第十八章　第1节　电能　电功--- 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第十八章　电功率 第1节　电能　电功 课前　教材认知 课堂　重难突破 课前　教材认知 任务一　认识电能 1.利用:用电器将__________转化为其他形式的能。  2.单位 (1)国际单位:__________,符号:_______。  (2)常用单位:____________,符号:__________,俗称“________”。  (3)换算关系:1 kW·h=___________W×__________ s=____________ J。  3.电能的计量:某段时间起始和结束时电能表上计数器的示数之________。  　电能　 　焦耳　 　J　 　千瓦时　 　kW·h　 　度　 　1×103　 　3 600　 　3.6×106　 　差　 任务二　 知道电功 1.实质:电流做功的过程是__________转化为其他形式能量的过程。电流做了多少 功,就转化了多少__________。  2.影响因素:加在用电器两端的__________越高,通过的__________越大, ______________越长,电流做功越多。  3.计算公式:___________。  　电能　 　电能　 　电压　 　电流　 　通电时间　 　W=UIt　 课堂　重难突破 考点一　 利用电能表计量电能 【典题1】如图所示是小明家电能表的数据或信息。 若小明家的电能表1月尾的示数如图甲所示,2月尾的示数如图乙所示,由图可知, 小明家2月消耗的电能为_________kW·h,合____________J,若电费为0.55元/度, 那么小明家2月应该交电费_________元。  　200　 　7.2×108　 　110　 考点二　电功的计算 考点摘要 1.基本公式:W=UIt(适用于任何用电器)。 2.推导公式: (1)W= t。(2)W=I2Rt。 说明:两个公式适用于电能全部转化为内能的电路,即纯电阻电路。 3.整个电路消耗电能:W总=W1+W2+……,即电路中各个元件消耗的电能之和。 【典题2】如图所示的电路中电源电压保持不变,当开关S闭合时,R1=R2=R3=30 Ω。求: (1)当S1、S2都断开时,电流表示数是0.2 A,电源电压和通电1 min电流通过R2做的功; (2)当S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?通电2 min整个电路消耗的电能。 (3)当S1断开、S2闭合时,通电1 min电流通过电阻R1做的功。 解:(1)由电路图可知,当S1、S2都断开时,R1与R2串联。 电路中的总电阻:R=R1+R2=30 Ω+30 Ω=60 Ω; 由I=可得,电源的电压:U=IR=0.2 A×60 Ω=12 V; 通电1 min电流通过R2做的功: W2=I2R2t=(0.2 A)2×30 Ω×60 s=72 J。 (2)当S1、S2都闭合时,R2被短路,R1与R3并联,电流表测干路电流。 通过R1的电流:I1===0.4 A; 通过R3的电流:I3===0.4 A; 干路的总电流:I'=I1+I3=0.4 A+0.4 A=0.8 A;即电流表示数为0.8 A。 方法一:整个电路消耗的电能: W=UI't'=12 V×0.8 A×2×60 s=1 152 J。 方法二:通电2 min R1消耗的电能: W1=t'=×2×60 s=576 J。 通电2 min R3消耗的电能: W'3=t'=×2×60 s=576 J。 整个电路消耗的电能:W=W1+W'3=576 J+576 J=1 152 J。 (3)当S1断开、S2闭合时,只有R1接入电路。 通电1 min电阻R1消耗的电能: W'1=t=×60 s=288 J。 A　基础必会 B　能力提升 C 素养培优 A　基础必会 考点一　电能与电能表 1.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 C.只有丙在输出电能 D.甲、乙、丙都在输出电能 C 2.(2025·宁夏期末)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120 kW·h B.消耗的电能是120 kW C.消耗的电能是120 W D.消耗的电能是120 J A 3.电能可以转化为多种形式的能。下列用电器在使用过程中电能转化的主要形 式与电饭煲相同的是( ) A.电风扇 B.教室里的日光灯 C.电烤箱 D.电动车 C 4. (教材改编题)小聪家上月初和上月末的电能表示数如图所示,则他家上个月的 用电量是_________kW·h,合____________J。若当地用电价格是0.5元/度,则小聪家 上个月的电费是________元。  　100　 　3.6×108　 　50　 考点二　电功 5.一个小灯泡两端加3.8 V的电压时,电流是0.3 A,通电100 s电流做功_________J, 消耗电能_________J。  6.有一块手机用的电池,上面标明电压为××V,容量为4 000 mA·h,它充满电后储 存的电能大约为5.4×104 J,则电池上所标电压为_________V。  7.某课外科技小组的同学用镍铬合金丝绕制了一个发热体为自建微型温室加热。 该发热体用36 V 电压供电,通电10 s消耗的电能是1 800 J,那么该发热体工作时 的电流是_______A。  　114　 　114　 　3.75　 　5　 8.如图所示的电路中,R1为10 Ω,R2为20 Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.2 A,电源电压保持不变。求: (1)R1两端的电压U1。 (2)R2在10 s内所消耗的电能W2。 解:(1)由题图可知,R1、R2串联, 所以I1=I2=I=0.2 A; 由I=可得R1两端的电压 U1=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V。 (2)R2在10 s内所消耗的电能 W2=I2R2t=(0.2 A)2×20 Ω×10 s=8 J。 易错点　不能正确理解电功与电能的关系 9.洗衣机正常工作时会带动洗衣机中的水和衣物转动,这时电流做功将电能转化 为机械能,若洗衣机在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化成的机 械能为E2,关于三者间的关系,下列说法正确的是( ) A.E1=W>E2 B.E1>W=E2 C.E1=W=E2 D.E1=W<E2 A B　能力提升 10. (多选)小红家中的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能 W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器,下列判断正确的是(　 　) A.工作相同时间内,电热水壶比电饭锅消耗的电能多 B.消耗相同的电能,可供电热水壶正常工作的时间比电饭锅的长 C.正常工作时,通过电饭锅的电流最小 D.在一个月内,电饭锅消耗的电能一定最少 A、C 11.如图甲所示,当开关S由点1转到点2时,电压表示数变化如图乙所示,则开关 接点2时,灯泡L2两端的电压是_______V;此时L1和L2消耗的电能之比W1∶W2= __________。  　4　 　1∶2　 12.小晨以某种PTC电阻作为发热部件,制作了一个恒温孵化箱。图甲是恒温孵 化箱的电路图,R1、R2是两个相同的PTC电阻,电源电压220 V。图乙为单个这种 PTC电阻与温度变化的关系图。当温度为40 ℃时,电路中的电流为_________A, 若通电10分钟,恒温孵化箱最多消耗____________J的电能。  　0.22　 　145 200　 13.如图所示,电源电压不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为6 V。当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5 A和0.3 A,求: (1)电源电压; (2)当S1、S3闭合,S2断开时,1 min内,电路消耗的电能; (3)R1和R2的电阻值; (4)当S1、S3断开,S2闭合时,通电1 min电流通过R1做的功。 解:(1)当S2、S3闭合,S1断开时,只有R2接入电路,电压表示数为6 V,即电源电压U=6 V。 (2)当S1、S3闭合,S2断开时,R1和R2并联,电流表A测总电流;1 min内,电路消耗的电能: W=UIt=6 V×0.5 A×60 s=180 J。 (3)当S1、S3闭合,S2断开时,通过R2的电流: I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A; 由I=可得,R1的电阻: R1===20 Ω; R2的电阻:R2===30 Ω。 (4)当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电压表测R2的电压。 电路的总电阻: R=R1+R2=20 Ω+30 Ω=50 Ω; 通过电路的电流:I'===0.12 A, 通电1 min电流通过R1做的功: W'=I'2R1t=(0.12 A)2×20 Ω×60 s=17.28 J。 C 素养培优 14.(物理学与工程实践)手机的闪充充电器的充电电压为5 V,充电电流为4 A,手 机的电池容量是3 000 mA·h,手机电池标有“电压3.8 V”的字样。5 min最多可以 充入电能__________J;如果要进一步提升充电速度,可以考虑提升充电器的充电 电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下,要在30 min内充满电,至少需要 ________ V的充电电压。  　6 000　 　5.7　 本课结束 $