第18.1节 电能 电功（高效培优·讲义）物理新教材人教版九年级全一册

本讲义聚焦“电能 电功”核心知识点，系统梳理电能的单位（焦耳、千瓦时）、电能表的读数与参数理解，以及电功的概念、公式W=UIt及串并联电路中的电功特点，构建从电能利用到电功计算的完整能量观念学习支架。 资料通过知识导图整合知识体系，避坑指南（如电能表读数小数位、电功公式“同一性”）培养科学思维，结合新能源汽车充电、家庭电路用电等实例深化物理观念。课中辅助教师高效授课，课后真题闯关与三阶练习帮助学生查漏补缺，提升应用能力。

第18.1节 电能 电功 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 电能 考点02 电功 03 避坑指南·解题通法 角度01 各种用电器使用时的能量转化 角度02 电能的国际单位、常用单位及换算 角度03 电能表的作用和读数 角度04 利用电能表的主要参数计算电能 角度05 电功的概念、单位及换算 角度06 电功的公式及简单应用 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.能够说出电能的单位，区分度和焦耳，会认读电能表参数。 2.理解电功的物理意义，掌握电功公式W=UIt。 3.能够辨别生活中电能与其他形式能的相互转化。 4.会用电能表计算一段时间内消耗的电能。 1.电能表读数注意最后一位是小数位。 2.电功计算时 U、I、t 必须是同一电路、同一时刻。 3.电流做功本质就是电能转化为其他形式的能。 知识导图 考点01 电能 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。 2、电能与电能的计量 电能的计量-电能表 作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能 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。 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 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：。 3、电能的输送 （1）为了合理的利用能源，发电站要建在靠近能源的地方，而用电的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，这就涉及电能的输送问题，即电能的输送。 （2）输送电能的基本要求是 可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。 （3）交流高压输电的基本环节 【深化点拨】 1．电能的利用原理：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。 3、减少电能损失的方法 （1）减小导线电阻降低输电线上电能损失 Ⅰ．减小材料的电阻率ρ．银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。 Ⅱ．减小输电线的长度L不可行，因为要保证输电距离。 Ⅲ．增加导线的横截面积，可适当增大横截面积，太粗不可能，既不经济又架设困难。 （2）减小输电线中的电流降低输电线上电能损失 Ⅰ．减少输送功率P。 Ⅱ．提高输电电压。 1．关于用电器工作时的能量转化，下列说法正确的是（     ） A．电风扇——电能转化为机械能 B．电饭锅——电能转化为机械能 C．电热水器——内能转化为电能 D．日光灯——光能转化为电能 【答案】A 【详解】A．电风扇工作消耗电能，主要获得机械能，电能转化为机械能，故A正确； B．电饭锅利用电流热效应工作，电能转化为内能，故B错误； C．电热水器利用电流热效应工作，电能转化为内能，故C错误； D．日光灯工作消耗电能，获得光能，电能转化为光能，故D错误。 故选A。 2．小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电______，若以当地电价0.5元／度计算，小明家4月份应缴纳电费______元。 【答案】 240 120 【详解】4月末的电能表示数为6262.3 kW·h，3月末的电能表示数为6022.3 kW·h，小明家4月份用电 电价为0.5元/度，因此小明家4月份应缴纳电费 考点02 电功 1、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 2、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。 3、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。 4、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。 【深化点拨】 1．应用公式（W=UIt）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。 2．串、并联电路中电功的特点的解题思路点拨 （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。 1．下列关于电功的说法，错误的是（　　） A．家用电器消耗电能的过程，就是将电能转化为其他形式的能的过程 B．家用电器消耗的电能越多，电流做的功越多 C．电流越大，电流做的功就越多 D．电功的单位与电能的单位相同 【答案】C 【详解】A．家用电器消耗电能的过程，本质是电能转化为其他形式的能的过程，这是电流做功的物理意义，故A正确，不符合题意； B．电流做功的过程就是消耗电能的过程，用电器消耗的电能越多，说明电流做的功越多，故B正确，不符合题意； C．根据电功的计算公式可知，电功由电压、电流、通电时间三个因素共同决定，若电压或时间极小，即使电流大，电功也可能很小，故C错误，符合题意； D．电功和电能的国际单位都是焦耳，常用单位还有千瓦时，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．将一个定值电阻单独接入电源电压恒定的电路中，通过R的电流，若给R通电，则电流对R做的功为______________J，电源电压为______________V。 【答案】 400/ 40 【详解】电流对R做的功为 根据题意可知，定值电阻的两端电压等于电源电压，根据欧姆定律可得，电源电压为 3．如图所示的电路，电源电压保持不变。电阻，，电路中的电流。求： (1)电路的总电阻； (2)电源电压； (3)通电20s，整个电路中电流做的功。 【详解】（1）电路的总电阻为 （2）电源电压为 （3）通电20s，整个电路中电流做的功为 电能 电功的综合应用及解题步骤 1.电能表读数与计算：电能表（俗称电表）是测量消耗电能多少的仪表，读数和参数理解是必考点。 （1）读数规则：电能表计数器显示的数字中，最后一位是小数位（通常有红色方框或颜色不同），单位是千瓦时（kW·h，即“度”）。 计算用电量：一段时间内消耗的电能 = 月末读数-月初读数。 重要参数含义： （2）220V：表示该电能表应该在220V的电路中使用。 10（20）A ：10A是标定电流（基本电流），20A是额定最大电流。计算最大功率时通常用20A，即 Pmax=UImax=220V×20A=4400W。 3000r/（kW⋅h）：表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1kW⋅h的电能，电能表的转盘转过3000转。 避坑点：利用转数n计算消耗电能W时，公式为W=nN（N为表盘参数）。算出的单位是kW⋅h，如果题目要求焦耳（J），记得换算：1kW⋅h=3.6×106J。 2.电功的本质与公式：电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。 （1）基本公式： W=UIt。 W：电功（焦耳 J） U：电压（伏特 V） I：电流（安培 A） t：时间（秒 s） （2）推导公式（仅适用于纯电阻电路，如电烙铁、电饭锅）： W=I2Rt（串联电路常用，因为I相等） （并联电路常用，因为U相等） （3）避坑点：使用 W=UIt时，物理量必须对应同一段电路、同一时刻。最关键的是时间t的单位必须是秒（s），算出来的W才是焦耳（J）。如果t用小时（h），P用千瓦（kW），算出来的是千瓦时（kW·h）。 3.串并联电路做功特点：在比较两个电阻做功大小（或产生热量）时，根据连接方式选择公式可以事半功倍。 （1）串联电路（电流 I 处处相等）：选用公式： W=I2Rt。 结论：在串联电路中，电功（耗电）与电阻成正比。电阻越大，分压越多，做的功越多。（例如：串联的灯泡，电阻大的更亮）。 （2）并联电路（电压U处处相等）：选用公式：。 结论：在并联电路中，电功（耗电）与电阻成反比。电阻越小，电流越大，做的功越多。（例如：家庭电路中的电器，功率大的电阻反而小）。 4.电功与电热辨析：必须“分清”纯电阻与非纯电阻 （1）纯电阻电路（如白炽灯、电炉子）：电能全部转化为内能（热能）。 关系： W=Q（电功 = 电热）。所有公式通用。 （2）非纯电阻电路（如电动机、充电中的电池）：电能主要转化为机械能或化学能，只有一小部分转化为内能（发热）。 关系： W>Q（总电功 > 发热损耗）。 计算总功只能用 W=UIt 。 计算发热只能用 Q=I2Rt。 解题技巧：看到“电动机”三个字，千万别直接用，那是错误的！必须先算总功 W=UIt，再算热量 Q=I2Rt ，两者之差才是输出的机械能。 角度01 各种用电器使用时的能量转化 1．关于电流做功过程中的能量转化，下列说法错误的是（　　） A．灯工作时，主要将电能转化为内能 B．电梯运行时，主要将电能转化为机械能 C．电热水壶烧水时，主要将电能转化为内能 D．电镀物品时，主要将电能转化为化学能 【答案】A 【详解】A．LED灯是一种固态半导体元器件，其核心发光原理是将电能直接转化为光能。在工作时，绝大部分电能都转化为了光能，只有极少部分转化为内能，故A错误，符合题意； B．电梯运行依靠电动机驱动，消耗电能获得动能和势能，主要是将电能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．电热水壶烧水是通过内部的电阻加热元件工作，电流做功使水温升高，主要是将电能转化为内能，故C正确，不符合题意； D．电镀物品是利用电解原理在金属表面镀上一层其他金属或合金的过程，这一过程消耗电能并生成新的化学物质，主要是将电能转化为化学能，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成LED护眼灯，教室里各盏护眼灯的连接方式是____________联。LED灯发光效率高，把电能主要转化为____________能。 【答案】 并 光 【详解】因教室里各护眼灯工作时互不影响，符合并联电路的特点，故连接方式为并联；因LED护眼灯用途为照明、发光效率高，故消耗的电能主要转化为光能。 角度02 电能的国际单位、常用单位及换算 3．小明家一只挂壁式空调连续正常工作15min，可使他家的电能表脉冲指示灯闪烁800次，则他家安装电能表铭牌上电能表常数最接近于（    ） A．3200imp/（kW·h） B．2000imp/（kW·h） C．1200imp/（kW·h） D．600imp/（kW·h） 【答案】A 【详解】一般壁挂式空调功率约为，工作时间 空调消耗的电能 已知电能表脉冲指示灯闪烁次，设电能表常数为，单位为，则 故选A。 4．家庭电路中，某电炉单独工作5min，标有“1600imp/（kW·h）”的电能表指示灯闪烁160次，该电炉消耗电能_____kW·h，合______J。若电炉的电热丝烧断后截去一段，重新接好连入家庭电路，相同时间电流做的功______（选填“变多”、“变少”或“不变”）。 【答案】 0.1 3.6×105 变多 【详解】[1]电能表参数表示每消耗电能，指示灯闪烁次。由此计算电炉消耗的电能 [2]根据电能单位换算关系，可得 [3]电热丝截去一段后，长度变短，电阻变小；家庭电路电压恒定，根据电功公式 可知，在相同时间内，电阻减小，电流做的功变多。 5．随着科技的进步，新能源汽车技术得到了很好的发展。已知一辆新能源汽车的充电电压为500V，充电电流为240A，那么充电0.5h消耗的电能为多少焦耳？合多少千瓦时？ 【详解】根据电功率公式，代入数据，，则 根据电能公式，则 由，可得 角度03 电能表的作用和读数 6．如图所示分别是某同学家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知（     ） A．该同学家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．该同学家上个月消耗的电能为101.1J C．电能表上指示灯闪烁640次，表示消耗电能0.4 D．这个电能表可以接在10V的电路中使用 【答案】C 【详解】A．电能表参数“10(40)A”中40A为额定最大电流，因此干路电流不得超过40A，故A不符合题意； B．电能表表盘上的单位是“kW·h”，由图可知，上个月消耗电能，故B不符合题意； C．消耗电能，故C符合题意； D．电能表参数“220V”表示该电能表应接在额定电压为220V，应接在220V电路中使用，故D不符合题意。 故选C。 7．小明同学家的电能表在2025年3月底的示数为5087.5kW·h，2025年4月底的电能表如图所示。电费标准为0.6元/（kW·h），则小明同学家2025年4月应缴的电费为___________元。 【答案】180 【详解】由图可知小明家四月底电表示数，则小明家四月份消耗的电能 则应缴费 角度04 利用电能表的主要参数计算电能 8．某电能表的表盘如图所示。关于该电能表，下列说法正确的是（　　） A．若断开其他用电器，只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min，发现电能表转盘转过10r则该电饭煲消耗电能 B．电能表转盘转动越快说明用电器消耗电能越快 C．“600r/（kW•h）”表示电能表上的转盘转过1r消耗的电能是600kW•h D．该电能表的示数是12150kW•h 【答案】B 【详解】A．转盘转10转时，电饭煲消耗电能 故A错误； B．电能表转盘转动的快慢反映单位时间消耗电能的多少，转动越快说明用电器电功率越大，即消耗电能越快，故B正确； C．“”表示每消耗电能，转盘转过600转，故C错误； D．电能表读数的最后一位是小数位，单位为kW⋅h，该电能表的示数是1215.0kW⋅h，故D错误。 故选B。 9．9月初李芳家中的电能表的示数为。10月初电能表如图甲所示，本月她家共使用了__________度电。如果每度电的电费为0.6元，李芳家10月份的电费为__________元。如图乙所示是规格为“220 V，5 W”的LED灯，这只LED灯单独正常发光5小时，能使电能表表盘转_________转。 【答案】 80 48 75 【详解】本月她家共用电为 应交电费为 LED灯单独正常发光5小时消耗的电能为 由图可知，电能表每转3000r消耗电能，则此时表盘转的圈数为 10．小明使用厨房中的电热水壶将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，他把家中其它用电器都与电源断开，仅让该电热水壶给水加热。该热水壶加热前、后电能表示数如图所示。已知水的比热容为，求： (1)水吸收的热量； (2)该热水壶的热效率。 【详解】（1）由题可得，水吸收热量 （2）由图可知，消耗的电能 该热水壶的热效率 角度05 电功的概念、单位及换算 11．在国际单位制中，电功的单位是（     ） A．伏特（V） B．安培（A） C．焦耳（J） D．欧姆（Ω） 【答案】C 【详解】A．伏特（V）是电压的国际单位，故A不符合题意； B．安培（A）是电流的国际单位，故B不符合题意； C．焦耳（J）是功、能量、电功的国际单位，故C符合题意； D．欧姆（Ω）是电阻的国际单位，故D不符合题意。 故选C。 12．物理学中有很多单位和定律都是用物理学家的名字命名的。如：电功的单位是用________的名字命名的；揭示了电流、电压和电阻之间关系的是________定律。 【答案】 焦耳 欧姆 【详解】[1]电功的单位以物理学家焦耳命名，因此电功的单位是焦耳（J）。 [2]欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三者的关系：。 13．有一块手机电池，标有3.7 V，容量为5000 mA•h，它充满电后存储了多少电能？ 【答案】 【详解】由电能公式，可得电池充满电后储存电能 角度06 电功的公式及简单应用 14．如图所示是电阻R和灯泡L的U-I图像，下列说法中正确的是（     ） A．电阻R和灯泡L都可以用来探究电流与电压的关系 B．当电阻R两端电压为0V时，其电阻为0Ω C．R和L串联在电路中。当电路电流为0.4A时，电源电压为2V D．当R和L并联在1V电压下，1min内R消耗的电能为12J 【答案】D 【详解】A．探究电流与电压的关系时，需要控制电阻阻值不变。由图可知，灯泡的图像是曲线，说明的电阻随电压/温度变化，阻值不恒定，因此不能用来探究电流与电压的关系，故A错误； B．电阻是导体本身的性质，和两端电压、通过的电流无关。两端电压为时，电阻不为，故B错误； C．和串联，电流处处相等，当电流为时，由图得：，，电源总电压，故C错误； D．和并联，电压相等，当电压为时，由图得，通过的电流，，消耗的电能 故D正确。 故选D。 15．如图所示，正在充电的充电宝上面标明“电压为3.7 V，容量为20000 mA·h”，此时充电宝相当于电路中的___________（选填“电源”“用电器”或“开关”），它充满电后存储的电能为___________J。 【答案】 用电器 【详解】因充电宝充电时消耗电能，故相当于电路中的用电器。充电宝充满电后存储的电能为 16．如图所示的电路中，电源电压，电阻。闭合开关S，电流表的示数为0.3A，则的阻值为________，电流表A的示数为________A，整个电路工作10s消耗的电能是________J。 【答案】 20 1.5 90 【详解】电路中​与​并联，电流表测的电流。电流表测干路总电流；并联电路中各支路电压等于电源电压，因此 根据欧姆定律可得 ​的电流 干路电流 即电流表A的示数为1.5A； 整个电路工作10s消耗的电能 17．如图所示电路中，。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.5A。求： (1)电源电压； (2)R2的阻值； (3)当开关S、S1都闭合时，整个电路通电5min电流所做的功。 【详解】（1）当开关S闭合、S1断开时，电路中只有R1工作，电源电压 （2）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路各支路独立工作，故通过R1的电流仍为，通过R2的电流 由并联电路电压的规律可知R2两端的电压 R2的阻值 （3）当开关S、S1都闭合时，电路为R1与R2并联，电流表测干路电流，干路电流，整个电路通电5min电流所做的功 18．如图所示，定值电阻、串联，，，闭合开关S，电压表示数为3V，求： (1)电路中的电流是多少； (2)定值电阻在1min内消耗的电能是多少。 【详解】（1）由电路图可知，与串联，电压表测量两端的电压。已知，两端电压；根据串联电路电流特点：串联电路中电流处处相等，电路电流等于通过的电流，由欧姆定律得电路中的电流 （2）工作时间 两端电压 消耗的电能 【例1】（2026·四川广元·中考真题）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻，灯泡L标有“6 V  3 W”字样（不考虑灯丝电阻变化），灯泡与的电阻之比为。闭合S，断开、时，灯泡正常发光，求： (1)灯泡的电阻； (2)电源电压； (3)开关均闭合时，整个电路工作1 min消耗的电能。 【详解】（1）灯泡电阻 （2）闭合，断开、时，灯泡与串联，此时灯泡正常发光，电路电流等于灯泡额定电流 由题意，因此 根据串联电路电阻规律，总电阻 根据欧姆定律，可得电源电压 （3） 所有开关均闭合时，灯泡被短路，与并联，电源电压，工作时间 并联电路中各支路电压等于电源电压，由可知，电阻R1消耗的电能 电阻R2消耗的电能 电路总消耗电能为各支路电能之和 【深化点拨】 （1）考查用电器额定参数的理解，能结合额定电压、额定功率求出灯泡灯丝电阻，明确不考虑温度影响时灯丝电阻恒定不变。 （2）考查多开关动态电路识别，能根据开关通断判断串联、并联电路结构，区分不同开关状态下的用电器连接方式。 （3）考查串联电路规律，灯泡正常发光意味着电路电流等于灯泡额定电流，可结合串联电流、电压特点求解电源电压。 （4）考查电功计算，开关全部闭合时识别短路情况，再利用并联电路特点，结合电功公式求解电路消耗的电能。 【变式1-1】（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 【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。 【变式1-2】（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/ 【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 【变式1-3】（2025·甘肃兰州·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2) 电压表的示数U2； (3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。 【详解】（1）两个电阻是串联的，电压表测量的是定值电阻R2两端的电压U2；电路中的总电阻为 电阻R2的阻值 （2）电压表的示数为 （3）电流在100s内通过电阻R2所做的功为 ⚡基础速刷 1．张华家电能表的表盘上标有“”的字样，当接入一个用电器正常工作时，内电能表的转盘转了30转，则该电器消耗的电能是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】该电器消耗的电能是 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．自然界中的能量种类有很多，它们之间可以相互转化。下列有关能量的转化正确的是（     ） A．电热水壶工作时将电能转化为内能 B．发电机工作时将电能转化为机械能 C．蓄电池充电时将化学能转化为电能 D．电动机工作时将机械能转化为电能 【答案】A 【详解】A．电热水壶工作时，电热丝主要将电能转化为内能，故A正确； B．发电机工作时将机械能转化为电能，故B错误； C．蓄电池充电时将电能转化为化学能，故C错误； D．电动机将电能转化为机械能，故D错误。 故选A。 3．如图所示，一充电宝上有两个接口，可同时给两部手机充电。甲手机的电池标明电压为4V，容量为（可以在4500mA电流下工作1h）。下列说法正确的是（　　） A．用充电宝给手机电池充电时，手机电池相当于电源 B．充电宝给手机充电时，能量的总量减少 C．充电时，两部手机是串联关系 D．甲手机充满电后储存的电能为 【答案】D 【详解】A．充电宝给手机充电时，手机电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，相当于用电器，充电宝才是电源，故A错误； B．根据能量守恒定律，能量的总量保持不变，充电过程只是能量发生转化，总能量不会减少，故B错误； C．两个接口同时充电时，两部手机工作互不影响（一部断开不影响另一部充电），因此两部手机是并联关系，故C错误； D．由可得，甲手机充满电储存电能，故D正确。 故选D。 4．教室的照明灯和风扇可以单独工作也可以同时工作，照明灯与风扇是________（选填“串联”或“并联”）的。电风扇工作时，能量的转换主要将电能转换为________。 【答案】 并联 机械能 【详解】由于教室的照明灯和风扇可单独工作，因此二者为并联连接； 电风扇工作时，其内部电动机消耗电能，带动扇叶转动获得机械能，因此能量转换主要是将电能转换为机械能。 5．“天上掉馅饼，外卖飞着来”时代已经来临，如图是某公司的外卖无人机。无人机水平匀速运动过程中对“外卖”_________（选填“做功”或“不做功”）；无人机_________（选填“飞行”或“充电”）时，蓄电池将电能转化为化学能。 【答案】 不做功 充电 【详解】无人机水平匀速运动时，对外卖的拉力是竖直向上的，外卖沿水平方向运动，在拉力的方向（竖直方向）没有移动距离，因此无人机对外卖不做功。 无人机充电时，蓄电池将电能转化为化学能储存起来；飞行时蓄电池是将化学能转化为电能，最终转化为机械能。 6．2026年春晚，多款机器人凭借尖端科技亮相，彰显了我国在人工智能与机器人领域的非凡实力，诠释了人机共融、共创未来的美好愿景。其中一款机器人（如图所示）的身高为132cm，质量m为35kg，双脚与地面的接触面积S为0.04m2，电池容量为9000mA·h，额定电压为50V，g取10N/kg。求： (1)机器人的重力； (2)机器人双脚静止站立在舞台上时，对舞台的压强p； (3)电池充满电后能储存的电能W。 【详解】（1）机器人的重力 （2）机器人双脚静止站立对舞台的压强 （3）电池充满电后能储存的电能 🚀能力跃升 7．以下有关物理量的估测最接近实际的是（   ） A．人正常走路时的步幅约为1m B．一本物理书所受地球的重力约为25N C．中学生双脚站立在水平地面上的压强约为12000Pa D．家庭中普通液晶电视播放完一部电影消耗的电能约为20kW·h 【答案】C 【详解】A．正常人正常步行的步幅约为，1m远大于实际步幅，故A不符合题意； B．一本物理书质量约为200g（0.2kg），重力 远小于25N，故B不符合题意； C．中学生体重约为500N，双脚站立时与地面的总接触面积约为，根据压强公式，计算得压强约为，12000Pa符合实际，故C符合题意； D．普通液晶电视功率约为100W（0.1kW），一部电影时长约2h，消耗电能 远小于20kW·h，故D不符合题意。 故选C。 8．在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，小兴和小红分别用定值电阻A和B进行实验，并将记录的实验数据在同一坐标纸上做出了如图所示的图像。下列判断中正确的是（　　） A．通过导体A的电流与其两端的电压成反比 B．导体A的电阻大于导体B的电阻 C．当导体B两端的电压为1V时，通过导体B的电流10秒做功1J D．将A、B两导体并联后接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.2A 【答案】C 【详解】A．由图像知，A和B的电流与电压的关系图线都是过原点的倾斜直线，说明通过A和B的电流与其两端的电压成正比，两个都是定值电阻，故A错误； B．由图像知，当电压相同时，通过A的电流比B的大，据欧姆定律知，A的电阻比B的小，故B错误； C．由图像知，B两端的电压为1V时，通过B的电流为0.1A，电流10秒做功 故C正确； D．当A、B并联在电压为2V的电源上时，据图像知，通过A和B的电流分别为0.4A和0.2A，据并联电路的电流特点知，干路的电流为0.6A，故D错误。 故选C。 9．如图所示，电源电压不变，电阻。闭合开关S，两电流表的示数分别为和，则（    ） A．电源电压为 B．通电，该电路消耗的总电能为 C．电阻的阻值为 D．流过电阻的电流为 【答案】B 【详解】AD．由图可知，与并联，电流表测干路总电流，电流表测支路的电流。根据并联电路电流规律，干路电流大于支路电流，因此干路总电流，通过的电流。则流过的电流 因此电源电压，故AD不符合题意； B．通电时间时，该电路消耗的总电能为，故B符合题意； C．由欧姆定律可知，，故C不符合题意。 故选B。 10．电动汽车在行驶过程中主要将电能转化为________能。一辆电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶了5km，其平均能耗为0.22kW·h/km，则这一行程中电动汽车消耗的电能为________kW·h。不同能源的单位能耗的碳排放量不同，其中电能的排放系数为1.00kg/kW·h（即每消耗1kW·h的电能相当于排放1.00kg的）。在上述行程中，汽车消耗的电能相当于排放了________kg的。 【答案】 机械 1.1 1.1 【详解】电动汽车行驶过程中，消耗了电能，获得机械能，将电能转化为机械能。 已知平均能耗为0.22kW·h/km，行驶路程为5km消耗的电能为 已知每消耗1kW·h电能排放1.00kg的 CO2 ，排放的质量为 11．如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为_______Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3=_______Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为_____A。通电2min电阻R2消耗的电能为________J。 【答案】 15 15 1 432 【详解】[1]仅闭合​时： 与​串联，串联总电阻 [2]仅闭合时： ​与​串联，电压表测​两端电压，则两端电压 电路电流 因此 [3]​均闭合时： 被短路，与并联，电源电压，电流表测干路电流。 各支路电流 干路电流 [4]通电时间 消耗的电能 12．如图所示，电源电压，电阻，开关S闭合后电流表的示数为0.1A，求： (1)R1两端的电压； (2)R2的电阻值； (3)通电10s时电路消耗的电能。 【详解】（1）如图所示，电阻R1和R2串联，电流表测电路中的电流，由可得，R1两端的电压为 （2）根据串联电路电压规律，R2两端的电压为 串联电路电流处处相等，由可得，R2的阻值为 （3）通电10s电路消耗的总电能为 13．小张用图甲所示的电路探究电压一定时，电流与电阻的关系，他在实验室准备了如下器材：电压不变的电源，规格为“50Ω  1A”的滑动变阻器，图乙所示的旋盘式电阻箱，已调零的电压表和电流表，开关和导线，他连好探究电路进行实验，多次收集实验数据，绘出了图丙所示的平滑曲线。 (1)当电路中的电流为0.6A时，求电压表的示数； (2)滑动变阻器接入的电阻值为5Ω时，电流表示数刚好为0.3A，求电源电压； (3)依据题中条件，电阻箱可接入的电阻值最大时，持续通电1min，求电阻箱消耗的电能。 【详解】（1）由丙图可知，任意取点可得电阻箱两端电压 实验中该电压保持不变，因此电流为时，电压表示数仍为。 （2）电阻箱与滑动变阻器串联，电流处处相等，当电流、时，滑动变阻器两端电压 电源电压 （3）当滑动变阻器接入最大阻值时，电阻箱可接入阻值最大，此时滑动变阻器两端电压 电路电流 通电时间 电阻箱消耗的电能 🌟思维挑战 14．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 【答案】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。 15．如图1所示电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移至灯泡正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．图像中b曲线表示电流表和电压表V1的关系图像 B．电源电压为11 V C．灯泡正常发光100 s消耗的电能为540 J D．滑动变阻器的滑片从最右端向左移动过程中，灯泡的电阻逐渐变小 【答案】B 【详解】图1中灯泡L与滑动变阻器串联，V1测L电压、V2测变阻器电压、A测电路电流。滑片左移时变阻器电阻减小，电流I增大，L两端电压随I增大而增大（对应曲线a），变阻器两端电压 随I增大而减小（对应曲线b）。 A．由以上分析可知曲线 表示电流表和电压表V2的关系图，故A错误； B．串联电路总电压等于各分电压之和，由图知当时，、，则电源电压，故B正确； C．由图可知，灯泡正常发光时电流为，此时滑动变阻器两端电压为3V，故灯泡电压 消耗电能，故C错误； D．滑动变阻器的滑片从最右端向左移动过程中，电路电流逐渐增大，由图知电流增大时灯泡电压增大得更快，根据 可知灯泡电阻逐渐增大，故D错误。 故选B。 16．2026年抚顺中考体育加试仰卧起坐项目采用智能电子计数器，图（a）为其简化原理图。当身体挡住射向R1的红外线时，R1阻值会变大，计数器计数一次，信号处理系统记录AB间电压。电源电压6V，R2为定值电阻，某同学连续匀速仰卧起坐时，AB间电压随时间变化的图像如图（b）所示。R1不受红外线照射时的阻值是受照射时的________倍。若，该同学仰卧起坐1min，R1消耗的电能为________。 【答案】 10 210 【详解】[1]根据题意可知，两电阻串联，当身体挡住射向R1的红外线即R1不受照射时，R1阻值会变大，根据分压规律可知，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，即AB间电压变小，由图可知，不照射时AB间电压即R2两端的电压为1V，则R1两端的电压为 根据串联分压规律可得，，解得； 当R1受红外线照射时，R2两端的电压为4V，R1两端的电压为 根据串联分压规律可得，，解得，故R1不受红外线照射时的阻值是受照射时的倍。 [2]由图（b）可知，每1.5s完成1次仰卧起坐，在1min内完成仰卧起坐的次数为 在1min内不受照射的总时间为 受照射的总时间为 ，当R1不受照射时，电路中的电流为，此时R1消耗的电能为 当R1受照射时，电路中的电流为，此时R1消耗的电能为 故该同学仰卧起坐1min，R1消耗的电能为 17．在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1 m输电线的电阻为。现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测。当电压表的示数为1.5 V时，电流表的示数为30 mA，则100 s该导线上损失电能为__________J，短路位置离甲地__________km。 【答案】 4.5 2.5 【分析】短路位置到甲地之间有两根输电线（往返），因此短路位置离甲地的距离是总导线长度的一半。 【详解】[1]100s导线上损失的电能 [2]甲地到短路处输电线的总电阻 已知每1m输电线电阻为0.01Ω，因此总导线长度 短路位置到甲地之间有两根输电线（往返），因此短路位置离甲地的距离 18．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω，1A”，电流表的测量范围为“0～3A”，电压表的测量范围为“0～15V”，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.6A。求： (1)R1两端的电压； (2)通电10秒钟，电流通过R1所做的功W1； (3)若用定值电阻R0替换R1，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于另一位置时，观察到电流表示数为0.5A，电压表示数为5V，接着向某一方向移动滑片，在保证电路正常工作的情况下，发现电压表示数最大变化量为3V。求R0的阻值以及电源电压。 【详解】（1）两端的电压 （2）电流通过所做的功 （3）用定值电阻替换，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于另一位置时，观察到电流表示数为0.5A，电压表示数为5V，此时滑动变阻器的阻值为 此时滑片P在中点位置，电源电压为 向某一方向移动滑片P，在保证电路正常工作的情况下，发现电压表示数最大变化量是3V。 假设一：滑片P向右移动到最右端，的阻值达到最大值，根据串联电路分压规律可知，电压表的示数达到最大，即电压表示数为8V，此时电路中的电流为 联立方程①②解得：电源电压，的阻值，更改电路前，滑动变阻器的滑片P位置位于某位置时，电流表示数为0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 大于滑动变阻器的最大阻值，所以滑动变阻器向右移动的假设不符合题意； 假设二：滑片P向左移动使电路的总电阻减小，电路中的电流增大，当电流最大为1A时，的阻值达到最小，根据串联电路分压规律可知，电压表的示数达到最小，即电压表的示数为2V，此时电路中的电流为，电源电压为 联立①③解得电源电压，的阻值，更改电路前，滑动变阻器的滑片P位置位于某位置时，电流表示数为0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 小于滑动变阻器的最大阻值，所以滑动变阻器向右移动的假设符合题意，因此电源电压，的阻值。 19．如图甲为某调光灯内部的简化电路。电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电压为12V，滑动变阻器R上标有“30Ω　2A”的字样。闭合开关S，滑片P从最右端向左滑动的过程中，小灯泡的关系图像如图乙。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)电源电压U； (3)滑片P在最右端时，滑动变阻器在10s内消耗的电能。 【详解】（1）小灯泡L正常发光时的电压为12V，乙图为小灯泡的I-U关系图像，当时， 根据欧姆定律，可得小灯泡正常发光时的电阻 （2）由甲图可知，小灯泡与滑动变阻器R串联，滑片P从最右端向左滑动的过程中，小灯泡两端电压逐渐变大，结合图乙，当小灯泡两端电压为3V，电流为0.5A时，此时滑片P位于最右端，阻值最大为30Ω，则有电源电压 （3）滑片P在最右端时，阻值最大为30Ω，此时电路电流为0.5A时，根据电功计算公式，可得滑动变阻器在10s内消耗的电能 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18.1节 电能 电功 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 电能 考点02 电功 03 避坑指南·解题通法 角度01 各种用电器使用时的能量转化 角度02 电能的国际单位、常用单位及换算 角度03 电能表的作用和读数 角度04 利用电能表的主要参数计算电能 角度05 电功的概念、单位及换算 角度06 电功的公式及简单应用 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.能够说出电能的单位，区分度和焦耳，会认读电能表参数。 2.理解电功的物理意义，掌握电功公式W=UIt。 3.能够辨别生活中电能与其他形式能的相互转化。 4.会用电能表计算一段时间内消耗的电能。 1.电能表读数注意最后一位是小数位。 2.电功计算时 U、I、t 必须是同一电路、同一时刻。 3.电流做功本质就是电能转化为其他形式的能。 知识导图 考点01 电能 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 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： ，简称 ，符号 。 （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 ，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。 2、电能与电能的计量 电能的计量-电能表 作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能 读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的 ，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。 电能表上所标参数的物理意义： （1）220V：表示该电能表应该在 的电路中使用； （2）10（20）A：表示电能表的标定电流为 ，额定最大电流为 ，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 ； （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 转 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：。 3、电能的输送 （1）为了合理的利用能源，发电站要建在靠近能源的地方，而用电的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，这就涉及电能的输送问题，即电能的输送。 （2）输送电能的基本要求是 可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。 （3）交流高压输电的基本环节 【深化点拨】 1．电能的利用原理：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。 3、减少电能损失的方法 （1）减小导线电阻降低输电线上电能损失 Ⅰ．减小材料的电阻率ρ．银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。 Ⅱ．减小输电线的长度L不可行，因为要保证输电距离。 Ⅲ．增加导线的横截面积，可适当增大横截面积，太粗不可能，既不经济又架设困难。 （2）减小输电线中的电流降低输电线上电能损失 Ⅰ．减少输送功率P。 Ⅱ．提高输电电压。 1．关于用电器工作时的能量转化，下列说法正确的是（     ） A．电风扇——电能转化为机械能 B．电饭锅——电能转化为机械能 C．电热水器——内能转化为电能 D．日光灯——光能转化为电能 2．小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电______，若以当地电价0.5元／度计算，小明家4月份应缴纳电费______元。 考点02 电功 1、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 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 2、影响电功大小的因素：电流做功的多少跟 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。 3、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 ；I表示通过该电路的电流，单位是 ；t表示通电时间，单位是 ；W表示电流在该段电路上所做的功，单位是 。 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。 4、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。 【深化点拨】 1．应用公式（W=UIt）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。 2．串、并联电路中电功的特点的解题思路点拨 （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。 1．下列关于电功的说法，错误的是（　　） A．家用电器消耗电能的过程，就是将电能转化为其他形式的能的过程 B．家用电器消耗的电能越多，电流做的功越多 C．电流越大，电流做的功就越多 D．电功的单位与电能的单位相同 2．将一个定值电阻单独接入电源电压恒定的电路中，通过R的电流，若给R通电，则电流对R做的功为______________J，电源电压为______________V。 3．如图所示的电路，电源电压保持不变。电阻，，电路中的电流。求： (1)电路的总电阻； (2)电源电压； (3)通电20s，整个电路中电流做的功。 电能 电功的综合应用及解题步骤 1.电能表读数与计算：电能表（俗称电表）是测量消耗电能多少的仪表，读数和参数理解是必考点。 （1）读数规则：电能表计数器显示的数字中，最后一位是小数位（通常有红色方框或颜色不同），单位是千瓦时（kW·h，即“度”）。 计算用电量：一段时间内消耗的电能 = 月末读数-月初读数。 重要参数含义： （2）220V：表示该电能表应该在220V的电路中使用。 10（20）A ：10A是标定电流（基本电流），20A是额定最大电流。计算最大功率时通常用20A，即 Pmax=UImax=220V×20A=4400W。 3000r/（kW⋅h）：表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1kW⋅h的电能，电能表的转盘转过3000转。 避坑点：利用转数n计算消耗电能W时，公式为W=nN（N为表盘参数）。算出的单位是kW⋅h，如果题目要求焦耳（J），记得换算：1kW⋅h=3.6×106J。 2.电功的本质与公式：电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。 （1）基本公式： W=UIt。 W：电功（焦耳 J） U：电压（伏特 V） I：电流（安培 A） t：时间（秒 s） （2）推导公式（仅适用于纯电阻电路，如电烙铁、电饭锅）： W=I2Rt（串联电路常用，因为I相等） （并联电路常用，因为U相等） （3）避坑点：使用 W=UIt时，物理量必须对应同一段电路、同一时刻。最关键的是时间t的单位必须是秒（s），算出来的W才是焦耳（J）。如果t用小时（h），P用千瓦（kW），算出来的是千瓦时（kW·h）。 3.串并联电路做功特点：在比较两个电阻做功大小（或产生热量）时，根据连接方式选择公式可以事半功倍。 （1）串联电路（电流 I 处处相等）：选用公式： W=I2Rt。 结论：在串联电路中，电功（耗电）与电阻成正比。电阻越大，分压越多，做的功越多。（例如：串联的灯泡，电阻大的更亮）。 （2）并联电路（电压U处处相等）：选用公式：。 结论：在并联电路中，电功（耗电）与电阻成反比。电阻越小，电流越大，做的功越多。（例如：家庭电路中的电器，功率大的电阻反而小）。 4.电功与电热辨析：必须“分清”纯电阻与非纯电阻 （1）纯电阻电路（如白炽灯、电炉子）：电能全部转化为内能（热能）。 关系： W=Q（电功 = 电热）。所有公式通用。 （2）非纯电阻电路（如电动机、充电中的电池）：电能主要转化为机械能或化学能，只有一小部分转化为内能（发热）。 关系： W>Q（总电功 > 发热损耗）。 计算总功只能用 W=UIt 。 计算发热只能用 Q=I2Rt。 解题技巧：看到“电动机”三个字，千万别直接用，那是错误的！必须先算总功 W=UIt，再算热量 Q=I2Rt ，两者之差才是输出的机械能。 角度01 各种用电器使用时的能量转化 1．关于电流做功过程中的能量转化，下列说法错误的是（　　） A．灯工作时，主要将电能转化为内能 B．电梯运行时，主要将电能转化为机械能 C．电热水壶烧水时，主要将电能转化为内能 D．电镀物品时，主要将电能转化为化学能 2．为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成LED护眼灯，教室里各盏护眼灯的连接方式是____________联。LED灯发光效率高，把电能主要转化为____________能。 角度02 电能的国际单位、常用单位及换算 3．小明家一只挂壁式空调连续正常工作15min，可使他家的电能表脉冲指示灯闪烁800次，则他家安装电能表铭牌上电能表常数最接近于（    ） A．3200imp/（kW·h） B．2000imp/（kW·h） C．1200imp/（kW·h） D．600imp/（kW·h） 4．家庭电路中，某电炉单独工作5min，标有“1600imp/（kW·h）”的电能表指示灯闪烁160次，该电炉消耗电能_____kW·h，合______J。若电炉的电热丝烧断后截去一段，重新接好连入家庭电路，相同时间电流做的功______（选填“变多”、“变少”或“不变”）。 5．随着科技的进步，新能源汽车技术得到了很好的发展。已知一辆新能源汽车的充电电压为500V，充电电流为240A，那么充电0.5h消耗的电能为多少焦耳？合多少千瓦时？ 角度03 电能表的作用和读数 6．如图所示分别是某同学家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知（     ） A．该同学家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．该同学家上个月消耗的电能为101.1J C．电能表上指示灯闪烁640次，表示消耗电能0.4 D．这个电能表可以接在10V的电路中使用 7．小明同学家的电能表在2025年3月底的示数为5087.5kW·h，2025年4月底的电能表如图所示。电费标准为0.6元/（kW·h），则小明同学家2025年4月应缴的电费为___________元。 角度04 利用电能表的主要参数计算电能 8．某电能表的表盘如图所示。关于该电能表，下列说法正确的是（　　） A．若断开其他用电器，只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min，发现电能表转盘转过10r则该电饭煲消耗电能 B．电能表转盘转动越快说明用电器消耗电能越快 C．“600r/（kW•h）”表示电能表上的转盘转过1r消耗的电能是600kW•h D．该电能表的示数是12150kW•h 9．9月初李芳家中的电能表的示数为。10月初电能表如图甲所示，本月她家共使用了__________度电。如果每度电的电费为0.6元，李芳家10月份的电费为__________元。如图乙所示是规格为“220 V，5 W”的LED灯，这只LED灯单独正常发光5小时，能使电能表表盘转_________转。 10．小明使用厨房中的电热水壶将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，他把家中其它用电器都与电源断开，仅让该电热水壶给水加热。该热水壶加热前、后电能表示数如图所示。已知水的比热容为，求： (1)水吸收的热量； (2)该热水壶的热效率。 角度05 电功的概念、单位及换算 11．在国际单位制中，电功的单位是（     ） A．伏特（V） B．安培（A） C．焦耳（J） D．欧姆（Ω） 12．物理学中有很多单位和定律都是用物理学家的名字命名的。如：电功的单位是用________的名字命名的；揭示了电流、电压和电阻之间关系的是________定律。 13．有一块手机电池，标有3.7 V，容量为5000 mA•h，它充满电后存储了多少电能？ 角度06 电功的公式及简单应用 14．如图所示是电阻R和灯泡L的U-I图像，下列说法中正确的是（     ） A．电阻R和灯泡L都可以用来探究电流与电压的关系 B．当电阻R两端电压为0V时，其电阻为0Ω C．R和L串联在电路中。当电路电流为0.4A时，电源电压为2V D．当R和L并联在1V电压下，1min内R消耗的电能为12J 15．如图所示，正在充电的充电宝上面标明“电压为3.7 V，容量为20000 mA·h”，此时充电宝相当于电路中的___________（选填“电源”“用电器”或“开关”），它充满电后存储的电能为___________J。 16．如图所示的电路中，电源电压，电阻。闭合开关S，电流表的示数为0.3A，则的阻值为________，电流表A的示数为________A，整个电路工作10s消耗的电能是________J。 17．如图所示电路中，。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.5A。求： (1)电源电压； (2)R2的阻值； (3)当开关S、S1都闭合时，整个电路通电5min电流所做的功。 18．如图所示，定值电阻、串联，，，闭合开关S，电压表示数为3V，求： (1)电路中的电流是多少； (2)定值电阻在1min内消耗的电能是多少。 【例1】（2026·四川广元·中考真题）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻，灯泡L标有“6 V  3 W”字样（不考虑灯丝电阻变化），灯泡与的电阻之比为。闭合S，断开、时，灯泡正常发光，求： (1)灯泡的电阻； (2)电源电压； (3)开关均闭合时，整个电路工作1 min消耗的电能。 【深化点拨】 （1）考查用电器额定参数的理解，能结合额定电压、额定功率求出灯泡灯丝电阻，明确不考虑温度影响时灯丝电阻恒定不变。 （2）考查多开关动态电路识别，能根据开关通断判断串联、并联电路结构，区分不同开关状态下的用电器连接方式。 （3）考查串联电路规律，灯泡正常发光意味着电路电流等于灯泡额定电流，可结合串联电流、电压特点求解电源电压。 （4）考查电功计算，开关全部闭合时识别短路情况，再利用并联电路特点，结合电功公式求解电路消耗的电能。 【变式1-1】（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 【变式1-2】（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。 【变式1-3】（2025·甘肃兰州·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2) 电压表的示数U2； (3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。 ⚡基础速刷 1．张华家电能表的表盘上标有“”的字样，当接入一个用电器正常工作时，内电能表的转盘转了30转，则该电器消耗的电能是（    ） A． B． C． D． 2．自然界中的能量种类有很多，它们之间可以相互转化。下列有关能量的转化正确的是（     ） A．电热水壶工作时将电能转化为内能 B．发电机工作时将电能转化为机械能 C．蓄电池充电时将化学能转化为电能 D．电动机工作时将机械能转化为电能 3．如图所示，一充电宝上有两个接口，可同时给两部手机充电。甲手机的电池标明电压为4V，容量为（可以在4500mA电流下工作1h）。下列说法正确的是（　　） A．用充电宝给手机电池充电时，手机电池相当于电源 B．充电宝给手机充电时，能量的总量减少 C．充电时，两部手机是串联关系 D．甲手机充满电后储存的电能为 4．教室的照明灯和风扇可以单独工作也可以同时工作，照明灯与风扇是________（选填“串联”或“并联”）的。电风扇工作时，能量的转换主要将电能转换为________。 5．“天上掉馅饼，外卖飞着来”时代已经来临，如图是某公司的外卖无人机。无人机水平匀速运动过程中对“外卖”_________（选填“做功”或“不做功”）；无人机_________（选填“飞行”或“充电”）时，蓄电池将电能转化为化学能。 6．2026年春晚，多款机器人凭借尖端科技亮相，彰显了我国在人工智能与机器人领域的非凡实力，诠释了人机共融、共创未来的美好愿景。其中一款机器人（如图所示）的身高为132cm，质量m为35kg，双脚与地面的接触面积S为0.04m2，电池容量为9000mA·h，额定电压为50V，g取10N/kg。求： (1)机器人的重力； (2)机器人双脚静止站立在舞台上时，对舞台的压强p； (3)电池充满电后能储存的电能W。 🚀能力跃升 7．以下有关物理量的估测最接近实际的是（   ） A．人正常走路时的步幅约为1m B．一本物理书所受地球的重力约为25N C．中学生双脚站立在水平地面上的压强约为12000Pa D．家庭中普通液晶电视播放完一部电影消耗的电能约为20kW·h 8．在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，小兴和小红分别用定值电阻A和B进行实验，并将记录的实验数据在同一坐标纸上做出了如图所示的图像。下列判断中正确的是（　　） A．通过导体A的电流与其两端的电压成反比 B．导体A的电阻大于导体B的电阻 C．当导体B两端的电压为1V时，通过导体B的电流10秒做功1J D．将A、B两导体并联后接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.2A 9．如图所示，电源电压不变，电阻。闭合开关S，两电流表的示数分别为和，则（    ） A．电源电压为 B．通电，该电路消耗的总电能为 C．电阻的阻值为 D．流过电阻的电流为 10．电动汽车在行驶过程中主要将电能转化为________能。一辆电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶了5km，其平均能耗为0.22kW·h/km，则这一行程中电动汽车消耗的电能为________kW·h。不同能源的单位能耗的碳排放量不同，其中电能的排放系数为1.00kg/kW·h（即每消耗1kW·h的电能相当于排放1.00kg的）。在上述行程中，汽车消耗的电能相当于排放了________kg的。 11．如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为_______Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3=_______Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为_____A。通电2min电阻R2消耗的电能为________J。 12．如图所示，电源电压，电阻，开关S闭合后电流表的示数为0.1A，求： (1)R1两端的电压； (2)R2的电阻值； (3)通电10s时电路消耗的电能。 13．小张用图甲所示的电路探究电压一定时，电流与电阻的关系，他在实验室准备了如下器材：电压不变的电源，规格为“50Ω  1A”的滑动变阻器，图乙所示的旋盘式电阻箱，已调零的电压表和电流表，开关和导线，他连好探究电路进行实验，多次收集实验数据，绘出了图丙所示的平滑曲线。 (1)当电路中的电流为0.6A时，求电压表的示数； (2)滑动变阻器接入的电阻值为5Ω时，电流表示数刚好为0.3A，求电源电压； (3)依据题中条件，电阻箱可接入的电阻值最大时，持续通电1min，求电阻箱消耗的电能。 🌟思维挑战 14．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 15．如图1所示电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移至灯泡正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．图像中b曲线表示电流表和电压表V1的关系图像 B．电源电压为11 V C．灯泡正常发光100 s消耗的电能为540 J D．滑动变阻器的滑片从最右端向左移动过程中，灯泡的电阻逐渐变小 16．2026年抚顺中考体育加试仰卧起坐项目采用智能电子计数器，图（a）为其简化原理图。当身体挡住射向R1的红外线时，R1阻值会变大，计数器计数一次，信号处理系统记录AB间电压。电源电压6V，R2为定值电阻，某同学连续匀速仰卧起坐时，AB间电压随时间变化的图像如图（b）所示。R1不受红外线照射时的阻值是受照射时的________倍。若，该同学仰卧起坐1min，R1消耗的电能为________。 17．在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1 m输电线的电阻为。现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测。当电压表的示数为1.5 V时，电流表的示数为30 mA，则100 s该导线上损失电能为__________J，短路位置离甲地__________km。 18．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω，1A”，电流表的测量范围为“0～3A”，电压表的测量范围为“0～15V”，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.6A。求： (1)R1两端的电压； (2)通电10秒钟，电流通过R1所做的功W1； (3)若用定值电阻R0替换R1，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于另一位置时，观察到电流表示数为0.5A，电压表示数为5V，接着向某一方向移动滑片，在保证电路正常工作的情况下，发现电压表示数最大变化量为3V。求R0的阻值以及电源电压。 19．如图甲为某调光灯内部的简化电路。电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电压为12V，滑动变阻器R上标有“30Ω　2A”的字样。闭合开关S，滑片P从最右端向左滑动的过程中，小灯泡的关系图像如图乙。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)电源电压U； (3)滑片P在最右端时，滑动变阻器在10s内消耗的电能。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $