18.1电能　电功 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第1节　电能　电功 第十八章　电 功 率 01 基础进阶 02 素能攀升 03 思维拓展 目 录 1. （2024·无锡期末）下列用电器工作时，将电能主要转化为内能的是（　B　） B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 2. （2024·菏泽期末）如图所示为电热“暖手宝”，它利用三节新干电池串联供电，发热时间长，深受广大用户喜爱。“暖手宝”工作时的电压为 　4.5　V；已知“暖手宝”工作时的电流为1.5A，则它的发热电阻阻值为 　3　Ω；1min内“暖手宝”消耗的电能为 　405　J。 4.5　 3　 405　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 3. （2024·泉州期末）“无人机”可通过无线电进行操控，所需的能量是由一块输出电压为22V、容量为15000mA·h的电池提供，若该无人机可以连续工作1h，则无人机工作时的电流为 　15　A，当无人机消耗的电能为1.32×104J时，无人机连续工作的时间为 　40　s。 15　 40　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 4. 用两种不同的充电桩给同一辆纯电动汽车充满电，相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通 相同 220 30 10 快充 600 100 （1） 用快充充电桩充满电，需要 　1.1　h。 （2） 目前存在普通充电桩充电时间长、充电桩紧缺等问题。为了缓解此类现象，除了在合适的位置多布设充电桩以外，请你再提出一个合理的建议： 　用快充充电桩代替普通充电桩充电　。 1.1　 用快充充电桩代替普通充电桩充电　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 5. （2024·大庆期末）一个定值电阻R接入电路后，每分钟消耗的电能为Q，要使它所在的电路每分钟消耗的电能为3Q，下列说法中，正确的是（　C　） A. 将电源电压变为原来的3倍 B. 将电源电压变为原来的2倍 C. 将三个与R阻值相同的电阻并联接到原电路中 D. 将三个与R阻值相同的电阻串联接到原电路中 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 6. 新情境·科技民生 （2024·重庆期末）如图甲所示为碳纤维电热膜，常作为地暖必备材料广泛应用于建筑领域。某跨学科实践小组利用图乙所示电路对其进行探究，将两条长方形电热膜贴在绝缘材料上。已知电热膜R1＝2R2＝60Ω，电源两端电压是12V。闭合开关后，下列说法中，正确的是（　B　） B A. 电热膜R1的电压为6V B. 电热膜R1的电流为0.2A C. R1与R2消耗的电能之比为2∶1 D. 若电热膜R2磨损为图丙，且电流表示数为0.5A，则此时R2＝120Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 7. 图像法 （2024·马鞍山期末）一个工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R串联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。当把这个工具接在电压为5V的电路两端，在6s内该工具消耗的电能是 　12　J。 12　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 8. 科学推理 （2024·成都期末）如图甲所示的电路中，电源电压为12V且不变，小灯泡L上标有“6V　？A”的字样，滑动变阻器R1上标有“？Ω　1.5A”的字样。闭合开关S和S2，断开开关S1时，当滑动变阻器R1接入电路的阻值为最大阻值的时，小灯泡L正常发光且电流表指针偏转到最大刻度线处（电流表取0～0.6A量程）。电表表盘如图乙所示，假设小灯泡L灯丝的电阻不变。 （1） 小灯泡L灯丝的电阻为 　10　Ω。 10　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （2） 闭合开关S和S2，断开开关S1时，在保证电路安全的情况下，求电路1min消耗的最小电能。 解：（2） 只闭合S、S2，当灯泡正常发光时，滑动变阻器R1两端的电压U1＝U－UL＝12V－6V＝6V，滑动变阻器R1此时接入电路的阻值R0＝＝＝10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值R1＝4R0＝40Ω，由W＝UIt知，在电压与通电时间一定的情况下，要使电路消耗的电能最小，就要使电路中的电流最小，则要使电路中接入的电阻最大，所以闭合开关S、S2，断开S1时，R1，L串联， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 接入电路的最大电阻Rmax＝R1＋RL＝40Ω＋10Ω＝50Ω，消耗的最小电能W小＝t＝×60s＝172.8J，此时，电路中的电流I小＝＝＝0.24A＜0.6A＜1.5A，电流表安全，滑动变阻器安全，此时电压表示数UV＝I小R1＝0.24A×40Ω＝9.6V，电压表接0～15V量程才安全。即保证电路安全的情况下，电路1min消耗的最小电能为172.8J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （3） 闭合开关S和S1，断开开关S2时，将另一个与电压表V1相同的电压表V2接入电路，原电路连接不变，电流表量程不变，两个电压表根据需要可以选择合适的量程。当滑动变阻器R1的滑片置于某一位置时，三个电表指针偏转格数相同，且电压表V2的示数大于电压表V1的示数，求R2可能的阻值。 解：（3） 闭合S、S1，断开S2，R1、R2串联，在原电路连接不变的情况下，电压表V1、V2偏转格数相同且电压表V2的示数大于电压表V1的示数，说明电压表V2的量程为0～15V，V1的量程为0～3V；电压表V2有两种接法：① 电压表V2与R2并联，因为U1'＋U2＝12V且U2＝5U1'，解得U1'＝2V，U2＝10V； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 由图乙可知，电压表V1的分度值为0.1V，所以电表偏转的格数n＝＝20，电流表取小量程，则电流表的分度值为0.02A，则电流表的示数I'＝20×0.02A＝0.4A，R2的阻值R2＝＝＝25Ω，② 电压表V2与电源并联，其示数等于12V，所以电表偏转的格数n'＝＝24，电压表V1的示数U1″＝24×0.1V＝2.4V，电流表的示数I″＝24×0.02A＝0.48A，R2两端的电压U2'＝U－U1″＝12V－2.4V＝9.6V，R2的阻值R2'＝＝＝20Ω，综上所述，R2可能的阻值为20Ω或25Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 9. 新情境·科技民生 （2024·合肥期末）如图甲所示为模拟高速公路入口“超限超载”检测站的升降检测设备的工作原理图。已知电源电压为12V，R1是120Ω的定值电阻，起保护作用，R2是力敏电阻，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示，压力表是由电压表改装而成的，当检测物的质量超过规定质量时，电路中的电流为40mA，会触动另一电路报警器（图中未画出）开始报警。（托盘质量忽略不计） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （1） 闭合开关后，当不放检测物时，求电压表的示数。 解：（1） 由图甲可知，定值电阻R1与力敏电阻R2串联，压力表与定值电阻R1并联；由图乙可知，不放检测物时，压力为零，力敏电阻R2的阻值为600Ω，电路中的电流I＝＝＝A，电压表的示数U1＝IR1＝A×120Ω＝2V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （2） 报警器开始报警时，求力敏电阻R2在10s内消耗的电能。 解：（2） 报警器开始报警时电流是40mA＝0.04A，此时电路的总电阻R＝＝＝300Ω，力敏电阻R2的阻值R2'＝R－R1＝300Ω－120Ω＝180Ω，力敏电阻R2在10s内消耗的电能W＝I'2R2't＝（0.04A）2×180Ω×10s＝2.88J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （3） 该模拟电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，则检测的超载质量将如何变化？请判断并说明理由。 解：（3） 电源电压降低，报警电流仍为40mA，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻减小，根据串联电路电阻规律可知，力敏电阻的阻值将减小，由图乙可知，力敏电阻所受压力变大，检测的超载质量变大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 $$