第一节 电能 电功(导学案)物理新教材北师大版(北京)九年级全一册
2025-10-21
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第一节 电能 电功 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 电能和电功 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.44 MB |
| 发布时间 | 2025-10-21 |
| 更新时间 | 2026-01-09 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54464640.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一节 电能 电功(导学案)(原卷版)
【学习目标】
1. 理解电能可以转化为内能、机械能、光能等其他形式的能,能举例说明生活中电能的转化现象。
2. 掌握电功公式W=UIt及单位换算(1kW·h=3.6×106J),能运用公式进行简单计算。
3. 通过分析实验,理解控制变量法在探究电功影响因素中的应用,建立“能量转化→功”的逻辑关联。
4. 认识电能表的作用及参数意义,学会电能表的读数方法。
5. 结合电能表和能效标识,树立节约用电、合理用电的意识。
【学习重点】
1. 理解电功的物理意义,掌握其计算公式W=UIt及其适用条件;
2. 明确电能与电功的关系,知道电能表的作用及读数方法。
【学习难点】
1. 探究影响电功大小的因素。
2. 对电功概念的理解及利用电功公式进行计算。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 电功的定义:电流通过用电器做功的过程,实质是 转化为其他形式能的过程,电流做的功称为电功。
2. 电功的符号是 ,国际单位是 (简称焦,符号 )。
3. 大量实验表明:电流所做的功跟电压、电流和通电时间成 ,电功公式为 。
4. 电功公式中,U的单位是 (符号V),I的单位是 (符号A),t的单位是 (符号s),W的单位是 (符号J),且1J=1V·A·s。
5. 日常生活中,测量用电器消耗电能的仪表是 ,其计量单位是 (符号kW·h),俗称“度”。
6. 单位换算:1kW·h= J。
7. 电能表上“220V”表示该电能表应在 的电路中使用;“10(20)A”表示标定电流为 ,额定最大电流为 。
8. 电能表上“600Revs/kW·h”表示用电器每消耗1kW·h的电能,转盘转过 转。
9. 电能表的读数方法:计数器示数中,前四位是 ,最后一位是 ,两次示数之差为这段时间消耗的电能。
10. 电流做功的多少与 、 、 三个因素有关。
【课堂探究】
探究一、电能 电功新探知
【概念引入】 能转化为其他形式的能的过程,就是电流通过用电器做功的过程,电流做的功称为 。
类比机械功:力做功时,机械能发生转化;电流做功时,电能转化为其他能。电功是电流做功的量度——电流做了多少功,就有多少 转化为其他形式的能,但能的总量 。
【符号】 。
【国际单位】 ,简称焦,符号 。
【思考】电功的大小与哪些因素有关呢?
实验探究1:电功大小与哪些因素有关?
【猜想与假设】问题①——一个手电筒和一台21寸彩电工作时电流差不多,工作相同的时间,哪个消耗的电能多?电流通过哪个用电器做得功多?
问题②——家庭中,一盏电灯和一台空调工作相同时间,哪个消耗的电能多?电流通过哪个用电器做得功多?
问题③——为什么我们提倡人走灯灭?
【合理猜想】①电流做功的多少与 有关;
②电流做功的多少与 有关;
③电流做功的多少与 有关。
【实验设计】实验装置:
【实验步骤】步骤一:电压、电流相同,通电时间不同时,连通电路,电能转化为电动机的机械能,比较电动机提升重物的高度。
步骤二:通电时间相同,分别在电压、电流不同时,连通电路,电能转化为电动机的机械能,比较电动机提升重物的高度。
【数据记录】
【实验结论】在电流和电压相同的情况下,通电时间越 ,电动机对重物所做的功越多;
在通电时间相同的情况下,电动机工作的电流和电压越 ,电动机对重物所做的功越多。
【电功公式】 ,1J=1V·A·s
【例题1】(2025•北京东城区期末)关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多
【例题2】(2023•江苏徐州中考真题)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
D.光能最终消失了,没有转化成其他形式的能量
探究二、电能表初探
【电能表作用】在生产生活中一般用 直接测量电流做的功。电能表又称电度表——可以直接测量用电器消耗 的仪表。
常见的电能表有机械式电能表、IC卡电能表、数字电能表。
【电能表结构】
计量窗口:显示数字的窗口,从这里读取数据
计量单位: (kW·h),日常生活中常说的“度”就是千瓦时,1kW·h= J;
转盘:是否工作的标志
【参数意义】
“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用;
“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A,电能表工作时的电流不应超过额定最大电流;
“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用;
“600Revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转。
【利用电能表计算消耗电能】转n圈消耗电能为:W=n/N(kW·h)或W=n/N×3.6×106J。
【思考】1度电可以做什么?
【引申】树立节电意识,自觉合理用电!
【电能表读数】①计数器的示数前四位是 ,最后一位是 ;
②电能表前后两次示数 ,是这段时间内用电度数。
【例题3】(2024•四川广安中考真题)小强上次查看家里的电能表显示为,本次查看时电能表示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.在这段时间内消耗的电能为792kW•h
C.小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
D.只将一台标有“220V,1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min,电能表的指示灯闪烁300次
【例题4】(2025•山东烟台中考真题)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
【归纳整理】 第一节 电能 电功
【课堂练习】
1.(2025春•西城区校级月考)在国际单位制中,电能的单位是( )
A.N(牛) B.W(瓦) C.J(焦) D.Pa(帕)
2.甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3,两端的电压之比为2︰1,则相同时间内消耗电能之比为( )
A.1︰3 B.3︰1 C.2︰3 D.3︰2
3.(2024•四川广元中考真题)如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
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10A
C.电能表表盘示数为10226kW•h
D.电饭煲正常工作10min,消耗电能6×105J
4.(2024秋•北京期中)北京的道路上行驶着很多公交电车,这种车的车顶上有两根电缆,被称为集电杆,电车通过集电杆与高压电线相连,给电车供电。关于这种电车,下列说法中错误的是( )
A.相邻的两辆电车之间是并联关系
B.在等红绿灯时,一些电车会放下电缆,此时相当于断开了电路的开关
C.高压电线相当于电源
D.电车会把电能全部转化为机械能
5.(2024秋•北京石景山区期中)电阻R1和R2的I﹣U关系的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.R1与R2电阻值之比为2:1
B.将R1和R2并联在电压为2.5V电路中,总电流为0.6A
C.将 R1和R2并联在电路中,相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2:1
D.将R1和R2串联在电路中,相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2:1
6.(2024秋•北京丰台区期中)(多选)关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多
7.(2024秋•北京朝阳区期末)(多选)小阳跟随父母乘飞机外出旅游时,看到机场有规定:“严禁携带额定能量超过160W•h的充电宝搭乘飞机。”小阳带了一个充电宝,铭牌上标有“电池容量20000mA•h/3.7V”字样。下列说法正确的是( )
A.充电宝给手机充电时,将电能转化为其他形式的能
B.给充电宝充电时,充电宝相当于一个用电器
C.额定能量为160W•h的充电宝充满电后储存的电能为5.76×105J
D.小阳所带的充电宝可以带上飞机
8.(2024秋•北京通州区期末)(多选)利用电动机提升物体研究影响电功大小的因素,装置中物体A的质量为400g,以0.5m/s的速度匀速被提升,请判断下列说法正确的是( )(g取10N/kg)
A.通过重物运动的速度判断电流做功的多少
B.电流做功过程消耗了电能,主要转化为物体的机械能
C.控制电压、电流相同,改变通电时间,研究电流做功多少与通电时间的关系
D.2s内绳对物体做功8J
9.(2025•江苏淮安中考真)小明家电能表3月底的示数为,4月底的示数为。小明家4月份用电 kW•h。若电费按每千瓦时0.5元计算,则小明家4月份应交电费 元。
10.(2025•北京朝阳区月考)小华和同学去郊游,提前给保温瓶灌热水,家里烧水的电水壶功率为2000W,烧水时她关闭家中其它用电器,观察到家里电能表表盘如图所示,表盘上的1000r/kW•h表示 ,烧开一壶水需要6分钟,电能表的转盘将转过 r,家庭电路中电能表要安装在总开关的 (选填“前面”或“后面”)。
11.(2025•天津中考真题)如图所示的电路,电源电压恒为3V,a、b是粗细均匀电阻丝的两端点,c是电阻丝的中点。只闭合开关S1,电流表示数为1A,该电路通电1min消耗的电能为 J;闭合开关S1和S2,电流表示数为 A。
12.(2025•山东德州中考真题)如图为某班级使用的一体机,其铭牌的部分数据如表所示。学校每节课时长45min,若整节课使用一体机消耗 kW•h的电能;某天放学后,一体机忘记关机导致处于熄屏待机状态长达10h,此过程消耗的电能相当于完全燃烧 kg煤所产生的热量(q煤=3.4×107J/kg)。
工作电压/V
220
电源功率/W
280
待机功率/W
1.7
13.在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时,如图是进行该探究的电路之一。
(1)可以根据 比较相同时间内电流做功的多少;
(2)由如图所示电路,可探究电流做功多少与 的关系;
(3)小明正确操作,验证了实验的结论,支持该结论的实验现象是 ;
(4)另一组的同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
① ;② 。
14.(2025•甘肃兰州中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电压表的示数U2;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。
15.(2025•山东潍坊中考真题)某款纯电新能源汽车进行道路测试,以72km/h的速度匀速直线行驶,共持续行驶10min,行驶时汽车所受阻力为600N,其电动机工作的效率为80%。求:
(1)汽车行驶的路程s;
(2)汽车牵引力做的功W牵;
(3)电动机消耗的电能W电。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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第一节 电能 电功(导学案)
【学习目标】
1. 理解电能可以转化为内能、机械能、光能等其他形式的能,能举例说明生活中电能的转化现象。
2. 掌握电功公式W=UIt及单位换算(1kW·h=3.6×106J),能运用公式进行简单计算。
3. 通过分析实验,理解控制变量法在探究电功影响因素中的应用,建立“能量转化→功”的逻辑关联。
4. 认识电能表的作用及参数意义,学会电能表的读数方法。
5. 结合电能表和能效标识,树立节约用电、合理用电的意识。
【学习重点】
1. 理解电功的物理意义,掌握其计算公式W=UIt及其适用条件;
2. 明确电能与电功的关系,知道电能表的作用及读数方法。
【学习难点】
1. 探究影响电功大小的因素。
2. 对电功概念的理解及利用电功公式进行计算。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 电功的定义:电流通过用电器做功的过程,实质是电能转化为其他形式能的过程,电流做的功称为电功。
2. 电功的符号是W,国际单位是焦耳(简称焦,符号J)。
3. 大量实验表明:电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比,电功公式为W=UIt。
4. 电功公式中,U的单位是伏特(符号V),I的单位是安培(符号A),t的单位是秒(符号s),W的单位是焦耳(符号J),且1J=1V·A·s。
5. 日常生活中,测量用电器消耗电能的仪表是电能表,其计量单位是千瓦时(符号kW·h),俗称“度”。
6. 单位换算:1kW·h=3.6×106J。
7. 电能表上“220V”表示该电能表应在220V的电路中使用;“10(20)A”表示标定电流为10A,额定最大电流为20A。
8. 电能表上“600Revs/kW·h”表示用电器每消耗1kW·h的电能,转盘转过600转。
9. 电能表的读数方法:计数器示数中,前四位是整数位,最后一位是小数位,两次示数之差为这段时间消耗的电能。
10. 电流做功的多少与电压大小、电流大小、通电时间三个因素有关。
【课堂探究】
探究一、电能 电功新探知
【概念引入】电能转化为其他形式的能的过程,就是电流通过用电器做功的过程,电流做的功称为电功。
类比机械功:力做功时,机械能发生转化;电流做功时,电能转化为其他能。电功是电流做功的量度——电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,但能的总量不变。
【符号】W。
【国际单位】焦耳,简称焦,符号J。
【思考】电功的大小与哪些因素有关呢?
实验探究1:电功大小与哪些因素有关?
【猜想与假设】问题①——一个手电筒和一台21寸彩电工作时电流差不多,工作相同的时间,哪个消耗的电能多?电流通过哪个用电器做得功多?
问题②——家庭中,一盏电灯和一台空调工作相同时间,哪个消耗的电能多?电流通过哪个用电器做得功多?
问题③——为什么我们提倡人走灯灭?
【合理猜想】①电流做功的多少与电压大小有关;
②电流做功的多少与电流大小有关;
③电流做功的多少与通电时间有关。
【实验设计】实验装置:
【实验步骤】步骤一:电压、电流相同,通电时间不同时,连通电路,电能转化为电动机的机械能,比较电动机提升重物的高度。
步骤二:通电时间相同,分别在电压、电流不同时,连通电路,电能转化为电动机的机械能,比较电动机提升重物的高度。
【数据记录】
【实验结论】在电流和电压相同的情况下,通电时间越长,电动机对重物所做的功越多;
在通电时间相同的情况下,电动机工作的电流和电压越大,电动机对重物所做的功越多。
【电功公式】W=UIt,1J=1V·A·s
【例题1】(2025•北京东城区期末)关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多
【答案】D
【解析】A、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A正确;
B、电流做功的过程,就是消耗电能的过程,电流做功越多,消耗的电能就越多,故B正确;
C、电能表是用来测量电流做功的多少的仪器,可以直接用电能表测量电流做功的多少,故C正确;
D、由W=UIt可知,电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关,电流越大,电流做功不一定越多,故D错误。
故选:D。
【例题2】(2023•江苏徐州中考真题)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
D.光能最终消失了,没有转化成其他形式的能量
【答案】C
【解析】A.灯泡消耗的电能转化为光能和内能,故A错误;
B.灯泡工作过程中,消耗的是电能,流过灯泡的电流大小不变,故B错误;
C.用电器消耗电能的过程,实质上是电能转化为其它形式能量的过程。电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能,故C正确;
D.由能量守恒定律可知,光能最终转化成其他形式的能量,故D错误。
故选:C。
探究二、电能表初探
【电能表作用】在生产生活中一般用电能表直接测量电流做的功。电能表又称电度表——可以直接测量用电器消耗电能的仪表。
常见的电能表有机械式电能表、IC卡电能表、数字电能表。
【电能表结构】
计量窗口:显示数字的窗口,从这里读取数据
计量单位:千瓦时(kW·h),日常生活中常说的“度”就是千瓦时,1kW·h=3.6×106J;
转盘:是否工作的标志
【参数意义】
“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用;
“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A,电能表工作时的电流不应超过额定最大电流;
“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用;
“600Revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转。
【利用电能表计算消耗电能】转n圈消耗电能为:W=n/N(kW·h)或W=n/N×3.6×106J。
【思考】1度电可以做什么?
【引申】树立节电意识,自觉合理用电!
【电能表读数】①计数器的示数前四位是整数,最后一位是小数;
②电能表前后两次示数之差,是这段时间内用电度数。
【例题3】(2024•四川广安中考真题)小强上次查看家里的电能表显示为,本次查看时电能表示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.在这段时间内消耗的电能为792kW•h
C.小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
D.只将一台标有“220V,1000W”的电热水器接入电路中,正常工作5min,电能表的指示灯闪烁300次
【答案】D
【解析】A、电能表是测量电功的仪表,不是电功率,故A错误;
B、电能表前、后的示数为8553.2kW•h、8632.4kW•h,这段时间内消耗的电能为:8632.4kW•h﹣8553.2kW•h=79.2kW•h,故B错误;
C、由图知,电能表的工作电压是220V,电能表平时工作允许通过的最大电流为20A,小强家同时使用的用电器最大总功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W,故C错误;D、电热水器正常工作时的电功率P=P额=1000W=1kW,
单独正常工作5min消耗的电能:
W=Pt=1kWhkW•h,
3600imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3600次,
这段时间内电能表指示灯闪烁的次数:
n=3600imp/(kW•h)kW•h=300imp(次),故D正确。
故选:D。
【例题4】(2025•山东烟台中考真题)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
【答案】C
【解析】用电器正常工作1小时所消耗的电能接近1度电,功率P1kW;
A、台灯的功率大约20W左右,故A不符合题意;
B、智能手机的功率只有几瓦,故B不符合题意;
C、家用空调的电功率大约1kW,故C符合题意;
D、笔记本电脑的功率100W左右,故D不符合题意。故选:C。
【归纳整理】 第一节 电能 电功
【课堂练习】
1.(2025春•西城区校级月考)在国际单位制中,电能的单位是( )
A.N(牛) B.W(瓦) C.J(焦) D.Pa(帕)
【答案】C
【解析】在国际单位制中,电能的单位是焦耳,符号为J;力的单位是牛顿,符号为N;功率的单位是瓦特,符号为W;压强的单位为帕斯卡,符号为Pa,故C正确。
故选:C。
2.甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3,两端的电压之比为2︰1,则相同时间内消耗电能之比为( )
A.1︰3 B.3︰1 C.2︰3 D.3︰2
【答案】B
【详解】相同时间内消耗电能之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2024•四川广元中考真题)如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
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10A
C.电能表表盘示数为10226kW•h
D.电饭煲正常工作10min,消耗电能6×105J
【答案】D
【解析】A、电能表是测量一定时间内用电器消耗电能(电功)的仪表,不是测量电流,故A错误;
B、10(20)A表示此电能表平时工作允许通过的最大电流不超过20A,但可以小于10A,故B错误;
C、电能表表盘示数为1022.6kW•h,故C错误;
D、600r/kW•h 表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转过600r,
则电能表的1min转盘转过了10转,电饭煲消耗的电能:
WkW•hkW•h3.6×106J=6×104J,
则10min消耗的电能:6×104J×10=6×105J,故D正确。
故选:D。
4.(2024秋•北京期中)北京的道路上行驶着很多公交电车,这种车的车顶上有两根电缆,被称为集电杆,电车通过集电杆与高压电线相连,给电车供电。关于这种电车,下列说法中错误的是( )
A.相邻的两辆电车之间是并联关系
B.在等红绿灯时,一些电车会放下电缆,此时相当于断开了电路的开关
C.高压电线相当于电源
D.电车会把电能全部转化为机械能
【答案】D
【解析】A、并联电路互不影响,相邻的两辆电车互不影响,之间是并联关系,故A正确,不符合题意;
B、在等红绿灯时,一些电车会放下电缆,此时相当于断开了电路的开关,电车没有电流经过,故B正确,不符合题意;
C、高压电线相当于电源,给电车提供电压,故C正确,不符合题意;
D、电流通过电路时会发热,一部分电能转化为内能,所以电车不能把电能全部转化为机械能,故D错误,符合题意。故选:D。
5.(2024秋•北京石景山区期中)电阻R1和R2的I﹣U关系的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.R1与R2电阻值之比为2:1
B.将R1和R2并联在电压为2.5V电路中,总电流为0.6A
C.将 R1和R2并联在电路中,相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2:1
D.将R1和R2串联在电路中,相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2:1
【答案】C
【解析】A、由图可知,当R1、R2两端的电压均为3V时,通过R1、R2的电流分别为0.6A、0.3A,
由I可知,则R1、R2的阻值之比:R1:R2:I2:I1=0.3A:0.6A=1:2,故A错误;
B、由图可知,当R1两端的电压为2.5V时,通过R1的电流为0.5A,
由I可知,R2的阻值:10Ω,
当R2两端的电压为2.5V,通过R2的电流:I2′0.25A,
根据并联电路的电流特点可知,干路的总电流:I=I1′+I2′=0.5A+0.25A=0.75A,故B错误;
C、由W=UItt可知,将 R1和R2并联在电路中,相同时间内R1和R2消耗的电能之比:,故C正确;
D.由W=UIt=I2Rt可知,将R1和R2串联在电路中,相同时间内R1和R2消耗的电能之比:,故D错误。故选:C。
6.(2024秋•北京丰台区期中)(多选)关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多
【答案】ABC
【解析】A.电功就是电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确;
B.消耗电能的多少就是电流做功的过程,也就是电能转化为其他形式的能的过程。消耗了多少电能,就有多少电能发生了转化,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少,故B正确;
C.用电能表是计算电功的,可以测量电流做功的多少,故C正确;
D.电流越大,但是电压、通电时间未知,故电流做功的大小未知,故D错误。
故选:ABC。
7.(2024秋•北京朝阳区期末)(多选)小阳跟随父母乘飞机外出旅游时,看到机场有规定:“严禁携带额定能量超过160W•h的充电宝搭乘飞机。”小阳带了一个充电宝,铭牌上标有“电池容量20000mA•h/3.7V”字样。下列说法正确的是( )
A.充电宝给手机充电时,将电能转化为其他形式的能
B.给充电宝充电时,充电宝相当于一个用电器
C.额定能量为160W•h的充电宝充满电后储存的电能为5.76×105J
D.小阳所带的充电宝可以带上飞机
【答案】BCD
【解析】A、充电宝给手机充电时,将储存的化学能转化为电能功手机使用,故A错误;
B、给充电宝充电时,充电宝消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,所以此时它是一个用电器,故B正确;
C、额定能量超过160W•h的充电宝充满电能储存的电能:W=Pt=160W×1×3600s=5.76×105J,C正确;
D、电池容量20000mA•h/3.7V的充电宝能储存的电能:W′=UIt=3.7V×20000×10﹣3A×1×3600s=2.664×105J,由于W′<W,所以小阳所带的充电宝可以带上飞机,故D正确。故选:BCD。
8.(2024秋•北京通州区期末)(多选)利用电动机提升物体研究影响电功大小的因素,装置中物体A的质量为400g,以0.5m/s的速度匀速被提升,请判断下列说法正确的是( )(g取10N/kg)
A.通过重物运动的速度判断电流做功的多少
B.电流做功过程消耗了电能,主要转化为物体的机械能
C.控制电压、电流相同,改变通电时间,研究电流做功多少与通电时间的关系
D.2s内绳对物体做功8J
【答案】BC
【解析】A、本实验中,通过重物提升的高度来判断电流做功的多少,故A错误;
B、用电动机提起重物,此过程中,电流做功过程消耗了电能,主要转化为重物的机械能,故B正确;
C、由控制变量法可知,控制电压、电流相同,改变通电时间,可以研究电流做功多少与通电时间的关系,故C正确;
D、2s内物体上升的高度h=s=vt=0.5m/s×2s=1m,
2s内绳对物体做的功:W=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×1m=4J,故D错误。
故选:BC。
9.(2025•江苏淮安中考真)小明家电能表3月底的示数为,4月底的示数为。小明家4月份用电 kW•h。若电费按每千瓦时0.5元计算,则小明家4月份应交电费 元。
【答案】120;60。
【解析】电能表的读数最后一位是小数位,单位是kW•h。3月底示数为W1=2158.2kW•h,4月底示数为W2=2278.2kW•h。4月份用电量为:W=W2﹣W1=2278.2kW•h﹣2158.2kW•h = 120kW•h;
已知电费单价是每千瓦时0.5元,根据“电费=用电量×单价”可得:4月份应交电费= 120kW•h×0.5元/kW•h=60元。
10.(2025•北京朝阳区月考)小华和同学去郊游,提前给保温瓶灌热水,家里烧水的电水壶功率为2000W,烧水时她关闭家中其它用电器,观察到家里电能表表盘如图所示,表盘上的1000r/kW•h表示 ,烧开一壶水需要6分钟,电能表的转盘将转过 r,家庭电路中电能表要安装在总开关的 (选填“前面”或“后面”)。
【答案】电路中用电器消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1000转;200;前面。
【解析】1000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1000转;
家里烧水的电水壶功率为2000W,烧开一壶水需要6分钟,消耗电能:W=Pt=2000W×6×60s=7.2×105J=0.2kW•h,
电能表的转盘将转过的圈数:n=0.2kW•h×1000r/kW•h=200r;
进户线进入家庭后,先连接电能表,再连接总开关,即电能表要连接在总开关的前面。
11.(2025•天津中考真题)如图所示的电路,电源电压恒为3V,a、b是粗细均匀电阻丝的两端点,c是电阻丝的中点。只闭合开关S1,电流表示数为1A,该电路通电1min消耗的电能为 J;闭合开关S1和S2,电流表示数为 A。
【答案】180;2。
【解析】由图可知,只闭合S1,只有电阻丝ac段接入电路,电流表测量电路中的电流,
该电路1min消耗的电能:W=UIt=3V×1A×1×60s=180J;
闭合开关S1和S2,电阻丝ac和bc并联接入电路,根据并联电路的特点可知,ac段电阻丝和bc段电阻丝两端的电压相等,由由于ac段电阻丝和bc段电阻丝的阻值相等,根据欧姆定律可知,通过ac和bc的电流相等,即干路的总电流I总=Iac+Ibc=1A+1A=2A。
12.(2025•山东德州中考真题)如图为某班级使用的一体机,其铭牌的部分数据如表所示。学校每节课时长45min,若整节课使用一体机消耗 kW•h的电能;某天放学后,一体机忘记关机导致处于熄屏待机状态长达10h,此过程消耗的电能相当于完全燃烧 kg煤所产生的热量(q煤=3.4×107J/kg)。
工作电压/V
220
电源功率/W
280
待机功率/W
1.7
【答案】0.21;1.8×10﹣3。
【解析】(1)已知一体机的功率P=280W=0.28kW,使用时间t=45min=450.75h,根据电功公式W=Pt可得整节课使用一体机消耗的电能为:W=Pt=0.28kW×0.75h=0.21kW•h;
(2)根据电功公式W=Pt可得一体机熄屏待机10h消耗的电能为:
W=Pt=1.7W×10×3600s=6.12×104J;
根据公式W=Q=mq可得此过程消耗的电能相当于完全燃烧煤的质量为:m1.8×10﹣3kg。
13.在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时,如图是进行该探究的电路之一。
(1)可以根据 比较相同时间内电流做功的多少;
(2)由如图所示电路,可探究电流做功多少与 的关系;
(3)小明正确操作,验证了实验的结论,支持该结论的实验现象是 ;
(4)另一组的同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
① ;② 。
【答案】 灯泡的亮暗程度 电压 电压表示数大的灯泡更亮 连接电路时开关未断开 滑动变阻器未置于阻值最大处
【详解】(1)[1]灯泡将电能转化为光能和热能,故可以根据灯泡的亮暗程度来比较相同时间内电流做功的多少。
(2)[2]由电路图可知,两灯泡串联,流过灯泡的电流与通电时间均相等,故可探究电流做功多少与电压的关系。
(3)[3]因灯泡两端的实际电压越大,灯泡的实际功率越大,故可知支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡更亮。
(4)[4][5]为了保护电路,在连接导线时,开关应断开,将滑动变阻器的阻值调到阻值最大处,由题意可知,连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,故实验中的两个操作不当之处为:1.连接电路时开关未断开;2.滑动变阻器未调到阻值最大处。
14.(2025•甘肃兰州中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电压表的示数U2;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。
【解析】(1)(2)两个电阻是串联的,电压表测量的是定值电阻R2两端的电压U2;电路中的总电阻为:;R2=R﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω;
电压表的示数为:U2=IR2=0.2A×5Ω=1V。
(3)电流在100s内通过电阻R2所做的功为:W2=U2It=1V×0.2A×100s=20J。
答:(1)电压表的示数为1V;
(2)电阻R2的阻值为5Ω。
(3))电流在100s内通过电阻R2所做的功为20J。
15.(2025•山东潍坊中考真题)某款纯电新能源汽车进行道路测试,以72km/h的速度匀速直线行驶,共持续行驶10min,行驶时汽车所受阻力为600N,其电动机工作的效率为80%。求:
(1)汽车行驶的路程s;
(2)汽车牵引力做的功W牵;
(3)电动机消耗的电能W电。
【解析】:(1)v=72km/h=20m/s,t=10min=600s,
由v得,汽车行驶的路程:s=vt=20m/s×600s=1.2×104m;
(2)因为汽车做匀速直线运动,所以牵引力大小等于阻力大小,即F牵=f=600N,
汽车牵引力做的功:W=Fs=600N×1.2×104m=7.2×106J;
(3)已知电动机工作的效率:η=80%,
电动机消耗的电能W电9×106J。
答:(1)汽车行驶的路程s是1.2×104m;
(2)汽车牵引力做的功W牵是7.2×106J;
(3)电动机消耗的电能W电是9×106J。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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