙可知，此时空气质量指数为25。 答；（1）通过R的电流为0.3A：（2）2min内R0消耗的电能为108J；（3）此时空气质量指数为25。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$