第1节 电能与电功（举一反三讲义）物理沪粤版2024九年级上册

第1节 电能与电功 目录 【学科素养】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：电能与电功 2 知识点2：用电能表测量电功 3 【方法技巧】 4 方法技巧1 用电器工作时能量转化 4 方法技巧2 电功公式 4 【巩固训练】 4 【学科素养】 1．科学观念：理解电能的利用本质是能量的转化，明确电功的概念，知道电功的计算公式W=UIt及单位（焦耳、千瓦・时），了解电能表的作用和读数方法，建立对电能、电功的基本认识； 2．科学思维：通过分析电能转化的实例，培养分析能量转化的能力；结合电功影响因素的实验结论，理解电功公式的推导逻辑，提升逻辑推理能力； 3．科学探究：通过 “认识电能表” 的活动，学会读取电能表的示数并计算用电量，体验科学探究的过程，培养动手操作和解决实际问题的能力； 4．科学态度与责任：认识电能在生活和生产中的重要性，了解智能电能表在合理用电中的作用，树立节约用电、科学用电的意识。 重点： 1．电功的概念及影响因素，即电流做功的多少与电流大小、电压高低、通电时间长短的关系； 2．电功的计算公式W=UIt及单位换算；电能表的读数方法及用电量的计算。 难点： 1．理解电功的物理意义，即电功是电能转化为其他形式能量的多少的量度； 2．运用电功公式W=UIt进行相关计算，尤其是结合实际问题中不同单位的换算； 3．理解电能表参数的含义，并能根据转盘转数计算用电器消耗的电能。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：电能与电功 1. 电能的利用 现代社会生活和生产中几乎处处都离不开电。用电实际上用的是电能。电能的利用都是通过电能转化为其他形式的能量来实现的。 实例 节能灯 照明 小太阳 取暖 电风扇 吹风 蓄电池 充电 能量转化 电能转化为光能 电能转化为内能 电能转化为机械能 电能转化为化学能 2. 电功：当电能转化为其他形式的能量时，我们就说电流做了功。 3. 物理意义：电流做功的过程，就是用电器将电能转化为其他形式的能量的过程，有多少电能转化为其他形式的能量，电流就做了多少功。 4. 符号及单位 (1)符号：用符号W表示。 (2)单位：焦耳，简称焦，符号 J；1 J＝1 V·A·s。 常用单位：千瓦·时(度)，符号是 kW·h； (3)单位换算：1度＝1 kW·h＝3.6×106 J 。 5. 电功的计算 大量事实表明：电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。 计算公式：(1)定义式：W＝UIt。 推导公式：W＝U2t/R＝I2Rt。 【典例1】（25-26九年级上·新疆吐鲁番·期中）下列对常见现象的能量转化分析，正确的是（　　） A．通电后，灯泡发光、发热——电能转化为光能和内能 B．植物的光合作用——化学能转化为光能 C．电风扇正常工作——机械能转化为电能 D．一个小球从高空加速下落——动能转化为重力势能 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、了解各种用电器使用时的能量转化、能量的转化 【详解】A．通电后，灯泡发光、发热，消耗电能，产生光能和内能，则电能转化为光能和内能，故A正确； B．植物的光合作用是将光能转化为化学能储存在有机物中，而不是化学能转化为光能，故B错误； C．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能，故C错误； D．小球从高处落下，高度降低，速度增大，这是重力势能转化为动能，故D错误。 故选A。 【典例2】（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 【难度】0.65 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【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1】（23-24九年级上·江苏泰州·期末）小明在验证“电功与电流的关系”活动中。 （1）图中两只灯泡的连接方式是 联，它们工作时的电阻要 （选填“相同”或“不同”）； （2）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 ； （3）移动滑动变阻器的滑片改变了灯泡两端的电压， （选填“可以”或“不可以”）进一步验证“电功与电压的关系” 【答案】 并联 不同 灯泡亮的电流表示数大(或“电流表示数大的灯泡亮”、 “灯泡亮的电流大”） 不可以 【难度】0.65 【知识点】辨析电路的串并联、探究电流与电压的关系、研究影响电功大小的因素 【详解】（1）[1][2]由图示可知，两个灯泡是相互独立的，互不影响，它们是并联关系，并联时电压相等，要想让电流不相等，就要选用不同的电阻的灯泡。 （2）[3]通过灯泡的电流越大，与灯泡串联的电流表的示数就越大，电流通过小灯泡做的功越多，小灯泡的实际功率就越大，灯泡就越亮。 （3）[4]研究电流做功与电压的关系时，应控制电流和通电时间相同，由图可知：调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压，也改变了灯泡中的电流，所以不能研究电流做功与电压关系。 【变式2】（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 【难度】0.65 【知识点】并联电路的电流规律、并联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【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 【变式3】（24-25八年级下·山东菏泽·期末）如图所示是一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。下列说法正确的是（　　） A．小风扇是一个美化城市的时尚装饰 B．风能不是一种清洁新能源 C．小风扇转动时将电能转化为动能 D．通过小风扇将风的动能转化为电能 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】水能和风能、电能的产生、能量的转化 【详解】ACD．有风时，风可以推动风扇转动，使小风扇产生电能，即小风扇可以将风的动能转化为电能，故风扇的作用主要是为了产生电能，不是时尚装饰，故AC错误，D正确； B．风能是一种清洁新能源，对环境不会产生污染，故B错误。 故选D。 知识点2：用电能表测量电功 1. 电能表：用来测量电功，即记录电路消耗电能的仪表。 2. 电能表上所标参数的含义 电能表 参数 “kW·h”表示记录数据的单位是 kW·h 中，最后一位是小数 “220V 50Hz”表示电能表在 220V、50Hz 的交流电路中使用 “10(20)A”表示基本电流为10A，额定最大电流为 20A “600r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过600转 3. 利用电能表计量一段时间内消耗的电能 (1)差值法：电能表计数采用累积的方法，因此某段时间内用电器消耗的电能等于这段时间末的示数与这段时间初的示数的差值，即 W＝W后－W前。 (2)转盘数(脉冲数)法：计量电能表转盘转的圈数(或电能表指示灯闪烁的次数)n，依据电能表的转盘数(或脉冲数)N [转盘数(或脉冲数)N：用电器每消耗1 kW·h电能，电能表的转盘转的圈数(或指示灯闪烁的次数)N]，便可算出消耗的电能。 公式：W＝n/N 【典例1】（24-25九年级上·重庆·期中）如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（   ） A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多 C．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗电能越快 D．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2kW 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误； BC．1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故B正确，C错误； D．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能为 故D错误。 故选B。 【变式1】（24-25九年级上·海南三亚·期末）小明家电能表在月初的示数为4293.6kW•h，月末如图所示，电能表的示数为 kW▪h；若电费为每度电0.5元，则这月小明家应交的电费为 元。 【答案】 60 30 【难度】0.85 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]由图示电能表可知，电能表的示数是4353.6kW·h，这个月消耗的电能为W=4353.6kW·h-4293.6kW·h=60kW·h [2]需要交纳的电费为0.5元/(kW·h)×60kW·h=30元 【变式2】（22-23九年级上·河北保定·期末）如图所示为某同学家中的电能表的示意图，下列说法不正确的是（　　） A．此时的读数为8633.5kW•h B．家中干路中的总电流为1A时，该电能表不能工作 C．每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3600圈 D．转盘每转1圈，对应消耗的电能是1000J 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能、根据电路要求选择合适的电能表 【详解】A．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，由图可知，此时电能表的读数为8633.5kW•h，故A正确，不符合题意； B．电能表上的“10A”表示电能表允许通过的最大电流为10A，所以家中干路中的总电流为1A时，该电能表能工作，故B错误，符合题意； CD．电能表上的3600r/（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3600圈，所以转盘每转一圈，用电器消耗的电能为 故CD正确，不符合题意。 故选B。 【变式3】（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 【难度】0.65 【知识点】电阻箱、利用电能表的主要参数计算电能 【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 【方法技巧】 方法技巧1 用电器工作时能量转化 只需要看这种用电器工作时主要获得什么形式的能，则其工作时就是将电能主要转化为什么形式的能。 方法技巧2 电功公式 W、U、I、t的单位应分别用 J、V、A、s，若有一个单位不符合以上要求，而不经换算代入公式计算就会出现错误。 【巩固训练】 1．（24-25九年级上·陕西西安·期中）如图所示的四种用电器中，工作时主要把电能转化为内能的是（　　） A．扫地机器人 B．电暖气 C．洗衣机 D．应急LED灯 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】了解各种用电器使用时的能量转化 【详解】A．扫地机器人工作时，消耗电能，使内部的电机转动，带动刷子等部件工作，从而将地面上的灰尘等杂物清扫干净，其主要能量转化是将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电暖气工作时，电流通过电热丝，电热丝发热，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，用来提高室内温度，故B符合题意； C．洗衣机工作时，电动机运转，带动洗衣桶和波轮转动，实现衣物的洗涤和脱水等功能，其主要能量转化是将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．应急LED灯工作时，消耗电能，使LED灯发光，其主要能量转化是将电能转化为光能，故D不符合题意。 故选B。 2．（24-25九年级上·广西贵港·期中）在国际单位制中，电能的单位是（    ） A．牛顿 B．瓦特 C．焦耳 D．千瓦 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】电能的国际单位、常用单位及换算 【详解】A．牛顿是力的单位，与电能无关，故A错误； B．瓦特是功率的单位，表示单位时间做功多少，故B错误； C．焦耳是国际单位制中能量的单位，电能属于能量，故C正确； D．千瓦是功率单位“瓦特”的千倍，而“千瓦时”是电能常用单位，但非国际单位制单位，故D错误。 故选C。 3．（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 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、电功的概念、单位及换算、研究影响电功大小的因素 【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。 4．（2025·新疆·中考真题）小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　） A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】电功的概念、单位及换算、计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算 【详解】自来水的质量 假设夏天的初始温度为t，则冬天的初始温度为。烧水需要分两个阶段，夏季：①从t到80℃，效率为90%；②从80℃到100℃，效率为84%。冬季：①从t-15℃到80℃，效率为90%；②从80℃到100℃，效率为84%。则由可知，夏天消耗的电能 冬天消耗的电能 冬天与夏天消耗的电能差 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．（22-23九年级上·北京平谷·期末）小明家有额定电压相同的电饭锅、电烤箱和吸尘器各一个，将这三个用电器正常工作1小时的消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是（　　） A．在这三个用电器中，吸尘器正常工作时的电压最低 B．在这三个用电器正常工作时，电流通过电烤箱做功最快 C．在这三个用电器正常工作时，通过这三个用电器的电流一样大 D．在一个月内，小明家电饭锅消耗的电能一定比吸尘器消耗的电能多 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】电功的概念、单位及换算、电功率P=W/t的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算、用电器铭牌的含义 【详解】A．三个用电器正常工作，实际电压等于额定电压，三个用电器的额定电压相等，则它们正常工作时的电压相等，故A错误； BC．由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时消耗电能的关系为 W电烤箱>W电饭锅>W吸尘器 因工作时间都为1h，根据可知，这三个用电器的电功率 P电烤箱>P电饭锅>P吸尘器 因电烤箱的电功率最大，故电流通过电烤箱做功最快；由P=UI得，因实际电压相同，故通过这三个用电器的电流不同，故B正确，C错误； D．虽然电饭锅的实际功率大于吸尘器的实际功率，但因在一个月内，电烤箱与吸尘器的使用时间t的关系不确定，由W=Pt可知，消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关，所以，在一个月电饭锅消耗的电能不一定比吸尘器消耗的电能多，故D错误。 故选B。 6．（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 【难度】0.65 【知识点】研究影响电功大小的因素 【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。 7．（20-21九年级上·江西南昌·期末）下列关于电功的说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，消耗的电能就越多 B．电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻 C．通电的时间越长，电流做的功越多 D．电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】电功的概念、单位及换算、研究影响电功大小的因素 【详解】A．电流做功越多，消耗的电能就越多，故A正确； B．电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间，故B错误； C．通电的时间越长，电功率不确定，电流做功多少也不确定，故C错误； D．电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式能的过程，故D错误。 故选A。 8．（25-26九年级上·广西南宁·期中）小明家有工作电流分别为800mA、1.5A的电冰箱和洗衣机各一台，它们通过消耗 能工作；若家里只有这两台用电器同时在使用，则干路中的电流为 A。 【答案】 电 2.3 【难度】0.85 【知识点】辨析电路的串并联、常见用电器的电流、并联电路的电流规律、了解各种用电器使用时的能量转化 【详解】[1]电冰箱和洗衣机都是家用电器，工作时需要电能。它们将电能转化为其他形式的能（如机械能、内能等）来实现制冷或洗涤功能。 [2]家庭电路中，各用电器是并联连接的，因此干路电流 9．（2025·云南·中考真题）《本草纲目》记载“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦，“吸得芥子”是因为琥珀摩擦带电能够 轻小的芥子。如图所示是心理健康教育设施“减压花”，人在花下喊出减压口令，花瓣会在电动机驱动下绽放，此过程中电能转化为花瓣的 （选填“机械”或“内”）能。 【答案】 吸引 机械 【难度】0.85 【知识点】带电体可以吸引轻小物体、了解各种用电器使用时的能量转化 【详解】[1]带电体能吸引轻小物体，琥珀因摩擦而带电，从而吸引轻小的芥子，所以“吸得芥子”。 [2]人在花下喊出减压口令，花瓣会在电动机驱动下绽放，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。 10．（24-25九年级上·吉林·期中）电热毯工作时将电能转化为 能；电热毯消耗1kW·h电能，合 J。 【答案】 内 3.6×106 【难度】0.85 【知识点】了解各种用电器使用时的能量转化、电能的国际单位、常用单位及换算 【详解】[1]电热毯工作时，主要是将电能转化为内能，从而产生热量来实现取暖的目的。 [2]电能单位之间存在固定换算关系，1kW·h等于1kW 乘以1h，将1kW换算为1000W，1h换算为3600s，可得 W=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J 所以电热毯消耗 1kW·h 电能，合3.6×106J。 11．（2022·山东菏泽·中考真题）三峡水电站年发电量约为8×1010kW·h，合 J（用科学记数法表示）。已知燃煤发电的效率为40%，标准煤的热值为3×107J/kg，三峡水电站运行一年大约为国家节约 万吨标准煤。 【答案】 2.88×1017 2400 【难度】0.65 【知识点】电能的国际单位、常用单位及换算、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】[1]由 1kW·h=3.6×106J 可知，三峡水电站年发电量约为8×1010kW·h，所以有 8×1010kW·h=8×1010×3.6×106J=2.88×1017J [2]已知燃煤发电的效率为40%，则发出2.88×1017J的电量需要完全燃烧煤产生的热量是 所需煤的质量是 合2400万吨。故三峡水电站运行一年大约为国家节约2400万吨的标准煤。 12．某型号“充电宝”的铭牌如图，该“充电宝”充满电后，最多能储存 的电能。 【答案】1.44×105J 【难度】0.65 【知识点】电功的概念、单位及换算、电功的公式及简单应用 【详解】8000mA＝8A，该“充电宝”充满电后，最多能储存的电能为 13．（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）某手机电池的充电电压为，电池容量为，手机电池充满电后储存的电能为 J；手机离不开芯片，芯片核心主要是由 材料制成的。 【答案】 半导体 【难度】0.65 【知识点】半导体的特点、电功的公式及简单应用 【解析】【小题1】[1]由题可知，电池容量为，所以手机电池充满电后储存的电能 [2]芯片核心材料属于半导体（如硅），因其导电性介于导体和绝缘体之间，是制造集成电路的基础。 14．（2025·山东滨州·中考真题）如图所示，电源电压为6V且恒定不变，R1是定值电阻，其阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A2的示数为0.2A，则电流表A1的示数为 A，电阻R2的阻值为 Ω，整个电路1min消耗的电能为 J。 【答案】 0.5 30 180/ 【难度】0.65 【知识点】并联电路的电流规律、欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【详解】[1]如图所示，电阻R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测所在R2支路的电流，通过R1所在支路的电流为 则干路的电流即电流表A1的示数为 [2]电阻R2的阻值为 [3]整个电路1min消耗的电能为 15．（24-25九年级上·四川绵阳·期中）“充电五分钟，通话两小时！”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，其手机的电池容量是3000mA•h，手机电池标有电压3.8V。5min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30min内充满该手机电池，至少需要 V的充电电压。 【答案】 6000 5.7 【难度】0.65 【知识点】电功的公式及简单应用 【详解】[1]根据公式可知，5min最多可以充入电能为 [2]由题可知，电池容量是，手机电池标有的电压为3.8V，则手机电池充满电储存的电能为 假设电能全部转化为电池的化学能，根据公式可知，在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，充电的电压为 16．（20-21九年级上·河南信阳·期末）研究电流做功多少跟什么因素有关的实验。砝码被提起越高，表明电流做的功越多，现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面，闭合开关，测得的数据如下表： 实验 次数 电流表示数 /A 电压表示数 /V 通电时间/s 砝码上升高度/m 1 0.20 1.5 1 0.4 2 0.20 1.5 2 0.8 3 0.32 3 1 1.2 (1) 比较实验次数1和2，可以归纳的结论是 ； (2) 比较实验次数1和3，可以归纳的结论是 ； (3) 通过(1) 和(2) 可以发现，这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做 法，请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例： 、 。 【答案】 当通过导体的电流、与电路两端的电压一定时，电流所做的功与通电时间成正比 当通电时间相同时，电流所做的功与电路中的电流和电路两端的电压成正比 控制变量法 研究决定电阻大小的因素 研究电流和电压、电阻的关系 【难度】0.65 【知识点】研究影响电功大小的因素 【详解】(1)[1]比较实验次数1和2的数据知，两次实验中，电流、电压一定，通电时间越长，提升砝码的高度高，所以做功与通电时间成正比。 (2)[2]比较实验次数1和3知，两次实验中通电时间相同时，电压越大，电流越大，提升砝码的高度越高，所以电流做的功与通过导体的电流和其两端的电压成正比。 (3)[3][4][5]在本实验中，电流做功的多少与多个物理量有关，那么在实验中只让一个物理成为变量，这种研究物理规律采用的方法在物理学中叫做控制变量法。导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，那么在探究电阻与这些物理量的关系时，用上控制变量法。要探究电流与电压和电阻的关系，需要控制电压或电阻不变，也是用上控制变量法。 17．（20-21九年级上·江苏南京·期末）在“探究影响电流做功多少的因素”的实验中， 小明连接的电路如图所示： (1)在本实验中，将 不等的两个白炽灯泡接入电路进行实验，实验时，可以根据 比较相同时间内电流做功的多少； (2)如图所示电路，可探究电流做功多少与 的关系。 【答案】 电阻 灯泡亮度 电压 【难度】0.65 【知识点】研究影响电功大小的因素 【详解】(1)[1][2]由图示电路图可知，两灯泡串联，通过它们的电流与通电时间相等，要“探究影响电流做功多少的因素”电路中两灯泡的规格应不同，两个灯泡的电阻不同，实验时，可以根据灯泡亮度比较相同时间内电流做功的多少，灯泡越亮，相同时间内电路做功越多。 (2)[3]如图所示电路，电路电流与通电时间相同而灯泡两端电压不同，可探究电流做功多少与电压的关系。 18．（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）如图所示的电路中，电源电压不变，一个电阻器的电阻为20Ω，当断开开关和，闭合开关时，电流表的示数为0.6A；当断开开关，闭合开关时，电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)另一个电阻器的电阻； (3)断开开关和，闭合开关时，电阻为的电阻器两端的电压和整个电路10s内消耗的电能。 【答案】(1) 12V (2) 40Ω (3) 4V，24J 【难度】0.4 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【详解】（1）当只有S3闭合时，电路中只有工作，此时电源电压为 （2）断开S2且闭合 S1、S3时，两个定值电阻并联，电流表测量干路中电流。根据并联电压规律可知，两端电压仍等于电源电压，其电阻不变，因此通过其电流不变，则有通过的电流为 则 （3）闭合S2且断开 S1、S3时，两个定值电阻串联，电路中电流为 两端电压为 整个电路10s内消耗的电能为 19．（23-24九年级上·陕西安康·期末）如图所示的电路，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关，电流表的示数为，电压表的示数为。求： (1)电源电压； (2)通电，整个电路消耗的电能。 【答案】(1)10V (2)240J 【难度】0.65 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【详解】（1）闭合开关，两定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。根据欧姆定律可知R1两端的电压 根据串联电路的电压特点可知电源电压 （2）通电，整个电路消耗的电能 20．（24-25九年级上·辽宁营口·期中）如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω。当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。求： (1)电源电压； (2)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数。 (3)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，通电2分钟时电路所消耗的电能是多少焦耳？ 【答案】(1) 9V (2) 0.45A (3) 486J 【难度】0.65 【知识点】欧姆定律的简单计算、利用串联电路电阻关系的相关计算、电功的公式及简单应用 【详解】（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电路的总电阻 电源电压 （2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通过R1的电流 通过R2的电流 电流表测干路电流，则电流表的示数 （3）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通电2分钟时电路所消耗的电能 21．（20-21九年级上·黑龙江鸡西·期末）安装在小高家中的电能表如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小高家已经消耗的电能为781.5J B．此电能表转盘每小时最多能转过720转 C．此电能表的额定最大电流是20A D．此电能表可以安装在高压动力线路上使用 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】电能表的作用和读数、根据电路要求选择合适的电能表 【详解】A．电能表示数的单位是kW•h，图示电能表表示小高家已经消耗的电能为781.5kW•h，故A错误； B．720R/kW•h表示此电能表每消耗1kW•h电能，电能表的表盘转动720转，故B错误； C．20A表示电能表在平时工作时，允许通过的最大额定电流为20A，故C正确； D．此电能表的额定电压为220V，高压动力线路电压远高于220V，所以不能在高压动力线路上使用，故D错误。 故选C。 22．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明家电能表如图所示，电能表的读数为 kW·h；若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转 r。（3000r/kW·h表示：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000r） 【答案】 2562.5 3×105 【难度】0.85 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]从表盘图可以看到：最后一位是小数位，所以读数应为2562.5kW·h。 [2]已知每消耗1kW·h电能，转盘转3000转。则消耗电能100kW·h，转盘转过的转数为 23．（24-25九年级上·广东汕头·期末）如图所示是小明家的电能表，其标定电流为 A。用1度电，它的转盘转过 转，小明关闭家中其他用电器，让电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转，则这段时间电钣锅消耗电能为 kW•h。 【答案】 10 2500 0.2 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]电能表上“10(40)A”，其中10A是标定电流，40A是允许通过的最大电流。所以，该电能表的标定电流为10A。 [2]从电能表的表盘上可以看出，每消耗1kW·h的电能表转盘就转过2500转，1度＝1kW·h，所以电能表转盘就转过2500转。 [3]电能表转盘转了500转，电钣锅消耗电能为 24．（24-25九年级上·广西·期末）如图为小明家电能表，此时电能表的读数是 kW•h，若该电能表的转盘在5min内转了30转，则这段时间内他家中用电器消耗的电能为 J。 【答案】 1234.5 1.8×105 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]电能表最后一位示数是小数位，单位是kW•h，则电能表的读数为1234.5kW•h； [2]该电能表上“600r/(kW•h)”表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的铝盘转过600转；铝盘转30转时用电器消耗的电能为 25．（24-25九年级上·安徽合肥·期中）如图是小明家电能表的表盘，将标有“220V 1200W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独正常工作，当表盘指示灯闪烁960次时，该电热水器消耗的电能为 。 【答案】0.6 【难度】0.65 【知识点】利用电能表的主要参数计算电能 【详解】由电能表参数可求实际消耗电能为 26．（23-24九年级上·海南·期末）小林家5月底电能表示数如图所示，6月底电能表示数为100.0kW•h，那么6月份他家消耗了 kW•h的电能。在某段时间内，转盘转过了500转，表示此段时间内他家用了 度电。 【答案】 68.0 0.2 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]电能表读数中最后一位是小数，5月底电能表读数，则6月份小林家消耗电能 [2]表示电能表每转1r，电路中消耗的电能，则电能表转动500r，电路消耗的电能为 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 电能与电功 目录 【学科素养】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：电能与电功 2 知识点2：用电能表测量电功 3 【方法技巧】 4 方法技巧1 用电器工作时能量转化 4 方法技巧2 电功公式 4 【巩固训练】 4 【学科素养】 1．科学观念：理解电能的利用本质是能量的转化，明确电功的概念，知道电功的计算公式W=UIt及单位（焦耳、千瓦・时），了解电能表的作用和读数方法，建立对电能、电功的基本认识； 2．科学思维：通过分析电能转化的实例，培养分析能量转化的能力；结合电功影响因素的实验结论，理解电功公式的推导逻辑，提升逻辑推理能力； 3．科学探究：通过 “认识电能表” 的活动，学会读取电能表的示数并计算用电量，体验科学探究的过程，培养动手操作和解决实际问题的能力； 4．科学态度与责任：认识电能在生活和生产中的重要性，了解智能电能表在合理用电中的作用，树立节约用电、科学用电的意识。 重点： 1．电功的概念及影响因素，即电流做功的多少与电流大小、电压高低、通电时间长短的关系； 2．电功的计算公式W=UIt及单位换算；电能表的读数方法及用电量的计算。 难点： 1．理解电功的物理意义，即电功是电能转化为其他形式能量的多少的量度； 2．运用电功公式W=UIt进行相关计算，尤其是结合实际问题中不同单位的换算； 3．理解电能表参数的含义，并能根据转盘转数计算用电器消耗的电能。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：电能与电功 1. 电能的利用 现代社会生活和生产中几乎处处都离不开电。用电实际上用的是电能。电能的利用都是通过电能转化为其他形式的能量来实现的。 实例 节能灯 照明 小太阳 取暖 电风扇 吹风 蓄电池 充电 能量转化 电能转化为光能 电能转化为内能 电能转化为机械能 电能转化为化学能 2. 电功：当电能转化为其他形式的能量时，我们就说电流做了功。 3. 物理意义：电流做功的过程，就是用电器将电能转化为其他形式的能量的过程，有多少电能转化为其他形式的能量，电流就做了多少功。 4. 符号及单位 (1)符号：用符号W表示。 (2)单位：焦耳，简称焦，符号 J；1 J＝1 V·A·s。 常用单位：千瓦·时(度)，符号是 kW·h； (3)单位换算：1度＝1 kW·h＝3.6×106 J 。 5. 电功的计算 大量事实表明：电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。 计算公式：(1)定义式：W＝UIt。 推导公式：W＝U2t/R＝I2Rt。 【典例1】（25-26九年级上·新疆吐鲁番·期中）下列对常见现象的能量转化分析，正确的是（　　） A．通电后，灯泡发光、发热——电能转化为光能和内能 B．植物的光合作用——化学能转化为光能 C．电风扇正常工作——机械能转化为电能 D．一个小球从高空加速下落——动能转化为重力势能 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、了解各种用电器使用时的能量转化、能量的转化 【详解】A．通电后，灯泡发光、发热，消耗电能，产生光能和内能，则电能转化为光能和内能，故A正确； B．植物的光合作用是将光能转化为化学能储存在有机物中，而不是化学能转化为光能，故B错误； C．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能，故C错误； D．小球从高处落下，高度降低，速度增大，这是重力势能转化为动能，故D错误。 故选A。 【典例2】（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 【难度】0.65 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【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1】（23-24九年级上·江苏泰州·期末）小明在验证“电功与电流的关系”活动中。 （1）图中两只灯泡的连接方式是 联，它们工作时的电阻要 （选填“相同”或“不同”）； （2）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 ； （3）移动滑动变阻器的滑片改变了灯泡两端的电压， （选填“可以”或“不可以”）进一步验证“电功与电压的关系” 【答案】 并联 不同 灯泡亮的电流表示数大(或“电流表示数大的灯泡亮”、 “灯泡亮的电流大”） 不可以 【难度】0.65 【知识点】辨析电路的串并联、探究电流与电压的关系、研究影响电功大小的因素 【详解】（1）[1][2]由图示可知，两个灯泡是相互独立的，互不影响，它们是并联关系，并联时电压相等，要想让电流不相等，就要选用不同的电阻的灯泡。 （2）[3]通过灯泡的电流越大，与灯泡串联的电流表的示数就越大，电流通过小灯泡做的功越多，小灯泡的实际功率就越大，灯泡就越亮。 （3）[4]研究电流做功与电压的关系时，应控制电流和通电时间相同，由图可知：调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压，也改变了灯泡中的电流，所以不能研究电流做功与电压关系。 【变式2】（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 【难度】0.65 【知识点】并联电路的电流规律、并联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【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 【变式3】（24-25八年级下·山东菏泽·期末）如图所示是一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。下列说法正确的是（　　） A．小风扇是一个美化城市的时尚装饰 B．风能不是一种清洁新能源 C．小风扇转动时将电能转化为动能 D．通过小风扇将风的动能转化为电能 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】水能和风能、电能的产生、能量的转化 【详解】ACD．有风时，风可以推动风扇转动，使小风扇产生电能，即小风扇可以将风的动能转化为电能，故风扇的作用主要是为了产生电能，不是时尚装饰，故AC错误，D正确； B．风能是一种清洁新能源，对环境不会产生污染，故B错误。 故选D。 知识点2：用电能表测量电功 1. 电能表：用来测量电功，即记录电路消耗电能的仪表。 2. 电能表上所标参数的含义 电能表 参数 “kW·h”表示记录数据的单位是 kW·h 中，最后一位是小数 “220V 50Hz”表示电能表在 220V、50Hz 的交流电路中使用 “10(20)A”表示基本电流为10A，额定最大电流为 20A “600r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过600转 3. 利用电能表计量一段时间内消耗的电能 (1)差值法：电能表计数采用累积的方法，因此某段时间内用电器消耗的电能等于这段时间末的示数与这段时间初的示数的差值，即 W＝W后－W前。 (2)转盘数(脉冲数)法：计量电能表转盘转的圈数(或电能表指示灯闪烁的次数)n，依据电能表的转盘数(或脉冲数)N [转盘数(或脉冲数)N：用电器每消耗1 kW·h电能，电能表的转盘转的圈数(或指示灯闪烁的次数)N]，便可算出消耗的电能。 公式：W＝n/N 【典例1】（24-25九年级上·重庆·期中）如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（   ） A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多 C．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗电能越快 D．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2kW 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误； BC．1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故B正确，C错误； D．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能为 故D错误。 故选B。 【变式1】（24-25九年级上·海南三亚·期末）小明家电能表在月初的示数为4293.6kW•h，月末如图所示，电能表的示数为 kW▪h；若电费为每度电0.5元，则这月小明家应交的电费为 元。 【答案】 60 30 【难度】0.85 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]由图示电能表可知，电能表的示数是4353.6kW·h，这个月消耗的电能为W=4353.6kW·h-4293.6kW·h=60kW·h [2]需要交纳的电费为0.5元/(kW·h)×60kW·h=30元 【变式2】（22-23九年级上·河北保定·期末）如图所示为某同学家中的电能表的示意图，下列说法不正确的是（　　） A．此时的读数为8633.5kW•h B．家中干路中的总电流为1A时，该电能表不能工作 C．每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3600圈 D．转盘每转1圈，对应消耗的电能是1000J 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能、根据电路要求选择合适的电能表 【详解】A．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，由图可知，此时电能表的读数为8633.5kW•h，故A正确，不符合题意； B．电能表上的“10A”表示电能表允许通过的最大电流为10A，所以家中干路中的总电流为1A时，该电能表能工作，故B错误，符合题意； CD．电能表上的3600r/（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3600圈，所以转盘每转一圈，用电器消耗的电能为 故CD正确，不符合题意。 故选B。 【变式3】（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 【难度】0.65 【知识点】电阻箱、利用电能表的主要参数计算电能 【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 【方法技巧】 方法技巧1 用电器工作时能量转化 只需要看这种用电器工作时主要获得什么形式的能，则其工作时就是将电能主要转化为什么形式的能。 方法技巧2 电功公式 W、U、I、t的单位应分别用 J、V、A、s，若有一个单位不符合以上要求，而不经换算代入公式计算就会出现错误。 【巩固训练】 1．（24-25九年级上·陕西西安·期中）如图所示的四种用电器中，工作时主要把电能转化为内能的是（　　） A．扫地机器人 B．电暖气 C．洗衣机 D．应急LED灯 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】了解各种用电器使用时的能量转化 【详解】A．扫地机器人工作时，消耗电能，使内部的电机转动，带动刷子等部件工作，从而将地面上的灰尘等杂物清扫干净，其主要能量转化是将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电暖气工作时，电流通过电热丝，电热丝发热，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，用来提高室内温度，故B符合题意； C．洗衣机工作时，电动机运转，带动洗衣桶和波轮转动，实现衣物的洗涤和脱水等功能，其主要能量转化是将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．应急LED灯工作时，消耗电能，使LED灯发光，其主要能量转化是将电能转化为光能，故D不符合题意。 故选B。 2．（24-25九年级上·广西贵港·期中）在国际单位制中，电能的单位是（    ） A．牛顿 B．瓦特 C．焦耳 D．千瓦 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】电能的国际单位、常用单位及换算 【详解】A．牛顿是力的单位，与电能无关，故A错误； B．瓦特是功率的单位，表示单位时间做功多少，故B错误； C．焦耳是国际单位制中能量的单位，电能属于能量，故C正确； D．千瓦是功率单位“瓦特”的千倍，而“千瓦时”是电能常用单位，但非国际单位制单位，故D错误。 故选C。 3．（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 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、电功的概念、单位及换算、研究影响电功大小的因素 【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。 4．（2025·新疆·中考真题）小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　） A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】电功的概念、单位及换算、计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算 【详解】自来水的质量 假设夏天的初始温度为t，则冬天的初始温度为。烧水需要分两个阶段，夏季：①从t到80℃，效率为90%；②从80℃到100℃，效率为84%。冬季：①从t-15℃到80℃，效率为90%；②从80℃到100℃，效率为84%。则由可知，夏天消耗的电能 冬天消耗的电能 冬天与夏天消耗的电能差 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．（22-23九年级上·北京平谷·期末）小明家有额定电压相同的电饭锅、电烤箱和吸尘器各一个，将这三个用电器正常工作1小时的消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是（　　） A．在这三个用电器中，吸尘器正常工作时的电压最低 B．在这三个用电器正常工作时，电流通过电烤箱做功最快 C．在这三个用电器正常工作时，通过这三个用电器的电流一样大 D．在一个月内，小明家电饭锅消耗的电能一定比吸尘器消耗的电能多 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】电功的概念、单位及换算、电功率P=W/t的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算、用电器铭牌的含义 【详解】A．三个用电器正常工作，实际电压等于额定电压，三个用电器的额定电压相等，则它们正常工作时的电压相等，故A错误； BC．由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时消耗电能的关系为 W电烤箱>W电饭锅>W吸尘器 因工作时间都为1h，根据可知，这三个用电器的电功率 P电烤箱>P电饭锅>P吸尘器 因电烤箱的电功率最大，故电流通过电烤箱做功最快；由P=UI得，因实际电压相同，故通过这三个用电器的电流不同，故B正确，C错误； D．虽然电饭锅的实际功率大于吸尘器的实际功率，但因在一个月内，电烤箱与吸尘器的使用时间t的关系不确定，由W=Pt可知，消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关，所以，在一个月电饭锅消耗的电能不一定比吸尘器消耗的电能多，故D错误。 故选B。 6．（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 【难度】0.65 【知识点】研究影响电功大小的因素 【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。 7．（20-21九年级上·江西南昌·期末）下列关于电功的说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，消耗的电能就越多 B．电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻 C．通电的时间越长，电流做的功越多 D．电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】电功的概念、单位及换算、研究影响电功大小的因素 【详解】A．电流做功越多，消耗的电能就越多，故A正确； B．电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间，故B错误； C．通电的时间越长，电功率不确定，电流做功多少也不确定，故C错误； D．电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式能的过程，故D错误。 故选A。 8．（25-26九年级上·广西南宁·期中）小明家有工作电流分别为800mA、1.5A的电冰箱和洗衣机各一台，它们通过消耗 能工作；若家里只有这两台用电器同时在使用，则干路中的电流为 A。 【答案】 电 2.3 【难度】0.85 【知识点】辨析电路的串并联、常见用电器的电流、并联电路的电流规律、了解各种用电器使用时的能量转化 【详解】[1]电冰箱和洗衣机都是家用电器，工作时需要电能。它们将电能转化为其他形式的能（如机械能、内能等）来实现制冷或洗涤功能。 [2]家庭电路中，各用电器是并联连接的，因此干路电流 9．（2025·云南·中考真题）《本草纲目》记载“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦，“吸得芥子”是因为琥珀摩擦带电能够 轻小的芥子。如图所示是心理健康教育设施“减压花”，人在花下喊出减压口令，花瓣会在电动机驱动下绽放，此过程中电能转化为花瓣的 （选填“机械”或“内”）能。 【答案】 吸引 机械 【难度】0.85 【知识点】带电体可以吸引轻小物体、了解各种用电器使用时的能量转化 【详解】[1]带电体能吸引轻小物体，琥珀因摩擦而带电，从而吸引轻小的芥子，所以“吸得芥子”。 [2]人在花下喊出减压口令，花瓣会在电动机驱动下绽放，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。 10．（24-25九年级上·吉林·期中）电热毯工作时将电能转化为 能；电热毯消耗1kW·h电能，合 J。 【答案】 内 3.6×106 【难度】0.85 【知识点】了解各种用电器使用时的能量转化、电能的国际单位、常用单位及换算 【详解】[1]电热毯工作时，主要是将电能转化为内能，从而产生热量来实现取暖的目的。 [2]电能单位之间存在固定换算关系，1kW·h等于1kW 乘以1h，将1kW换算为1000W，1h换算为3600s，可得 W=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J 所以电热毯消耗 1kW·h 电能，合3.6×106J。 11．（2022·山东菏泽·中考真题）三峡水电站年发电量约为8×1010kW·h，合 J（用科学记数法表示）。已知燃煤发电的效率为40%，标准煤的热值为3×107J/kg，三峡水电站运行一年大约为国家节约 万吨标准煤。 【答案】 2.88×1017 2400 【难度】0.65 【知识点】电能的国际单位、常用单位及换算、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】[1]由 1kW·h=3.6×106J 可知，三峡水电站年发电量约为8×1010kW·h，所以有 8×1010kW·h=8×1010×3.6×106J=2.88×1017J [2]已知燃煤发电的效率为40%，则发出2.88×1017J的电量需要完全燃烧煤产生的热量是 所需煤的质量是 合2400万吨。故三峡水电站运行一年大约为国家节约2400万吨的标准煤。 12．某型号“充电宝”的铭牌如图，该“充电宝”充满电后，最多能储存 的电能。 【答案】1.44×105J 【难度】0.65 【知识点】电功的概念、单位及换算、电功的公式及简单应用 【详解】8000mA＝8A，该“充电宝”充满电后，最多能储存的电能为 13．（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）某手机电池的充电电压为，电池容量为，手机电池充满电后储存的电能为 J；手机离不开芯片，芯片核心主要是由 材料制成的。 【答案】 半导体 【难度】0.65 【知识点】半导体的特点、电功的公式及简单应用 【解析】【小题1】[1]由题可知，电池容量为，所以手机电池充满电后储存的电能 [2]芯片核心材料属于半导体（如硅），因其导电性介于导体和绝缘体之间，是制造集成电路的基础。 14．（2025·山东滨州·中考真题）如图所示，电源电压为6V且恒定不变，R1是定值电阻，其阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A2的示数为0.2A，则电流表A1的示数为 A，电阻R2的阻值为 Ω，整个电路1min消耗的电能为 J。 【答案】 0.5 30 180/ 【难度】0.65 【知识点】并联电路的电流规律、欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【详解】[1]如图所示，电阻R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测所在R2支路的电流，通过R1所在支路的电流为 则干路的电流即电流表A1的示数为 [2]电阻R2的阻值为 [3]整个电路1min消耗的电能为 15．（24-25九年级上·四川绵阳·期中）“充电五分钟，通话两小时！”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，其手机的电池容量是3000mA•h，手机电池标有电压3.8V。5min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30min内充满该手机电池，至少需要 V的充电电压。 【答案】 6000 5.7 【难度】0.65 【知识点】电功的公式及简单应用 【详解】[1]根据公式可知，5min最多可以充入电能为 [2]由题可知，电池容量是，手机电池标有的电压为3.8V，则手机电池充满电储存的电能为 假设电能全部转化为电池的化学能，根据公式可知，在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，充电的电压为 16．（20-21九年级上·河南信阳·期末）研究电流做功多少跟什么因素有关的实验。砝码被提起越高，表明电流做的功越多，现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面，闭合开关，测得的数据如下表： 实验 次数 电流表示数 /A 电压表示数 /V 通电时间/s 砝码上升高度/m 1 0.20 1.5 1 0.4 2 0.20 1.5 2 0.8 3 0.32 3 1 1.2 (1) 比较实验次数1和2，可以归纳的结论是 ； (2) 比较实验次数1和3，可以归纳的结论是 ； (3) 通过(1) 和(2) 可以发现，这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做 法，请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例： 、 。 【答案】 当通过导体的电流、与电路两端的电压一定时，电流所做的功与通电时间成正比 当通电时间相同时，电流所做的功与电路中的电流和电路两端的电压成正比 控制变量法 研究决定电阻大小的因素 研究电流和电压、电阻的关系 【难度】0.65 【知识点】研究影响电功大小的因素 【详解】(1)[1]比较实验次数1和2的数据知，两次实验中，电流、电压一定，通电时间越长，提升砝码的高度高，所以做功与通电时间成正比。 (2)[2]比较实验次数1和3知，两次实验中通电时间相同时，电压越大，电流越大，提升砝码的高度越高，所以电流做的功与通过导体的电流和其两端的电压成正比。 (3)[3][4][5]在本实验中，电流做功的多少与多个物理量有关，那么在实验中只让一个物理成为变量，这种研究物理规律采用的方法在物理学中叫做控制变量法。导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，那么在探究电阻与这些物理量的关系时，用上控制变量法。要探究电流与电压和电阻的关系，需要控制电压或电阻不变，也是用上控制变量法。 17．（20-21九年级上·江苏南京·期末）在“探究影响电流做功多少的因素”的实验中， 小明连接的电路如图所示： (1)在本实验中，将 不等的两个白炽灯泡接入电路进行实验，实验时，可以根据 比较相同时间内电流做功的多少； (2)如图所示电路，可探究电流做功多少与 的关系。 【答案】 电阻 灯泡亮度 电压 【难度】0.65 【知识点】研究影响电功大小的因素 【详解】(1)[1][2]由图示电路图可知，两灯泡串联，通过它们的电流与通电时间相等，要“探究影响电流做功多少的因素”电路中两灯泡的规格应不同，两个灯泡的电阻不同，实验时，可以根据灯泡亮度比较相同时间内电流做功的多少，灯泡越亮，相同时间内电路做功越多。 (2)[3]如图所示电路，电路电流与通电时间相同而灯泡两端电压不同，可探究电流做功多少与电压的关系。 18．（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）如图所示的电路中，电源电压不变，一个电阻器的电阻为20Ω，当断开开关和，闭合开关时，电流表的示数为0.6A；当断开开关，闭合开关时，电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)另一个电阻器的电阻； (3)断开开关和，闭合开关时，电阻为的电阻器两端的电压和整个电路10s内消耗的电能。 【答案】(1) 12V (2) 40Ω (3) 4V，24J 【难度】0.4 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【详解】（1）当只有S3闭合时，电路中只有工作，此时电源电压为 （2）断开S2且闭合 S1、S3时，两个定值电阻并联，电流表测量干路中电流。根据并联电压规律可知，两端电压仍等于电源电压，其电阻不变，因此通过其电流不变，则有通过的电流为 则 （3）闭合S2且断开 S1、S3时，两个定值电阻串联，电路中电流为 两端电压为 整个电路10s内消耗的电能为 19．（23-24九年级上·陕西安康·期末）如图所示的电路，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关，电流表的示数为，电压表的示数为。求： (1)电源电压； (2)通电，整个电路消耗的电能。 【答案】(1)10V (2)240J 【难度】0.65 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【详解】（1）闭合开关，两定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。根据欧姆定律可知R1两端的电压 根据串联电路的电压特点可知电源电压 （2）通电，整个电路消耗的电能 20．（24-25九年级上·辽宁营口·期中）如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω。当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。求： (1)电源电压； (2)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数。 (3)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，通电2分钟时电路所消耗的电能是多少焦耳？ 【答案】(1) 9V (2) 0.45A (3) 486J 【难度】0.65 【知识点】欧姆定律的简单计算、利用串联电路电阻关系的相关计算、电功的公式及简单应用 【详解】（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电路的总电阻 电源电压 （2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通过R1的电流 通过R2的电流 电流表测干路电流，则电流表的示数 （3）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通电2分钟时电路所消耗的电能 21．（20-21九年级上·黑龙江鸡西·期末）安装在小高家中的电能表如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小高家已经消耗的电能为781.5J B．此电能表转盘每小时最多能转过720转 C．此电能表的额定最大电流是20A D．此电能表可以安装在高压动力线路上使用 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】电能表的作用和读数、根据电路要求选择合适的电能表 【详解】A．电能表示数的单位是kW•h，图示电能表表示小高家已经消耗的电能为781.5kW•h，故A错误； B．720R/kW•h表示此电能表每消耗1kW•h电能，电能表的表盘转动720转，故B错误； C．20A表示电能表在平时工作时，允许通过的最大额定电流为20A，故C正确； D．此电能表的额定电压为220V，高压动力线路电压远高于220V，所以不能在高压动力线路上使用，故D错误。 故选C。 22．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明家电能表如图所示，电能表的读数为 kW·h；若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转 r。（3000r/kW·h表示：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000r） 【答案】 2562.5 3×105 【难度】0.85 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]从表盘图可以看到：最后一位是小数位，所以读数应为2562.5kW·h。 [2]已知每消耗1kW·h电能，转盘转3000转。则消耗电能100kW·h，转盘转过的转数为 23．（24-25九年级上·广东汕头·期末）如图所示是小明家的电能表，其标定电流为 A。用1度电，它的转盘转过 转，小明关闭家中其他用电器，让电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转，则这段时间电钣锅消耗电能为 kW•h。 【答案】 10 2500 0.2 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]电能表上“10(40)A”，其中10A是标定电流，40A是允许通过的最大电流。所以，该电能表的标定电流为10A。 [2]从电能表的表盘上可以看出，每消耗1kW·h的电能表转盘就转过2500转，1度＝1kW·h，所以电能表转盘就转过2500转。 [3]电能表转盘转了500转，电钣锅消耗电能为 24．（24-25九年级上·广西·期末）如图为小明家电能表，此时电能表的读数是 kW•h，若该电能表的转盘在5min内转了30转，则这段时间内他家中用电器消耗的电能为 J。 【答案】 1234.5 1.8×105 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]电能表最后一位示数是小数位，单位是kW•h，则电能表的读数为1234.5kW•h； [2]该电能表上“600r/(kW•h)”表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的铝盘转过600转；铝盘转30转时用电器消耗的电能为 25．（24-25九年级上·安徽合肥·期中）如图是小明家电能表的表盘，将标有“220V 1200W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独正常工作，当表盘指示灯闪烁960次时，该电热水器消耗的电能为 。 【答案】0.6 【难度】0.65 【知识点】利用电能表的主要参数计算电能 【详解】由电能表参数可求实际消耗电能为 26．（23-24九年级上·海南·期末）小林家5月底电能表示数如图所示，6月底电能表示数为100.0kW•h，那么6月份他家消耗了 kW•h的电能。在某段时间内，转盘转过了500转，表示此段时间内他家用了 度电。 【答案】 68.0 0.2 【难度】0.65 【知识点】电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【详解】[1]电能表读数中最后一位是小数，5月底电能表读数，则6月份小林家消耗电能 [2]表示电能表每转1r，电路中消耗的电能，则电能表转动500r，电路消耗的电能为 学科网（北京）股份有限公司 $