内容正文:
第十五章
电功和电热
第1课时电能表与电功
知识导引
1.电能表是用来测量电路
多少的仪表.
2.某电子式家用电能表上标有“220V”“10(40)A”“3200imp/(kW·h)”等技术参数,其中
“10A”表示
,“(40)A”是电能表能满足测量准确要求,且能长期正常运行的
,“3200imp/(kW·h)”表示电路每消耗1kW·h的电能,电能表指
示灯
3.电能表的计量单位是
符号为kW·h,俗称
.1kW·h=
J,在
数值上等于功率为1kW的用电器工作
所消耗的电能。
4.电流做了多少功,电路中就消耗了多少
叫作电功.电功大小与加
在用电器两端的
、通过的
和
有关.电功的公式是W=
在国际单位制中,电功和电能的单位相同,都是
.1J=
课堂作业
1.关于电功,下列说法错误的是
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
2.如图所示是小明家的电能表铭牌,下列说法正确的是
(
)
A.电能表的示数也可以读作165250J
单相智能电能表
B.这个电能表只能用于220V的单相电路
本月电量165.25kW·h
C.这个电能表要在10A的电流下才能正常工作
220V
10(80)A50Hz
D.电能表每消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1600次
脉冲指示1600imp/(kW·h)
3.(2025·烟台)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1h所消耗的电能最接近1kW·h的是
(
A.台灯
B.智能手机
C.家用空调
D.笔记本电脑
4.0.2kW·h=
度;1.8×10J=
kW·h.
课时提优计划作业本物理九年级下册(SK版)>))》
5.小明发现家里的电能表有1个脉冲信号灯,
1月31日总用电量
用电时脉冲灯闪烁,闪烁越快则相同时间内
20236.31kw.h
用电越多.电能表的示数由液晶板显示,按键
脉冲拉闸
2月10日
总用电量
可以切换显示的内容.图甲中显示的是截至
220V50Hz5(80)A
一月末电能表记录的总用电量,为
1200imp/kw·h)
20246.31kw.h
切换回当前总用电量后如图乙所示,则小明
甲
乙
家本月己用电
度,脉冲灯闪烁
次.
6.只将额定电压为220V的取暖器接入家庭电路中,先将电暖器调到高温挡,若此时电路
中的电流为7A,则在15min内电流做功
J;若调到低温挡,此时电路中的电流
为3A,则在15min内电流做功
J;该电暖器在30min内一共消耗了
的电能。
7.科技活动中,某同学设计了一种酒精测试仪,简化工作电路如图所
©
Rp
示,R,的阻值为202,电源电压为3V.某次测试中,当小量程电流
表指针指向30mA时,显示器两端的电压为
V,Rp在1min
显示器
内消耗的电能为
J;从电路的完整性看,该同学设计的电路
中需要改进之处是
8.(2024·贵州)如图所示的电路中,电源电压为3V不变,定值电阻R1=5Ω,闭合开关S,
电压表示数为2V.
(1)求定值电阻R2两端的电压U2.
(2)求通过定值电阻R1的电流I.
(3)通电10s,求整个电路中电流所做的功W.
课后作业
9.下列说法错误的是
A.我们常说消耗了多少电能,其意思就是电流做了多少功
B.电流通过灯泡后灯泡发光,这个过程中电流做了功
C,电功的大小只取决于通过导体的电流和导体两端的电压
D.电能和电功的单位相同,都是焦耳(J)
10.小明估算家中的石英钟使用一节新的5号干电池能工作多少天,石英钟上标有“1.5V
1mA”的字样.小明将阻值为1Ω的小灯泡连接在一节新的同种干电池上进行了放电
实验,结果他发现累计放电96in后该电池基本失效.若该电池在工作过程中电压保
持1.5V不变,则根据他的实验,估算出该石英钟使用这种新的5号干电池连续工作的
时间最接近
A.2400天
B.360天
C.100天
D.40天
2
第十五章电功和电热
11.如图所示是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2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
一
上,圈数分别为43圈和33圈,R的电阻丝比R的电阻丝细.将R、R2
一代入时一
粗
并联在电路中工作一段时间,下列说法正确的是
A.通过R1的电流等于通过R2的电流B.R1两端的电压大于R2两端的电压
C.R1消耗的电能大于R2消耗的电能D.R消耗的电能小于R2消耗的电能
12.甲、乙两个用电器两端的电压之比是2:1,电流之比是1:2,通电时间之比是5:4,则
两个用电器消耗的电能之比是
(
)
A.5:1
B.5:4
C.4:5
D.5:8
13.如图所示,A、B是由同种材料制成的导体,二者长度相等,但A的横截面积比B的大,
开关闭合后,在相同时间内,下列说法正确的是
A.导体A、B的电阻的大小关系为RA>RB
B.通过导体A、B的电流的大小关系为IA>IB
C.导体A、B两端的电压的大小关系为UA=UB
D.电流通过导体A、B所做的功的大小关系为WA<WB
14.某新能源汽车的电源由7000节电池组成,每节电池的质量为50g,给该电源充电时,主
要是将
能转化成
能.该电源的能量密度为0.26kW·h/kg,则该电源
存储的电能为
J,这些电能与
kg汽油完全燃烧释放的能量相等.(q汽油
4.5×10J/kg)
15.在夏季雨天的一次闪电中,若带电云层与地面间电压为3×10°V时发生雷击,放电电
流为5×10°A,放电时间为4×10一6s,则会释放
J的电能.若这些电能全部转
化为内能,这相当于质量为
kg的煤完全燃烧释放的能量.(q煤=3×10?J/kg)
16.有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1130mA·h.(假设手机工作
时电压不变)
(1)它充满电后储存了多少电能?
(2)如果用这个手机看视频时的电流是0.3A,那么充满电后用它看视频的时间最多是
多少秒?
(3)如果这个手机待机时的电流为250mA,那么它待机2min,电流做了多少功?消耗
的电能是多少?
《3第十五章电功和电热
第1课时电能表与电功
知识导引
1.消耗电能2.基本电流最大电流值闪烁3200次
3.千瓦时度3.6×101h4.电能电流所做的功
电压电流通电时间Ut焦耳(J)1V·A·s
课堂作业
1.D解析:电能表是用来测量电路消耗电能多少的仪表,电
流做功的过程就是消耗电能的过程,故可以直接用电能表测
量电流做功的多少:电流做了多少功,就有多少电能转化为其
他形式的能,电流做功越多,消耗的电能就越多,A、B、C正
确:由W=It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,D错误.
2.B解析:电能表的示数是165.25kW·h=5.949×108J,
A错误:“220V”表示电能表的正常工作电压为220V,B正
确;“(80)A”表示该电能表正常工作时电路允许通过的最大
电流不能超过80A,C错误;“1600imp/(kW·h)”表示电路
每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,
D错误.
3.C解析:正常工作1h消耗1kW·h电能,则该用电器的
电功率P=1kW,h=1OO0w,与家用空调的电功率最接
近,C符合题意.
4.7.2×100.25解析:0.2kW·h=0.2度=0.2×
3.6X10J=7.2×10J:1.8×102J=810
3.6×10
kW·h=
5kW·h.
5.20236.31kW·h101.2×10解析:由题图甲可知,
一月末电能表的示数为20236.31kW·h;由题图乙可知,当
前电能表的示数为20246.31kW·h,则小明家本月消耗的电
能W=20246.31kW·h-20236.31kW.h=10kW.h=
10度;本月脉冲灯闪烁的次数n=1200imp/(kW·h)×
10kW.h=1.2×104imp.
6.1.386×1065.94×1051.98×106解析:将电暖器调
到高温挡,15min内电流所做的功W=UI1t1=220V×
7A×15×60s=1.386×10J:将电暖器调到低温挡,
15min内电流所做的功W2=U12t2=220V×3A×15×
60s=5.94×10J;该电暖器在这30min内一共消耗的电能
W=W1+W3=1.386×106J+5.94×105J=1.98×106J.
7.2.41.08在电路中串联一个开关解析:由题图可知,
R与显示器串联,电流表测电路中的电流;当电流表指针指
向30mA时,Rp两端的电压Up=IRp=30×10-3A×202=
0.6V,则显示器两端的电压U乐=U一Up=3V一0.6V=
2.4V:Rp在1min内消耗的电能Wp=UpIt=0.6VX30X
10-3A×60s=1.08J:一个完整的电路由电源、用电器、开
关、导线组成,所以应在电路中串联一个开关.
80=-U-=3v-2v=1v(21,-是-
0.4A(3)W=U11t=3V×0.4A×10s=12J解析:
(1)闭合开关S,定值电阻R1和R2串联,电压表测量R1两端
的电压,则定值电阻R2两端的电压U2=U一U1=3V一
课时提优计划作业本·彩
-U-2V-
2V=1V.(2)通过定值电阻R的电流I=尽=。0
0.4A.(3)通电10s,整个电路中电流所做的功W=UI1t=
3V×0.4A10s=12J.
课后作业
9.C解析:电流在电路中做的功等于电路两端的电压、通过
电路的电流和通电时间的乘积,即W=U1,故电功的大小除
了与通过导体的电流和导体两端的电压有关外,还与通电时
间有关,C错误」
U=1.5y=1.5A,
10.C解析:小灯泡放电时的电流1.=辰=10
则该电池储存的电能W,=U1.,用同种电池给石英钟供电
时,WL=W电,即UI1.t.=UI钟t钟,解得t钟=1500X96min=
2400h=100天.C正确.
11.D解析:R1与R2的电阻丝材料相同,R的电阻丝比R2
的电阻丝长、细,所以R的电阻比R的电阻大.将R、R并
联在电路中工作一段时间,根据并联电路的电压特点可知,R
两端的电压等于R:两端的电压,B错误:R>R,根据1-是
可知,通过R的电流小于通过R2的电流,A错误:根据W=
Ut可知,R消耗的电能小于R2消耗的电能,C错误,
D正确.
12.B解析:根据W=UIt可知,甲、乙两个用电器消耗的电
能之比0验=子×号×号=子
13.D解析:导体A、B的材料相同、长度相等,导体A的横
截面积大于导体B的横截面积,根据影响导体电阻大小的因
素可知,导体A的电阻R小于导体B的电阻RB,即R<
RB,A错误;由题图可知,导体A、B串联接入电路,通过导体
A的电流等于通过导体B的电流,即I=IB,B错误;导体A
两端的电压UA=IR,导体B两端的电压UB=IBRB,由于
I=IB,RRB,所以UUB,C错误;电流通过导体A所做
的功WA=UIAt,电流通过导体B所做的功WB=UgIBlB,
由于UAUB,I=IB,tA=tB,所以WWB,D正确
14.电化学3.276×1087.28解析:给汽车电池充电
时,主要是将电能转化成化学能;电源的总质量电源=50g×
7000=0.05kg×7000=350kg,则该电源存储的电能W=
0.26kW·h/kg×m电源=0.26kW·h/kg×350kg=
91kW·h=91×3.6×106J=3.276×108J:由题意可知,这
些电能与汽油完全燃烧释放的能量相等,则W=Q=q,汽油
的质量m=2=3.276X10=7.28kg
4.5×102J/kg
15.6×10102000解析:W=UIt=3×10V×5×106A×
4×10-6s=6×1010J:若这些电能全部转化为内能,则Q做=
W=6X100J,由Q=mg可得,m=Q=,6X100】
9煤3X10J/kg
2000kg.
16.(1)W=UIt=3.7V×1130×10-3A×3600s=15051.6J
=w=,1505:6↓=13560s(3)W2=U1
(2)t=Ui=3.7V×0.3A
3.7V×250×10-3A×2×60s=111J解析:(1)手机锂电
池充满电后,储存的电能W=U7t=3.7V×1130×10-3A×
理·九年级下册(SK版)
3600s=15051.6J.(2)用手机看视频时电压不变,即U=
3.7V,电流1=0.3A,则可以看视频的时间最多为=
可-3.7V×0.3A=13560s(3)手机待机2min电流做的
W15051.6J
功W2=U12t2=3.7V×250×10-3A×2×60s=111J:电流
做了多少功,就消耗了多少电能,所以手机待机2min消耗的
电能也是111J.
第2课时电功公式的应用
知识导引
1.UIt t I2RL 2.R:R2 W+W2 Re R
W+W2
课堂作业
1.3.96×105220解析:由题意可知,电压U1=220V,电
流I1=0.5A,通电时间t1=1h=3600s,则电流做的功
W1=U1I1t1=220V×0.5A×3600s=3.96×10°J;已知
W2=W1=3.96×105J,电流I2=2A,通电时间t2=15min=
X60s三900s,根据W2=U25可得,U2=手
3.96×101=220V.
2A×900s
2.1.584×101.584×1040解析:由题意可知,t1=
10min=600s,电流做的功W=U1It1=220V×1.2A×
600s=1.584×105J,消耗的电能与电流做的功相等:烧开同
一壶水消耗的电能相等,即形=W,则张-发,即台=
U(220 V)x10 min-40 min.
U(110V)
3.1:12:32:33:21:13:2解析:已知R1:
R2=2:3,因为串联电路中电流处处相等,故I1:I2=1:1,
由U=IR可知,U1:U2=R1:R2=2:3,由W=UIt可知,
W1:W2=U1:U2=R1:R2=2:3;因为并联电路各支路两
端的电压相等,所以U':U=1:1,由1=景可知,1/:
=R:R=3:2由W-发可知w':wg’=R:R=
3:2.
4.A解析:当电流通过一个定值电阻时,电阻消耗的电能
W=IR,当通过这个电阻的电流变为原来的2倍时,在相同
时间内,这个电阻消耗的电能W=2R1=(2I)R1=4PR1=
4W,故在相同时间内,这个电阻消耗的电能变为原来的4倍.
及B解析:因为W=尾R6,w2=后(十凭,Wa=
U
U
R,WT=元,并且<R,故Wz>W两>WT>W.
B正确.
6.(1)Q级=c水m(t一to)=4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kgX
(100℃-20℃)=3.36×10J(2)w=”=
no
1609即7器w而=品kw·h=号×3.6X10J=1.35×
60 imp
10j4=6m=360s,1g-317A
解析:(1)在标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为
课时提优计划作业本·身
100℃,则水吸收的热量Q级=c水m(t一t)=4.2×
103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃20℃)=3.36×104J.
(2)指示灯闪烁60次,蒸蛋器消耗的电能W=”=
60 imp
1600imp/(kW·h)80
kw.h=80Y
3×3.6×10J=1.35×
10J,所用时间t=6min=360s,蒸蛋器工作时的电流I=
W1.35X10L≈1.7A
7-220V×360s1
课后作业
7.B解析:这块电池能提供的电能W=UIt=3.7V×
1700×10-3A×3600s=2.2644×104J≈2.3×10J,A正
确;A是电流的单位,W是功率的单位,h是时间的单位,故
“Wh”是能量的单位,“mAh”不是能量的单位,B错误;这块电
池能提供的电能大约为2.3×104J≈0.006kW·h,根据我国
目前居民用电的价格可知,将这块电池充满电需要的电费将
不会超过0.1元,C正确:中学生的重力约为500N,这块电池
是供的电能将一个中学生提升的高度约为h==
2.3×10」=46m,D正确,
500N
8C解析:由公式W-发可知,当电阻R不变,电压U不
变,通电时间:变为原来的一半时消耗的电能W,-罗,A不
符合题意;当电阻R增大一倍,电压U变为原来的一半,通电
时间:不变时,消耗的电能W。一罗,B不符合题意:当电阻R
不变,电压U变为原来的一半,通电时间1不变时,消耗的电
能W平,C符合题意:当电阻R增大一倍,电压U不变,通
时间1不变时,消耗的电能W=?,D不符合题意。
9.A解析:当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流
表的示数为通过R的电流大小,即1=0.2A,当再闭合开关
S时,R1、R并联,电流表测干路电流,因为并联电路中各支
路独立工作、互不影响,故闭合开关S时通过R1的电流不
变,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故通过
R2的电流等于电流表示数的变化量,即I=0.3A,因为并联
电路中各支路两端的电压相等,故闭合S、S后,相同时间内
电端通过R与R所做的电功之比化=品一是-
0.2A=2
0.3A3
10.D解析:由题图可知,R1与R2串联,故通过R1的电流
等于通过R2的电流,A错误:两只电压表的指针位置相同,但
与R1并联的电压表的量程为0~3V,与R2并联的电压表的
量程为0~15V,两只电压表的指针均指在刻度盘正中央,故
R1两端的电压U1=1.5V,R2两端的电压U2=7.5V,B错
误:串联电路中各处的电流相等,由R=号可知,凳-光
5V=方,C错误:由W=U1可知,当电流和通电时间相同
1.5V1
W-PRt_R_1
时0=R尺=方D正确.
理·九年级下册(SK版)