15.1 电能与电功-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级上册物理课时通(沪粤版2024)

第十五章 电能与电功率 A智能讲题 知识结构·单元导学· /1/1/ 1kW-h=3.6×106J 电能 单位kwh 测量：电能表 电能与电功 概念 电功公式 意义 电功与电能的关系 kW 单位 W 电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程 定义式：P严7 W 公式 实质式：P=UM 电功率 电能与 电流的热效应 电功率 内容 大小：焦耳定律 额定功率 用电器的 正确使用 公式 实际功率 U=U额， P实=P额 利用：电热器 原理 U实>U额，P实>P额 伏安法 焦耳定律 电热与 电路图 测量小灯泡 U实<U额，P实<P额 电功的 纯电阻电路：Q=W 的电功率 电能表和秒表 关系 非纯电阻电路：Q<W AW 点亮思维·发展素养· /111//☑ 根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性，电动汽车的充电模式存在一定的差别.对于 充电方案的选择，现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统3种模式。 常规充电（普通充电）充电电流较低，约为15A.常规蓄电池的充电方法都采用小电流的 汽车充电桩 恒压或恒流充电，一般充电时间为5~8h,甚至10~20h.快速充电又称应急充电，是以较大电流 /P107T17 短时间在电动汽车停车的20min~2h内，为其提供短时充电服务.一般充电电流为150~400A 机械充电即电池组快速更换系统，是通过直接更换电动汽车的电池组来达到为其充电的 目的.由于电池组质量较大，更换电池的专业化要求较强，需配备专业人员借助专业机械来快 速完成电池的更换、充电和维护 能效等级是表示家用电器产品能效高低差别的一种分级方法，根据国家的相关标准规定， 中国的能效标识将能源效率分为五个等级. 等级1表示产品节电已达到国际先进水平，能耗最低；等级2表示产品比较节电；等级3表示 产品能源效率为我国市场的平均水平；等级4表示产品能源效率低于市场平均水平；等级5是 能效等级/P116T3 产品市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售， 不同等级分别由不同的颜色和长度来表示，最短的是深绿色，代表“未来四年的节能方向”，也 就是国际先进水平，其次是绿色、黄色、橙色和红色，等级指示色标是根据色彩所代表的情感安 排的，其中红色代表禁止，橙色、黄色代表警告，绿色代表环保与节能. 102 优学案·课时通 15.1 电能与电功（答案P15) 智 通基础 LWKKKK41444711K74111114714 7.(湘潭中考)如图所示是电能表表盘示意图，下 列说法正确的是() 知识点1电能与电功 A.电能表是用来测电功率的仪器 1.2kW·h= J,7200J= kW·h B.此时电能表的读数为61985kW·h 2.给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为 C.这个电能表通过的电流一定为10A 能，过了一会儿，充电器发烫，这是通 D.这个电能表应该在220V的电路中使用 过电流 的方式，增加了物体的内能. 3.(枣庄阶段练)我国电动汽车的多项技术已领 kW-h 06198囹 kW·h 跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为 20216 220V10A50H 200A·h,电压为400V,充满电后，它储存了 1800 imp/(kW-h) 220V10A50H kW·h的能量， 指示灯○ 720r/kW·h) 4.某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该 第7题图 第8题图 用电器可能是( 8.某电能表的表盘如图所示，用电时电能表的铝 大部分输出 机械能 盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消 输入 电能 用电器 部分输出 耗的电能是( ) 内能 A.1.8×10J B.3.6×10°J A.电饭煲 B.白炽灯 C.电热水器 D.电风扇 C.5.4×106J D.7.2X106J :知识点2用电能表测量电功 通能力MM 5.小明家电能表上个月底的示数为0242⑥， 9.（枣庄阶段练)甲、乙两个电灯正常工作，它们 这个月底的示数如图所示，可知他家本月用电 两端的电压之比为2：1，通过的电流之比为 kW·h,电能表转盘转了 1：2,通电时间之比为5：4，则甲、乙两个灯 kW·h 泡正常工作时电阻之比为 ,所做的电 03626 功之比为 220V10A50Hz 10.教材P99图变式一天，小明家中的IC卡 60r/kW·h) 电能表上的余额用完了，电能表便切断了电 6.教材P99T2变式小强家中一个月前、后电能 路，小明的父亲将存有300元的IC卡插入电 表示数如图所示，小强家所在地区每度电的电费 能表，电路又接通了，此时电能表的示数为 是0.6元，那么本月他家应交电费 元. 0518o.小明家所在地每度电的电费是 请你为小强家提一条节约用电的建议： 0.6元，300元电费可用电 kW·h.为 @⑦8▣5团上月月底 防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表 回回⑧回本月月底 的示数为■雪前为C卡电能表充值. △九年级·上册.物理.HY 103 11.(滁州二模)如图甲所示，闭合开关S,电流表 D.光能最终消失了，没有转化成其他形式的 示数为0.45A.图乙是定值电阻R和小灯泡 能量 L的I一U图像，则此时小灯泡1min消耗的 15.如图所示分别是小英家上月初和上月末电能 电能是 J. 表的示数.结合表盘上的信息可知，下列选项 正确的是( kW·h kW·h 04a回 0]5I647⑧ 电子式单相电能表 电子式单相电能表 220V10(40)A50Hz 220V10(40)A50Hz 1600imp/kWh)D○ 1 600 imp/(kW-h) DO 12.某城市实施阶梯电价，具体方案如下表： 指示灯 指示灯 用电时段 时段范围 电价 A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过 高峰期 第一天8：00~21：000.55元/千瓦时 10A B.小英家上个月消耗的电能为1011kW·h 低谷期 21:00~第二天8：000.30元/千瓦时 C.电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电 小刚观察了一下自家电能表，分别记录了他 路消耗电能0.2J 家第一天早8：00、晚21：00和第二天早8：00 D.电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电 这三个时刻的读数，分别如图所示，则他家这 路中消耗的电能越多 一天共消耗电能 kW·h,应付电费 16.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表. 元 小华同学想验证他家里电能表表盘上标注的 每千瓦时的转数是否准确，于是他将标有 35阿.可 可363.o 可365.o “220V3A”的用电器单独接入电路中，当 13.某款手机的超级快充充电器最大充电电流可 该用电器正常工作5min后，电能表的转盘 达5A.查询到此款手机的电池型号如图所 正好转了110r,则该电能表每千瓦时的实际 示.假设充电器始终以最大充电电流充电，要 转数应是( ) 把电池充满，只需要 min,电池充满 A.2400r B.2000r 电后存储的电能为 J.若手机的待 C.1500r D.1200r 机电流为15mA,则该手机最长待机时间为 17.(扬州中考)家中应急手电筒的电路图如图所 h. 示，电源电压为3V,闭合开关，通过灯泡的 手机电池 电流为0.6A,忽略灯泡电阻的变化.求： 标准电压：3.7V (1)灯泡电阻R. 电池容量：4200mA·h (2)电路工作1min消耗的电能W 14.(徐州中考)灯泡中有电流时，灯泡发光.关于 这个过程中的能量转化，下列说法正确的 是() A.灯泡消耗的电能全部转化成了光能 B.因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了 C.电流做了多少功，电路中就消耗了多少 电能 104 优计学案·课时通(2)根据并联电路的电压规律可得U1=U2=U= 而题图乙中L1和L2是并联在电源上的，因其正常 6V, 工作时的电压都低于电源电压，所以会被烧坏在 由题图乙电流表示数可得，量程未知，可知电流表 干路上串联一分压电阻或滑动变阻器 A的示数为0.3A或1.5A,电流表④的示数为 7.并联20008.0.121.2 0.24A或1.2A,电流表①测干路电流.根据并联 9.30.75解析：当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1 电路的电流规律可得I=I1十I2,滑动变阻器R 与R,串联，电流表测电路中的电流，由1=尺可得， U 为“20Ω2A”,可知通过滑动变阻器的最小电流 U 6 V 电源电压U=I(R1+R2)=0.1A×(20+102)= 为11=R=200=0.3A. 所以干路电流I肯定大于0.3A,即I=1.5A. BV根据P=可知，电源电压不变，当电路中的总 若干路电流I=1.5A,通过滑动变阻器的电流 电阻最小时，总功率是最大的.由图可知，当开关S、 I1=0.24A,不符合题意. S2、S都闭合时，R1和R?并联，根据并联电路的电阻 若干路电流I=1.5A,通过R2的电流I2= 关系可知，此时电路的总电阻是最小的，电功率是最 U6V 0.24A,此时R,=,-0.24A=250. U,U2(3V)2,(3V)2 若干路电流I=1.5A,通过R2的电流I2=1.2A, 大的，则最大功率P=R,+R,=200中300 0.75W. 此时R名气50 10.15451.211.64：1 12.A解析：若闭合S、S,断开S2时，R1与R2并 若干路电流I=1.5A,通过滑动变阻器的电流 .UU J I1=1.2A,则通过R2的电流I2=I-I1= 1.5A-1.2A=0.3A, 联，千路电流1=11+1=R+一亏Q十00 3U 此时R2=,=0.3A=20Q. =1.8A,解得U=6V.只闭合S2时，R1与 100 综上可知，R2的阻值为52、202或252. R2串联，电流表测电路中的电流，电路的总功率 U2 UJ产 (6V)2 第十五章电能与电功率 R%nR+R250+100=2.4w. P= 13.D14.D15.C16.C 15.1电能与电功 17.解：(1)用普通充电桩充满电，消耗的电能 1.7.2×1052×10-32.化学做功3.804.D W1=U1I1t1=220V×30A×10×3600s= 2.376×108J=66kW·h. 5.1207200 6.180人离开时随手关灯（合理即可） 7.D8.B (2)快充充电桩的充电功率 U018o P2=U2I2=600V×100A=6×104W=60kW, 9.4：15:410.500 因同一辆纯电动汽车的电池容量和初始状态相同， 11.5412.62.8 则利用快充充电桩充满电需要的时间 13.50.455944280解析：电池容量为Q= 4200mA·h,最大充电电流为I克=5A,充满电的 t2=W1_66kN·h=1.1h. 60 kW 最快充电时间为t生=9=4200X10AX1·= (3)对普通充电桩进行改进，提高其充电功率（或对 5A 充电桩进行改进，可以同时为多个电动汽车充电) 0.84h=50.4min.电池电压为U=3.7V,电池充 (合理即可) 满电后存储的电能为W=UIt=3.7V× 18.D当平板受到的压力增大时，R的阻值减小，电 4200×10-3A×3600s=55944J. U 待机电流为I精=15mA,手机最长待机时间为 路中的总电阻减小，电源电压一定，由1一尺可知， _Q-4200mAX1h=280h. 电路中电流增大，由P=UI可得电路中的总功率 15 mA 14.C15.D16.B 增大 U 3V 15.3用电器的正确使用 17.解：(1D灯泡电阻R=7=o.6A=50, (2)电路工作1min消耗的电能W=UIt=3V× 第1课时额定电压与额定功率 0.6A×60s=108J. 1.2204400.52.800 3.解：已知灯泡正常发光时的电压U=8V,所以当把 15.2电功率 灯泡接到12V的电源上时，要在电路中串联一个电 1.1s可将9000J的太阳能转化为电能 阻分压才能使灯泡正常发光.根据串联电路中电压 2.C3.A 的规律可得，分压电阻两端的电压U'=U一UL= 4.解：(1)由题图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器串 12V一8V=4V.由P=U1可得，此时电路中的电 联.由欧姆定律可得，定值电阻R,的阻值R1= P 4W 2V 流I=L一一8V=0.5A.串联电阻的阻值R= 0.2A=102. (2)滑动变阻器两端的电压U2=U一U1=6V 70.5A=80.电阻的电功率P=U'1=4V× U'4V 2V=4V,滑动变阻器R2的电功率P2=U2I2= 0.5A=2W. 4V×0.2A=0.8W. 4.442755.B6.D 5.1.537.5 7.L2183解析：两灯正常发光时的电流分别为 6.(1)灯泡亮度(2)①使电流相同两端的电压 P112W P2_6W ②越大(3)从题图甲实验可知电源电压是4.5V, 1i云=12V=1Al,-:-i2V-0.5A,两为 15