17.1 电流做功-2025-2026学年沪科版（2024）九年级全一册物理

第一节　电流做功 第17章　电流做功与电功率 知识点一　认识电流做功　 1. 电流通过某段电路所做的功叫电功，用W表示。 2. 电流做功的过程，实质上是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就要消耗多少 　电能　。 3. 电流所做的功与 　电压　、 　电流　和 　通电时间　成正比。 计算电功的公式为W＝ 　UIt　。 注：由欧姆定律可推导出W＝I2Rt＝t，但只适用于纯电阻电路。 电能　 电压　 电流　 通电时间　 UIt　 4. 电功的单位是 　J　，生活中常用的单位还有千瓦·时（kW·h），也称为“度”，它们之间的换算关系是：1 kW·h＝ 　3.6×106　J。 J　 3.6×106　 如图所示的电路中，定值电阻R1＝40 Ω，R2＝20 Ω，电压表的示数为10 V。求： （1）通过R2的电流； 解：（1）由电路图可知：两电阻串联I2＝＝＝0.5 A （2）通电300 s，电流通过R1所做的功； 解：（2）I＝I2＝0.5 A　电流通过R1所做的功： W1＝I2R1t1＝（0.5 A）2×40 Ω×300 s＝3 000 J （3）整个电路工作1 min消耗的电能。 解：（3）W总＝I2R总t＝I2（R1＋R2）t＝ （0.5 A）2×（40 Ω＋20 Ω）×60 s＝900 J 同步变式拓展 1. 一电熨斗的电热丝的阻值为88 Ω，接在电压为220 V的家庭电路中，通过的电流是 　2.5　A；预热后熨烫衣物时，基本上按照加热10 s停5 s的程序工作，如果熨一件衣服用时10 min，则消耗的电能是 　2.2×105　J。 2.5　 2.2×105　 2. “无人机”在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图所示为“无人机”，可通过无线电进行操控，该机所需的能量是由一块输出电压为22 V，容量为15 000 mA·h的电池提供，该无人机工作时的电流为15 A，则无人机可以连续工作 　1　h。当无人机连续工作40 s时，无人机消耗的电能为 　1.32×104　J。 （第2题） 1　 1.32×104　 3. 如图所示，R1＝15 Ω，R2＝20 Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.3 A。求： （1）电源电压； 解：（1）由电路图可知：两电阻并联 U＝U1＝U2＝I2R2＝0.3 A×20 Ω＝6 V （第3题） （2）通过R1的电流10 s所做的功； 解：（2）W1＝t1＝×10 s＝24 J （3）整个电路工作1 min消耗的电能。 解：（3）I1＝＝＝0.4 A I＝I1＋I2＝0.4 A＋0.3 A＝0.7 A W总＝UIt＝6 V×0.7 A×60 s＝252 J 知识点二　测算电费 1. 电能表（又称电度表）是测量 　电功　的仪表，电能表的计量单位为 　kW·h　。 2. 电能表盘面的一些参数： 电功　 kW·h　 “220 V”表示这个电能表应该在“220 V”的电路中使用； “10（20）A”表示电能表的标定电流为10 A，允许通过的最大电流为20 A； “1 200 r/（kW·h）”表示每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过1 200转。 注：智能电表表盘上标有“imp/（kW·h）”参数，如“3 000 imp/（kW·h）”，它表示用电器用电1 kW·h，表盘上耗电指示灯闪烁3 000次。 3. 一般表盘上有五个格，最后面红色框内的数字为小数位，上图中电能表的示数为 　2 025.6 kW·h　。 4. 电能表在一段时间内前后两次示数的 　差值　，就是用电器这段时间内消耗的电能。 2 025.6 kW·h　 差值　 小明家电能表上个月底表盘数字是 ，这个月底表盘数字如图所示，可知他家本月用电 　100　度。他只让某电水壶工作，现在10 min内该电能表转盘转过了600转，这10 min内电水壶消耗的电能是 　7.2×105　J。 方法指导： 已知电能表表盘的参数“N r/（kW·h）”，求转盘转过n转消耗的电能，计算方法：W＝×1 kW·h＝×3.6×106 J。 100　 7.2×105　 同步变式拓展 4. （2024·广元）如图是小英家的电能表表盘示意图，她断开其他用电器，只将电饭煲单独接入电路中正常工作1 min，发现电能表转盘转过10 r。下列说法正确的是（　D　） A. 电能表是测量电流的仪表 B. 电能表允许通过的最大电流是10 A C. 电能表表盘示数为10 226 kW·h D. 电饭煲正常工作10 min，消耗电能6×105 J （第4题） D 5. 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 　 240　 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 　120　元。 （第5题） 240　 120　 6. 一只智能电表上标有“600 imp/（kW·h）”的字样，它的脉冲灯闪烁150次的过程中，所接的用电器消耗的电能是 　0.25　kW·h；这只电表上所接的用电器消耗7.2×105 J电能的过程中，该表脉冲灯闪烁 　120　次。 0.25　 120　 易错点　对电功概念的理解不准确 1.关于电功，下列说法正确的是（　D　） A. 通电时间长的用电器比通电时间短的用电器消耗的电能多 B. 对于并联的两个电阻而言，电流对电阻值大的做的功多 C. 通过导体的电流大，电流对它做的功就多 D. 导体两端的电压相同，通过电流越大，工作时间越长，电流对其做功越多 　基础过关精练 D 2. 将7.2×105 J的电功用“度”作单位表示，则应为（　C　） A. 20度 B. 2度 C. 0.2度 D. 0.02度 C 3. （2025·巴蜀）观察力是物理学科素养的第一要素。如图所示，是生活中常见的两种型号电能表，关于电能表的认识，下列说法正确的是（　D　） A. 电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器 B. 图甲中的电能表显示的示数为18 246 kW·h C. 两种电能表工作的额定最大电流均为20 A，工作时电流可以超过额定最大电流 D. 图乙中参数“3 200 imp/（kW·h）”表示接该电能表的用电器，每消耗1 kW·h的电能，电表脉冲灯闪烁3 200次 （第3题） D 4. 两根导线的电阻之比为3∶4，通过的电流之比为4∶3，在相同时间内，电流通过两根导线所做的功之比是（　C　） A. 1∶1 B. 16∶9 C. 4∶3 D. 9∶16 5. 冬天养热带鱼，对水族箱内的水温要求较高。水族箱内置一根自动温控棒，温控棒在水温26 ℃时开始工作，将电能转化为水的  　 内 　能，待水温达到 28 ℃时自动断开。某次温控棒工作时，家中其他用电器均不工作，当温控棒消耗电能为6×105 J 时，家里标有1 500 imp/（kW·h）的电能表指示灯闪烁了 　250　次。 C 内　 250　 6. （2024·贵州）如图所示电路，电源电压U＝3 V保持不变，定值电阻R1＝5 Ω，闭合开关S，电压表示数为2 V。求： （1）定值电阻R2两端的电压U2； 解：（1）定值电阻R2两端的电压： U2＝U－U1＝3 V－2 V＝1 V （第6题） （2）通过定值电阻R1的电流I1； 解：（2）通过定值电阻R1的电流： I1＝＝＝0.4 A （3）通电10 s，整个电路电流所做的功W。 解：（3）通电10 s，整个电路电流所做的功： W＝UIt＝3 V×0.4 A×10 s＝12 J 7. （2025·巴蜀）如图所示，电源两端电压U为6 V恒定不变，电阻R1阻值为10 Ω。闭合开关S后，电流表A的示数为1 A。求： （1）电流表A1的示数I1； 解：（1）电流表A1的示数：I1＝＝＝0.6 A （第7题） （2）通电10 s电阻R2消耗的电能。 解：（2）R2两端的电压：U2＝U＝6 V 通过R2的电流：I2＝I－I1＝1 A－0.6 A＝0.4 A 故通电10 s，电阻R2消耗的电能： W2＝U2I2t＝6 V×0.4 A×10 s＝24 J 8. （2025·渝中区）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＝60 Ω，电源两端电压12 V。下列说法正确的是（　B　） A. 电热膜R1的电压为6 V B. 电热膜R1的电流为0.2 A 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0.5 A，则此时R2＝120 Ω （第8题） 　能力拓展训练 B 9. 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 　2　V；当开关S接1时，通过R1的电流10 s内所做的功为 　36　J。 （第9题） 2　 36　 10. 小奕看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为 3.7 V，容量为3 000 mA·h，则它充满电后存储的电能为 　39 960　J；该手机的待机电流为 15 mA，则该手机最长待机时间为 　200　h。 11. 小明家的电能表月初示数为5 546.7 kW·h，月末电能表示数如图甲所示，若一度电按0.5元的单价计算，那么小明家本月将缴电费 　45.5　元；倘若乙电能表所测消耗的电能与甲电能表闪烁800次的一样，则乙电能表将转动 　1 500　转。 39 960　 200　 45.5　 1 500　 （第11题） 12. 如图所示是某小灯泡的电流—电压关系图像，小灯泡的额定电压（即正常工作电压）为6 V。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是 　2 0　Ω。若将小灯泡与R＝10 Ω的定值电阻并联接入某电路，干路中的总电流为0.5 A，通电10 s，电阻R消耗的电能为 　9　J。 （第12题） 20　 9　 13. 如图所示的电路中，电源电压为6 V且保持不变。当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；当开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为I2，且I1∶I2＝1∶3，则R1∶R2＝ 　1∶2　；若开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.6 A，则通电1 min的时间内，R1消耗的电能是 　144　J。 （第13题） 1∶2　 144　 14. （2025·南开）如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，当滑片在a、b两点间移动时，电流表示数变化范围为0.2～0.6 A，电压表示数变化范围为2～4 V，则R1的电阻为 　5 Ω；当滑片在b点时，电路工作5分钟消耗的总电能为 　900　J。 （第14题） 5　 900　 15. 如图所示的电路中，电源电压不变，R2＝30 Ω。当S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数是0.3 A，电压表的示数为3 V。求： （1）R1的阻值； 解：（1）当S1、S3断开，S2闭合时，R1和R2串联， 电压表测量R1两端的电压，则R1＝＝＝10 Ω （第15题） （2）电源电压； 解：（2）总电阻：R＝R1＋R2＝10 Ω＋30 Ω＝40 Ω 电源电压：U＝IR＝0.3 A×40 Ω＝12 V （3）当S2断开，S1、S3闭合时，1 min内电路消耗的电能。 解：（3）当S2断开，S1、S3闭合时，R1和R2并联， 则R1消耗的电能：W1＝t＝×60 s＝864 J R2消耗的电能：W2＝t＝×60 s＝288 J 故电路消耗的总电能：W＝W1＋W2＝864 J＋288 J＝1 152 J （第15题） $$