专题16.1 电流做功【三大题型】（举一反三）-2024-2025学年九年级物理举一反三系列（沪科版）

专题16.1 电流做功【三大题型】 【沪科版】 【题型1 电流做功】 1 【题型2 电能表】 3 【题型3 电流做功的计算】 5 1. 知识点1：电流做功电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能量（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，也就消耗了多少电能。 2. 电流做功的形式：电流通过各种用电器，可以使其运动、发热、发光等，这些都是电流做功的表现。 3．影响电流做功多少的因素：电流所做的功，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。 4．电功公式：（适用于所有电路）； 5．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3．6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。 知识点2：电能表 1．电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。 2．电能表上“220V、10（20）A、3000r/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；标定电流为10A，允许通过的最大电流是20A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。 3．根据电能表转盘转动的转数进行计算：如果电能表标有“:600r/kW·h”，当转盘转过n圈时，消耗的电能为W=nr/600r×kW·h=n/600×3．6×106J。 4．读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 【题型1 电流做功】 【例1】中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（　　） A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能 C．电能转化为化学能 D．化学能转化为电能 【变式1-1】以下用电器工作时，电能主要转化为内能的是（　　） A．洗衣机 B．笔记本电脑 C．电饭锅 D．音响 【变式1-2】某充电宝上面标有5V、15000mA·h字样，给它充电时， 能转化为 能，充满电后，大约储存了 J的电能。 【变式1-3】下列属于电能单位的是（　　） A．V·A B．V·A·s C．℃ D．kW/h 【变式1-4】通常人们所说的“一度电”是 ___________J。手机打电话时，手机电池是 ___________（选填“用电器”或“电源”）。如图所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 ___________。 【题型2 电能表】 【例2】某同学家里的电能表8月1日和9月1日示数分别如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．电能表是计量电功率的仪表 B．9月1日这一天家中用电器消耗的电能为1242.8kW·h C．若电价为0.55元/kW·h，则8月份需缴纳的电费是110元 D．电能表转盘转得次数越多，说明消耗的电能越快 【变式2-1】小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，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 【变式2-2】一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（　　） A．该电能表应该在220V的电路中使用 B．该电能表的额定最大电流为20A C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表 D．该电能表此时的读数是31.6J 【变式2-3】如图是感应式电能表的示意图，下列与其技术参数有关的说法中错误的是（      ） A．此时的示数是248.6kW·h B．应该在220V的电路中使用 C．额定最大电流为2.5A D．转盘每转1920圈，电路中消耗的电能为1kW·h 【变式2-4】如图所示，是家庭电路中电子式电能表的表盘，将一个电磁炉单独接在这个家庭电路中正常工作12min，电能表指示灯闪烁了1000次，则电能表的示数将变为 。 【变式2-5】如图甲是小明家的电能表，他家的同时使用的用电器总功率不能超 W，若电能表的铝盘转动了1圈，则电路消耗的电能为 J。 【题型3 电流做功的计算】 【典例3】如图所示的电路中，、、是三只电表（电压表或电流表），闭合开关，标有“3V  0.5A”的灯泡L1正常发光，标有“6V 0.5A”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电表为电流表，且示数为1A B．电表为电压表，且示数为3V C．电表为电流表，且示数为0.25A D．闭合开关S，电流1s所做总功为2.25J 【变式3-1】如图所示，电源电压不变，。当闭合、断开时，电流表的示数为1A，则电源电压是 V；当开关；断开时，电流表的示数为0.2A，的阻值是 Ω，电路在1min内消耗的电能为 J。 【变式3-2】有一块手机用的锂电池，上面标明电压为，容量为，当给它充电时，锂电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”），把电能转化为 ，充满电后，手机锂电池储藏的电能是 J。用一个标有“输出”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，快充充电线比普通手机充电线要 一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的电流较大。 【变式3-3】近年来，电动载人汽车、锂电池、太阳能电池已成为我国外贸出口的“新三样”。如图所示为老款手机电池，铭牌上标的正常工作的电压为3.7V，电池容量为1000mA•h，此电池在充满电时贮存的电能为 J。电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起 从而损坏电池。 【变式3-4】如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为3Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为4.5V。求： （1）电阻R1两端的电压； （2）通过电阻R2的电流； （3）电路工作100s消耗的电能。 【变式3-5】如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为40Ω和60Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A。求： （1）电源电压； （2）S1、S2均闭合，通电10s，电路消耗的总电能是多少？ 【变式3-6】家中湿度计的简化电路图如图甲所示。电源电压恒为3V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，试问： (1)家中空气湿度增加时，电压表的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)当电压表示数为2V时，空气湿度是多少？ (3)当空气湿度为50%时，湿敏电阻10min消耗的电能为多少？ (4)该电压表改装成湿度计之后，湿度计的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题16.1 电流做功【三大题型】 【沪科版】 【题型1 电流做功】 1 【题型2 电能表】 3 【题型3 电流做功的计算】 5 知识点1：电流做功 1．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能量（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，也就消耗了多少电能。 2．电流做功的形式：电流通过各种用电器，可以使其运动、发热、发光等，这些都是电流做功的表现。 3．影响电流做功多少的因素：电流所做的功，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。 4．电功公式：（适用于所有电路）； 5．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3．6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。 知识点2：电能表 1．电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。 2．电能表上“220V、10（20）A、3000r/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；标定电流为10A，允许通过的最大电流是20A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。 3．根据电能表转盘转动的转数进行计算：如果电能表标有“:600r/kW·h”，当转盘转过n圈时，消耗的电能为W=nr/600r×kW·h=n/600×3．6×106J。 4．读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 【题型1 电流做功】 【例1】中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（　　） A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能 C．电能转化为化学能 D．化学能转化为电能 【答案】C 【解析】蓄电池充电时，消耗电能，获得化学能，是将电能转化为化学能的过程，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式1-1】以下用电器工作时，电能主要转化为内能的是（　　） A．洗衣机 B．笔记本电脑 C．电饭锅 D．音响 【答案】C 【解析】电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。 A．洗衣机工作过程中把电能主要转化为机械能，故A不符合题意； B．笔记本电脑工作过程中主要将电能转化为声能、光能，故B不符合题意； C．电饭锅工作过程中主要是把电能转化为内能，故C符合题意； D．音响工作过程中主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选C。 【变式1-2】某充电宝上面标有5V、15000mA·h字样，给它充电时， 能转化为 能，充满电后，大约储存了 J的电能。 【答案】 电 化学 2.7×105 【解析】[1][2]充电宝充电时将电能转化为化学能储存起来。 [3]充电宝充满电时储存的电能 W＝UIt＝5V×15000×10﹣3A×1×3600s＝2.7×105J 【变式1-3】下列属于电能单位的是（　　） A．V·A B．V·A·s C．℃ D．kW/h 【变式1-4】通常人们所说的“一度电”是 ___________J。手机打电话时，手机电池是 ___________（选填“用电器”或“电源”）。如图所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 ___________。 【题型2 电能表】 【例2】某同学家里的电能表8月1日和9月1日示数分别如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．电能表是计量电功率的仪表 B．9月1日这一天家中用电器消耗的电能为1242.8kW·h C．若电价为0.55元/kW·h，则8月份需缴纳的电费是110元 D．电能表转盘转得次数越多，说明消耗的电能越快 【变式2-1】小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，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 【答案】C 【解析】 A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误； B．由表盘上的“ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误； C．由表盘上的“”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确； D．小明家半年内的用电量是，故D错误。 故选C。 【变式2-2】一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（　　） A．该电能表应该在220V的电路中使用 B．该电能表的额定最大电流为20A C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表 D．该电能表此时的读数是31.6J 【答案】D 【解析】 A．电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故A正确，不符合题意； B．10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A，故B正确，不符合题意； C．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，故C正确，不符合题意； D．该电能表此时的读数是31.6kW·h，故D错误，符合题意。 故选D。 【变式2-3】如图是感应式电能表的示意图，下列与其技术参数有关的说法中错误的是（      ） A．此时的示数是248.6kW·h B．应该在220V的电路中使用 C．额定最大电流为2.5A D．转盘每转1920圈，电路中消耗的电能为1kW·h 【答案】C 【解析】A．电能表示数框内的数字最后一位数是小数，单位是kW·h，图示电能表的示数为248.6kW·h，故A正确，不符合题意； BC．“220V 2.5(10A)”说明电能表的工作电压为220V，额定最大电流为10A，故B正确，不符合题意；C错误，符合题意； D．1920r/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转动1920r，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2-4】如图所示，是家庭电路中电子式电能表的表盘，将一个电磁炉单独接在这个家庭电路中正常工作12min，电能表指示灯闪烁了1000次，则电能表的示数将变为 。 【答案】31.9 【解析】电能表的指示灯闪烁1000次时，电磁炉消耗的电能为 原来电能表的示数为，电能表的示数将变为 【变式2-5】如图甲是小明家的电能表，他家的同时使用的用电器总功率不能超 W，若电能表的铝盘转动了1圈，则电路消耗的电能为 J。 【答案】 4400 1000 【解析】[1]他家的同时使用的用电器总功率不能超 [2]若电能表的铝盘转动了1圈，则电路消耗的电能为 【题型3 电流做功的计算】 【典例3】如图所示的电路中，、、是三只电表（电压表或电流表），闭合开关，标有“3V  0.5A”的灯泡L1正常发光，标有“6V 0.5A”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电表为电流表，且示数为1A B．电表为电压表，且示数为3V C．电表为电流表，且示数为0.25A D．闭合开关S，电流1s所做总功为2.25J 【答案】D 【解析】ABC．由题意知，电路中开关闭合后，L2发光较暗，L1正常发光，则两灯不是串联在电路中，因为两灯的定额电流相等，串联时，L1正常发光，通过的电流为0.5A，则通过L2的电流也为0.5A，L2也正常发光。那么两灯并联连接在电路中，所以a、b是电流表，c是电压表。其中，a测干路的电流，b测通过L2的电流。L1正常发光，则电源电压 U=U1=3V 灯L2的电阻 不考虑温度对灯丝电阻的影响时，通过L2的电流 所以干路的电流，即电流表a的示数 I=I1+I2实=0.5A+0.25A=0.75A 故ABC错误； D．通电1s，电流所做的总功 W=UIt=3V×0.75A×1s=2.25J 故D正确。 故选D。 【变式3-1】如图所示，电源电压不变，。当闭合、断开时，电流表的示数为1A，则电源电压是 V；当开关；断开时，电流表的示数为0.2A，的阻值是 Ω，电路在1min内消耗的电能为 J。 【答案】 12 42 144 【解析】[1]当S1闭合、S2断开时，电路为R1单独串联，此时电路中电流为1A，则电源电压为 [2]当开关S1、S2断开时，电路为R1、R2、R3串联，电路中的总电阻为 R3的阻值为 [3]电路在1min内消耗的电能为 【变式3-2】有一块手机用的锂电池，上面标明电压为，容量为，当给它充电时，锂电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”），把电能转化为 ，充满电后，手机锂电池储藏的电能是 J。用一个标有“输出”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，快充充电线比普通手机充电线要 一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的电流较大。 【答案】 用电器 化学能 快 【解析】[1]当给它充电时，它是消耗电能的，故锂电池相当于电路中的用电器。 [2]充电时，将电能转化为化学能。 [3]当给它充电时，锂电池相当于电路中的电能为 [4]根据可知，电能一定，电压一定时，电流越大，充电时间越小，充电越快。 【变式3-3】近年来，电动载人汽车、锂电池、太阳能电池已成为我国外贸出口的“新三样”。如图所示为老款手机电池，铭牌上标的正常工作的电压为3.7V，电池容量为1000mA•h，此电池在充满电时贮存的电能为 J。电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起 从而损坏电池。 【答案】 13320 短路 【解析】[1]手机电池正常工作的电压为3.7V，电池容量为1000mA•h，则该电池充满电时储存的电能为 [2]电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起短路，而损坏电池。 【变式3-4】如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为3Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为4.5V。求： （1）电阻R1两端的电压； （2）通过电阻R2的电流； （3）电路工作100s消耗的电能。 【答案】（1）1.5V；（2）0.5A；（3）300J 【解析】解：（1）由图知，电阻R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，U2=4.5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，因为电阻R1和R2串联，所以电阻R1两端的电压 U1=U-U2=6V-4.5V=1.5V （2）通过R1的电流 串联电路各处电流相等，因为电阻R1和R2串联，所以通过R2电流 I2=I1=0.5A （3）电路工作100s消耗的电能 W=UI1t=6V×0.5A×100s=300J 答：（1）电阻R1两端的电压是1.5V； （2）通过电阻R2的电流是0.5A； （3）电路工作100s消耗的电能为300J。 【变式3-5】如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为40Ω和60Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A。求： （1）电源电压； （2）S1、S2均闭合，通电10s，电路消耗的总电能是多少？ 【答案】（1）24V；（2）240J 【解析】解：（1）由图所示，只闭合开关S1，该电路为只含有R1的简单电路，电流表测电路中的电流；已知此时电流表示数为0.6A，即电路中的电流为0.6A，则R1两端的电压为 U1＝I1R1＝0.6A×40Ω＝24V 即电源电压为 U＝U1＝24V （2）由图可知，当S1、S2均闭合，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，通过R2的电流为 由并联电路的电流特点可知干路的电流为 I＝I1+I2＝0.6A+0.4A＝1A 则通电10s，电路消耗的总电能为 W＝UIt＝24V×1A×10s＝240J 答：（1）电源电压为24V； （2）电路消耗的总电能是240J。 【变式3-6】家中湿度计的简化电路图如图甲所示。电源电压恒为3V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，试问： (1)家中空气湿度增加时，电压表的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)当电压表示数为2V时，空气湿度是多少？ (3)当空气湿度为50%时，湿敏电阻10min消耗的电能为多少？ (4)该电压表改装成湿度计之后，湿度计的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。 【答案】(1)增大 (2) (3) (4)不均匀 【解析】（1）由图甲可知，闭合开关，定值电阻R0和湿敏电阻R串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，当空气湿度增大时，由图乙可知湿敏电阻R的阻值变小，根据串联分压的特点可知湿敏电阻两端的电压变小，则定值电阻两端的电压增大，即电压表示数增大。 （2）当电压表示数为时，两端的电压为 两电阻串联，通过的电流相等，通过的电流为 R的阻值为 由图乙知此时空气湿度为80%。 （3）由图乙知，当空气湿度为时，湿敏电阻的阻值为，串联电路总电阻 电路中的电流 湿敏电阻消耗的电能 （4）电压表示数随湿敏电阻R的变化关系为 由关系式可看出电压表示数与湿敏电阻变化关系不是一次函数关系，所以电压表改装成湿度计之后，刻度是不均匀的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$