13.1　电能和电功 课件- 2025-2026学年物理北师大版九年级全一册

第一节　电能和电功 基础夯实  　电能、电功 1.(2025湖南长沙天心期末)关于电功,下列说法正确的是(       ) A.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能 B.电流做功是电能的转移 C.通过导体的电流越大,电流做的功一定越多 D.电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能 D 解析　电流通过电灯做功时,电能转化为内能和光能,故A错 误。根据能量守恒定律可知,电流做了多少功,就有多少电能 转化为其他形式的能,故B错误,D正确。由W=UIt可知,电流做 功的多少与通过导体的电流、导体两端的电压以及通电时间 有关,故C错误。 2.(2024江苏宿迁期末)甲、乙两个用电器串联后接在某一电 源上,在相同的时间内,电流通过甲所做的功比乙的大,则  (　    ) A.通过甲的电流比乙的大 B.甲两端的电压比乙的大 C.甲的电阻比乙的小 D.在相同时间内,甲消耗的电能比乙的小 B 解析　甲、乙两个用电器串联后接在某一电源上,则通过两 个用电器的电流相等,故A错误。已知I、t相等,W甲>W乙,由U=  可知U甲>U乙,故B正确。甲、乙不一定将消耗的电能全部转 化为内能,所以由已知条件无法判断甲、乙的电阻大小,故C 错误。在相同时间内,电流通过甲所做的功比乙的大,说明甲 消耗的电能比乙的多,故D错误。 3.【新课标·科学思维】(2024河南卫辉期末)(多选)下列单位 中,是电功的单位的有 (　    ) A.V·A·s　    B.J C.V·A·Ω　    D.V·A AB 解析　电功的单位是焦耳(J),另外根据W=UIt也可写出电功的 单位为V·A·s,故A、B正确,C、D错误。 4.(2022四川广安中考)如图所示,电源电压6 V不变,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,当开关S接2时,电压表示数为　　　    V;当开关S 接1时,通过R1的电流10 s内所做的功为　　    J。 2 36 解析　由图知,当开关S接2时,电阻R1和R2串联,电压表测R1两 端的电压,R1=10 Ω,R2=20 Ω,电路中的总电阻R=R1+R2=10 Ω+2 0 Ω=30 Ω,电源电压U=6 V,此时电路中的电流I= = =0.2 A,则电阻R1两端的电压U1=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V,故电压表的 示数为2 V;当开关S接1时,电路为电阻R1的简单电路,此时电 路中的电流I'= = =0.6 A,通电时间t=10 s,电流通过R1所 做的功W=UI't=6 V×0.6 A×10 s=36 J。  　电能表 5.(2025江苏南京鼓楼月考)(多选)某电能表的表盘如图所示, 下列关于该电能表的说法中正确的是     (　    ) AD A.电能表是直接测量电功的仪表 B.“10(20)A”是说允许通过这个电能表的最大电流为10 A C.该表显示所在电路累计消耗电能12 150度 D.“600 r/(kW·h)”表示此表所在电路上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转过600转 解析　电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,即可以直 接测量电功,故A正确。“10(20)A”表示电能表的标定电流 是10 A,“20 A”是指这个电能表允许通过的最大电流,故B 错误。电能表表盘上最后一位表示小数位,所以该表显示所 在电路累计消耗电能1 215.0度,故C错误。“600 r/(kW·h)” 表示此表所在电路上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表 的转盘转过600转,故D正确。 6.(2024陕西咸阳期末)小明上次查看家里的电能表的示数为  ,本次查看时电能表读数如图所示,则他 家这段时间内消耗的电能为　　    度;若关闭家中其他电器, 只让一个标有“220 V    1 000 W”的电热水器正常工作10 min,消耗的电能为　　　    J,电能表的铝盘转　　　    转。 15.5 6×105 600 解析　根据题干和题图可知,上次查看时电能表的读数为916.1 kW·h,本次查看时电能表的读数为931.6 kW·h,则这段时间 内电能表所在电路消耗的电能W=931.6 kW·h-916.1 kW·h=15.5 kW·h。电热水器正常工作10 min,消耗的电能W'=Pt=1 000 W×10×60 s=6×105 J=  kW·h,电能表的铝盘转n=  kW·h× 3 600 r/(kW·h)=600 r。 能力提升 7.【跨学科·日常生活】(2024江苏东台期中,★★☆)某款手机 的部分技术信息如下,下列说法正确的是 (　    ) 电池类型:锂离子聚合物电池 电池电压:3.7 V　　电池容量:5 000 mA·h 有线充电 输入:220 V　50 Hz 输出:支持20 V　4.4 A或10 V　2.25 A或4.5 V　5 A C A.制作芯片的主要材料是超导体 B.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 C.“电池容量:5 000 mA·h”表示该电池充满电可以储存的电 能为6.66×104 J D.若以“20 V    4.4 A”超级快充模式充电,理论上将其从零 充满需要约30 min 解析　手机芯片是由半导体材料制成的,故A错误。锂离子聚 合物电池对外供电时的能量转化是化学能转化为电能,故B错 误。技术信息中的“电池容量:5 000 mA·h”表示该电池充满 电可以储存的电能W=UIt=3.7 V×5 A×3 600 s=6.66×104 J,故C正确。若以“20 V    4.4 A”超级快充模式充电,理论上将其 从零充满的时间t'= = =  s≈13 min,故D错误。 8.【新课标·科学探究】(2024江苏泰州姜堰模拟,★★☆)在 “探究电功与哪些因素有关”的实验中,小华连接了如图所 示的电路,以下说法中正确的是 (　    ) B A.该实验要选用两个规格相同的灯泡 B.此电路探究的是电功与电压的关系 C.实验中,通过电压表的示数来反映电功的大小 D.移动滑动变阻器的滑片从而改变电流,可以进一步探究电 功与电流的关系 解析　由电路图可知,两灯泡与滑动变阻器串联,两电压表分 别测两灯泡两端的电压。两灯泡串联,因此通过两灯泡的电 流和通电时间相等,如果两灯泡的规格相同,那么两灯泡两端 的电压也相等,所有因素都相等,这对研究的问题无意义。因 此要探究电功与电压的关系,必须使灯泡两端电压不同,则应 选用不同规格的灯泡进行实验,故A错误,B正确。实验中,电 压表的示数反映灯泡两端电压的大小,而相同时间内电功大 小是通过灯泡的亮度来反映的,故C错误。实验时,移动滑动 变阻器的滑片能改变通过灯泡的电流,但通过灯泡的电流改 变时,灯泡两端电压也会改变,没有控制变量,则不能完成探究, 故D错误。 9.(2024安徽利辛开学考,★★☆)将阻值相同的电阻R1、R2按 照如图甲、乙、丙三种不同的方式连接,并分别接到相同电 源的两端,在相同时间内整个电路消耗的电能之比W甲∶W乙∶ W丙为(　    )             A.1∶2∶4　    B.1∶4∶2 C.4∶2∶1　    D.2∶1∶4 D 解析　图甲中的总电阻R甲=R1;根据串联电路的电阻特点可知, 图乙中的总电阻R乙=R1+R2=R1+R1=2R1;根据并联电路的电阻特 点可知,图丙中的总电阻R丙= = = ,由W=UIt= t 可知,在相同时间内整个电路消耗的电能之比W甲∶W乙∶W丙=  t∶ t∶ t=2∶1∶4。 10.(2023海南中考,★★★)如图甲为某商场安装的扶梯自动 计数器简化电路图。已知电源电压U=12 V,R1为光敏电阻,R2= 20 Ω。当有光照射时R1=20 Ω;当扶梯上有顾客经过,挡住射向 R1的光时,R1的阻值增大,计数器就计数一次。图乙为某段时 间内R2两端的电压Uab随时间t变化的图像。 (1)当有光照射时,电路中的电流为多大? (2)当扶梯上有顾客经过时,R1的阻值为多大? (3)这段时间内电路消耗的电能是多少? 解析    (1)当有光照射时,电路中的电流I= = =  =0.3 A。 (2)当扶梯上有顾客经过,挡住射向R1的光时,R1的阻值增大,电 路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据图乙可知此时加 在定值电阻两端的电压为Uab=2 V;此时电路中的电流I'= =  =0.1 A;根据串联电路的电压、电流规律可知,此时光敏 电阻两端的电压U1=U-Uab=12 V-2 V=10 V,光敏电阻的阻值R1' = = =100 Ω。 (3)这段时间内电路消耗的电能W=UIt=12 V×0.3 A×2 s+12 V× 0.1 A×0.4 s=7.68 J。 素养提优 11.【新课标·科学探究】(2024内蒙古赤峰模拟)小龙的妈妈 购买了一款“节电器”,根据商家介绍,只要把该“节电器” 插在家中插座上就能“有效节电”。小龙对于该款“节电 器”是否能够省电有质疑,他设计了如下实验进行探究。 (1)实验前,断开家中全部用电器,将该“节电器”插在家中的 插座上,记录此时家中电能表的示数W1。 (2)将一个电暖器接入家庭电路中,让它在额定功率下持续工 作60 min后停止工作,记录此时　　　　　　　　　　　。 家中电能表的示数W2 (3)第二次实验,他将　　　　　　　　　　    , 　　　　　    　　　　　　　　　　　　　　　　　    , 记录此时电能表的示数W3。 (4)根据实验记录的数据,计算前、后两次家中耗电量W前=     　    ,W后=　　    ,发现W前>W后,由此可以得到结论:该款“节 电器”　　　　　    。 该“节电器”从插座上拔下 让电暖器在额定功率下持续工作60 min后停止工作 W2-W1  W3-W2 不能有效节电 解析    (2)将一个电暖器接入家庭电路中,让它在额定功率下 持续工作60 min后停止工作,记录此时家中电能表的示数W2。 (3)第二次实验,他将该“节电器”从插座上拔下,让电暖器在 额定功率下持续工作60 min后停止工作,记录此时电能表的示 数W3。 (4)根据实验记录的数据,计算前、后两次家中耗电量W前=W2- W1,W后=W3-W2,发现W前>W后,由此可以得到结论:该款“节电 器”不能有效节电。 $$