18.1 电能电功-【学海风暴】2025-2026学年新教材九年级下册物理同步备课（人教版2024）

参考答案 第十八章 电功率 4.480600【解析】把元件A和B串联在电路中，闭合 开关S,电压表测元件A两端的电压，示数为2V,由 第1节电能电功 图像可知，此时通过元件A的电流为0.4A:由于串联 课内基础闯关 电路中各处电流相等，则电路中的电流为0.4A:根据 1.7.2×10232.240120 W=UIt可知，通电l0min元件A消耗的电能为W =U.I1=2V×0.4A×10×60s=480J:由图像可知， 3.500 018【解析】已知每度电的电费 当I=0.4A时，元件B两端的电压为UB=2.5V,则 是0.6元，则300元电费可用电W=0.6元/0kW·bD 300元 通电10min,元件B消耗的电能为Wg=0sl1=2.5V =500kW·h:此时电能表的示数为518.0kW·h,为 ×0.4A×10×60s=600J。 5.D 防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数 6.A【解析】甲、乙、丙三个导体的材料相同，且均为圆 为518.0kW·h+500kW·h=1018.0kW·h前为 柱体，由表中数据可知，甲和乙的横截面积相同，但乙 电能表的IC卡充值。 比甲长，故Rz>R甲；甲和丙的长度相等，但甲的横截 4.D 5.C【解析】小王给充电宝充满电消耗的电能W=U: 面积小于丙，故R>RW。由此可知Rz>R甲>R两。 它们串联在电路中，通过它们的电流相等，通电时间 =5V×60000×10-3A×3600s=1.08×10J= 0.3kW·h。电能表表盘上所标“1000r/(kW,h)”表 相同，根据公式W=U1=R:可知，Wz>W> 示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转 W两，A正确。 7.C【解析】已知R>R,串联电路的总电阻比任何一 盘转过1000转，则消耗0.3kW·h的电能时，电能表 转盘将转过n=0.3kW·h×1000r/(kW·h)=300r。 个电阻都大，则R<R,<R,并联电路的总电阻比任 何一个电阻都小，则R#<R2<R1,所以R#<R2<R 6.270270 7.A【解析】由图可知，手电筒的电源由三节新干电池 <R。因为电源电压相同根据W=1-发可得。 串联组成，其电压U=3×1.5V=4.5V;通过的电流 相同时间内，电阻越大，消耗的电能越少，所以两个电 I=0.6A,则小灯泡工作1min消耗的电能W=UIt= 阻串联时整个电路消耗的总电能最小。故C符合 4.5V×0.6A×60s=162J。 题意。 8.解：(1)当S闭合时，R,与R,并联，此时电流表A的 8.D【解析】同一个用电器正常工作相同时间时，消耗 示数为0.3A,则R的阻值R==0.3A=202 的电能是相同的。假设该用电器消耗的电能均为 (2)当S闭合时，R1与R:并联，电流表A测量干路电 1kW·h,则A电能表转盘转800r,B电能表转盘转 路电流。 1200r,C电能表转盘转3000r,D电能表转盘转 U 6V 5000r。由此可知，D电能表转盘转得最快。 通过R:的电流1，-尺，写01.2A 9.AC【解析】如果两灯并联，则Um=Uz,因为t= 电流表A的示数I=I,+I2=0.3A+1.2A=1.5A tz,Wm>Wz,由W=U1u可知，1m>Iz,A正确，B (3)当S闭合时，R,与R2并联，通电10s,整个电路消 错误。如果两灯串联，则I甲=Iz,因为1=1z,W即 耗的电能W=U11=6V×1.5A×10s=90J >Wz,由W=UI可知，Um>Uz,C正确，D错误。 ②课外拓展提高 10.解：(1)当S、S断开，S2闭合时，R,和R,串联，电 1.121.5202.336 压表测量R,两端的电压。 3.236【解析】当开关S接2时，R1、R:串联，则电路 R,的阻值 U 6 V 中的电流I=R,十R.-10n+200-0.2A,电压表 R,=7-0.3A=100 的示数U=IR,=0.2A×102=2V。当S接1时， (2)当S,、S,断开，S2闭合时，电路中的总电阻 U R=R,+R,=10Q+300=40 只有R,接人电路中，则通过R的电流为I一元= 电源电压U=IR=0.3A×40=12V 6V (3)当S断开，S、S闭合时，R1和R2并联。 100 =0.6A,在10s内电流所做的功W,=U11= UP(12V)2 ×60s=864J 6V×0.6A×10s=36J. R,消耗的电能W,一R 100 下册参考答案 U(12V) R,消耗的电能W,=R:=30Q 8.解：(1)闭合开关S和S,断开开关S时，只有R,连 ×60s=288J 入电路，则R。两端的电压U,=U=9V 故1min内电路消耗的总电能 (2)开关S、S和S2均闭合时，R,短路，R2与R W=W,+W2=864J+288J=1152J 并联。 少核心素养提升 U 9 V 5.67×103960【解析】水吸收的热量Q版=c*m* 1:=R-450 =0.2A (t-to)=4.2×102J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃- U 9V 10℃)=5.67×103J:由图甲、乙可知，电热水壶所消耗 1==300-0.3A 电能的电费为0.15元，因为电费单价为0.5元/ I=12+I3=0.2A+0.3A=0.5A (kW·h),所以电热水壶消耗的电能W= (3)闭合开关S,断开开关S和S2时，R,和R,串联， 0.15元 电压表测R。两端的电压。 0.5元/kW,h=0.3kW.h:电能表上标有"3200imp/ U,=U-U,'=9V-6V=3V (kW·h)”,表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁 U,'6V 3200次，所以消耗0.3kW·h的电能时，指示灯闪烁的 1=1,'=R0n-0.2A 次数为0.3kW·h×3200imp/(kW·h)=960imp。 P,=U1I1=3V×0.2A=0.6W 第2节电功率 核心素养提升 30.2520.75【解析】由图甲可知，小灯泡与滑 第1课时电功率 动变阻器串联，电压表V,测小灯泡两端的电压，电压 ②课内基础闯关 表V,测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中 1.电功率快慢2.甲乙3.D4.C 的电流。根据图乙可知，当电流表示数为0.2A时，电 5.0.4486.2：11080 压表V,的示数U1=1.5V,由题意可知，此时两个电 7.6并7.5【解析】由图可知，当开关S、S断开，S 压表的示数相等，即U2=U1=1.5V,由串联电路的电 闭合时，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电 压特点可知，电源电压U=U,+U2=1.5V+1.5V= 流表示数为0.2A,则电源电压U=I(R1+R2)= 3V。小灯泡正常发光时，其两端的电压U=2.5V, 0.2A×(6+242)=6V;当开关S、S2闭合，S断 由图乙可知，此时通过小灯泡的电流I=0.25A,由 开时，R,和R:并联，电流表测量干路电流，此时电路 串联电路的电流特点可知，电路中的电流I=I=I, U2,U2(6V)2,(6V)2 的总功率P=R十60 =0.25A:由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两 240 =7.5W。 端的电压Uw=U-U=3V-2.5V=0.5V;由欧姆定 ®课外拓展提高 U一 1.变大变小2.1：22.73.0.320 律可知，滑动变阻器接人电路中的电阻Rw 1 4.2:12:3【解析】由图甲可知，当电压U=6V时， 0.5V 通过R,的电流I=1A,通过R:的电流I2=2A,则 0.25A =2Ω，电路消耗的总功率P=UI=3V U 6V U 0.25A=0.75W。 R的阻值R,-7-X6D,R:的阻值R:= 第2课时额定电压和额定功率 6 2A=30,所以R,:R,=60:3Q=2:1。由图乙可 课内基础闯关 知，只闭合S时，R:与R2串联，设电源电压为U,则 1.22002.甲1210 UUU 3.乙5：2【解析】两盏灯两端的电压均为220V时， 此时电路消耗的总功率P,-R。一6n叶3Q-90 都能正常工作，两盏灯的实际功率都等于额定功率， 当S和S,都闭合时，R:被短路，电路为R,的简单电 乙灯的额定功率大于甲灯的，所以使用时乙灯较亮， UU 甲灯较暗。根据公式R二。可知，甲、乙两盏灯的电 路，此时电路消耗的总功率P:=R一60故P,· UU U(220V 阻分别为R甲一P U吃 P,-gn6n=60:9n=2:3。 40w=1210n.Rx=P (220V)2 5.C6.B 100W=4840:若把两盏灯串联在220V的电路 7.D【解析】若灯泡L2断路，则电路中无电流，两个灯 中，由于串联电路中电流处处相等，由P=UI=R 泡均不会发光，A错误。若灯泡L2发生短路，则灯泡 L。不能发光，B错误。灯泡的亮暗取决于灯泡消耗的 可得甲，乙两鉴灯的实际历率之比片-紧-是 电功率的大小，灯泡L,较亮，灯泡L2只能微弱发光， _12100_5 说明灯泡L消耗的电功率大于灯泡L。消耗的电功 484n 2。 率；由P=I2R可知，在电流相同时，灯泡L1的电阻 _U-6D2 大于灯泡L2的电阻，C错误，D正确。 4.B【解析)甲灯的电阻Rm一P:=6W=60,乙灯 九年级物理RJ版第十八章 电功率 第1节 电能 电功 色课前预习导航 一、电能 1.电能是能量的一种形式。用电器的工 作过程是把电能转化为其他形式的能的过程。 你们消耗了 多少电能，我这里 2.电能的单位：在国际单位制中，电能的 一清二楚。 单位是焦耳(J)。生活中常用“度”作为电能的 二、电功 单位，它的学名叫千瓦时，符号是kW·h。 1.电功的实质：电流做功的过程就是电能 1kW·h=3.6×106J 转化为其他形式的能的过程。电流做了多少 3.电能的计量工具：电能表。 功，就有多少电能转化为其他形式的能 (1)电能表的作用：测量用电器在一段时 2.电功的计算：电流通过导体所做的功等 间内消耗的电能。 于导体两端的电压、导体中的电浅和通电时间 (2)电能表的读数：电能表计数器上先后 的乘积。 两次读数之差，就是用电器在这段时间内消耗 公式：W=Ut。U表示电压（单位为V), 电能的多少。电能表上数字 I表示电流（单位为A),t表示时间（单位为s)。 kW.h 的单位是kW·h(度)。 o8124 名师点睛 单相电能表 (3)电能表上的四个重要 20V1020A50Hz 电功的推导公式：根据电功的基本公式 600Wh 参数，如右图所示。 ①“220V”表示这个电能表应该在220V (W=U)和欧姆定律(I=京)可推导出电功 的电路中使用。 的其他计算公式为W=IPRt、W R1(这两 ②“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 个公式只适用于纯电阻电路中电流做功的 作时的电流不应超过额定最大电流。 计算)。 ③“50Hz”表示这个电能表应在频率为50 已经典例题剖析 赫兹的交流电路中使用。 【例1】小叶同学利用右图 kW-h ④“600r/(kW·h)”表示接在这个电能表 所示电能表测量电热水器消耗 00200 上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表 单相电能表 的电能，他将电热水器单独连接 220V2.56)A50H 上的转盘转过600转。 3000/kWh) 在电路中，观察到电能表上的铝 易镭警园 盘1min内转了60转，电热水器消耗的电能是 电能表计数器所显示的数字中，最后一 kW·h。如果这些能量由天然气来提 位是小数部分，前面的是整数部分。 供，需要完全燃烧 m3的天然气。 (q天然4=4.0×10？J/m3,不计热量损失) 下册第十八章 【解题点拨】“3000r/(kW·h)”的含义是： 空调工作2h,消耗的电能为1.08×10？J= 电路中每消耗1kW·h的电能，电能表上的铝 kW·h。 盘转动3000转。据此可求出铝盘转动60转 2.小明家3月末和4月末电能表表盘示数如下 消耗的电能。由题意可知，天然气完全燃烧放 列图片所示，则小明家4月份用电 出的热量与电热水器消耗的电能相等，利用公 kW·h。若以当地电价0.5元/度计算，小 式Q做=Vq即可求出需要的天然气的体积。 明家4月份应缴纳电费 元。 【例2】小灯泡L和定值电阻R接在图甲 kW.h kW.h 6022团 6262園 所示的电路中，两者的I-U关系图像如图乙 → 所示， (选填“A”或“B”)图线是小灯 220V20A50H 220V20A50H 3000/(kWh) 3000/(kW-h) 泡L的I-U关系图像，B图线所代表元件的 3月末 4月末 阻值为 2。当电压表示数为8V时， 3.一天，小明家中的IC卡电能表上的金额用完 小灯泡L和定值电阻R在10s内消耗的总电 了，电能表便切断了电路。小明的父亲将存有 能为 300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时 P 0.4 电能表的示数为05180kw·h。 R 0.3 小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元 0.2 0. 电费可用电 kW·h。为防止电能 6 8 UN 表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为 W·h前为电能表的IC卡 【解题点拨】通过定值电阻R的电流与其 两端的电压成正比，而小灯泡的电阻会随温度 充值。 的变化而变化，通过小灯泡的电流与其两端的 4.如图所示的仪表可以用来计量 A.导体的电阻 电压不成正比，结合两条图线的特点即可判断 B.电路中的电流 出哪条图线是小灯泡的I-U关系图像；根据 C.用电器两端的电压 B图线，利用欧姆定律即可求出B图线所代表 D.用电器在一段时间内消耗的电能 元件的阻值；由图甲可知，小灯泡与定值电阻 并联，根据并联电路的电压特点结合图像读出 kW.h kW.h 对应的电流，根据并联电路的电流特点得出干 oo02图 2019题 。→→ 路电流，再根据公式W=UIt计算消耗的总 220V10(20)A50Hz 220V1020)A50H 600 revs/(kW.h) 1000kW-h) 电能。 第4题图 第5题图 参考答案0【例1】0.021.8×10-3 【例 5.小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学 2】A4048 之旅。小王提前给移动充电宝进行充电，已 知充电宝容量为60000mA·h,充电电压为 已课内基础闯关 5V,充电时剩余电量为0。小王关闭家中其 考点①电能 他用电器，并观察到家里的电能表如图所 1.为响应“节约能源，创造美好环境”的号召， 示。若要给充电宝充满电，电能表的转盘将 小明家里这个月用电相比上个月节约了 转过 ( 20度，20度= J。家里的 A.120rB.200rC.300rD.1000r 九年级物理RJ版 考点②电功 的电能为 6.一个小灯泡两端的电压为2.5V时，通过它 A 的电流为0.3A。在这种情况下通电6min, 电流做了 J的功，小灯泡消耗的 电能为 J。 第2题图 第3题图 7.如下图所示，手电简中通过的电流为0.6A, 3.如图所示，电源电压为6V且不变，R1= 电源由三节新干电池串联组成。则该手电筒 102,R2=202。当开关S接2时，电压表 中的小灯泡工作1min消耗的电能为( 示数为 V;当开关S接1时，通过 R1的电流10s内所做的功为 4.有两个电路元件A、B,流过元件的电流与其 A.162J B.81J C.2.7J D.9720J 两端电压的关系图像如图甲所示，把它们串 8.(2025云南)如右图所 联在电路中，如图乙所示。闭合开关S后， 示的电路中，电源电压 若电压表示数为2V,通电10min,元件A U=6V,电阻R2= A 消耗的电能为 J,元件B消耗的 52。闭合开关S,电流 电能为 表A1的示数I1=0.3A。求： ↑A 0. (1)R,的阻值。 0. 元件 元件B (2)电流表A的示数I。 02 (3)整个电路工作10s消耗的电能W。 二、选择题 5.关于电功，下列说法正确的是 ( A用电器通电的时间越短，电流做的功一定 越少 B.通过用电器的电流越大，电流做的功一定 越多 C.用电器两端的电压越小，电流做的功一定 越少 D.用电器两端的电压和通过的电流一定时， 课外拓展提高 通电时间越长，电流做的功越多 一、填空题 6.甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们的材 1.某导体两端的电压为9V,通过它的电流是 料相同且均为圆柱体，规格如下表所示。通 0.45A,那么30s内该导体消耗的电能是 电1min,电流通过甲、乙、丙做的功分别为 J,该导体的电阻是 n. W甲、Wz、W丙，则 2.如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1 导体 长度/cm 横截面积/cm 的阻值为102。闭合开关，电流表A的示数 甲 5 1 为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为 乙 10 1 V,定值电阻R2在1min内消耗 丙 5 2 下册第十八章 A.Wz>W甲>W丙B.W甲=W乙=W丙 示数是0.3A,电压表的 C.W甲>Wz>W丙D.W丙>W甲>Wz 示数为3V。 7.已知两个电阻的阻值大小关系为R1>R2。 (1)求R1的阻值。 下图所示的四个电路中，电源电压U相同。 (2)求电源电压。 相同时间内，整个电路消耗的总电能最小的 (3)当S2断开，S1、S3闭合时，求1min内电 是 路消耗的总电能。 B R R C D 8.同一个用电器分别单独与下列不同规格的 电能表连接。用电器正常工作时，电能表的 转盘转得最快的是 kW.h kW-h O643圈 O2586圈 → → 220V540A50H 220V1020)A50 800 revs/(k W.h) 1 200 revs/(k W.h) 已核心素养提升 A 8 科学思维一种新型插座能即时显示接在该 kW.h kW-h 插座上的用电器的工作电压、所耗电费等信 O931圈 0826圈 息。现将装有1.5kg初温为10℃的水的电 → → 220V1530)A50H 220V10(40)A50H 热水壶接在该插座上，屏幕上的信息如图甲 3 000 revs/(kW.h) 5000evW·h) 所示。当水烧开（温度为100℃）时，插座屏 C D 幕上的信息如图乙所示，这一过程中水吸热 9.(多选)将甲、乙两灯同时接入某一电路中， J。若电费单价为 在相等的时间内，电流通过甲灯所做的功比 0.5元/(kW·h),该家庭电路中电能表上标 乙灯多。则原因可能是 ( 有“3200imp/(kW·h)”字样，则这段时间 A.通过甲灯的电流比乙灯的大 内，电热水壶消耗的电能能让电能表的指示 B.通过甲灯的电流比乙灯的小 灯闪烁 次。〔c水=4.2×103J/ C.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压高 (kg·℃)门 D.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压低 时钟14：20公 时钟14：32 三、计算题 电压218.2V 电压218.2V 10.下图所示的电路中，电源电压不变，R2= 电费00.00元 电费00.15元 甲 乙 302。当S1、S3断开，S2闭合时，电流表的 九年级物理RJ版