18.1 电能 电功 讲义 2026-2027学年 人教版九年级全一册物理

本讲义聚焦初中物理“电能 电功”核心知识点，系统梳理电能的产生与转化、单位及换算、电能表的作用与参数，以及电功的概念、影响因素和计算公式，构建从基础认识到定量计算的学习支架，为后续电功率学习奠定基础。 资料以自学填空强化物理观念中的能量转化认知，通过例题演练培养科学推理能力，解题方法归纳渗透控制变量法与转换法等科学探究方法，课时小测验题型全面，课中辅助教师教学引导，课后助力学生查漏补缺，提升知识应用能力。

18.1 电能 电功 ( 学 习目标 ) 1.知道电能及其单位和单位的换算。 2.知道电能表的作用、读数方法、表上几个参数的意义。 3.知道电源和用电器工作过程中的能量转化情况 4.知道电功及其计算公式。 ( 自 学 知识点梳理 ) 阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空: 知识点1. 电能 1.电能产生的过程是把其他形式的能转化为能的过程;用电器工作的过程是能转化成其他形式能的过程.例如电灯泡将电能转化成能,电动机把电能转化成能,电热器将电能转化成能. 2.电能的单位:电能的国际单位是焦耳,简称,符号是J.电能的常用单位还有,符号 是kW h. 1kW h=J. 3.电能表:电能表用来测量用电器在一段时间内.某段时间内用电的度数等于计数器前后两次读数.根据电能表盘面上的参数“ Revs/kW h”,可以计算消耗的电能或转数. 4. 把握电能表铭牌参数的意义 ① 220V:表示该电能表在的电路中使用; ② 5A:这个电能表的为5A; ③(10A):通过电能表的电流在短时间应用时允许大些,但超过10A; ④50Hz:这个电能表在50的交流电路中使用; ⑤ 720r/KW.h:电能表的铝盘转过720转时,接在电路里的用电器消耗的是1kW h ; ⑥ 3200imp/(Kw h):电能表上的指示灯闪烁3200次,接在电路里的用电器消耗的是1kW h. 知识点2. 电功 1.电流做了多少功就有多少电能发生了转化,电流做功的多少跟、和都有关系. 2.电功计算公式: ( 考点例题精 讲 ) 考点1. 求解电能 【例题1】如图所示的电路中,电源电压恒为2V,R1的阻值为10 ,R2的阻值为20 ,闭合开关S。求: (1)通过R1的电流; (2)通电50s,R2消耗的电能。 考点2. 求解电功 【例题2】 如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。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)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流; (2)R2的阻值; (3)当开关S、S1都闭合时,通电1min电流通过R1做的功。 ( 对点演 练 ) 【演练1】用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在V的电路中使用,示数是kW h。 【演练2】老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( ) A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h ( 解题方法归纳 ) 1.探究影响电流做功的因素的方法 探究方法: ①控制变量法。 ②转换法。把比较电流做功的多少,转换为小灯泡亮度的比较。 2.记忆课节知识思维导图 ( 课时减负课外小测验 ) (满分100分,答题时间45分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评) 一、选择题(本大题4小题,每小题10分,共40分) 1.给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是( ) A.W=UIt B. W=I2Rt C. t D. W=Fs 2. 下列用电器中,主要将电能转化为光能的是( ) A. 电饭煲 B. 电灯 C. 洗衣机 D. 电风扇 3. 现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( ) A. 用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能 B. 发电站把电能转化为其它形式的能 C. 电功和电能的单位都是瓦特 D. 电功和电能是同一个物理量 4.如图是小王家的电能表,下列说法正确的是( ) A.电能表的读数为56378kW•h B.这个电能表正常工作的电压为380V C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作 D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次 二、填空题(本大题3小题,7个空,每空5分,共35分) 1.如图所示的LED球泡灯,其发光效能相当于“220V,40W”的白炽灯。此LED灯正常工作时的电流为A;正常工作100h,使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能 kW h。 2. 在图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为20 。闭合开关S3)上述爬升12m的过程中,机器人消耗电能的80%用于爬升做功,则实际工作的电流多大?(结果保留到整数位) 专题18.1 电能 电功 ( 学 习目标 ) 1.知道电能及其单位和单位的换算。 2.知道电能表的作用、读数方法、表上几个参数的意义。 3.知道电源和用电器工作过程中的能量转化情况 4.知道电功及其计算公式。 ( 自 学 知识点梳理 ) 阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空: 知识点1. 电能 1.电能产生的过程是把其他形式的能转化为 电 能的过程;用电器工作的过程是 电能转化成其他形式能的过程.例如电灯泡将电能转化成 光 能,电动机把电能转化成 机械 能,电热器将电能转化成 内 能. 2.电能的单位:电能的国际单位是焦耳,简称 焦 ,符号是J.电能的常用单位还有千瓦时,符号 是kW h. 1kW h=3.6 106J. 3.电能表:电能表用来测量用电器在一段时间内消耗的电能.某段时间内用电的度数等于计数器前后两次读数 之差.根据电能表盘面上的参数“ Revs/kW h”,可以计算消耗的电能或转数. 4. 把握电能表铭牌参数的意义 ① 220V:表示该电能表在220V的电路中使用; ② 5A:这个电能表的标定电流为5A; ③(10A):通过电能表的电流在短时间应用时允许大些,但不能超过10A; ④50Hz:这个电能表在50赫兹的交流电路中使用; ⑤ 720r/KW.h:电能表的铝盘转过720转时,接在电路里的用电器消耗的电能是1kW h ; ⑥ 3200imp/(Kw h):电能表上的指示灯闪烁3200次,接在电路里的用电器消耗的电能是1kW h. 知识点2. 电功 1.电流做了多少功就有多少电能发生了转化,电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间的长短都有关系. 2.电功计算公式:W= UIt . ( 考点例题精 讲 ) 考点1. 求解电能 【例题1】如图所示的电路中,电源电压恒为2V,R1的阻值为10 ,R2的阻值为20 ,闭合开关S。求: (1)通过R1的电流; (2)通电50s,R2消耗的电能。 【答案】(1)0.2A;(2)10J 【解析】(1)由图可知,电阻R1、R2并联,通过R1的电流为 (2)R2在10s内消耗的电能为 考点2. 求解电功 【例题2】 如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。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)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流; (2)R2的阻值; (3)当开关S、S1都闭合时,通电1min电流通过R1做的功。 【答案】(1)0.3A;(2)20 ;(3)72J 【解析】(1)当开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,R1的两端电压等于电源电压,此时电路电流为I1=0.2A;当开关S、S1都闭合时,两电阻并联,电流表测的是干路电流,根据并联电路的电压特点可知,两电阻的两端电压都等于电源电压,此时通过R1的电流等于I1,根据并联电路的电流特点可得,通过R2的电流为 (2)根据欧姆定律可得,R2的阻值为 (3)当开关S、S1都闭合时,通过R1的电流等于I1,则通电1min电流通过R1做的功为 答:(1)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流为0.3A; (2)R2的阻值为20 ; (3)当开关S、S1都闭合时,通电1min电流通过R1做的功为72J。 ( 对点演 练 ) 【演练1】用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在V的电路中使用,示数是kW h。 【答案】 220 2022.6 【解析】由图可知,电能表上的“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用。 由图可知,根据电能表的读数规则,最后一位是小数,单位是kW h,所以该电能表的示数是2022.6 kW h。 【演练2】老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( ) A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h 【答案】C 【解析】充满时存储的电能 需要充的电能 充满需要时间 故ABD不符合题意;故C符合题意。故选C。 ( 解题方法归纳 ) 1.探究影响电流做功的因素的方法 探究方法: ①控制变量法。 ②转换法。把比较电流做功的多少,转换为小灯泡亮度的比较。 2.记忆课节知识思维导图 ( 课时减负课外小 测 验 ) (满分100分,答题时间45分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评) 一、选择题(本大题4小题,每小题10分,共40分) 1.给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是( ) A.W=UIt B. W=I2Rt C. t D. W=Fs 【答案】A 【解析】给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是 W=UIt=UQ 即等于电池上标有的电压U与电池的容量Q之积,而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。 2. 下列用电器中,主要将电能转化为光能的是( ) A. 电饭煲 B. 电灯 C. 洗衣机 D. 电风扇 【答案】B 【解析】A.电饭煲主要将电能转化为内能,故A不符合题意; B.电灯通电时会发光和发热,以发光为主,主要将电能转化为光能,故B符合题意; C.洗衣机主要将电能转化为机械能,故C不符合题意; D.电风扇主要将电能转化为机械能,故D不符合题意。 故选B。 3. 现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( ) A. 用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能 B. 发电站把电能转化为其它形式的能 C. 电功和电能的单位都是瓦特 D. 电功和电能是同一个物理量 【答案】A 【解析】A.根据电功的实质可知,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; B.发电站是把其它形式的能转化为电能,故B错误; C.电功和电能的单位都是焦耳,故C错误; D.电流做功的过程,是将电能转化为其它形式能的过程,所以电功不是电能,故D错误。 故选A。 4.如图是小王家的电能表,下列说法正确的是( ) A.电能表的读数为56378kW•h B.这个电能表正常工作的电压为380V C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作 D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次 【答案】D 【解析】(1)电能表显示数字中最后一位是小数,单位为kW•h; (2)表盘上“220V”表示电能表应该接在220V的电路中使用; (3)20A表示电能表正常工作时允许通过的最大电流; (4)“1600imp/(kW•h)”表示用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次。 A.电能表显示数字中最后一位是小数,单位为kW•h,则图中电能表示数为5637.8kW•h,故A错误; B.表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V,故B错误; C.20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流,故C错误; D.“1600imp/(kW•h)”表示用电器每消耗1kW•h(1度)的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,故D正确。 二、填空题(本大题3小题,7个空,每空5分,共35分) 1.如图所示的LED球泡灯,其发光效能相当于“220V,40W”的白炽灯。此LED灯正常工作时的电流为A;正常工作100h,使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能 kW h。 【答案】0.023;3.5 【解析】由图可知,LED球泡灯的功率为5W,额定电压为220V,由P=UI可知LED球泡灯正常时电流:I==≈0.023A;白炽灯功率比LED灯功率高 P=P2-P1=40W-5W=35W,正常工作10h,可节约的电能:W= P t=0.035kW 100h=3.5kW•h. 2. 在图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为20 。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.5A和0.2A,则电源电压为V,电阻R1的阻值为 。通电1min,该电路消耗的总电能为J。 【答案】 6 30 180 【解析】由电路图知道,闭合开关S,电阻R1、R2并联,电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A2的示数为0.5A,即干路中的电流为I=05A 电流表A1的示数为0.2A,即通过电阻R2的电流为 I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A 电阻R2两端的电压为 U2=I2R2=0.3A 20 =6V 因为并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以电源电压为 U=U2=6V 由欧姆定律知道,电阻R1的阻值为 由 知道,通电1min,该电路消耗的总电能 3. 如图所示:电能表示数为。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器,将该节能灯接入家庭电路,分别设计出两种测量方案: 方案一:测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n; 方案二:测量出电能表转盘转过1圈所用时间t; 比较两种方案,最可行的是。 【答案】 2022.8 方案二 【解析】(1)由图可知,电能表的示数为。 (2)方案一中,由可知,节能灯1min消耗的电能 表示每消耗的电能,电能表的转盘转3000转,则1min时间内电能表转盘转过的圈数 由此可知,因节能灯功率较小,节能灯工作1min电能表转动不到一圈,不易测量,故方案一不可行。方案二中,由可知,电能表转盘转过1圈所用时间 时间比较容易测量,故方案二可行。 三、计算题(本大题2小题,共25分) 1.(12分)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30 ,R2=10 .当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A。 (1)求电源电压; (2)当闭合开关S2、S,断开S1时,求电流表的示数; (3)当闭合开关S1、S2、S时,通电100s,求整个电路消耗的电能。 【答案】(1)电源电压为12V; (2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电流表的示数为1.2A; (3)当闭合开关S1、S2、S时,通电100s,整个电路消耗的电能为1920J。 【解析】(1)当闭合开关S1、S,断开S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过的电流, 由I=可得,电源电压: U=I1R1=0.4A 30 =12V; (2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流, 则电流表的示数: I2===1.2A; (3)当闭合开关S1、S2、S时,R1与R2并联, 因并联电路中各支路独立工作、互不影响, 所以,通过R1、R2的电流不变, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,干路电流: I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A, 通电100s整个电路消耗的电能: W=UIt=12V 1.6A 100s=1920J。 2. (13分)如图所示是一款爬绳机器人,它能沿绳子负载爬升,其主要技术参数如下表所示,电池的充电电压和工作电压一致。求:(g取10N/kg,电池容量20Ah相当于在额定电压下,用1A的放电电流工作可连续供电20h) 技术参数 载重 120kg 配绳 20m 爬绳速度 12m/min 自重 10kg 额定电压 36V 电池容量 20Ah 电池 动力锂电池 (1)动力锂电池可提供的总电能; (2)机器人满载匀速爬升的功率; (3)上述爬升12m的过程中,机器人消耗电能的80%用于爬升做功,则实际工作的电流多大?(结果保留到整数位) 【答案】(1)2.592 106J;(2)260W;(3)9A 【解析】(1)根据电能公式可知,动力锂电池可提供的总电能 W总=UIt=36V 1A 20 3600s=2.592 106J (2)机器人满载时的总重力为 G总=m总g=(120kg+10kg) 10N/kg=1300N 爬绳的速度为 v=12m/min=0.2m/s 机器人满载匀速爬升的功率 (3)爬升12m过程中克服重力所做的功为 W1=Gh=1300N 12m=15600J 根据可知,机器人消耗的电能为 由电能公式W=UIt可知,实际工作的电流 www.21cnjy.com 精品试卷 第 2 页 (共 2 页) ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $