18.1 电能 电功 课堂练习 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

18.1电能电功 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．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 2．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，电能主要转化为内能 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内能 3．在国际单位制中，用“伏特（V）”作单位的物理量是（　　） A．电压 B．速度 C．电阻 D．电功 4．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℃ 5．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻与滑动变阻器串联 B．若定值电阻断路，移动滑片P，电压表V和电流表A2、A1示数均不变 C．若电路无故障，向右移动滑片P，定值电阻在相同时间里消耗的电能不变 D．若电路无故障，向左移动滑片P，电压表V与电流表A1的示数之比变大 6．下列家用电器中，可将电能转化为机械能的是（　　） A．电视机 B．电风扇 C．电饭锅 D．电热水器 7．题图是节约用电的宣传图，下列说法正确的是（　　） A．“节约用电”是指节约电流 B．“节约用电”是指节约电压 C．“节约用电”是指节约电阻 D．“节约用电”是指节约电能 8．小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电流的仪器 B．这段时间内他家消耗的电能为 C．这个电能表的测量值是以“J”为单位 D．电能表的转盘转过1800圈，这段时间他家的用电器共消耗电能 9．课后服务时间，老师和物理兴趣小组同学用一个热敏电阻与其他电学元件组成电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，原理如图甲所示。其中，电源电压为恒定不变，定值电阻，是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关后，下列说法正确的是（   ） A．环境温度升高，电压表的示数变小 B．环境温度为，电压表示数为 C．当电压表的示数为时，环境温度为 D．当环境温度为时，定值电阻在内消耗的电能为 10．一个电熨斗的功率是800W，它正常工作30秒消耗的电能是多少焦耳？（　　） A．24000J B．800J C．240J D．8000J 二、填空题 11．小红家中一周前、后电能表示数如图所示，当地每度电的费用是0.6元，那么这一周来他家消耗了________的电能，这一周的电费是________元。 12．一种新型插座能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压、所耗电费等信息。现将装有1.5kg初温为10℃的水的电热水壶插在该插座上，屏幕上的信息如图甲所示。当水烧开（温度为100℃）时，插座屏幕上的信息如图乙所示，这一过程中水吸热______J。若电费单价为0.5元/，该家庭电路中电能表上标有“”字样，则这段时间内，电热水壶消耗的电能能让电能表指示灯闪烁______次。﹝﹞ 13．如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝），上面标有，12000mAh的字样，用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的______。该充电宝充满电后储存的电能为______。 14．小明家电能表3月底的示数为，4月底的示数为。若电费按每千瓦时0.5元计算，则小明家4月份应交电费______元。 15．为确保航空运输安全，根据最新规定，自2025年6月28日起，允许携带登机的充电宝须符合以下要求：具备清晰的“3C认证”标识，且额定能量（即电能）不超过160W·h。小梦妈妈出差前，准备携带一个认证合格的充电宝，其铭牌如图所示。临行前她为充电宝充电，此过程中充电宝将电能转化为_________能储存起来。根据铭牌参数计算，该充电宝充满电的额定能量为_________W·h，她_________（选填“能”或“不能”）携带该充电宝上飞机。 电池名称：锂离子电池 额定电压：3.7V 电池容量：20000mA·h 三、实验题 16．随着智能手机的普及，人们越来越关注智能手机的使用感受，如性能、屏幕亮度、续航等。现在主流的手机屏幕采用OLED屏幕取代之前的LCD屏幕，小明想知道这两种屏幕哪个更省电，请你帮小明设计实验完成探究。 实验器材：相同尺寸且最大亮度相同的OLED屏幕和LCD屏幕、秒表、两台相同的手机。 (1)实验步骤:____________________________________________________。 (2)实验现象及结论：______________________________________________。 四、综合题 17．随着时代的发展和社会的进步，汽车已经逐步进入普通百姓的家庭。在跨学科实践课上，某小组同学开展了有关“汽车”的调研活动，请完成下面的问题： (1)如图甲所示，是某燃油汽车的汽油机一个工作循环的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是图________、汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的________特点。 (2)车辆在转弯前，司机会拨动转向横杆（转向横杆相当于一只开关），同侧前、后两个转向灯会同时闪亮，同时熄灭，若其中一只灯损坏了，另一只灯仍会闪亮。且不能出现拨动转向横杆，左、右转向灯同时闪亮的情况。如图所示，设计比较合理的电路图是（　　） A． B． C． D． (3)某品牌电动汽车，当其以90km/h的速度匀速行驶100km时，电动机的输出功率恒为15kW，消耗的电能为7.5×10⁷J，则该电动机的效率为________。 (4)有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，同学们查阅了相关资料后，自制了如图丙所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图丁所示的模拟电路进行探究。将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大，这说明a、b间接入电路的电阻在变________。设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗（车窗清洗时需要电动机工作）。若要解决此问题，可在图丁电路中加装一个开关，此开关应与检测网________（选填“串联”或“并联”）。 18．阅读短文，回答问题： 在2025年春晚的舞台上，一组跳舞机器人以其精准的舞步和协调的动作吸引了观众的目光。 每个机器人总质量为20kg，机器人在舞台上移动时，可以通过轮子匀速直线运动，也可以通过关节的电机实现复杂的舞蹈动作。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，如图甲所示为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，为定值电阻，为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。 如表为机器人的部分参数，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。 电池的质量 10kg 减速器的减速比 电池比能量 150W·h/kg 驱动电机的输入总功率 500W 移动速度 0.1~1m/s 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% (1)电池所能输出的总电能为________J。如果机器人在跳舞过程中突然跳起，离地高度为0.1m后落地，则这一过程中重力对机器人所做的功为________J。（） (2)关于机器人，下列说法正确的是________； A．观众看到跳舞机器人身穿红色小花袄，是因为舞蹈服吸收红色光 B．为提高机器人的稳定性，机器人的重心应尽可能偏上 C．为确保跳舞机器人接住抛出的手绢，机器人指尖采用防滑纹理涂层，这是用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦 D．机器人内部的图甲电路中，电磁铁的下端为N极 (3)机器人在跳舞过程中，完成一个舞蹈动作需要10s，则驱动电机在这段时间内消耗的电能是________J；若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s，此过程中机器人受到的阻力为________N。 (4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙所示，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，两端电压都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图中________（ab/bc）段。已知无磁场时阻值为200Ω，的阻值为400Ω，线圈电阻忽略不计，当U为24V时，处在磁场中的电功率为0.32W，则两端的电压是________V。 (5)如图丙所示为机器人测速系统的部分装置简化图，磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图丁所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有________个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为________r/min。 19．电动汽车是我国重点发展的项目，具有驱动效率高、驾驶感受好、可以降低城市排放等优点。如图是某款国产电动汽车，其主要参数如表所示，其中电池的能量密度是指单位质量电池中储存的电能。（g取10N/kg） 空车质量 1800kg 每个轮胎与地面接触面积 50cm2 电池质量 300kg 电池的能量密度 0.2kW·h/kg (1)利用充电桩为电动汽车的电池充电时，电动汽车的电池相当于___________（选填“电源”或“用电器”）；充电桩有较好的防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现___________（选填“短路”或“断路”）现象； (2)该电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强是多少________； (3)电动汽车的续航里程是指电动汽车在电池充满电的情况下，能够连续行驶的最大距离，是电动汽车重要的经济性指标。通常电池消耗电能不得超过存储的最大电能的80%，若该电动汽车行驶过程中所受牵引力恒为600N，电动机的效率为80%，则该车的续航里程是多少km________； (4)实际上，电动汽车在满电状态下，也达不到预期续航公里数。请你提出一条提升续航的策略：___________。 学科网（北京）股份有限公司 《18.1电能电功》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A A C B D D D A 1．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。 2．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）将电能转化为内能。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，还有一部分转化为内能，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内能，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．A 【详解】A．电压的单位是伏特（V），故A符合题意； B．速度的国际单位是米每秒（），常用单位是千米每小时（），故B不符合题意； C．电阻的单位是欧姆（），故C不符合题意； D．电功的国际单位是焦耳（），常用单位是千瓦时（），故D不符合题意。 故选A。 4．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。 5．C 【详解】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量滑动变阻器的电流，电压表测量电源电压，故A错误； B．若定值电阻断路，移动滑片P，滑动变阻器的电阻变化，则通过滑动变阻器的电流也会发生变化，所以电流表A2、A1示数会改变，电源电压不变，所以电压表示数不变，故B错误； C．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过定值电阻的电流不变，电源电压不变，所以定值电阻在相同时间里消耗的电能不变，故C正确； D．电流表A1测量干路电流，电压表测量电源电压，所以电压表V与电流表A1的示数之比为电路中的总电阻，向左移动滑片P，滑动变阻器连入电路的阻值变小，所以电路中的总阻值变小，所以电压表V与电流表A1的示数之比变小，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．电视机工作时，主要将电能转化为光能让屏幕显示图像、声能让喇叭发出声音，同时因电流热效应会产生少量内能，故A不符合题意； B．电风扇的核心部件是电动机，电动机工作时，电能驱动扇叶转动，将电能主要转化为机械能，同时因线圈电阻产生少量内能，故B符合题意； CD．电饭锅和电热水器利用电流的热效应工作，将电能主要转化为内能，故CD不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】生活中计量电费时，计算的是电能表的读数，即电能，因此“节约用电”是指节约电能，故D正确，ABC错误。 故选D。 8．D 【详解】A．电能表是用来测量用户在一段时间内消耗电能的仪表，故A错误； B．电能表最后一位是小数，这段时间内他家消耗的电能，故B错误； C．由电能表参数可知，此电能表测量值是以kW⋅h为单位的，故C错误； D．电能表的转盘转过1800圈，这段时间他家的用电器共消耗电能为，故D正确。 故选D。 9．D 【分析】先分析电路的连接情况，根据串联电路的电压特点可知电压表的示数的变化情况；根据串联电路的特点和欧姆定律可知电路中的电流和电压表的示数，热敏电阻的阻值，从图乙可知环境温度；根据得出定值电阻R0在10s内消耗的电能。 【详解】A．由图甲可知，闭合开关，两电阻串联，电压表测量R0两端的电压； 从图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据串联分压特点可知，R1两端的电压变小，电源电压不变，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数变大，故A错误； BC．当环境温度为40℃时，从图乙可知，R1的阻值为20Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻 根据欧姆定律可知，电路中的电流 电压表的示数 故BC错误； D．当环境温度为50℃时，从图乙可知，此时热敏电阻的阻值为10Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻 根据欧姆定律可知电路中的电流 定值电阻R0在10s内消耗的电能，故D正确。 故选D。 10．A 【详解】已知电熨斗的功率为，工作时间为，则消耗的电能为 故A正确，BCD错误。 故选A。 11． 41.8 25.08 【详解】[1]小红家这一周消耗的电能为本周一中午和上周一中午两次电能表的示数之差，由图可知，小红家这一周消耗的电能 [2]这一周小红家需付电费 12． 960 【详解】[1]水吸收的热量 [2]由图甲、乙可知，电热水壶所消耗电能的电费为0.15元，因为电费单价为0.5元/，所以电热水壶消耗的电能；电能表上标有“”，表示每消耗的电能，指示灯闪烁3200次，所以消耗的电能时，指示灯闪烁的次数为。 13． 用电器 【详解】[1]在电路中，电源是提供电能的装置，用电器是消耗电能的装置。用移动电源为手机充电时，手机消耗电能，故手机相当于电路中的用电器。 [2]充电宝充满电后储存的电能 14．60 【详解】电能表的读数最后一位是小数位。3月底示数为2158.2kW·h，4月底示数为2278.2kW·h。4月份用电量为 已知电费每千瓦时0.5元，4月份应交电费为 15． 化学 74 能 【详解】[1]充电宝在充电过程中，相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来。 [2]该充电宝铭牌参数中额定电压为3.7V，电池容量为20000mA·h，即20A·h，充满电的额定能量为 [3]航空规定要求充电宝额定能量不超过160W·h。该充电宝的额定能量为74W·h，小于160W·h，符合携带标准，故她能携带该充电宝上飞机。 16．(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）分别将OLED屏幕和LCD屏幕安装在两台手机上，将两台手机充满电并把屏幕亮度均调至最大亮度，同时开始播放同一个视频，用秒表计时，记录两台手机从满电到关机的时间分别为t1、t2 。 （2）若t1<t2，则LCD屏幕比OLED屏幕更省电；若t1>t2，则OLED屏幕比LCD屏幕更省电；若t1=t2，则两种屏幕耗电量相同。耗电量与屏幕工作时长有关，在相同初始电量、相同负载（播放视频等操作）下，屏幕持续工作时间越长，说明其单位时间耗电量越少，越省电。 17．(1) C 比热容较大 (2)C (3)80% (4) 小 并联 【详解】（1）[1]汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，做功冲程的特点是火花塞点火，活塞向下运动。图C中火花塞点火，活塞向下运动，所以将内能转化为机械能的冲程是图C。 [2]汽车发动机常用循环流动的水来散热，主要是利用了水的比热容较大的特点，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多。 （2）车辆转弯时，同侧前、后两个转向灯同时闪亮、同时熄灭，且其中一只灯损坏，另一只灯仍会闪亮，说明同侧的两个转向灯是并联的；不能出现拨动转向横杆，左、右转向灯同时闪亮的情况，说明左、右转向灯由不同的开关控制。选项C中，开关S可分别控制左、右转向灯，且同侧转向灯并联，符合要求。 故选C。 （3）动汽车以90km/h的速度匀速行驶100km所用时间 输出的机械能 电动机的效率 （4）[1]根据欧姆定律，电源电压不变，电流表的示数越大，说明电路中的电阻越小，所以金属网浸入雨水中的深度越深，a、b间接入电路的电阻在变小。 [2]要解决无雨时电动机不能转动，无法实现车窗清洗的问题，可在图丁电路中加装一个开关，此开关应与检测网并联。这样，无雨时，闭合该开关，电路接通，电动机可以工作。 18．(1) 20 (2)C (3) 5000 300 (4) bc 8 (5) 100 10 【详解】（1）电池比能量为，质量10kg，电池所能输出的总电能为 下落过程中重力对机器人所做的功为 （2）A．红色衣服反射红色光，并非吸收，故A错误； B．提高稳定性应降低重心，而非偏上，故B错误； C．防滑纹理涂层通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故C正确； D．由图甲，电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据安培定则，电磁铁下端为S极，故D错误。 故选C。 （3）[1]输入功率，时间，电机消耗电能为 [2]最大速度，机械效率，机械功率 匀速运动时，故 （4）[1]由图可知，两电阻串联，由串联分压原理可知，为维持两端的电压稳定，磁敏电阻两端电压也应随输入电压U的变化而发生变化，且阻值的变化量应较大，所以应选择bc段。 [2]根据串联电路的特点和欧姆定律可知，当U为24V时，电路中的电流 此时处在磁场中的电功率为，则 解得或 由于磁敏电阻正常工作时电阻变化大，故此时，此时电路中的电流为 由可得，两端的电压为 （5）[1]由图丁可知周期，则1s内对准传感器的齿间隙个数为 [2]由丙图知驱动电机的齿轮间隙共有20个，则驱动电机的转速为，以分钟为单位，其转速为 减速比，故减速后转速为 19．(1) 用电器 短路 (2)9×108Pa (3)230.4km (4)见解析 【详解】（1）[1]利用充电桩为电动汽车的电池充电时，电池把电能转化为化学能储存起来，电池相当于用电器。 [2]生活用水是导体，充电桩有较好的防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现短路现象。 （2）电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压力等于重力，即 受力面积 电动汽车对地面的压强 （3）电池中储存的电能 消耗电能 输出机械能 该车的续航里程 （4）电池储存的电能一定，由可知，要提升续航，可以减小阻力，则可以通过减轻汽车的质量，提高电池的能量密度，从而增大续航。 学科网（北京）股份有限公司 $