第1节 电功（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第1节 电功 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：电路中的电能是如何转化的？ 2 知识点2：如何用电能表计量电能？ 6 知识点3：电流做功与哪些因素有关？ 11 【巩固训练】 16 【学习目标】 1．知道电路中电源与用电器的能量转化； 2. 知道电功的概念、与电功的关系、单位等； 3. 会用电能表计量电能； 4. 了解电功的影响因素； 5. 会用电功的计算公式解决实际问题。 重点： 1.电能表的用途及其相关参数的物理含义； 2.电功的概念、计算公式等。 难点： 会应用电功解决实际问题。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：电路中的电能是如何转化的？ 1.电能的概念： 电流所具有的能量，叫电能。电能由电源提供。 2.电能的作用： 通过用电器把电能转化为人们需要的其它形式的能。 3.电能的来源： 电能属于二次能源，通过发电机或各类电池，把其他形式的能转化为电能。 4.电流做功的形式： 电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 电流做功时，能量转化情况见下表： 用电器 能量转化形式 电风扇 电能转化为机械能和内能 日光灯 电能转化为光能 电热器 电能转化为内能 给蓄电池充电 电能转化为化学能 电动机 电能主要转化为机械能 5.电能单位： （1）国际单位：焦耳（J）。 （2）常用单位：千瓦时（kW·h）------度。 （3）单位换算：1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J 【典例1】（2025·河北邯郸·一模）如图所示，酸甜多汁的水果提供的电能点亮了发光二极管，其中水果相当于电路中的电源。二极管消耗的电能是由水果的 能转化而来的。如果其中一个二极管熄灭，其它二极管依然发光，说明熄灭的二极管与其它二极管是 联的。 【答案】 化学 并 【详解】[1]水果中的液体和插入的金属片发生化学反应，将它的化学能转化为电能，二极管消耗的电能是由水果的化学能转化而来的。 [2]如果其中一个二极管熄灭，其它二极管依然发光，说明这些二极管可以独立工作，互不影响，即熄灭的二极管与其它二极管是并联的。 【变式1】（2025·河南周口·二模）央视春晚，《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演，令观众眼前一亮，也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时，将电能转化为 能；给机器人充电时，电能转化为 能储存在蓄电池里。 【答案】 机械 化学 【详解】[1]机器人工作时，消耗电能，获得机械能，因此其主要是将电能转化为机械能。 [2]充电时消耗电能，是将电能转化 为化学能储存在蓄电池里。 【变式2】（2025·四川自贡·二模）一年一度的春节联欢晚会是无数家庭新春夜的文化盛宴，2025春晚精彩纷呈，融合传统与科技，隐藏着许多有趣的物理知识。其中机器人扭秧歌的节目，简直让人眼前一亮！《秧BOT》中机器人快速奔跑运动时，电机驱动机器人，主要是将电能转化为（　　） A．化学能 B．机械能 C．内能 D．光能 【答案】B 【详解】机器人快速奔跑运动时，电机驱动机器人，电机消耗电能，获得机械能，因此其主要是将电能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式3】（2025·山东菏泽·二模）在下列有关实验中能量转化关系的描述中，不正确的是（　　） A．电热水壶工作时，电能主要转化为热能 B．风扇转动时，电能全部转化为机械能 C．给蓄电池充电时，电能转化为化学能 D．LED灯发光时，电能转化为光能和少量热能 【答案】B 【详解】A．电热水壶工作时，通过内部的电阻加热元件（如电阻丝）将电能转化为热能。故A正确，不符合题意； B．风扇转动时，电能大部分转化为机械能，还有一部分转化为热能，故B错误，符合题意； C．给蓄电池充电时消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，故C正确，不符合题意； D．LED灯发光时，消耗了电能，电能转化为光能和少量热能，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式4】（2025·山东烟台·模拟预测）智能手表不仅可以显示时间，还能显示体温、心率、血氧等信息，方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法正确的是（　　） A．手表屏幕发光使用的二极管由绝缘材料制成 B．智能手表内部使用的电池是提供电能的装置 C．铁的导电性比铜强，铁更适合做内部的导线 D．给手表蓄电池充电时，将化学能转化为电能 【答案】B 【详解】A．导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体，手表屏幕发光使用的二极管由半导体材料制成，故A错误； B．智能手表内部使用的电池工作时将化学能转化为电能，是提供电能的装置，故B正确； C．铜的导电性比铁强，且铁易氧化，因此铜更适合做内部的导线，故C错误； D．给手表蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能，故D错误。 故选B。 【变式5】（2021·广东汕头·一模）图所示的碲化镉光伏发电玻璃，是将半导体材料集成到玻璃中，利用光伏效应来发电的，这种玻璃每平方米一年能够发出100到200度电。以下关于这种玻璃说法正确的是（　　） A．太阳能是不可再生的清洁能源 B．光伏发电玻璃是将太阳能转化为电能 C．半导体材料导电性能比导体强 D．100到200度电即到的电 【答案】B 【详解】A．太阳能取之不尽，用之不竭，且无污染，是可再生的清洁能源，故A错误； B．太阳能光伏发电是太阳能利用最重要的形式之一，光伏发电玻璃是将太阳能转化为电能，故B正确； C．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，半导体材料导电性能比导体差，故C错误； D．1度电即的电，因为 故有 故D错误。 故选B。 知识点2：如何用电能表计量电能？ 1.电能表作用： 测量用电器在某段时间内消耗的电能。 2.铭牌含义： ①“220V”“20A”：电能表额定电压220V。标定电流10A；允许通过的最大电流是20A。 ②“1000R/kW·h”：每消耗一度电电能表转盘转1000转。 ③“50HZ”表示接在50HZ的交流电路中。 3.测量方法： ①测量较大电能时用刻度盘读数：前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 W=W2—-W1 特别提醒：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 ②测量较小电功时，用表盘转数计算： 例如：电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，表示用电器消每耗1 kW·h的电能，转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时，消耗的电能 W＝ 60r/1200r/kW·h =0.05 kW·h 4.节约用电： （1）1kW·h电能的作用： （2）节约用电措施： 使用节能电器；人走时随手关灯；夏天空调温度不要调的太低；避免使用用电器的待机功能等。 【典例2】（24-25九年级上·广东佛山·期中）如图1电阻箱的阻值为 Ω；如图2所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电 kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次（1600imp/(kW·h)），该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW·h。 【答案】 3608 5546.7 0.02 【详解】[1]电阻箱读数时，用“△”所对的数字乘以下面的倍数，然后将它们相加。此电阻箱中，1000Ω档位对应数字3，100Ω档位对应数字6，10Ω档位对应数字0，1Ω档位对应数字8，计算可得电阻R=3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω [2]电能表的读数单位是kW·h，最后一位是小数位。由图可知，该表盘上显示已用电5546.7kW·h [3]“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁1600次。则指示灯闪烁32次时，该用电器消耗的电能 【变式1】（24-25九年级上·新疆阿克苏·期中）小红家的电能表写有3000r/（kW·h），2月底和3月底的示数如图所示，2月底的示数为 kW·h，则他家3月份共用电为 kW·h，若电能表在10min内转了300转，则用电器消耗的电能是 kW·h。 【答案】 2138.2 40 0.1 【详解】[1][2]电能表读数时需注意，最后一位是小数，单位是，由图可知，电能表3月底的示数为2178.2，2月底的示数为2138.2；则3月份共用电 [3]3000表示电路中用电器每消耗1的电能，电能表转盘转过3000转，则电能表的转盘转过300转，用电器消耗的电能 【变式2】（2021·北京东城·一模）下列电学器材测得的数据，可以作为消耗电能收取电费依据是（　　） A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．电阻箱 【答案】C 【详解】收取电费时要知道这段时间内用电器消耗的电能，测量用电器消耗电能多少的仪表是电能表，所以电能表是作为消耗电能收取电费的依据，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式3】（24-25九年级上·吉林·期中）某家用电能表上的参数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．该电能表应该在110V的电路中使用 C．该电能表的额定最大电流为20A D．该电能表的转盘转600转消耗的电能是31.6kW·h 【答案】C 【详解】A．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，而不是测量电功率的，故A错误； B．家用电能表通常适用于220V的家庭电路，从图中参数可知该电能表应在220V电路中使用，不是110V，故B错误； C．图中电能表上标注的额定最大电流为20A，这是其正常工作时允许通过的最大电流，故C正确； D．“600 转 / kW·h ”表示电能表转盘转600转时，用电器消耗的电能是1 kW·h，而31.6kW·h是电能表显示的累计消耗电能，故D错误。 故选C。 【变式4】（21-22九年级上·河北石家庄·期中）如图是电能表上的一些信息，请选出与科学意义不相符的是（　　） A．kW·h——表示电能表上的数字以千瓦时为单位 B．512.8——表示该月该电能表消耗的电功率为512.8kW·h C．——表示电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转 D．10（20）A——表示该电能表的标定电流为10A，在工作时允许通过的最大电流为20A 【答案】B 【详解】A．代表的物理意义是1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能，这里表示是电能表表盘上示数的单位。所以与科学意义相符，故A不符合题意； B．表盘上显示的电能是累计消耗的总电能为，并不是指本月，而是包含之前累计的电能。所以与科学意义不相符，故B符合题意； C．如图所示的电能表的表盘转动反映电能的消耗，即每转600圈表示消耗电能。所以与科学相符，故C不符合题意； D．因为家庭电路每次工作的用电器不一定相同，所以总电流不稳定也会有上下波动，这里在10~20A波动时，该电能表的标定电流为10A，20A为最大电流，对设备损耗较大，一般不允许在超过最大电流情况下工作。所以与科学意义相符，故D不符合题意。 故选B。 知识点3：电流做功与哪些因素有关？ 1.电功的概念： 电能转化为其它形式能的过程就是电流做功的过程。 2.电能与电功的关系： 电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程。 电流做多少功，就消耗了多少电能。 3.电流做功的形式： 电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 电流做功时，能量转化情况见下表： 4.单位： 焦耳（J）和千瓦时（kW·h）。 5.计算公式： W=UIt 特别强调：运用公式时，各个物理量单位必须为国际单位： 电功W：焦耳（J） 电压U：伏特（V） 电流（I）：安培（A） 时间t：秒（S） 【典例2】（24-25九年级上·陕西西安·期中）在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小华连接了如图所示的电路，以下说法中正确的是（　　） A．此电路探究的是电功与电压的关系 B．该实验要选用两个规格相同的小灯泡 C．实验中，通过电压表的示数反映电功的大小 D．两灯串联的目的是为了控制两灯电压相同 【答案】A 【详解】由电路图可知，两灯泡与滑动变阻器串联，两电压表分别测两灯泡两端的电压。 A．因串联电路中各处的电流和通电时间相等，所以根据W=UIt可知，此电路可以探究电功与电压的关系，故A正确； B．由题图可知，两灯泡串联，因此通过两灯泡的电流相等，如果两灯泡的规格相同，那么两灯泡的两端电压相等，所用时间相同，这对研究的问题无意义，因此要探究电功与电压关系，必须改变电压，应选用不同规格的灯泡进行实验，可以控制灯泡的两端电压不同，便于问题的研究，故B错误； C．实验中，通过电压表的示数反映电压的大小，不能反映电功的大小，故C错误； D．两灯串联的目的是为了控制通过两灯的电流相同，故D错误。 故选A。 【变式1】（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）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．电流越大，电流做功就一定越多 C．用电能表可以测量电流做功的多少 D．电流做功的过程就是消耗电能的过程 【答案】B 【详解】A．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，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，不符合题意； B．电流做功的多少由公式 W=UIt 决定，不仅与电流有关，还与电压、时间有关。仅电流大，不能确定做功一定多，故B错误，符合题意； C．电能表是用来测量电流做功（消耗电能）多少的仪器，故C正确，不符合题意； D．电流做功的过程就是消耗电能的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能。故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式2】（24-25九年级上·安徽合肥·期中）如图是两个定值电阻、的内部结构图，、所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，的电阻丝比的电阻丝细。将、并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　） A．通过的电流等于通过的电流 B．两端的电压大于两端的电压 C．电流通过做的功大于通过做的功 D．消耗的电能小于消耗的电能 【答案】D 【详解】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。已知R1、R2所用电阻丝材料相同，R1的电阻丝比R2的电阻丝细（横截面积小），且R1的圈数43圈比R2的33圈多（长度长），则R1>R2。 A．因为R1、R2并联，并联电路各支路电压相等，根据，U相同，R1>R2，所以通过R1的电流I1小于通过R2的电流I2，故A错误； B．并联电路各支路两端电压相等，所以R1两端的电压等于R2两端的电压，故B错误； C．根据电功公式W=UIt，U相同，t相同，I1<I2，所以电流通过R1做的功W1小于通过R2做的功W2，故C错误； D．电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。 故选D。 【变式3】（24-25九年级上·山东淄博·期中）小莉期中成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，小莉发现手机电池上标有“电压3.7V，容量1000mA·h”的字样，则它充满电后存储的电能为 J，经查该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间 h。 【答案】 13320 50 【详解】[1]充满电后储存的电能 [2]该手机最长待机时间 【变式4】（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示，电源电压为6V，电阻，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器上标有“  0.5A”字样，求： (1)电路中的最小电流； (2)当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻做的功； (3)当电路中电流最大时，1min内整个电路消耗的电能。 【答案】(1) 0.2A (2) 24J (3) 108J 【详解】（1）据图可知，电路为定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测定值电阻两端电压，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的总电阻最大，电流最小，此时电路总阻值为 电路中的最小电流为 （2）当电路电流最小时，电阻消耗的电能，即1min内电流通过电阻做的功为 （3）根据题意，电压表的量程是0~3V，则当电压表的示数为3V时，通过定值电阻R0的电流为 结合电流表的量程和滑动变阻器的规格可知，该电路中允许通过的最大电流为0.3A，则1min内整个电路消耗的电能 【变式5】（24-25九年级上·吉林·期中）如图所示的电路中，电源电压恒为9V，、为定值电阻，，只闭合开关时，电流表的示数为0.2A。求闭合开关、后： (1)通过定值电阻的电流 (2)整个电路在100s内消耗的电能 【答案】(1)0.3A (2)450J 【详解】（1）由图知，当S1、S2同时闭合时，R1与R2并联，R2两端的电压等于电源电压为9V，则通过R2的电流为 （2）当只闭合S1时，是只有R1的简单电路，此时电流表示数为0.2A，即通过R1的电流为0.2A。S1、S2同时闭合后两电阻并联工作，由于并联电路各支路互不影响，通过R1的电流仍为0.2A，由前述计算可得两电阻并联工作时通过R2的电流为0.3A。则干路电流为 则整个电路在100s内消耗的电能为 【巩固训练】 1.（2025·四川泸州）现代家庭电路的智能电能表分时段计费，引导用户错峰用电。智能电能表的芯片主要用到了 材料（选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”），它的表盘如图所示，若在一段时间内指示灯闪烁了120次，则表明用电器消耗了 J的电能。在使用带有金属外壳的用电器时，应将金属外壳 ，以有效地防止漏电带来的安全隐患。 【答案】半导体 接地 【解析】[1]半导体材料具有独特的电学性能，可用于制造各种电子元件，智能电能表的芯片主要用到了半导体材料。 [2]由电能表参数 “1200imp/kW⋅h” 可知，每闪烁1200次消耗1kW⋅h的电能。指示灯闪烁了120次，消耗的电能 [3]在使用带有金属外壳的用电器时，应将金属外壳接地。当用电器的金属外壳漏电时，电流会通过地线导入大地，从而有效地防止漏电带来的安全隐患。 2. （2025·四川宜宾卷）为了纪念著名的物理学家焦耳，下列某个物理量以他的名字作为单位，该物理量是（　　） A. 电阻 B. 电压 C. 力 D. 功 【答案】D 【解析】 【详解】A．电阻的单位是欧姆（Ω），故A错误； B．电压的单位是伏特（V），故B错误； C．力的单位是牛顿（N），故C错误； D．功的单位是焦耳（J），故D正确。 故选 D。 3．（2025·四川达州）小芳家有一只标有“220V  1000W”字样的电热水壶。使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是（　　） A．电热水壶的电阻为484Ω B．电热水壶消耗的电能 C．此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D．30分钟后电能表表盘示数为 【答案】D 【解析】A．由电热水壶的铭牌“220V 1000W”可知，其额定电压为220V，额定功率为1000W。根据电功率公式，可计算电热水壶的电阻 故A错误； B．电热水壶正常工作30分钟（1800秒），消耗的电能W=Pt=1000W×1800s=1.8×106J=1.8×106J 故B错误； C．电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，电热水壶消耗的电能为1.8×106J，即，因此指示灯闪烁次数为 故C错误； D．电能表读数时，最后一位数是小数，则初始电能表示数为1234.5度，电热水壶消耗0.5度电后，表盘示数应增加至01235.0度，故D正确。 故选D。 4．（2025·四川遂宁）小聪在家长的陪同下了解家庭电路，打开配电箱进行观察。配电箱的情况以及电能表的表盘如图所示，请根据安全用电常识以及图中信息选出正确的一项（　　） A．可用湿抹布擦拭配电箱 B．发现空气开关跳闸后应立即重新将其合上 C．他家同时工作的用电器总功率不能超过 D．他只让一个电热水壶工作，10s内电能表指示灯闪烁了3次，则该电热水壶的电功率为900W 【答案】D 【解析】A．湿抹布是导体，用湿抹布擦拭配电箱容易发生触电事故，故A错误； B．空气开关跳闸后，应先排查故障，再合上开关，否则可能再次跳闸或引发危险，故B错误； C．电能表参数 “220V 40A”，根据P=UI，最大总功率 不是8800kW·h（是电能单位 ），故C错误； D．电能表 “1200imp/(kW·h)” 表示每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁1200次。闪烁3次，消耗电能 根据，该电热水壶的电功率为，故D正确。 故选D。 5．（2023·湖北宜昌·统考中考真题）某品牌电动汽车的电池容量为130Ah，额定电压为400V，充电时它将电能转化为______能存储起来，充满电后它存储了______kW·h的能量。 【答案】化学，52。 【详解】给电动汽车的电池充电时要消耗电能，是将电能转化为化学能储存在电池以备使用。 充满电后它存储的电能为 W＝UIt＝400V×130Ah＝5.2×104W•h＝52 kW•h 6．（2023·湖北武汉·统考中考真题）我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题： （1）3.3×1012千瓦时=________焦耳。 （2）涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这个过程中______能转化为_______能。    【答案】（1）1.188×1019J；（2）机械能，电能。 【详解】电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J，常用的电能单位还有千瓦时，符号为kW•h，在日常生活中也叫做度，并且1kW•h=3.6×106J ，则通过换算可得 3.3×1012kW•h=3.3×1012×3.3×106J=1.188×1019J 在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的机械能传递给发电机，通过发电机转化为电能，即机械能转化为电能。 7．（2023·湖南株洲·统考中考真题）给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是（　　） A．W=UIt B．W=I2Rt C．t D．W=Fs 【答案】A 【详解】给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是W=UIt=UQ，即等于电池上标有的电压U与电池的容量Q之积。 W=I2Rt和W＝t只适用于纯电阻电路，不适合给电动车充电电路；而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．（2022·四川自贡·中考真题）小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA·h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（　　） A．120r B．200r C．300r D．1000r 【答案】C 【详解】给充电宝充满电消耗的电能 W＝UIt＝5V×60000×10−3A×3600s＝1080000J＝0.3 kW•h 1000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1000转，则消耗0.3kW•h电能，电能表转盘的实际转数 n＝0.3kW•h×1000r/kW•h＝300r 故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 9.（2025·新疆）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻。当开关S闭合后，通过R1的电流I1=1A，通过R2的电流I2=2A。求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20s，整个电路中电流做的功W。 【答案】(1)3A (2)4V (3)240J 【解析】（1）如图，两个电阻并联，干路电流 （2）电源电压 （3）通电20s，整个电路中电流做的功 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 电功 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：电路中的电能是如何转化的？ 2 知识点2：如何用电能表计量电能？ 4 知识点3：电流做功与哪些因素有关？ 7 【巩固训练】 10 【学习目标】 1．知道电路中电源与用电器的能量转化； 2. 知道电功的概念、与电功的关系、单位等； 3. 会用电能表计量电能； 4. 了解电功的影响因素； 5. 会用电功的计算公式解决实际问题。 重点： 1.电能表的用途及其相关参数的物理含义； 2.电功的概念、计算公式等。 难点： 会应用电功解决实际问题。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：电路中的电能是如何转化的？ 1.电能的概念： 电流所具有的能量，叫电能。电能由电源提供。 2.电能的作用： 通过用电器把电能转化为人们需要的其它形式的能。 3.电能的来源： 电能属于二次能源，通过发电机或各类电池，把其他形式的能转化为电能。 4.电流做功的形式： 电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 电流做功时，能量转化情况见下表： 用电器 能量转化形式 电风扇 电能转化为机械能和内能 日光灯 电能转化为光能 电热器 电能转化为内能 给蓄电池充电 电能转化为化学能 电动机 电能主要转化为机械能 5.电能单位： （1）国际单位：焦耳（J）。 （2）常用单位：千瓦时（kW·h）------度。 （3）单位换算：1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J 【典例1】（2025·河北邯郸·一模）如图所示，酸甜多汁的水果提供的电能点亮了发光二极管，其中水果相当于电路中的电源。二极管消耗的电能是由水果的 能转化而来的。如果其中一个二极管熄灭，其它二极管依然发光，说明熄灭的二极管与其它二极管是 联的。 【变式1】（2025·河南周口·二模）央视春晚，《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演，令观众眼前一亮，也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时，将电能转化为 能；给机器人充电时，电能转化为 能储存在蓄电池里。 【变式2】（2025·四川自贡·二模）一年一度的春节联欢晚会是无数家庭新春夜的文化盛宴，2025春晚精彩纷呈，融合传统与科技，隐藏着许多有趣的物理知识。其中机器人扭秧歌的节目，简直让人眼前一亮！《秧BOT》中机器人快速奔跑运动时，电机驱动机器人，主要是将电能转化为（　　） A．化学能 B．机械能 C．内能 D．光能 【变式3】（2025·山东菏泽·二模）在下列有关实验中能量转化关系的描述中，不正确的是（　　） A．电热水壶工作时，电能主要转化为热能 B．风扇转动时，电能全部转化为机械能 C．给蓄电池充电时，电能转化为化学能 D．LED灯发光时，电能转化为光能和少量热能 【变式4】（2025·山东烟台·模拟预测）智能手表不仅可以显示时间，还能显示体温、心率、血氧等信息，方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法正确的是（　　） A．手表屏幕发光使用的二极管由绝缘材料制成 B．智能手表内部使用的电池是提供电能的装置 C．铁的导电性比铜强，铁更适合做内部的导线 D．给手表蓄电池充电时，将化学能转化为电能 【变式5】（2021·广东汕头·一模）图所示的碲化镉光伏发电玻璃，是将半导体材料集成到玻璃中，利用光伏效应来发电的，这种玻璃每平方米一年能够发出100到200度电。以下关于这种玻璃说法正确的是（　　） A．太阳能是不可再生的清洁能源 B．光伏发电玻璃是将太阳能转化为电能 C．半导体材料导电性能比导体强 D．100到200度电即到的电 知识点2：如何用电能表计量电能？ 1.电能表作用： 测量用电器在某段时间内消耗的电能。 2.铭牌含义： ①“220V”“20A”：电能表额定电压220V。标定电流10A；允许通过的最大电流是20A。 ②“1000R/kW·h”：每消耗一度电电能表转盘转1000转。 ③“50HZ”表示接在50HZ的交流电路中。 3.测量方法： ①测量较大电能时用刻度盘读数：前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 W=W2—-W1 特别提醒：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 ②测量较小电功时，用表盘转数计算： 例如：电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，表示用电器消每耗1 kW·h的电能，转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时，消耗的电能 W＝ 60r/1200r/kW·h =0.05 kW·h 4.节约用电： （1）1kW·h电能的作用： （2）节约用电措施： 使用节能电器；人走时随手关灯；夏天空调温度不要调的太低；避免使用用电器的待机功能等。 【典例2】（24-25九年级上·广东佛山·期中）如图1电阻箱的阻值为 Ω；如图2所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电 kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次（1600imp/(kW·h)），该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW·h。 【变式1】（24-25九年级上·新疆阿克苏·期中）小红家的电能表写有3000r/（kW·h），2月底和3月底的示数如图所示，2月底的示数为 kW·h，则他家3月份共用电为 kW·h，若电能表在10min内转了300转，则用电器消耗的电能是 kW·h。 【变式2】（2021·北京东城·一模）下列电学器材测得的数据，可以作为消耗电能收取电费依据是（　　） A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．电阻箱 【变式3】（24-25九年级上·吉林·期中）某家用电能表上的参数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．该电能表应该在110V的电路中使用 C．该电能表的额定最大电流为20A D．该电能表的转盘转600转消耗的电能是31.6kW·h 【变式4】（21-22九年级上·河北石家庄·期中）如图是电能表上的一些信息，请选出与科学意义不相符的是（　　） A．kW·h——表示电能表上的数字以千瓦时为单位 B．512.8——表示该月该电能表消耗的电功率为512.8kW·h C．——表示电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转 D．10（20）A——表示该电能表的标定电流为10A，在工作时允许通过的最大电流为20A 知识点3：电流做功与哪些因素有关？ 1.电功的概念： 电能转化为其它形式能的过程就是电流做功的过程。 2.电能与电功的关系： 电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程。 电流做多少功，就消耗了多少电能。 3.电流做功的形式： 电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 电流做功时，能量转化情况见下表： 4.单位： 焦耳（J）和千瓦时（kW·h）。 5.计算公式： W=UIt 特别强调：运用公式时，各个物理量单位必须为国际单位： 电功W：焦耳（J） 电压U：伏特（V） 电流（I）：安培（A） 时间t：秒（S） 【典例2】（24-25九年级上·陕西西安·期中）在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小华连接了如图所示的电路，以下说法中正确的是（　　） A．此电路探究的是电功与电压的关系 B．该实验要选用两个规格相同的小灯泡 C．实验中，通过电压表的示数反映电功的大小 D．两灯串联的目的是为了控制两灯电压相同 【变式1】（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）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．电流越大，电流做功就一定越多 C．用电能表可以测量电流做功的多少 D．电流做功的过程就是消耗电能的过程 【变式2】（24-25九年级上·安徽合肥·期中）如图是两个定值电阻、的内部结构图，、所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，的电阻丝比的电阻丝细。将、并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　） A．通过的电流等于通过的电流 B．两端的电压大于两端的电压 C．电流通过做的功大于通过做的功 D．消耗的电能小于消耗的电能 【变式3】（24-25九年级上·山东淄博·期中）小莉期中成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，小莉发现手机电池上标有“电压3.7V，容量1000mA·h”的字样，则它充满电后存储的电能为 J，经查该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间 h。 【变式4】（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示，电源电压为6V，电阻，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器上标有“  0.5A”字样，求： (1)电路中的最小电流； (2)当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻做的功； (3)当电路中电流最大时，1min内整个电路消耗的电能。 【变式5】（24-25九年级上·吉林·期中）如图所示的电路中，电源电压恒为9V，、为定值电阻，，只闭合开关时，电流表的示数为0.2A。求闭合开关、后： (1)通过定值电阻的电流 (2)整个电路在100s内消耗的电能 【巩固训练】 1.（2025·四川泸州）现代家庭电路的智能电能表分时段计费，引导用户错峰用电。智能电能表的芯片主要用到了 材料（选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”），它的表盘如图所示，若在一段时间内指示灯闪烁了120次，则表明用电器消耗了 J的电能。在使用带有金属外壳的用电器时，应将金属外壳 ，以有效地防止漏电带来的安全隐患。 2. （2025·四川宜宾卷）为了纪念著名的物理学家焦耳，下列某个物理量以他的名字作为单位，该物理量是（　　） A. 电阻 B. 电压 C. 力 D. 功 3．（2025·四川达州）小芳家有一只标有“220V  1000W”字样的电热水壶。使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是（　　） A．电热水壶的电阻为484Ω B．电热水壶消耗的电能 C．此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D．30分钟后电能表表盘示数为 4．（2025·四川遂宁）小聪在家长的陪同下了解家庭电路，打开配电箱进行观察。配电箱的情况以及电能表的表盘如图所示，请根据安全用电常识以及图中信息选出正确的一项（　　） A．可用湿抹布擦拭配电箱 B．发现空气开关跳闸后应立即重新将其合上 C．他家同时工作的用电器总功率不能超过 D．他只让一个电热水壶工作，10s内电能表指示灯闪烁了3次，则该电热水壶的电功率为900W 5．（2023·湖北宜昌·统考中考真题）某品牌电动汽车的电池容量为130Ah，额定电压为400V，充电时它将电能转化为______能存储起来，充满电后它存储了______kW·h的能量。 6．（2023·湖北武汉·统考中考真题）我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题： （1）3.3×1012千瓦时=________焦耳。 （2）涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这个过程中______能转化为_______能。    7．（2023·湖南株洲·统考中考真题）给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是（　　） A．W=UIt B．W=I2Rt C．t D．W=Fs 8．（2022·四川自贡·中考真题）小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA·h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（　　） A．120r B．200r C．300r D．1000r 9.（2025·新疆）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻。当开关S闭合后，通过R1的电流I1=1A，通过R2的电流I2=2A。求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20s，整个电路中电流做的功W。 / 学科网（北京）股份有限公司 $