15.1 电功（知识解读）-2025-2026学年九年级物理下册同步知识解读与专题训练（苏科版）

本初中物理讲义聚焦电功核心知识，以电能表（作用、读数、参数及测量方法）为起点，衔接电功与电能的概念（来源、利用、单位换算），再深入电功计算（公式W=UIt及推导式、串并联电路电功特点），构建递进式学习支架。 资料通过典例与变式题（如电能表闪烁次数计算、串并联电路电功推导）强化科学思维，结合实验方法（两种电能测量法）渗透科学探究，作业巩固训练助力课后查漏补缺，课中典例解析辅助教师高效教学，提升学生物理观念与应用能力。

15.1 电功（知识解读）（解析版） •知识点1 电能表 •知识点2 电功和电能的概念 •知识点3 电功的计算 •作业 巩固训练 电能表 知识点1 1、电能表的作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能。 2、电能表的读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。 3、电能表上所标参数的物理意义 （1）220V：表示该电能表应该在220V的电路中使用。 （2）10（20）A：表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，该电能表工作时的电流不应超过20A。 （3）kW·h：表示该电能表上示数的单位为千瓦时。 （4）1500r/（kW·h）：表示接在该电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，该电能表的转盘转过1500转。 4、用电能表测量电路消耗电能的方法 （1）方法一：电能表在一段时间内前后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能总量。 （2）方法二：可通过转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为“1600r/（kW·h）”的电能表，转盘转过80转消耗的电能为：。 5、电能的求法 （1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）。 （2）测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能。 【典例1】家用电能表如图所示，该电能表的示数为 kW·h，若家中仅有电饭锅工作，3min内电能表指示灯闪烁了400次，在这段时间内消耗的电能是 J。 【变式1-1】关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（    ） A．电能表的示数是32386.1度 B．电能表的正常工作电流为10A或40A C．电能表能在110V的电路中使用 D．电能表上的指示灯每1分钟闪烁1600次 【变式1-2】小明家的电能表如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．电能表的示数为30276kW·h。 B．电能表的计量单位是kW·h，俗称度，1度＝1kW·h＝106J C．若电路消耗了0. 1kW·h的电能，则电表转盘转过300r D．该电能表正常工作电流为20A 【变式1-3】如图是小明家上月初与本月初的电能表示数，若按每度电0.5元来计算，他们家上个月应缴纳的电费为 元。 电功和电能的概念 知识点2 1、电能的概念 电能的来源 水力发电：机械能→电能；风力发电：机械能→电能；核能发电：核能→电能 电能的利用 用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式能量的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能 电能的单位 （1）国际单位制单位：焦耳，简称焦，符号J。 （2）常用单位：在日常生活中，人们常用“千瓦时”来计量电能的多少。千瓦时的符号是kW·h，俗称“度”，我们常称用了多少“度”电，就是用了多少“千瓦时”的电能，换算关系1kW·h=1度=3.6×106J。 注意：利用电能的过程就是消耗电能转化为其他形式能的过程，消耗了都少电能就得到了多少其他形式的能。 2、电功的概念 电功 当电能转化为其他形式能时，我们就说电流做了功，电功用“W”表示，单位跟电能一样。 电流做功过程就是将电能转化为其他形式能的过程。消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能，电流也就做了多少功。所以，用电器消耗了多少电能和通过用电器的电流做了多少功，这两种说法的含义是一样的 【典例2】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．电功是衡量电流做功多少的物理量 D．电流做功的过程就是消耗电能的过程 【变式2-1】下列说法中正确的是（   ） A．电功和电能单位相同，是同一个物理量 B．通过导体的电流越大，电流做的功越多 C．电流做功多少只与电流和通电时间有关 D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 【变式2-2】给电动剃须刀充电的过程 （选填“不是”或“是”）电流做功的过程；使用电动剃须刀刮胡子的过程 （选填“不是”或“是”）电流做功的过程。 【变式2-3】社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为计量单位。在国际单位制中，电功的基本单位是 （填写中文名称），欧姆是 （填写物理量名称）的单位。 电功的计算 知识点3 1、影响电功大小的因素：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间有关。加在用电器上的电压越高、通过用电器的电流越大、用电器通电时间越长，电流做的功就越多。 2、电功的计算 电功的计算 计算式：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过该电路的电流，单位是A；t表示通电时间，单位是s；W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J。 两个重要的推导公式 结合欧姆定律可导出电功的计算公式：； 结合欧姆定律可导出电功的计算公式：。以上两公式只适用于纯电阻电路。 注意：应用公式过程中的“同一性”： （1）电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量。 （2）单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算。 3、串、并联电路中电功的特点 （1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系。 a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。 b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。 概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。 （2）串、并联电路中电功分配关系 a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即。 b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即1。 注意： （1）当U、I、t均已知时，利用W=UIt来计算电功较为方便。 （2）在串联电路中，通过各用电器的电流强度相等，且串联电路各用电器通电时间相等，经常用W=I2Rt来取W1：W2比值，并进一步进行其他运算。 （3）在并联电路中，各用电器两端电压相等，且各用电器通电时间相等，使用W=Pt来进行比较计算较为方便。 【典例3】如图所示，电阻的阻值为。闭合开关S，电流表的示数为。电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)电阻的阻值； (3)整个电路通电消耗的电能。 【变式3-1】如图所示是一个电吹风的电路原理图，其中电热丝的阻值为50Ω，将电吹风接入220V的家庭电路中，电吹风吹冷风时，测得插头处的电流为0.2A。当此电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能是（　　）    A．5050J B．240J C．116160J D．121440J 【变式3-2】南充市某景区电动游览车日均行驶50公里，百公里耗电15度。若发电厂发电效率为40%。电动游览车行驶50公里消耗的电能是 千瓦时，若用燃煤发电（碳排放系数0.8kgCO2/kW•h），行驶50公里相当于排放 千克二氧化碳。 【变式3-3】如图所示，电源电压6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，当开关S接到点2时。 (1)电压表示数为多少V； (2)当开关S转换到点1时，在10s内电流所做的功为多少J。 1．下列家用电器中，主要是将电能转化为内能的是（    ） A．电视机 B．日光灯 C．电风扇 D．电熨斗 2．下列说法不正确的是（    ） A．蓄电池放电时，将化学能转化为电能，是电源 B．蓄电池充电时，将电能转化为化学能，相当于用电器 C．简单电路中电流方向是在电源板外部从电源的正极流向电源的负极 D．电动机是将电能主要转化为内能的用电器 3．下列说法正确的是（　　） A．电风扇在使用过程中主要把电能转化为内能 B．内燃机在做功冲程时将机械能转化为内能 C．利用超导材料远距离输电没有电能的损失 D．“地球一小时”提倡关灯一小时是为了增加电能的消耗 4．学习电学知识后，创新小组的同学们为公路收费站设计了车辆称重的计重秤，能够用于检测过往车辆的重量。如图所示，是他们设计的计重秤的原理图，对该电路分析正确的是（　　） A．设计的电路中R1不起作用可优化去掉 B．称重表是电压表，其示数越大处对应重量值越大 C．称重表是电流表，其示数越大处对应重量值越大 D．当被测车辆越重时，电路中消耗的电能越大 5．下列关系式中不正确的是（    ） A．1J= 1A2·Ω·s B．1J=1N·m·s-1 C．1J=1Pa·m3 D．1J=1W·s 6．导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A的横截面积比B的横截面积大。当它们串联接入同一电路时，开关S闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（  ） A．导体A、B的电阻大小关系是RA>RB B．通过导体A、B的电流大小关系是IA=IB C．导体A、B两端的电压大小关系是UA>UB D．电流通过A、B所做功大小关系是WA>WB 7．手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测，最符合实际的是（    ） A．该手机质量约为200g B．长度约为12cm，合 C．充满一次电消耗的电能约为 D．正常使用时，手机后壳温度约为70℃ 8．如图甲所示是一种测力装置结构的示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的应变电阻片和，串联在电路中，电源电压不变，如图乙所示。此时在A端施加向下的力F时拉伸，压缩。根据它们两端电压的差值即可测量力的大小，下列说法正确的是（   ） A．图甲中被拉伸，此时的电阻减小 B．和的两端电压 C．图乙中通过和的电流 D．相同时间内电流对做的功小于对做的功 9．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。体重为600N的小勇站在体重秤上时，电压表示数为2.4V，已知电源电压为6V保持不变。下列说法中正确的是（　　） A．的阻值为450Ω B．当体重越重时，电压表的示数越小 C．电压表的示数变化量跟体重变化量成正比 D．若小华站在体重秤上，4s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的总电能是0.36J，则小华的体重为800N 10．华为Mate70Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9020S5G处理器，拥有容量为5000mA•h，标称电压为3.8V的超大锂离子聚合物电池，该处理器的芯片主要材料是 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）；该手机电池充满电后可储存的电能为 J；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，一度电最多能让该手机充满电 次。 11．小慧家10月底抄表时电能表的示数是，11月底抄表时电能表的示数是，若当地电费为0.6元/度，那么该月她家应付电费 元。 12．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻，电动机M的线圈电阻为0.5，电流表和指针偏转角度相同，且示数为1.5A，则闭合开关后，10s内电动机产生的机械能为 J。 13．一个家用电热水器，容积为4L，功率为1500W，将水注满后电热水器正常工作，将水从20℃加热到45℃，用时350s，则水吸收的热量为 J，该电热水器的效率是 。（） 14．如图，电源电压不变，电阻，闭合开关，小亮在实验过程中仅记录了三只电表的示数，分别为1、4、5，但漏记了单位。则电源电压为 V；通电10s，电阻R1消耗电能 J。 15．如图所示的电路中，定值电阻，，电压表示数为3V。求： (1)通过的电流； (2)通电10s，电流通过所做的功。 16．如图所示的电路中，电源电压不变，一个电阻器的电阻为10Ω，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0.9A。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，求整个电路10s内消耗的电能。 17．如图所示，某科技公司研发的水下清洗机器人，集潜水、巡检、清洗于一体，靠4个电动螺旋桨驱动，能灵活地浮游、翻转、前行、下潜，可在50m深水下对船舶进行高压水柱喷射清洗。该机器人质量180kg，无水舱设计，浸没在水中时的排水体积为0.2m3，线缆对机器人的作用力可忽略不计，。求： (1)完全浸没在海水中时清洗机器人受到的浮力为多少N？ (2)清洗机器人自主下潜时，4个电动螺旋桨旋转到竖直方向驱动，使清洗机器人受到竖直方向的推力，以0.5m/s的速度从水面匀速竖直下潜至50m处作业。此过程中机器人受到水对它竖直向上的阻力恒为60N，则推力为多大？ (3)若（2）的过程中，电动机消耗的总电能为0.006kW·h，则电动机驱动螺旋桨的效率为多少？（结果保留一位小数） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.1 电功（知识解读）（解析版） •知识点1 电能表 •知识点2 电功和电能的概念 •知识点3 电功的计算 •作业 巩固训练 电能表 知识点1 1、电能表的作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能。 2、电能表的读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。 3、电能表上所标参数的物理意义 （1）220V：表示该电能表应该在220V的电路中使用。 （2）10（20）A：表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，该电能表工作时的电流不应超过20A。 （3）kW·h：表示该电能表上示数的单位为千瓦时。 （4）1500r/（kW·h）：表示接在该电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，该电能表的转盘转过1500转。 4、用电能表测量电路消耗电能的方法 （1）方法一：电能表在一段时间内前后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能总量。 （2）方法二：可通过转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为“1600r/（kW·h）”的电能表，转盘转过80转消耗的电能为：。 5、电能的求法 （1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）。 （2）测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能。 【典例1】家用电能表如图所示，该电能表的示数为 kW·h，若家中仅有电饭锅工作，3min内电能表指示灯闪烁了400次，在这段时间内消耗的电能是 J。 【答案】 326.6 【详解】[1]电能表的轴一位数是小数，由图得，该电能表的示数为326.6kW·h。 [2]若家中仅有电饭锅工作，3min内电能表指示灯闪烁了400次，在这段时间内消耗的电能是 【变式1-1】关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（    ） A．电能表的示数是32386.1度 B．电能表的正常工作电流为10A或40A C．电能表能在110V的电路中使用 D．电能表上的指示灯每1分钟闪烁1600次 【答案】A 【详解】A．电能表显示数字中最后一位是小数，单位kW•h，该电能表此时示数为32386.1kW•h，即32386.1度。故A正确； B．“10（40）A”，表示电能表的标定电流为10A，平时工作允许通过的最大电流为40A，故B错误； C．电能表应该在220V的交流电路中使用，故C错误； D．“1600imp/（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1600次，故D错误。 故选A。 【变式1-2】小明家的电能表如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．电能表的示数为30276kW·h。 B．电能表的计量单位是kW·h，俗称度，1度＝1kW·h＝106J C．若电路消耗了0. 1kW·h的电能，则电表转盘转过300r D．该电能表正常工作电流为20A 【答案】C 【详解】A．电能表最后一位是小数，故电能表的示数为3027.6kW·h，故A错误； B．电能表的计量单位是kW·h，俗称度，且 1度＝1kW·h＝3.6×106J 故B错误； C．3000r/(kW·h)的意义是每消耗1kW·h的电能，电能表转3000转，若电路消耗了0.1kW·h的电能，则电表转盘转过300r，故C正确； D．该电能表的额定最大电流为20A，低于20A电能表都能正常工作，故D错误。 故选C。 【变式1-3】如图是小明家上月初与本月初的电能表示数，若按每度电0.5元来计算，他们家上个月应缴纳的电费为 元。 【答案】71.4 【详解】电能表的示数最后一位是小数位。上月初电能表读数为，本月初读数为。用电量等于本月初读数减去上月初读数，即 电费为： 电功和电能的概念 知识点2 1、电能的概念 电能的来源 水力发电：机械能→电能；风力发电：机械能→电能；核能发电：核能→电能 电能的利用 用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式能量的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能 电能的单位 （1）国际单位制单位：焦耳，简称焦，符号J。 （2）常用单位：在日常生活中，人们常用“千瓦时”来计量电能的多少。千瓦时的符号是kW·h，俗称“度”，我们常称用了多少“度”电，就是用了多少“千瓦时”的电能，换算关系1kW·h=1度=3.6×106J。 注意：利用电能的过程就是消耗电能转化为其他形式能的过程，消耗了都少电能就得到了多少其他形式的能。 2、电功的概念 电功 当电能转化为其他形式能时，我们就说电流做了功，电功用“W”表示，单位跟电能一样。 电流做功过程就是将电能转化为其他形式能的过程。消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能，电流也就做了多少功。所以，用电器消耗了多少电能和通过用电器的电流做了多少功，这两种说法的含义是一样的 【典例2】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．电功是衡量电流做功多少的物理量 D．电流做功的过程就是消耗电能的过程 【答案】B 【详解】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，A不符合题意； B．由可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，电流越大，故电流做功不一定越多，故B错误，B符合题意； C．物理学中，当电能转化为其他形式的能时，我们就说电流做了电功，电功是衡量电流做功多少的物理量，故C正确，C不符合题意； D．电流做功的过程，就是消耗电能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故D正确，D不符合题意。 故选B。 【变式2-1】下列说法中正确的是（   ） A．电功和电能单位相同，是同一个物理量 B．通过导体的电流越大，电流做的功越多 C．电流做功多少只与电流和通电时间有关 D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 【答案】D 【详解】A．电能是一种能量形式，电流做功过程是电能转化为其它形式能量的过程，二者不是一个物理概念，故A错误； B．根据可知，只有在电压和通电时间相同时，电流越大，电功才越大，故B错误； C．根据可知，电流做功多少还与电压有关，故C错误； D．电流做功过程是电能转化为其它形式的能量的过程，在做功过程中，能量守恒，消耗了多少电能，就有多少电能转化为其它形式的能量，故D正确。 故选D。 【变式2-2】给电动剃须刀充电的过程 （选填“不是”或“是”）电流做功的过程；使用电动剃须刀刮胡子的过程 （选填“不是”或“是”）电流做功的过程。 【答案】 是 是 【详解】[1][2]电流做功是电能转化为其它形式的能的过程。给电动剃须刀充电的过程中，是将电能转化为化学能储存起来，是电流做功的过程；使用电动剃须刀刮胡子的过程中，是将电能转化为机械能，是电流做功的过程。 【变式2-3】社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为计量单位。在国际单位制中，电功的基本单位是 （填写中文名称），欧姆是 （填写物理量名称）的单位。 【答案】 焦耳 电阻 【详解】[1]在国际单位制中电功的基本单位是焦耳，简称焦，符号为J。 [2]电阻的基本单位为欧姆，简称欧，符号为Ω。 电功的计算 知识点3 1、影响电功大小的因素：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间有关。加在用电器上的电压越高、通过用电器的电流越大、用电器通电时间越长，电流做的功就越多。 2、电功的计算 电功的计算 计算式：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过该电路的电流，单位是A；t表示通电时间，单位是s；W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J。 两个重要的推导公式 结合欧姆定律可导出电功的计算公式：； 结合欧姆定律可导出电功的计算公式：。以上两公式只适用于纯电阻电路。 注意：应用公式过程中的“同一性”： （1）电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量。 （2）单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算。 3、串、并联电路中电功的特点 （1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系。 a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。 b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。 概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。 （2）串、并联电路中电功分配关系 a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即。 b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即1。 注意： （1）当U、I、t均已知时，利用W=UIt来计算电功较为方便。 （2）在串联电路中，通过各用电器的电流强度相等，且串联电路各用电器通电时间相等，经常用W=I2Rt来取W1：W2比值，并进一步进行其他运算。 （3）在并联电路中，各用电器两端电压相等，且各用电器通电时间相等，使用W=Pt来进行比较计算较为方便。 【典例3】如图所示，电阻的阻值为。闭合开关S，电流表的示数为。电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)电阻的阻值； (3)整个电路通电消耗的电能。 【详解】（1）由电路图可知，电阻R1与R2并联，电流表A1测量通过R1的电流I1，电流表A2测量通过R2的电流I2。根据并联电路的电压特点，各支路两端的电压相等且等于电源电压。因此，电源电压U等于R2两端的电压U2。根据欧姆定律可得，R2两端的电压为 所以，电源电压 （2）电阻R1的阻值为 （3）根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和。电路的总电流为 整个电路通电50s消耗的电能为 【变式3-1】如图所示是一个电吹风的电路原理图，其中电热丝的阻值为50Ω，将电吹风接入220V的家庭电路中，电吹风吹冷风时，测得插头处的电流为0.2A。当此电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能是（　　）    A．5050J B．240J C．116160J D．121440J 【答案】D 【详解】电吹风吹冷风时，电流为0.2A，正常工作2min，电动机消耗的电能是 电热丝的阻值为50Ω，正常工作2min，电热丝消耗的电能是 则当此电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的总电能是 故选D。 【变式3-2】南充市某景区电动游览车日均行驶50公里，百公里耗电15度。若发电厂发电效率为40%。电动游览车行驶50公里消耗的电能是 千瓦时，若用燃煤发电（碳排放系数0.8kgCO2/kW•h），行驶50公里相当于排放 千克二氧化碳。 【答案】 7.5 15 【详解】[1]电动游览车百公里耗电15度，则电动游览车行驶50公里消耗的电能是 [2]行驶50公里，发电厂需要发电 若用燃煤发电（碳排放系数0.8kgCO2/kW•h），相当于排放二氧化碳的质量为 【变式3-3】如图所示，电源电压6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，当开关S接到点2时。 (1)电压表示数为多少V； (2)当开关S转换到点1时，在10s内电流所做的功为多少J。 【详解】（1）从图可知，当开关S接到点2时，电阻R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，由题意知，R1=10Ω，R2=20Ω，电路中的总电阻为R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω 而电源电压为U=6V，电路中的电流为 则电压表示数，即电阻R1两端的电压为U1=IR1=0.2A×10Ω=2V （2）当开关S转换到点1时，电路中只有电阻R1工作，10s内，电流所做的功为 1．下列家用电器中，主要是将电能转化为内能的是（    ） A．电视机 B．日光灯 C．电风扇 D．电熨斗 【答案】D 【详解】A．电视机工作时主要将电能转化为光能和声能，故A不符合题意； B．日光灯工作时主要将电能转化为光能，故B不符合题意； C．电风扇工作时主要将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．电熨斗工作时将电能主要转化为内能，用来发热熨烫衣物，故D符合题意。 故选D。 2．下列说法不正确的是（    ） A．蓄电池放电时，将化学能转化为电能，是电源 B．蓄电池充电时，将电能转化为化学能，相当于用电器 C．简单电路中电流方向是在电源板外部从电源的正极流向电源的负极 D．电动机是将电能主要转化为内能的用电器 【答案】D 【详解】AB．蓄电池充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，所以相当于用电器；蓄电池放电时，提供电能，将化学能转化为电能，所以相当于电源，故AB正确，不符合题意； C．在电源外部，电路中电流方向是从电源的正极流出，经过用电器流向电源的负极，在电源内部，电流方向是从电源的负极流向正极，故C正确，不符合题意； D．电动机是用电器，工作时将电能主要转化为机械能，故D错误，符合题意。 故选D。 3．下列说法正确的是（　　） A．电风扇在使用过程中主要把电能转化为内能 B．内燃机在做功冲程时将机械能转化为内能 C．利用超导材料远距离输电没有电能的损失 D．“地球一小时”提倡关灯一小时是为了增加电能的消耗 【答案】C 【详解】A．电风扇在使用过程中，消耗电能，主要把电能转化为机械能，故A错误； B．内燃机在做功冲程时高温高压气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故B错误； C．超导材料没有电阻，不会产生热量，利用超导材料远距离输电不会产生电能的损失，故C正确； D．“地球一小时”提倡关灯一小时是为了节约用电，减少电能的消耗，故D错误。 故选C。 4．学习电学知识后，创新小组的同学们为公路收费站设计了车辆称重的计重秤，能够用于检测过往车辆的重量。如图所示，是他们设计的计重秤的原理图，对该电路分析正确的是（　　） A．设计的电路中R1不起作用可优化去掉 B．称重表是电压表，其示数越大处对应重量值越大 C．称重表是电流表，其示数越大处对应重量值越大 D．当被测车辆越重时，电路中消耗的电能越大 【答案】C 【详解】A．当物体很重时，滑片滑到最下端，如果没有电阻R1，则会造成电源短路，烧坏电源和电流表，因此电路中的R1具有保护称重表的作用，故A错误； BC．称重表串联在电路中，根据电表的使用可知，称重表是电流表，当重量值越大，变阻器接入电路中的阻值变小，电路中电流变大，即其示数越大处对应重量值越大，故B错误，C正确； D．根据可知，消耗电能的多少与时间也有关系，由于工作的时间不确定，因此无法判定消耗电能的多少，故D错误。 故选C。 5．下列关系式中不正确的是（    ） A．1J= 1A2·Ω·s B．1J=1N·m·s-1 C．1J=1Pa·m3 D．1J=1W·s 【答案】B 【详解】A．根据 ，故A正确，A不符合题意； B．根据 ，故B错误，B符合题意； C．根据 ，故C正确，C不符合题意； D．根据 ，故D正确，D不符合题意。 故选B。 6．导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A的横截面积比B的横截面积大。当它们串联接入同一电路时，开关S闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（  ） A．导体A、B的电阻大小关系是RA>RB B．通过导体A、B的电流大小关系是IA=IB C．导体A、B两端的电压大小关系是UA>UB D．电流通过A、B所做功大小关系是WA>WB 【答案】B 【详解】ABC．导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，因此，当它们串联接入同一电路时，由串联电路电流的规律可知，通过它们的电流大小关系是，根据可知，导体A、B两端的电压大小关系是，故B正确，AC错误； D．通过它们的电流大小关系是，导体A、B两端的电压大小关系是，根据可知，在相同时间内，电流通过A、B所做功大小关系是，故D错误。 故选B。 7．手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测，最符合实际的是（    ） A．该手机质量约为200g B．长度约为12cm，合 C．充满一次电消耗的电能约为 D．正常使用时，手机后壳温度约为70℃ 【答案】A 【详解】A．根据生活实际，手机的质量大约为，200g符合实际，故A符合题意； B．长度为12cm，，所以，故B不符合题意； C．这款手机，使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电，根据电功计算公式，可得充满一次电消耗的电能，故C不符合题意； D．正常使用手机时，手机后壳温度一般在以内，70℃温度过高，故D不符合题意。 故选A。 8．如图甲所示是一种测力装置结构的示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的应变电阻片和，串联在电路中，电源电压不变，如图乙所示。此时在A端施加向下的力F时拉伸，压缩。根据它们两端电压的差值即可测量力的大小，下列说法正确的是（   ） A．图甲中被拉伸，此时的电阻减小 B．和的两端电压 C．图乙中通过和的电流 D．相同时间内电流对做的功小于对做的功 【答案】B 【详解】A．在压力的作用下，横梁向下弯曲，R1被拉伸，即R1变长，横截面积变小，因此R1电阻变大；而R2被压缩，即R2变短，横截面积变大，因此R2电阻变小，故A错误； BCD．由图乙可知，两个电阻串联，在串联电路中，各处的电流是相同的，所以通过两个电阻的电流相同，即 I1=I2R1电阻变大，R2电阻变小，由U=IR可知和的两端电压 根据W=UIt可知，相同时间内电流对做的功大于对做的功，故B正确，CD错误。 故选B。 9．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。体重为600N的小勇站在体重秤上时，电压表示数为2.4V，已知电源电压为6V保持不变。下列说法中正确的是（　　） A．的阻值为450Ω B．当体重越重时，电压表的示数越小 C．电压表的示数变化量跟体重变化量成正比 D．若小华站在体重秤上，4s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的总电能是0.36J，则小华的体重为800N 【答案】D 【详解】A．据乙图可知，电路是定值电阻和压敏电阻串联，电压表测定值电阻两端电压；当体重为600N的小勇站在体重秤上时，由丙图可知压敏电阻的阻值为300Ω，此时压敏电阻两端电压为 电路中的电流为 则定值电阻的阻值为 故A错误； B．据丙图可知，当体重越重时，压敏电阻的阻值变小，根据串联分压原理可知，压敏电阻两端电压变小，由串联电压规律可知，定值电阻两端电压会变大，即电压表的示数变大，故B错误； C．当体重为G时，对应压敏电阻的阻值为R，则此时电压表的示数为 当体重为G'时，对应压敏电阻的阻值为R'，则此时电压表的示数为 电压表示数的变化量为 由公式可知，电压表的示数变化量跟体重变化量不成正比，故C错误； D．已知小华站在体重秤上，4s内完成了称量体重的过程，消耗的总电能是0.36J，测电路中的电流为 此时电路中的总电阻为 此时压敏电阻的阻值为 结合丙图可知， 小华的体重为800N，故D正确。 故选D。 10．华为Mate70Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9020S5G处理器，拥有容量为5000mA•h，标称电压为3.8V的超大锂离子聚合物电池，该处理器的芯片主要材料是 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）；该手机电池充满电后可储存的电能为 J；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，一度电最多能让该手机充满电 次。 【答案】 半导体 68400 52 【详解】[1]半导体材料（硅、锗、砷化镓等）是生产基础电子组件的关键，所以该处理器的芯片的主要材料是半导体。 [2]根据公式可知，充手机一次充满电可储存的电能为 [3]，则1度电可供充电的次数为 11．小慧家10月底抄表时电能表的示数是，11月底抄表时电能表的示数是，若当地电费为0.6元/度，那么该月她家应付电费 元。 【答案】82.32 【详解】电能表是测量电能的仪器，10月底电能表示数9558.7kW·h，11月底电能表示数9695.9kW·h，该家庭本月用电量=11月底电能表的示数-10月电能表的示数，即 应付电费 12．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻，电动机M的线圈电阻为0.5，电流表和指针偏转角度相同，且示数为1.5A，则闭合开关后，10s内电动机产生的机械能为 J。 【答案】28.8 【详解】据图可知，电动机M和R0并联，电流表A1在干路上，电流表A2在支路上，所以电流表A1的示数大，为1.5A，电流表和指针偏转角度相同，所以A2的示数为0.3A，根据并联电路电流规律可知，电动机的电流为1.2A，结合欧姆定律计算R0两端的电压U=IR=0.3A×10Ω=3V 根据电功公式计算可知10s内电动机产生的机械能 13．一个家用电热水器，容积为4L，功率为1500W，将水注满后电热水器正常工作，将水从20℃加热到45℃，用时350s，则水吸收的热量为 J，该电热水器的效率是 。（） 【答案】 80% 【详解】[1]电热水器中水的质量为 水吸收的热量为 [2]该电热水器产生的热量为 该电热水器的效率是 14．如图，电源电压不变，电阻，闭合开关，小亮在实验过程中仅记录了三只电表的示数，分别为1、4、5，但漏记了单位。则电源电压为 V；通电10s，电阻R1消耗电能 J。 【答案】 4 【详解】[1][2][3]由电路图可知，闭合开关，电阻R1、R2并联，电流表A2测干路电流，A1测通过R2的电流，电压表测电源两端电压。由题知，三只电表的示数分别为1、4、5，由于，则I2＝1A，即电流表A1示数是1A，根据并联电路电压规律及欧姆定律可知，电源电压为 电压表的示数为4V，则此时A2示数即干路电流I＝5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流 通电10s，电阻R1消耗电能 15．如图所示的电路中，定值电阻，，电压表示数为3V。求： (1)通过的电流； (2)通电10s，电流通过所做的功。 【详解】（1）如图，两电阻串联，电压表测R2两端电压，通过的电流为 （2）根据串联电路电流规律可知，通过的电流为 两端的电压为 通电10s，电流通过所做的功 16．如图所示的电路中，电源电压不变，一个电阻器的电阻为10Ω，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0.9A。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，求整个电路10s内消耗的电能。 【详解】（1）当断开开关和，闭合开关时，电路为只有电阻R1的简单电路，电流表测量电路电流。根据欧姆定律 可得电源电压为 （2）当断开开关，闭合开关、时，两电阻并联，电流表测量干路电流。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，根据欧姆定律可知通过其电流不变，则通过R2的电流为 另一个电阻器的电阻 （3）断开开关和，闭合开关时，两电阻串联，整个电路10s内消耗的电能 17．如图所示，某科技公司研发的水下清洗机器人，集潜水、巡检、清洗于一体，靠4个电动螺旋桨驱动，能灵活地浮游、翻转、前行、下潜，可在50m深水下对船舶进行高压水柱喷射清洗。该机器人质量180kg，无水舱设计，浸没在水中时的排水体积为0.2m3，线缆对机器人的作用力可忽略不计，。求： (1)完全浸没在海水中时清洗机器人受到的浮力为多少N？ (2)清洗机器人自主下潜时，4个电动螺旋桨旋转到竖直方向驱动，使清洗机器人受到竖直方向的推力，以0.5m/s的速度从水面匀速竖直下潜至50m处作业。此过程中机器人受到水对它竖直向上的阻力恒为60N，则推力为多大？ (3)若（2）的过程中，电动机消耗的总电能为0.006kW·h，则电动机驱动螺旋桨的效率为多少？（结果保留一位小数） 【详解】（1）完全浸没在海水中时清洗机器人受到的浮力为 （2）机器人的重力为 机器人匀速下潜时受到竖直向下的推力，竖直向下的重力，竖直向上的阻力，竖直向上的浮力，且受力平衡，螺旋桨的推力为 （3）电动机驱动螺旋桨产生推力，推力所做的有用功为 消耗的电能为 电动机驱动螺旋桨的效率为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $