18.1 电能 电功同步讲义-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

本讲义聚焦初中物理“电能 电功”核心知识点，系统梳理电能的来源与利用、单位换算，电能表的读数、参数及计算，电功的实质、测量、计算公式（W=UIt）及变形应用等内容，形成从基础概念到实际应用的完整学习支架。 该资料题型分类清晰，每个题型配套“解题知识”与典例、变式题，通过干手器、电热水壶等生活实例构建能量观念，电能表参数计算培养科学推理能力，伏安法测量电功设计渗透科学探究。课中辅助教师系统授课，课后助力学生通过变式练习与过关验收查漏补缺。

18.1 电能 电功 内 容 导 航 题型1 电能的来源与利用 题型2 电能的单位及换算 题型3 电能表的读数 题型4 电能表的参数 题型5 电能表的计算 题型6 电能与电功的关系 题型7 电功的实质 题型8 电功的测量 题型9 电功与电能的计算 题型10 电功计算公式W＝UIt的应用 题型11 电功公式的变形应用 题型12 电能的估算 考 点 演 练 题型1 电能的来源与利用 解｜题｜知｜识 （1）电能是由其他形式的能量转化来的。 水力发电（机械能→电能）、火力发电（化学能→内能→电能）、风力发电（太阳能→机械能→电能）、核电（核能→内能→电能、磁流体发电（磁能→电能）、太阳能发电（太阳能，即热辐射，可以算作“内能”→电能）、潮汐能发电（引力能“势能，含概于机械能→电能）、温差发电（内能→电能） （2）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。 【典例1】小明洗完手直接使用干手器吹出的热风把手吹干，下列说法正确的是（　　） A．干手器吹出的风可以使水的蒸发加快 B．小明感到手有些热，是因为水蒸发时放出热量 C．蒸发可以在液体的内部和表面同时发生 D．干手器工作时不需要消耗电能 【变式1】如图所示，导体A、B是由同种材料制成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（　　） A．电流通过A、B所做的功是WA＞WB B．电流通过A、B所做的功是WA＜WB C．电流通过A、B所做的功是WA＝WB D．无法比较电流通过A、B时做功的大小 【变式2】两个电阻并联在同一电源上，通过的电流强度之比为4：3，若改成串联连接，在相同时间内，电流通过两个电阻所做的功之比是（　　） A．3：4 B．4：3 C．16：9 D．9：16 【变式3】规格都是“220V，120W”的一台电冰箱、一台电脑和一只电烙铁，分别正常工作相同时间，消耗的电能（　　） A．电冰箱最多 B．电脑最多 C．电烙铁最多 D．一样多 题型2 电能的单位及换算 解｜题｜知｜识 电能的单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW•h）；1度＝1千瓦时＝1kW•h＝3.6×106J。 【典例1】在物理学发展的漫长历程中，许许多多的前辈作出了卓越的贡献。人们为了纪念他们，把他们的名字命名为物理量的单位，以下对应正确的是（　　） A．电功——瓦特 B．电阻——焦耳 C．电压——伏特 D．电热——安培 【变式1】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，电能的单位是 　　 （填写中文名称），欧姆是 　　 （填写物理量名称）的单位。 题型3 电能表的读数 解｜题｜知｜识 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】如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法正确的是（　　） A．此表是测量电功率的仪器 B．此时电表的读数为586.6J C．“10（20）A”中的“20A”是指这个电能表中通过的电流是20A D．“720r/kW•h”是指电路中每消耗1千瓦时电能，转盘转过720转 【变式1】将一台标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2h后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的专用仪表 B．该电能表的示数为35312kW•h C．这段时间内，电能表转盘转过了1200转 D．若电价为0.6元/度，这段时间电视机使用的电费为0.12元 【变式2】王华家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．他家在这段时间内消耗的电能为90.3kW•h C．只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作1h，转盘转3600圈 D．这个电能表的测量值是以“J”为单位 【变式3】图甲中电能表的示数为 　　 kW•h，图乙中温度计的示数为 　　 ℃。 题型4 电能表的参数 解｜题｜知｜识 参数的理解： 220V：表示电能表应该在220V的电路中使用； 10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A； 50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用； 600revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈． 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．街上的路灯是同时亮，同时灭，它们是串联在一起的 B．丝绸跟玻璃棒摩擦，有电子从丝绸转移到玻璃棒上，玻璃棒带正电荷 C．电能表是测量用电器消耗电功率多少的仪表 D．金属中电流的方向与自由电子定向移动方向相反 【变式1】小明的新家买了250W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一个，1000W的电热水壶一个，40W的照明灯8盏，请为小明家选择一种合适的电能表（　　） A．220V，5A B．220V，15A C．220V，20A D．220V，30A 【变式2】如图所示，某同学将两个不同的金属片插入水果中，制成了一个水果电池，并用电压表测该水果电池的电压。其正极是 　 　 （填“金属A”或“金属B”）。如图所示电能表，其中10（20）A中的20A代表：　 　 ，600Revs/kW•h代表：　 　 。 【变式3】小华周日在家仅使用厨房中的电热水壶，将质量为0.5kg的水从20℃加热到50℃，水吸收的热量为 　 J。同时观察到这段时间内标有1200imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁24次，则电热水壶在这段时间消耗的电能为 　　 kW•h，该热水壶的加热效率为 　　 。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 题型5 电能表的计算 解｜题｜知｜识 （1）表盘上标有Nr/（kW•h）字样，转盘转n圈，耗电。 （2）最大功率＝电能表使用的电压×最大电流 （3）电能W＝Pt 【典例1】假期小郡一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为，过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是（　　） A．这段时间冰箱消耗的电能是70 kW•h B．截至目前，电能表消耗的电能是5647.8kW•h C．冰箱每天平均工作的时间为5 h D．其他家电和冰箱一同正常工作后，电能表的指示灯闪烁速度不变 【变式1】如图所示是小丽家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘的信息可知，下列选项中正确的是（　　） A．小丽家家庭电路中的最大功率不得超过2200W B．小丽家上个月消耗的电能为1011kW•h C．电能表上指示灯闪烁320次，表示电能表消耗电能0.2kW•h D．电能表上指示灯闪烁得越快，说明电路中用电器总电功率越大 【变式2】分别用甲、乙两个电热水壶装相同质量、初温均为20℃的水后接在家庭电路中，并用同一个电能表测量它们消耗的电能。把壶内的水加热到90℃（不考虑此过程的物态变化），两壶所用的时间和电能表表盘转的圈数如表所示。甲、乙热水壶中水吸收的热量分别是Q1、Q2，消耗的电能分别是W1、W2，以下说法正确的是（　　） 热水壶 水加热到90℃所需要的时间t/s 电能表表盘转动的圈数n 甲 300 35 乙 350 38 A．Q1＝Q2W1＜W2 B．Q1＜Q2W1＜W2 C．Q1＝Q2W1＞W2 D．Q1〈Q2W1〉W2 【变式3】小芳家有一只标有“220V，1200W”字样的电热水壶。使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，只让电热水壶正常工作10分钟。下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪器 B．电热水壶消耗的电能7.2×105J C．10分钟后电能表的读数为12347kW•h D．电能表指示灯闪烁了500次 题型6 电能与电功的关系 解｜题｜知｜识 消耗电能的多少就是电流做功的过程，也就是电能转化为其他形式的能的过程。消耗了多少电能，就有多少电能发生了转化，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。 【典例1】关于电能和电功，下列说法正确的是（　　） A．家用电器每消耗1度电，产生的热量就是3.6×106 J B．用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 C．电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程 D．通过导体的电流越大，电流做的功就越多 【变式1】关于电功，下列说法中正确的是（　　） A．电功是表示电流做功快慢的物理量 B．电流越大，电流做的功就越多 C．电功是表示电流做功多少的物理量 D．电流做功越多，消耗的电能不一定越多 题型7 电功的实质 解｜题｜知｜识 （1）实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程． （2）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现． 【典例1】图甲是教室里安装的护眼灯，图乙是某同学用小灯泡制作的调光台灯。下列说法正确的是（　　） A．若其中一盏护眼灯烧坏，其它护眼灯均不亮 B．护眼灯使用LED灯珠，其发光部分主要由超导材料制成 C．调光台灯工作时将电能仅转化为光能 D．调光台灯的亮度能连续调节是因为小灯泡与电位器串联 【变式1】如图是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时，内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．LED灯两端的实际电压低于白炽灯 B．相同时间LED灯产生的内能多于白炽灯 C．相同时间LED灯消耗的电能少于白炽灯 D．LED灯电能转化为光能的效率高于白炽灯 【变式2】某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A．电饭煲 B．白炽灯 C．电热水器 D．电风扇 【变式3】2024年4月，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站，开展了“闭环水生生态系统实验”项目研究，把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里，用“金鱼藻”给鱼提供氧气，鱼呼吸产生的二氧化碳和LED灯的光照为“金鱼藻”进行光合作用提供条件，下列有关说法正确的是（　　） A．航天员到达空间站后，质量减小 B．出舱活动时，航天员的惯性消失 C．LED灯制作材料为半导体 D．LED灯发光过程光能转化为电能 题型8 电功的测量 解｜题｜知｜识 （1）伏安法测量电功： 伏安法是一种常用的电功测量方法，通过使用‌电压表和电流表分别测量电器两端的电压和通过的电流，然后利用公式P＝UI计算电功率。这种方法适用于直接测量用电器的电功率。‌ （2）伏阻法和安阻法测量电功： 如果只有电压表或电流表，可以使用伏阻法或安阻法进行测量。伏阻法需要使用一个已知阻值的电阻与待测电器串联，通过测量电阻两端的电压和电流计算电功率。安阻法则需要使用一个已知阻值的电阻与待测电器并联，通过测量电阻中的电流计算电功率． 【典例1】关于电学知识，下列说法正确的是（　　） A．毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带负电 B．陶瓷、玻璃、人体在通常情况下都是绝缘体 C．导体两端电压为零时，导体的电阻为零 D．电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能的仪表 【变式1】下列关于电的一些说法中正确的是（　　） A．玻璃棒和丝绸摩擦后，玻璃棒带负电 B．家庭电路中工作的用电器越多，总电阻越大 C．导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定 D．电能表是用来测量电功的仪表 【变式2】家庭电路中安装的电能表用来测量（　　） A．电流 B．电功 C．电压 D．电阻 【变式3】电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程。一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出。于是某同学为了探究影响电流做功的因素，设计了如图所示的实验，他通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少。 （1）他是通过　 　 比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中能量转化是　 ； （2）他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小，当滑片向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，物体被吊起的速度也变大了，这说明　 　 。 学习了欧姆定律后，小雅了解到两个电阻串联时总电阻等于两个电阻之和，于是她找来两个完全相同的小灯泡想通过实验验证该结论是否正确。实验步骤如下： （3） 小雅将其中一个小灯泡接入电路中，如图甲所示，小雅发现小灯泡发光较亮，电压表和电流表的示数如图乙所示。通过小灯泡的电流为　　 A，此时小灯泡的电阻为　 　 Ω（保留1位小数）； （4）接下来小雅将两个小灯泡串联接入电路中，如图丙所示，闭合开关后小雅发现两个小灯泡此时都非常暗，电压表示数为2.9V，电流表示数为0.2A，求得此时两个小灯泡的总电阻为　　 Ω； （5）小雅发现串联时测得两个小灯泡的总电阻，并非单独连接时测得的单个小灯泡电阻的两倍，你认为原因是　　 。 A．测量存在误差 B．两个电阻串联时总电阻等于两个电阻之和的规律不适用于小灯泡 C．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 题型9 电功与电能的计算 解｜题｜知｜识 流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。 计算公式：W＝UIt＝Pt（适用于所有电路） 【典例1】小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，将这三个用电器正常工作1小时消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列说法中正确的是（　　） ①当这三个用电器正常工作时，电烤箱两端的电压最大 ②当这三个用电器正常工作时，电视机的电功率最小 ③当这三个用电器正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流 ④在一个月内，电烤箱消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多 A．②③ B．②④ C．①③ D．①②③ 【变式1】近几年，国产品牌手机快充技术发展迅速，手机充电功率已经达到120W，远远领先国外同类型品牌。如图所示一块手机用的锂电池，工作时电池电压约4V，容量为4000mA•h。关于此电池下列说法不正确的是（　　） A．电池放电时电能转化为化学能 B．此电池充满电大约储存了57600J的电能 C．给电池充电时，这块电池相当于电路中的用电器 D．若采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电大约需要8分钟 【变式2】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比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（　　） A．导体A、B的电阻RA＞RB B．通过导体A、B的电流IA＞IB C．导体A、B两端的电压UA＝UB D．电流通过导体A、B所做的功WA＜WB 【变式3】如图所示，某品牌扫地机器人的电池输出电压为14V，电池容量为3000mA•h，其正常工作时的电流恒为1.5A。则该扫地机器人理论上可连续正常工作的最长时间为 　 　 h。若该扫地机器人以正常工作电流连续工作了5分钟，则在此过程中，它消耗的电能为 　 J。 题型10 电功计算公式W＝UIt的应用 解｜题｜知｜识 电流在某段电路上所做的功，W＝UIt，可以用来计算任何情况下电流通过某用电器所做的功 【典例1】某智能手机的锂电池上标有“3.8V，5000mAh”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.8V不变，增大充电的电流。这块锂电池充满电可以储存　　 J的电能；若给锂电池快充入90%的电能，需要充电30min，此时手机的快充电流大小为　 　 A。（不计能量损失） 【变式1】小郡测得某导体两端的电压为6V，通过该导体的电流为0.5A，则10秒内电流做功为　　 J；若该导体两端电压为0V，则导体的电阻值为　　 Ω。 【变式2】民航局规定：严禁乘客携带超过160W•h的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V，10A•h”字样，充满电后，存储的电能为 　 　 kW•h，合 　 J，该笔记本电脑 　　 （选填“能”或“不能”）带上飞机。 【变式3手机的功能越来越强大，我们在生活和工作中经常要用到手机，指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式。 （1）如图甲所示，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则感应区相当于手机电路中的 　　 ； （2）如图乙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 　　 ； （3）手机充电器是通过提升充电电压或充电电流来提升充电速度的，某手机的电池容量是3000mA•h，手机电池标有“电压3.8V”的字样。用充电电压为5V、充电电流为3A的闪充充电器充电，充满手机电池需要充电 　 分钟。 题型11 电功公式的变形应用 解｜题｜知｜识 W＝UIt的变形公式： 计算时间：t 计算电压：t 计算电流：t 【典例1】一小电动机在6V的电压下，电流在1min内做功180J，通过电动机的电流是　　 A。 题型12 电能的估算 解｜题｜知｜识 估算法：结果不是精确值而是一个大概的范围，可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测 【典例1】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1小时所消耗的电能最接近1度电的是（　　） A．台灯 B．智能手机 C．家用空调 D．笔记本电脑 【变式1】对于一些物理量的估测，最符合实际的是（　　） A．水不可能在96℃沸腾 B．教室日光灯正常发光时的电流约为0.2A C．对人体安全的电压是220V D．液晶电视机正常工作1小时耗电1kW•h 过 关 验 收 1．三只灯泡分别标着“220V 20W”“48V 20W”和“36V 20W”，它们都正常工作，在相等时间里消耗的电能（　　） A．“220V 20W”最多 B．三只灯泡一样多 C．“48V 20W”最多 D．“36V 20W”最多 2．某品牌手机的电池铭牌标有“3.7V 4000mA•h”字样，充满电后存储的电能为 　 kW•h，手机充电时电池相当于电路中的 　 　 。 3．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 　　 度，若以当地电价0.6元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 　　 元。 4.关于如图电能表，下列说法错误的是（　　） A．该电能表应在220V的电路中使用 B．该电能表的额定最大电流为5A C．该电能表的示数是248.6kW•h D．转盘每转3000转，电路中消耗电能1kW•h 5．小明家中电能表的规格如图所示，他将家里其他用电器都关闭，只让电视机单独工作了144s，观察到电能表转盘转了5圈。下列说法正确的是（　　） A．此电能表转盘每小时转2500圈 B．这段时间电视机共消耗了2023.3kW•h的电能 C．电视机此时的实际功率是50W D．小明家两台功率为2500W的空调可以同时工作 6．在“测量用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让功率为2000W的挂壁空调工作3min，测得电能表指示灯闪烁120次。但是他家电能表铭牌上的“**imp/（kW•h）”的参数模糊不清了，这个参数值最可能是（　　） A．4000 B．2000 C．1200 D．1800 7．在“家庭用电的调查研究”中，小明发现电能表表盘如图所示，则该电能表示数 　　 kW•h，他家同时工作的用电器总功率不能超过 　　 W。 8．某同学所在地区实施峰谷分时电价，具体方案如下表。该同学留心观察了一下自家电能表，分别记录了第一天8：00、21：00和第二天8：00这三个时刻的读数，如图所示，则他家这一天共消耗电能　　 kW•h，应付电费　　 元。 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00﹣21：00 0.55元/（kW•h） 低谷期 21：00﹣第二天8：00 0.30元/（kW•h） 9． 如图是小明家电能表的表盘，电能表上个月底的示数是，这个月底的示数如图所示，他家本月共用电 　　 度。小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，干衣机在这6min内消耗的电能为 　 　 kW•h，它的实际功率是 　　 W。 10．夜晚在户外施工时，可利用无人机悬停在空中照明。先让无人机上的LED灯发光，再启动电动机升空，则LED灯和电动机在电路中是　　 联的；LED灯比传统白炽灯节电，原因是减少了将电能转化为　　 能的比例。 11．清晨，小罗正在给学生摊煎饼，煎饼机工作时，煎饼逐渐变热，此过程煎饼机是把电能转化为 　　 。煎饼机工作时，一般选用铁鏊子，因为铁的比热容相对 　　 （选填“较大”或“较小”），利于煎饼机较快升温。 12．北京的道路上行驶着很多公交电车，这种车的车顶上有两根电缆，被称为集电杆，电车通过集电杆与高压电线相连，给电车供电。关于这种电车。（判断正误） （1）相邻的两辆电车之间是并联关系。 　　 （2）在等红绿灯时，一些电车会放下电缆，此时相当于断开了电路的开关。 　　 （3）高压电线相当于电源。 　　 （4）电车会把电能全部转化为机械能。 　　 13．“温故而知新”，小明同学在学习后及时梳理、比较了下面两个实验： 实验1：配有活塞的厚壁玻璃筒中放一团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧起来。 实验2：用锡箔纸将电池的正负极直接相连，片刻之后锡箔纸被点燃。 他发现虽然最终都起火了，但能量转化的过程略有不同： 实验1中实现了　　 能向内能的转化； 实验2中实现了电能向　　 能的转化。 14．电能表可用来直接测量下列哪个物理量（　　） A．用电器消耗的电能 B．电路中电流的强弱 C．用电器消耗电能的时间 D．电流做功的快慢 15．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（　　） A．电能表的额定功率为2500W B．电能表的允许的最大电流为5A C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW•h D．当转盘转过25圈，消耗电能3.6×104J 16．如图所示的电路中，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.3A，求： （1）此时电阻R1两端的电压U1； （2）整个电路在10秒内消耗的电能是多少？ 17．在如图甲所示的电路中，闭合开关后，两个电流表指针偏转均如图乙所示，电源电压为5V，求： （1）R1的电阻值。 （2）请计算开关闭合5min，在电阻R1上消耗的电能。 18．如图所示为小郡家的恒温热水壶，其烧水功率为1200W。在一个标准大气压下，用该电热水壶烧水时，小郡发现将质量为2kg，初始温度为20℃的水烧开，用时10分钟。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。 求此过程中： （1）水吸收的热量； （2）消耗的电能； （3）该热水壶的烧水效率（结果保留一位小数）。 19．如图所示，电阻R1和R2并联在电路中，R1的阻值为36Ω，当开关S1，S2都闭合时。电流表示数为1A；当S1闭合、S2断开时。电流表示数为0.25A，求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）1分钟内，电流通过R1做的功是多少？ 20．某型号手机电池铭牌上标有电池电压是3.7V，容量是4000mA•h，这种电池一次充满电可储存的能量为 　　 ，给手机充电时，手机中的锂电池相当于电路中的 　 　 （填“电源”“开关”或“用电器”），电能转化为 　　 能。 21．小红家新购了一辆电动汽车，下表为汽车的部分参数，其中电池容量指电池存储的最大电能，电池能量密度指电池存储的最大电能与电池的质量之比。 电池类型 电池容量/（kW•h） 电池能量密度/（W•h•kg﹣1） 快充电压/V 磷酸铁锂电池 80 160 800 该车的电池质量为 　　 kg，充电时，它相当于电路中的 　　 ，使用快充功能充电0.5h电池存储的电能从电池容量的10%上升至80%，假设充电桩输出的电能全部转化为电池存储的电能，充电电流为 　　 A。 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.1 电能 电功 内 容 导 航 题型1 电能的来源与利用 题型2 电能的单位及换算 题型3 电能表的读数 题型4 电能表的参数 题型5 电能表的计算 题型6 电能与电功的关系 题型7 电功的实质 题型8 电功的测量 题型9 电功与电能的计算 题型10 电功计算公式W＝UIt的应用 题型11 电功公式的变形应用 题型12 电能的估算 考 点 演 练 题型1 电能的来源与利用 解｜题｜知｜识 （1）电能是由其他形式的能量转化来的。 水力发电（机械能→电能）、火力发电（化学能→内能→电能）、风力发电（太阳能→机械能→电能）、核电（核能→内能→电能、磁流体发电（磁能→电能）、太阳能发电（太阳能，即热辐射，可以算作“内能”→电能）、潮汐能发电（引力能“势能，含概于机械能→电能）、温差发电（内能→电能） （2）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。 【典例1】小明洗完手直接使用干手器吹出的热风把手吹干，下列说法正确的是（　　） A．干手器吹出的风可以使水的蒸发加快 B．小明感到手有些热，是因为水蒸发时放出热量 C．蒸发可以在液体的内部和表面同时发生 D．干手器工作时不需要消耗电能 【答案】A 【解答】解：A、干手器吹出的风流速快、温度高、表面积大，可以加快水的蒸发，故A正确； B、小明感到手有些热，是因为干手器吹出的是热风，蒸发需要吸收热量，故B错误； C、蒸发只发生在液体的表面，故C错误； D、干手器工作时需要消耗电能，故D错误。 故选：A。 【变式1】如图所示，导体A、B是由同种材料制成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（　　） A．电流通过A、B所做的功是WA＞WB B．电流通过A、B所做的功是WA＜WB C．电流通过A、B所做的功是WA＝WB D．无法比较电流通过A、B时做功的大小 【答案】B 【解答】解：由题知，导体A、B的材料、长度相同，但A比B的横截面积大， 由导体电阻的影响因素知，导体A的电阻小于导体B的电阻， 图中导体A与B串联，因串联电路中各处的电流相等， 由W＝UIt＝I2Rt可知，相同时间内，B的电阻大，电流做的功较多，即WA＜WB。 故选：B。 【变式2】两个电阻并联在同一电源上，通过的电流强度之比为4：3，若改成串联连接，在相同时间内，电流通过两个电阻所做的功之比是（　　） A．3：4 B．4：3 C．16：9 D．9：16 【答案】A 【解答】解：因为并联在同一电源上，所以电阻两端的电压相同，电流与电阻成反比，所以； 若改成串联连接 电流和通电时间相同，据W＝I2Rt电流通过两根导线串联时所做的功之比： 。 故选：A。 【变式3】规格都是“220V，120W”的一台电冰箱、一台电脑和一只电烙铁，分别正常工作相同时间，消耗的电能（　　） A．电冰箱最多 B．电脑最多 C．电烙铁最多 D．一样多 【答案】D 【解答】解：三个用电器正常工作，实际功率等于额定功率，即相等；又因为工作时间相等，则由W＝Pt可知，三种用电器消耗的电能一样多。 故选：D。 题型2 电能的单位及换算 解｜题｜知｜识 电能的单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW•h）；1度＝1千瓦时＝1kW•h＝3.6×106J。 【典例1】在物理学发展的漫长历程中，许许多多的前辈作出了卓越的贡献。人们为了纪念他们，把他们的名字命名为物理量的单位，以下对应正确的是（　　） A．电功——瓦特 B．电阻——焦耳 C．电压——伏特 D．电热——安培 【答案】C 【解答】解：在物理学中， A.瓦特是功率的基本单位。故A错误； B.焦耳是功和各种能量的基本单位。故B错误； C.伏特是电压的基本单位。故C正确； D.安培是电流的基本单位。故D错误。 故选：C。 【变式1】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，电能的单位是 　　 （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 【解答】解：英国物理学家焦耳提出能量守恒与转化定律，奠定了热力学第一定律之基础。由于他在热学、热力学和电方面的贡献，后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为焦耳，欧姆是电阻的单位。 故答案为：焦耳；电阻。 题型3 电能表的读数 解｜题｜知｜识 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】如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法正确的是（　　） A．此表是测量电功率的仪器 B．此时电表的读数为586.6J C．“10（20）A”中的“20A”是指这个电能表中通过的电流是20A D．“720r/kW•h”是指电路中每消耗1千瓦时电能，转盘转过720转 【答案】D 【解答】解： A、此表的单位是kW•h，是测量消耗电能的仪表，故A错误； B、此表的单位是kW•h，最后一位是小数位，读数为588.6kW•h，故B错误； C、电能表上“20A”表示平时工作允许通过的最大电流为20A，故C错误； D、“720r/（kW•h）”表示电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转720转，故D正确。 故选：D。 【变式1】将一台标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2h后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的专用仪表 B．该电能表的示数为35312kW•h C．这段时间内，电能表转盘转过了1200转 D．若电价为0.6元/度，这段时间电视机使用的电费为0.12元 【答案】C 【解答】解：A、电能表是测量消耗电功的仪表，故A错误； B、电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h，该电能表的示数为3531.2kW•h，故B错误； C、电视机正常工作时的电功率P＝P额＝200W＝0.2kW， 电视机正常工作2h消耗的电能： W＝Pt＝0.2kW×2h＝0.4kW•h＝0.4度， 3000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动3000r， 这段时间电能表转盘的转数n＝3000r/（kW•h）×0.4kW•h＝1200r，故C正确； D、这段时间电视机使用的电费：0.6元/度×0.4度＝0.24元，故D错误。 故选：C。 【变式2】王华家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．他家在这段时间内消耗的电能为90.3kW•h C．只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作1h，转盘转3600圈 D．这个电能表的测量值是以“J”为单位 【答案】B 【解答】解：A、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误。 B、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h，故B正确。 C、3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 100W”的电热水器正常工作1h，其消耗的电能为W＝Pt＝0.1kW×1h＝0.1kW•h，则电能表的圆盘转过的圈数：n＝0.1kW•h×3600r/（kW•h）＝360r，故C错误。 D、这个电能表的测量值是以“kW•h”为单位。 故选：B。 【变式3】图甲中电能表的示数为 　　 kW•h，图乙中温度计的示数为 　　 ℃。 【答案】201.9；﹣13。 【解答】解：（1）电能表是测量用户消耗电能的仪表，单位是kW•h，图示电能表的示数为201.9 kW•h。 （2）由图知温度计液柱上表面附近数字上小下大，说明液柱表面在0℃以下，温度计10℃之间有10个小格，所以此温度计的分度值为1℃；液柱上表面在﹣10℃下面第3小格处，故温度计示数为﹣13℃。 故答案为：201.9；﹣13。 题型4 电能表的参数 解｜题｜知｜识 参数的理解： 220V：表示电能表应该在220V的电路中使用； 10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A； 50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用； 600revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈． 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．街上的路灯是同时亮，同时灭，它们是串联在一起的 B．丝绸跟玻璃棒摩擦，有电子从丝绸转移到玻璃棒上，玻璃棒带正电荷 C．电能表是测量用电器消耗电功率多少的仪表 D．金属中电流的方向与自由电子定向移动方向相反 【答案】D 【解答】解：A．街上的路灯同时亮同时灭，当一盏灯坏掉后，其它灯仍可以正常工作，因此它们是并联的，故A错误； B．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而带正电荷，故B错误； C．电能表，又称电表，是一种用于测量电器消耗电能多少的仪表，故C错误； D．金属导线里面作定向移动的是带负电的自由电子，金属中电流的方向与电子定向移动的方向相反，故D正确。 故选：D。 【变式1】小明的新家买了250W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一个，1000W的电热水壶一个，40W的照明灯8盏，请为小明家选择一种合适的电能表（　　） A．220V，5A B．220V，15A C．220V，20A D．220V，30A 【答案】D 【解答】解：由题意知，小明家已装用电器总功率： P＝250W+300W+100W+2200W+250W+800W+1000W+40W×8＝5220W， 由P＝UI得小明家用电器同时正常工作时的最大电流： I23.7A， 电能表允许通过的最大电流应该稍大于电路中用电器同时正常工作的最大电流，所以“220V 30A”的电能表最合适。 故选：D。 【变式2】如图所示，某同学将两个不同的金属片插入水果中，制成了一个水果电池，并用电压表测该水果电池的电压。其正极是 　 　 （填“金属A”或“金属B”）。如图所示电能表，其中10（20）A中的20A代表：　 　 ，600Revs/kW•h代表：　 　 。 【答案】金属A；该电能表允许通过的最大电流为20A；每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过600转。 【解答】解：电流从哪个接线柱流进，电压表的指针向哪个方向偏转；电压表的指针左偏，说明电压表的正负接线柱接反了，因此金属A是水果电池的正极。 电能表盘上20A表示的是该电能表允许通过的最大电流为20A。 600Revs/kW•h表示：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过600转。 故答案为：金属A；该电能表允许通过的最大电流为20A；每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过600转。 【变式3】小华周日在家仅使用厨房中的电热水壶，将质量为0.5kg的水从20℃加热到50℃，水吸收的热量为 　 J。同时观察到这段时间内标有1200imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁24次，则电热水壶在这段时间消耗的电能为 　　 kW•h，该热水壶的加热效率为 　　 。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】63000；0.02；87.5%。 【解答】解：水吸收的热量为 电热水壶在这段时间消耗的电能为 该热水壶的加热效率为 故答案为：63000；0.02；87.5%。 题型5 电能表的计算 解｜题｜知｜识 （1）表盘上标有Nr/（kW•h）字样，转盘转n圈，耗电。 （2）最大功率＝电能表使用的电压×最大电流 （3）电能W＝Pt 【典例1】假期小郡一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为，过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是（　　） A．这段时间冰箱消耗的电能是70 kW•h B．截至目前，电能表消耗的电能是5647.8kW•h C．冰箱每天平均工作的时间为5 h D．其他家电和冰箱一同正常工作后，电能表的指示灯闪烁速度不变 【答案】C 【解答】解：A、电能表读数时，数字框内最后一位是小数，单位是kW•h 所以出发前电能表示数为W1＝5640.8kW•h，回家后为W2＝5647.8kW•h， 则这段时间内，冰箱消耗的电能W＝W2﹣W1＝5647.8kW•h﹣5640.8kW•h＝7kW•h，故A错误； B、由图可知，截至目前，小郡一家所有用电器消耗电能的总和，电能表是测量用电器消耗电能的工作，而不是电能表消耗的电能，故B错误； C、由P冰箱每天平均工作的时间：t35h， 则每天工作的时间：t′5h，故C正确； D、其他家电与冰箱同时工作时，总功率增大，电能消耗加快，指示灯闪烁速度会变快，故D错误。 故选：C。 【变式1】如图所示是小丽家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘的信息可知，下列选项中正确的是（　　） A．小丽家家庭电路中的最大功率不得超过2200W B．小丽家上个月消耗的电能为1011kW•h C．电能表上指示灯闪烁320次，表示电能表消耗电能0.2kW•h D．电能表上指示灯闪烁得越快，说明电路中用电器总电功率越大 【答案】D 【解答】解：A．小丽家家庭电路中的最大功率为P大＝UI大＝220V×40A＝8800W，故A错误； B．由图可知，小丽家上月初和上月末电能表的示数，电能表上最后一位数字为小数位，所以小丽家上个月消耗的电能为W＝W末﹣W初＝5647.8kW•h﹣5546.7kW•h＝101.1kW•h，故B错误； C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗的电能为 ，不是电能表消耗的电能，故C错误； D．电功率表示电流做功快慢的物理量，电能表指示灯闪烁的越快反映了电流做功的越快，说明电路中用电器总电功率越大，故D正确。 故选：D。 【变式2】分别用甲、乙两个电热水壶装相同质量、初温均为20℃的水后接在家庭电路中，并用同一个电能表测量它们消耗的电能。把壶内的水加热到90℃（不考虑此过程的物态变化），两壶所用的时间和电能表表盘转的圈数如表所示。甲、乙热水壶中水吸收的热量分别是Q1、Q2，消耗的电能分别是W1、W2，以下说法正确的是（　　） 热水壶 水加热到90℃所需要的时间t/s 电能表表盘转动的圈数n 甲 300 35 乙 350 38 A．Q1＝Q2W1＜W2 B．Q1＜Q2W1＜W2 C．Q1＝Q2W1＞W2 D．Q1〈Q2W1〉W2 【答案】A 【解答】解：分别用甲、乙两个电热水壶装相同质量、初温均为20℃的水后接在家庭电路中，并用同一个电能表测量它们消耗的电能。已知两壶水末温均为90℃，则两壶水升高的温度Δt相同。根据热量计算公式Q＝cmΔt，因为c、m、Δt都相同，所以两壶水吸收的热量Q1＝Q2。 两壶水接在家庭电路（电压恒定）上，并用同一个电能表测量它们消耗的电能，所以电能表每转一圈消耗的电能相等。由表中数据可知，加热甲壶水时电能表表盘转动35圈，加热乙壶水时电能表表盘转动38圈，因为35＜38，即加热乙壶水使电能表表盘转动圈数较多，所以W1＜W2，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【变式3】小芳家有一只标有“220V，1200W”字样的电热水壶。使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，只让电热水壶正常工作10分钟。下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪器 B．电热水壶消耗的电能7.2×105J C．10分钟后电能表的读数为12347kW•h D．电能表指示灯闪烁了500次 【答案】B 【解答】解：A、此表的单位是kW•h，是测量消耗电能的仪表，故A错误； B、电热水壶消耗的电能W＝Pt＝1200W×10×60s＝7.2×105J，故B正确； C、7.2×105J＝0.2kW•h， 此表的单位是kW•h，最后一位是小数位，读数为1234.5kW•h，10min后读数为1234.7kW•h，故C错误； D、结合电能表的参数可知，电能表指示灯闪烁了0.2kW•h×3000imp/（kW•h）＝600imp，故D错误。 故选：B。 题型6 电能与电功的关系 解｜题｜知｜识 消耗电能的多少就是电流做功的过程，也就是电能转化为其他形式的能的过程。消耗了多少电能，就有多少电能发生了转化，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。 【典例1】关于电能和电功，下列说法正确的是（　　） A．家用电器每消耗1度电，产生的热量就是3.6×106 J B．用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 C．电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程 D．通过导体的电流越大，电流做的功就越多 【答案】B 【解答】解： A、用电器消耗1度电即3.6×106J，若是纯电阻电路，产生的热量等于3.6×106J，若是非纯电阻电路产生的热量小于3.6×106J，故A错误； B、电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以用电器消耗的电能等于电流通过用电器所做的功，故B正确； C、电流做功的过程实质就是电能转化为其他形式能的过程，故C错误； D、根据W＝UIt知，在电压和通电时间一定时，通过导体的电流越大，电流做的功就越多，故D错误。 故选：B。 【变式1】关于电功，下列说法中正确的是（　　） A．电功是表示电流做功快慢的物理量 B．电流越大，电流做的功就越多 C．电功是表示电流做功多少的物理量 D．电流做功越多，消耗的电能不一定越多 【答案】C 【解答】解：A、电功是指电流所做的功，电功率是表示电流做功快慢的物理量。 B、电流做功的多少与电压、电流、通电时间都有关，所以只说电流越大，做的功就越多 不对。 C、符合定义。 D、电流做功过程就是用电器消耗电能的过程，电流做了多少功，用电器就消耗了多少电能，它们是相等的。 故选：C。 题型7 电功的实质 解｜题｜知｜识 （1）实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程． （2）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现． 【典例1】图甲是教室里安装的护眼灯，图乙是某同学用小灯泡制作的调光台灯。下列说法正确的是（　　） A．若其中一盏护眼灯烧坏，其它护眼灯均不亮 B．护眼灯使用LED灯珠，其发光部分主要由超导材料制成 C．调光台灯工作时将电能仅转化为光能 D．调光台灯的亮度能连续调节是因为小灯泡与电位器串联 【答案】D 【解答】解： A、护眼灯之间是并联的，若其中一盏护眼灯烧坏，其它护眼灯仍可以亮，故A不符合题意； B、护眼灯使用LED灯珠，其发光部分主要由半导体材料制成，故B不符合题意； C、调光台灯工作时，将电能转化为光能和内能，故C不符合题意； D、调光台灯的亮度能连续调节是因为小灯泡与电位器串联，通过调节电位器可改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流，使台灯的亮度发生变化，故D符合题意。 故选：D。 【变式1】如图是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时，内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．LED灯两端的实际电压低于白炽灯 B．相同时间LED灯产生的内能多于白炽灯 C．相同时间LED灯消耗的电能少于白炽灯 D．LED灯电能转化为光能的效率高于白炽灯 【答案】D 【解答】解：A、两灯的额定电压均为220V，且都正常工作，根据额定电压的定义，正常工作时用电器两端的实际电压等于额定电压，因此两灯两端的实际电压都是220V，故A错误。 B、两灯的额定功率相同，正常工作时功率P相等，根据公式W＝Pt，相同时间t内消耗的电能W相同。从占比图可知，LED灯内能占比远小于白炽灯，所以相同时间内LED灯产生的内能少于白炽灯，故B错误。 C、由W＝Pt可知，两灯功率相同、工作时间相同，消耗的电能相等，故C错误。 D、电能转化为光能的效率。两灯消耗的电能相同，LED灯光能占比高、内能占比低，因此其电能转化为光能的效率高于白炽灯，故D正确。 故选：D。 【变式2】某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A．电饭煲 B．白炽灯 C．电热水器 D．电风扇 【答案】D 【解答】解：结合某用电器的能量流向图可知该用电器工作时，将电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能。 AC、电饭煲和电热水器工作时，主要将电能转化为内能，故AC不正确； B、白炽灯工作时，主要将电能转化为内能和光能，故B不正确； D、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，并产生少部分内能，故D正确。 故选：D。 【变式3】2024年4月，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站，开展了“闭环水生生态系统实验”项目研究，把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里，用“金鱼藻”给鱼提供氧气，鱼呼吸产生的二氧化碳和LED灯的光照为“金鱼藻”进行光合作用提供条件，下列有关说法正确的是（　　） A．航天员到达空间站后，质量减小 B．出舱活动时，航天员的惯性消失 C．LED灯制作材料为半导体 D．LED灯发光过程光能转化为电能 【答案】C 【解答】解：A、质量不随物体位置的改变而改变，所以航天员到达空间站后，质量不变，故A错误； B、一切物体在任何情况下都具有惯性，因此出舱活动时，航天员的惯性不会消失，故B错误； C、LED灯制作材料为半导体，故C正确； D、LED灯发光过程电能转化光能，故D错误。 故选：C。 题型8 电功的测量 解｜题｜知｜识 （1）伏安法测量电功： 伏安法是一种常用的电功测量方法，通过使用‌电压表和电流表分别测量电器两端的电压和通过的电流，然后利用公式P＝UI计算电功率。这种方法适用于直接测量用电器的电功率。‌ （2）伏阻法和安阻法测量电功： 如果只有电压表或电流表，可以使用伏阻法或安阻法进行测量。伏阻法需要使用一个已知阻值的电阻与待测电器串联，通过测量电阻两端的电压和电流计算电功率。安阻法则需要使用一个已知阻值的电阻与待测电器并联，通过测量电阻中的电流计算电功率． 【典例1】关于电学知识，下列说法正确的是（　　） A．毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带负电 B．陶瓷、玻璃、人体在通常情况下都是绝缘体 C．导体两端电压为零时，导体的电阻为零 D．电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能的仪表 【答案】D 【解答】解：A、毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带负电，故A错误； B、陶瓷、玻璃在通常情况下都是绝缘体，人体在通常情况下属于导体，故B错误； C、公式R只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值，与它两端的电压和通过的电流无关，当电压为0时，电阻大小不变，故C错误； D、电能表是测量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表，故D正确。 故选：D。 【变式1】下列关于电的一些说法中正确的是（　　） A．玻璃棒和丝绸摩擦后，玻璃棒带负电 B．家庭电路中工作的用电器越多，总电阻越大 C．导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定 D．电能表是用来测量电功的仪表 【答案】D 【解答】解：A、玻璃棒和丝绸摩擦后，玻璃棒失去电子带正电，故A错误； B、家庭电路工作时，家用电器越多，并联电阻越多，电阻越小，故B错误； C、导体的电阻是导体本身的一种性质，与两端电压和通过的电流无关，故C错误； D、电能表是用来测量电功的仪表，故D正确。 故选：D。 【变式2】家庭电路中安装的电能表用来测量（　　） A．电流 B．电功 C．电压 D．电阻 【答案】B 【解答】解：家庭电路中安装的电能表用来测量电流通过家庭电路的电器做的电功或消耗的电能，故B正确。 故选：B。 【变式3】电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程。一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出。于是某同学为了探究影响电流做功的因素，设计了如图所示的实验，他通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少。 （1）他是通过　 　 比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中能量转化是　 ； （2）他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小，当滑片向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，物体被吊起的速度也变大了，这说明　 　 。 学习了欧姆定律后，小雅了解到两个电阻串联时总电阻等于两个电阻之和，于是她找来两个完全相同的小灯泡想通过实验验证该结论是否正确。实验步骤如下： （3） 小雅将其中一个小灯泡接入电路中，如图甲所示，小雅发现小灯泡发光较亮，电压表和电流表的示数如图乙所示。通过小灯泡的电流为　　 A，此时小灯泡的电阻为　 　 Ω（保留1位小数）； （4）接下来小雅将两个小灯泡串联接入电路中，如图丙所示，闭合开关后小雅发现两个小灯泡此时都非常暗，电压表示数为2.9V，电流表示数为0.2A，求得此时两个小灯泡的总电阻为　　 Ω； （5）小雅发现串联时测得两个小灯泡的总电阻，并非单独连接时测得的单个小灯泡电阻的两倍，你认为原因是　　 。 A．测量存在误差 B．两个电阻串联时总电阻等于两个电阻之和的规律不适用于小灯泡 C．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 【答案】（1）观察钩码被提升的高度；电能转化为机械能；（2）在相同的时间内，电压越高，电流越大，电流做的功就越多；（3）0.3；9.3；（4）14.5；（5）C。 【解答】解：（1）因为电动机提升物体时，物体的高度被升高，即物体的机械能增加，因此通过物体升高的高度比较电流在不同情况下做功多少的，电动机提升物体的过程中，是将电能转化为机械能； （2）由W＝UIt可得，当时间相同时，电压越大，通过的电流越大，物体被吊起的速度也变大了，说明转化为物体的机械能越大，即电流做功越多． （3）小雅将其中一个小灯泡接入电路中，如图甲所示，小雅发现小灯泡发光较亮，电压表和电流表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.8V，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，此时小灯泡的电阻为 （4）接下来小雅将两个小灯泡串联接入电路中，如图丙所示，闭合开关后小雅发现两个小灯泡此时都非常暗，电压表示数为2.9V，电流表示数为0.2A，此时两个小灯泡的总电阻为 （5）实验测得两个小灯泡的总电阻，并非单独连接时测得的单个小灯泡电阻的两倍，因为小灯泡灯丝的电阻受温度影响很大，小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 故答案为：（1）观察钩码被提升的高度；电能转化为机械能；（2）在相同的时间内，电压越高，电流越大，电流做的功就越多；（3）0.3；9.3；（4）14.5；（5）C。 题型9 电功与电能的计算 解｜题｜知｜识 流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。 计算公式：W＝UIt＝Pt（适用于所有电路） 【典例1】小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，将这三个用电器正常工作1小时消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列说法中正确的是（　　） ①当这三个用电器正常工作时，电烤箱两端的电压最大 ②当这三个用电器正常工作时，电视机的电功率最小 ③当这三个用电器正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流 ④在一个月内，电烤箱消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多 A．②③ B．②④ C．①③ D．①②③ 【答案】A 【解答】解：①由题意可知，三个用电器的额定电压相同，根据额定电压下用电器正常工作可知，三个用电器正常工作时的电压相等，故①错误； ②由图可知，在相同时间内，电烤箱的用电费用最多，而电视机的用电费用最少，说明电烤箱消耗的电能最多，电视机消耗的电能最少，由P可知，电烤箱的电功率最大，电视机的电功率最小，故②正确； ③由于三个用电器正常工作时的电压相等，电烤箱的电功率最大，电视机的电功率最小，由P＝UI可知，当这三个用电器正常工作时，通过电烤箱的电流最大，通过电视机的电流最小，故③正确； ④在一个月内，小明家三种用电器的使用时间t的关系不确定；由公式W＝Pt可知，消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关，所以电烤箱的用电费用不一定最多，故④错误； 故A正确、BCD错误。 故选：A。 【变式1】近几年，国产品牌手机快充技术发展迅速，手机充电功率已经达到120W，远远领先国外同类型品牌。如图所示一块手机用的锂电池，工作时电池电压约4V，容量为4000mA•h。关于此电池下列说法不正确的是（　　） A．电池放电时电能转化为化学能 B．此电池充满电大约储存了57600J的电能 C．给电池充电时，这块电池相当于电路中的用电器 D．若采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电大约需要8分钟 【答案】A 【解答】解：AC、电池放电时，将化学能转化电能，相当于电路中的电源； 给电池充电时，消耗电能，转化为化学能，相当于电路中的用电器，故A错误、C正确； BD、此电池充满电储存的电能大约为W＝UIt＝4V×4000×10﹣3A×1×3600s＝57600J，故B正确； 采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电所需的时间大约为 t′480s＝8min，故D正确。 故选：A。 【变式2】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比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是（　　） A．导体A、B的电阻RA＞RB B．通过导体A、B的电流IA＞IB C．导体A、B两端的电压UA＝UB D．电流通过导体A、B所做的功WA＜WB 【答案】D 【解答】解：A、导体A、B是同种材料、长度相等，由图可知，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RA小于导体B电阻RB，即RA＜RB，故A错误； B、由图可知，导体A、B串联接入电路，根据串联电路电流规律可知，通过导体A的电流等于通过导体B的电流，即IA＝IB，故B错误； C、根据U＝IR可知，导体A两端的电压UA＝IARA，导体B两端的电压UB＝IBRB，由于IA＝IB，RA＜RB，所以UA＜UB，故C错误； D、根据W＝UIt可知，电流通过导体A所做的功WA＝UAIAtA，电流通过导体B所做的功WB＝UBIBtB，由于UA＜UB，IA＝IB，tA＝tB，所以WA＜WB，故D正确。 故选：D。 【变式3】如图所示，某品牌扫地机器人的电池输出电压为14V，电池容量为3000mA•h，其正常工作时的电流恒为1.5A。则该扫地机器人理论上可连续正常工作的最长时间为 　 　 h。若该扫地机器人以正常工作电流连续工作了5分钟，则在此过程中，它消耗的电能为 　 J。 【答案】2；6300。 【解答】解：电池容量为3000mA•h，其正常工作时的电流恒为1.5A，则该扫地机器人理论上可连续正常工作的最长时间为： t2h； 品牌扫地机器人的电池输出电压为14V，其正常工作时的电流恒为1.5A，则该扫地机器人以正常工作电流连续工作了5分钟消耗的电能为： W＝UIt＝14V×1.5A×5×60s＝6300J。 故答案为：2；6300。 题型10 电功计算公式W＝UIt的应用 解｜题｜知｜识 电流在某段电路上所做的功，W＝UIt，可以用来计算任何情况下电流通过某用电器所做的功 【典例1】某智能手机的锂电池上标有“3.8V，5000mAh”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.8V不变，增大充电的电流。这块锂电池充满电可以储存　　 J的电能；若给锂电池快充入90%的电能，需要充电30min，此时手机的快充电流大小为　 　 A。（不计能量损失） 【答案】68400；9。 【解答】解：这块锂电池充满电可以储存的电能为W＝UIt＝3.8V×5000×10﹣3A×1×3600s＝68400J； 若给锂电池快充入90%的电能，则充入的电能为W′＝90%W＝90%×68400J＝61560J， 此时手机的快充电流大小为。 故答案为：68400；9。 【变式1】小郡测得某导体两端的电压为6V，通过该导体的电流为0.5A，则10秒内电流做功为　　 J；若该导体两端电压为0V，则导体的电阻值为　　 Ω。 【答案】30；12。 【解答】解：10s内电流做功W＝UIt＝6V×0.5A×10s＝30J； 该导体的电阻为， 电阻是导体自身的一种性质，其大小与导体的材料、长度和横截面积有关，与导体的电压和电流无关，故当电压为0V时，该导体的电阻不变，仍为12Ω。 故答案为：30；12。 【变式2】民航局规定：严禁乘客携带超过160W•h的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V，10A•h”字样，充满电后，存储的电能为 　 　 kW•h，合 　 J，该笔记本电脑 　　 （选填“能”或“不能”）带上飞机。 【答案】0.108；3.888×105；能。 【解答】解：充满电后，存储的电能W＝UIt＝10.8×10×10﹣3kW×1h＝0.108kW•h＝3.888×105J； 飞机上允许携带锂电池的电能W最大＝160W•h＝0.16kW•h，W＜W最大，所以该笔记本电脑能带上飞机。 故答案为：0.108；3.888×105；能。 【变式3手机的功能越来越强大，我们在生活和工作中经常要用到手机，指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式。 （1）如图甲所示，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则感应区相当于手机电路中的 　　 ； （2）如图乙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 　　 ； （3）手机充电器是通过提升充电电压或充电电流来提升充电速度的，某手机的电池容量是3000mA•h，手机电池标有“电压3.8V”的字样。用充电电压为5V、充电电流为3A的闪充充电器充电，充满手机电池需要充电 　 分钟。 【答案】（1）开关；（2）并联；（3）45.6。 【解答】解：（1）当手指触碰感应区，识别出正确指纹后手机自动开锁，这一过程中感应区起到了控制电路通断的作用，所以感应区相当于手机电路中的开关； （2）3部手机同时充电，每部手机都能独立工作，互不影响，所以这三部手机的连接方式是并联； （3）根据电能公式W＝UIt可得手机电池储存的电能为： W＝UIt＝3.8V×3000×10﹣3A×3600s＝41040J； 根据W＝U'I't'可得充电时间为：t'45.6min。 故答案为：（1）开关；（2）并联；（3）45.6。 题型11 电功公式的变形应用 解｜题｜知｜识 W＝UIt的变形公式： 计算时间：t 计算电压：t 计算电流：t 【典例1】一小电动机在6V的电压下，电流在1min内做功180J，通过电动机的电流是　　 A。 【答案】0.5 【解答】解：t＝1min＝60s， ∵W＝UIt， ∴。 故答案为：0.5。 题型12 电能的估算 解｜题｜知｜识 估算法：结果不是精确值而是一个大概的范围，可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测 【典例1】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1小时所消耗的电能最接近1度电的是（　　） A．台灯 B．智能手机 C．家用空调 D．笔记本电脑 【答案】C 【解答】解：用电器正常工作1小时所消耗的电能接近1度电，功率P1kW； A、台灯的功率大约20W左右，故A不符合题意； B、智能手机的功率只有几瓦，故B不符合题意； C、家用空调的电功率大约1kW，故C符合题意； D、笔记本电脑的功率100W左右，故D不符合题意。 故选：C。 【变式1】对于一些物理量的估测，最符合实际的是（　　） A．水不可能在96℃沸腾 B．教室日光灯正常发光时的电流约为0.2A C．对人体安全的电压是220V D．液晶电视机正常工作1小时耗电1kW•h 【答案】B 【解答】解：A、水的沸点与气压有关，当气压小于一个标准大气压时，水可能在96℃沸腾，故A不符合实际； B、教室日光灯正常发光时的电流约为0.2A，故B符合实际； C、对人体安全的电压不高于36V，故C不符合实际； D、液晶电视机的功率约为100W＝0.1kW，其正常工作1小时耗电W＝Pt＝0.1kW×1h＝0.1kW•h，故D不符合实际。 故选：B。 过 关 验 收 1．三只灯泡分别标着“220V 20W”“48V 20W”和“36V 20W”，它们都正常工作，在相等时间里消耗的电能（　　） A．“220V 20W”最多 B．三只灯泡一样多 C．“48V 20W”最多 D．“36V 20W”最多 【答案】B 【解答】解：由题可知，三只灯泡的额定功率都为20W且都正常工作，所以它们的实际功率相同，当工作时间相同时，根据公式W＝Pt可知，它们消耗的电能相同。 故选：B。 2．某品牌手机的电池铭牌标有“3.7V 4000mA•h”字样，充满电后存储的电能为 　 kW•h，手机充电时电池相当于电路中的 　 　 。 【答案】1.48×10﹣2；用电器。 【解答】解：（1）充满电后手机存储的电能为： W＝UIt＝3.7V×4A×3.6×103s＝53280J＝1.48×10﹣2kW•h； （2）手机充电时电池相当于电路中的用电器。 故答案为：1.48×10﹣2；用电器。 3．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 　　 度，若以当地电价0.6元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 　　 元。 【答案】240；144。 【解答】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W＝6262.3kW⋅h﹣6022.3kW⋅h＝240kW⋅h 小明家4月份应缴纳电费240kW⋅h×0.6元/（kW⋅h）＝144元。 故答案为：240；144。 4.关于如图电能表，下列说法错误的是（　　） A．该电能表应在220V的电路中使用 B．该电能表的额定最大电流为5A C．该电能表的示数是248.6kW•h D．转盘每转3000转，电路中消耗电能1kW•h 【答案】B 【解答】解：AB、“220V 5（10）A”中，该电能表应在220V的电路中使用，5A是指电能表的标定电流，电能表平时工作允许通过的最大电流，即电能表的额定最大电流为10A，故A正确、B错误； C、电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h，图示电能表的示数为248.6kW•h，故C正确； D、3000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动3000r，即：转盘每转3000转，电路中消耗电能1kW•h，故D正确。 故选：B。 5．小明家中电能表的规格如图所示，他将家里其他用电器都关闭，只让电视机单独工作了144s，观察到电能表转盘转了5圈。下列说法正确的是（　　） A．此电能表转盘每小时转2500圈 B．这段时间电视机共消耗了2023.3kW•h的电能 C．电视机此时的实际功率是50W D．小明家两台功率为2500W的空调可以同时工作 【答案】C 【解答】解：A、2500r/（kW•h）的含义是电路每消耗1千瓦时的电能，表盘转2500圈，故A错误； B、这段时间电视机消耗的电能W0.002kW•h，2021.3kW•h的电能是该电能表投入使用以来记录的消耗电能数，故B错误； C、这段时间电视机消耗的电能W＝0.002×3.6×106J＝7200J； 电视机此时的实际功率P50W，故C正确； D、表盘数据显示该电能表的额定电压是220伏，标定电流是10安，允许通过的最大电流是20A，所以该电能表允许带的最大负载P＝UI＝220V×20A＝4400W；两台2500W空调同时工作时的功率为5000W，超出了电能表的承载范围，故D错误。 故选：C。 6．在“测量用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让功率为2000W的挂壁空调工作3min，测得电能表指示灯闪烁120次。但是他家电能表铭牌上的“**imp/（kW•h）”的参数模糊不清了，这个参数值最可能是（　　） A．4000 B．2000 C．1200 D．1800 【答案】C 【解答】解：家用挂壁空调工作时的电功率约为2000W， 工作3min消耗的电能为W＝Pt＝2000W×3min＝2000W×180s＝3.6×105J； 家用挂壁空调工作3min，电能表指示灯闪烁120次，则空调工作1h，电能表指示灯闪烁的次数为120次＝1200次； 因此电能表铭牌上的“**imp/（kW•h）”的参数值最可能是1200。 故选：C。 7．在“家庭用电的调查研究”中，小明发现电能表表盘如图所示，则该电能表示数 　　 kW•h，他家同时工作的用电器总功率不能超过 　　 W。 【答案】326.6；4400 【解答】解：由图可知，电能表显示的数字为3266，最后一位是小数，单位是kW•h，此时的读数为326.6kW•h； 由电能表的参数可知，电能表工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A， 他家同时工作的用电器最大总功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W。 故答案为：326.6；4400。 8．某同学所在地区实施峰谷分时电价，具体方案如下表。该同学留心观察了一下自家电能表，分别记录了第一天8：00、21：00和第二天8：00这三个时刻的读数，如图所示，则他家这一天共消耗电能　　 kW•h，应付电费　　 元。 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00﹣21：00 0.55元/（kW•h） 低谷期 21：00﹣第二天8：00 0.30元/（kW•h） 【答案】5.8；2.74。 【解答】解：他家这一天共消耗电能：1365.22kW•h﹣1359.42kW•h＝5.8kW•h； 应付电费（1363.42kW•h﹣1359.42kW•h）×0.55元/（kW•h）+（1365.22kW•h﹣1363.42kW•h）×0.30元/（kW•h）＝2.74元。 故答案为：5.8；2.74。 9． 如图是小明家电能表的表盘，电能表上个月底的示数是，这个月底的示数如图所示，他家本月共用电 　　 度。小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，干衣机在这6min内消耗的电能为 　 　 kW•h，它的实际功率是 　　 W。 【答案】160；0.064；640。 【解答】解：小明家本月共用电为：W＝2012.6kW•h﹣1852.6kW•h＝160kW•h＝160度。 小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，干衣机在这6min内消耗的电能为：； 干衣机的实际功率为：。 故答案为：160；0.064；640。 10．夜晚在户外施工时，可利用无人机悬停在空中照明。先让无人机上的LED灯发光，再启动电动机升空，则LED灯和电动机在电路中是　　 联的；LED灯比传统白炽灯节电，原因是减少了将电能转化为　　 能的比例。 【答案】并；内。 【解答】解：先让无人机上的LED灯发光，再启动电动机升空，LED灯和电动机两者可以独立工作、互不影响，因此LED灯和电动机在电路中是并联的； 在规格相同条件下，LED灯消耗相同的电能，转化成的光能多，转化成的内能少，因此LED灯比传统白炽灯节电，原因是减少了将电能转化成内能的比例。 故答案为：并；内。 11．清晨，小罗正在给学生摊煎饼，煎饼机工作时，煎饼逐渐变热，此过程煎饼机是把电能转化为 　　 。煎饼机工作时，一般选用铁鏊子，因为铁的比热容相对 　　 （选填“较大”或“较小”），利于煎饼机较快升温。 【答案】内能；较小 【解答】解：煎饼机工作时，消耗电能，同时内能增大，所以是将电能转化为内能。 因为铁的比热容相对较小，与其它物质相同，质量相同吸收相同热量时，温度升高更快。 故答案为：内能；较小。 12．北京的道路上行驶着很多公交电车，这种车的车顶上有两根电缆，被称为集电杆，电车通过集电杆与高压电线相连，给电车供电。关于这种电车。（判断正误） （1）相邻的两辆电车之间是并联关系。 　　 （2）在等红绿灯时，一些电车会放下电缆，此时相当于断开了电路的开关。 　　 （3）高压电线相当于电源。 　　 （4）电车会把电能全部转化为机械能。 　　 【答案】（1）√；（2）√；（3）√；（4）×。 【解答】解：（1）相邻的两辆电车之间工作时互不影响，因此，是并联关系，说法正确； （2）在等红绿灯时，一些电车会放下电缆，此时相当于断开了电路的开关，电路处于断路状态，说法正确； （3）高压电线可以提供电能，相当于电源，说法正确； （4）电车不能把电能全部转化为机械能，会有一部分电能转化为内能，说法错误。 故答案为：（1）√；（2）√；（3）√；（4）×。 13．“温故而知新”，小明同学在学习后及时梳理、比较了下面两个实验： 实验1：配有活塞的厚壁玻璃筒中放一团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧起来。 实验2：用锡箔纸将电池的正负极直接相连，片刻之后锡箔纸被点燃。 他发现虽然最终都起火了，但能量转化的过程略有不同： 实验1中实现了　　 能向内能的转化； 实验2中实现了电能向　　 能的转化。 【答案】机械；内 【解答】解：实验1中，压强气体做功，消耗机械能，实现了机械能向内能的转化； 实验2中，用锡箔纸将电池的正负极直接相连，片刻之后锡箔纸被点燃，达到了锡箔纸的燃点，消耗了电能，实现了电能向内能的转化。 故答案为：机械；内。 14．电能表可用来直接测量下列哪个物理量（　　） A．用电器消耗的电能 B．电路中电流的强弱 C．用电器消耗电能的时间 D．电流做功的快慢 【答案】A 【解答】解：电能表可用来直接测量用电器消耗的电能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 15．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（　　） A．电能表的额定功率为2500W B．电能表的允许的最大电流为5A C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW•h D．当转盘转过25圈，消耗电能3.6×104J 【答案】D 【解答】解：A、电能表工作时不消耗电能，没有额定功率。故A错误； B、电能表的标定电流为5A，10A是电能表允许通过的最大电流，故B错误； C、电能表的读数为931.6kW•h，故C错误； D、当转盘转过25圈，消耗电能为WkW•h＝3.6×104J，故D正确。 故选：D。 16．如图所示的电路中，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.3A，求： （1）此时电阻R1两端的电压U1； （2）整个电路在10秒内消耗的电能是多少？ 【答案】（1）此时电阻R1两端的电压U1为6V； （2）整个电路在10秒内消耗的电能是36J。 【解答】解：由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由I可得，电阻R1两端的电压： U1＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V； （2）整个电路在10秒内消耗的电能W＝UIt＝12V×0.3A×10s＝36J。 答：（1）此时电阻R1两端的电压U1为6V； （2）整个电路在10秒内消耗的电能是36J。 17．在如图甲所示的电路中，闭合开关后，两个电流表指针偏转均如图乙所示，电源电压为5V，求： （1）R1的电阻值。 （2）请计算开关闭合5min，在电阻R1上消耗的电能。 【答案】（1）R1的电阻值为2.5Ω； （2）电阻R1上消耗的电能为3000J。 【解答】解：由图甲可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路电流， （1）电流表A1的示数大于A2的示数，且指针偏转均如图乙所示，所以A1的示数为I＝2.5A，A2的示数为I2＝0.5A， R1所在支路的电流为：I1＝I﹣I2＝2.5A﹣0.5A＝2A， R1的阻值为：R12.5Ω； （2）开关闭合5min，在电阻R1上消耗的电能为：W1＝U1I1t＝5V×2A×5×60s＝3000J； 答：（1）R1的电阻值为2.5Ω； （2）电阻R1上消耗的电能为3000J。 18．如图所示为小郡家的恒温热水壶，其烧水功率为1200W。在一个标准大气压下，用该电热水壶烧水时，小郡发现将质量为2kg，初始温度为20℃的水烧开，用时10分钟。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。 求此过程中： （1）水吸收的热量； （2）消耗的电能； （3）该热水壶的烧水效率（结果保留一位小数）。 【答案】（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）消耗的电能为7.2×105J； （3）该热水壶的烧水效率93.3%。 【解答】解：（1）水吸收的热量为：； （2）消耗的电能为： W＝Pt＝1200W×10×60s＝7.2×105J； （3）热水壶的烧水效率为： 。 故答案为：（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）消耗的电能为7.2×105J； （3）该热水壶的烧水效率93.3%。 19．如图所示，电阻R1和R2并联在电路中，R1的阻值为36Ω，当开关S1，S2都闭合时。电流表示数为1A；当S1闭合、S2断开时。电流表示数为0.25A，求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）1分钟内，电流通过R1做的功是多少？ 【答案】（1）电源电压为9V； （2）电阻R2的阻值为12Ω； （3）1分钟内，电流通过R1做的功是135J。 【解答】解：（1）当S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流， 由欧姆定律可得，电源的电压： U＝I1R1＝0.25A×36Ω＝9V。 （2）当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过R1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，通过R2的电流： I2＝I﹣I1＝1A﹣0.25A＝0.75A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，电阻R2的阻值： R212Ω。 （3）1分钟内，电流通过R1做的功W＝UI1t＝9V×0.25A×1×60s＝135J。 答：（1）电源电压为9V； （2）电阻R2的阻值为12Ω； （3）1分钟内，电流通过R1做的功是135J。 20．某型号手机电池铭牌上标有电池电压是3.7V，容量是4000mA•h，这种电池一次充满电可储存的能量为 　　 ，给手机充电时，手机中的锂电池相当于电路中的 　 　 （填“电源”“开关”或“用电器”），电能转化为 　　 能。 【答案】53280J；用电器；化学。 【解答】解：根据电能的计算公式可得这种电池一次充满电可储存的能量为： W＝UIt＝3.7V×4A×3600s＝53280J； 给手机充电时，手机中的锂电池消耗电能，相当于电路中的用电器；充电时将电能转化为化学能。 故答案为：53280J；用电器；化学。 21．小红家新购了一辆电动汽车，下表为汽车的部分参数，其中电池容量指电池存储的最大电能，电池能量密度指电池存储的最大电能与电池的质量之比。 电池类型 电池容量/（kW•h） 电池能量密度/（W•h•kg﹣1） 快充电压/V 磷酸铁锂电池 80 160 800 该车的电池质量为 　　 kg，充电时，它相当于电路中的 　　 ，使用快充功能充电0.5h电池存储的电能从电池容量的10%上升至80%，假设充电桩输出的电能全部转化为电池存储的电能，充电电流为 　　 A。 【答案】500；用电器；140。 【解答】解：电池容量 电池能量密度为160W•h•kg﹣1＝160×3600W•s•kg﹣1＝160×3600J/kg＝5.76×105J/kg 则电池质量 充电时，电池消耗电能，相当于电路中的用电器。 电池存储的电能从10%上升至80%，则充电的电能 快充电压U＝800V，充电时间t＝0.5h＝1800s 由W＝UIt可知，充电电流。 故答案为：500；用电器；140。 学科网（北京）股份有限公司 $