13.1 电功（举一反三·讲义）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

本讲义聚焦“电功”核心知识点，从电能的来源（电池、发电厂能量转化）与利用（用电器转化为机械能等）切入，系统梳理电功的定义、实质、计算公式（W=UIt及推导式）、单位（J与kW·h换算），并衔接电能表的作用、参数及读数方法，构建完整知识支架。 资料以扫地机器人等生活情景导入，激发兴趣，通过填空式知识归纳引导主动建构，结合无人机、充电宝等实例的例题变式，培养能量观念与科学推理能力。课中助力教师引导学生建立知识联系，课后分层作业帮助学生巩固应用，有效查漏补缺。

13.1 电功 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 电功的概念】 2 【知识点2 电能表】 3 课后作业 4 情景导入 各式各样的电器已经成为人们便捷生活的必需品。扫地机器人游走在家中清洁各处地面，工作结束后自动回到固定位置充电。此时，我们摸一下机身，会感到有些热。扫地机器人的机械能和内能是从哪里来的呢？ 知识归纳 【知识点1 电功的概念】 1. 电能的来源 各种电池以及各种发电厂它们把不同形式的能转化为电能，供人们使用。 （1）利用电池获取电能：干电池、蓄电池把 能→电能；太阳能电池把 能→电能。 （2）发电厂获取电能：把其他形式的能→机械能→电能。 2. 电能的利用：人们利用电能时，通过用电器将电能转化为其他形式的能。如：扫地机器人工作时将电能转化为 能和内能；白炽灯将电能转化为 能和光能；电饭锅将电能转化为 能等。 3. 电功 （1）定义：在电能转化为其他形式的能量过程中，我们说电流做了功。物理学中，把电流所做的功称为电功，用W表示。 （2）实质：电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。例如，通过某电扇的电流每秒做功150 J，表明每秒有150 J电能转化为机械能和内能。 注意：电能是状态量，反映了做功的 ；电功是过程量，反映了一段时间内电流做功的多少，或用电器消耗 的多少。 4. 电功的计算 （1）影响电功多少的因素：电流做功的多少与 、 和 都有关。 （2）计算公式：W= ，此公式适用于一切情形下电功的计算。 5. 电功的单位 （1）在国际单位制中，电功的单位是 ，简称焦，用符号J表示，1 J=1V·A·s。 （2）常用单位： （kW·h） （3）单位换算：1kw·h= J 6. 电功的推导公式 由W＝UIt和欧姆定律I＝ 可推导出电功的两个公式： W = W＝ （1）W＝UIt 是普遍适用的公式；电功的两个推导公式只适用于 电路； （2）利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性。 【例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 【变式1-1】中国的旋翼电动无人机技术发展迅速，水平居世界前沿。 （1）无人机______（选填“是”或“不是”）热机； （2）无人机电池上还标有“ ”的字样，若把电池充满电，则需要电能_______。 【变式1-2】如图中所示电路，已知电阻R1=20Ω，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表示数为4V，电流表示数为0.5A。求： （1）电源电压； （2）电阻R1通电消耗的电能。 【知识点2 电能表】 1. 电能表 （1）电能表的作用：计量家庭电路消耗的 ，也就是用电量。 （2）认识电能表：常见的电能表有普通电能表和智能电能表。 （3）普通电能表的参数（如图所示） ①“220V”表示该电能表正常工作电压为220伏； ②“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A，通过的电流不能超过额定最大电流 A； ③“3000r/kW·h”表示每消耗 电能，电表转盘转过3000转； ④“50Hz”指这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。 普通电能表 智能电能表 （4）智能电能表 表盘上标有“1200imp/kw·h”字样，表示每消耗1kW·h电能，脉冲灯闪烁 次。其它参数的意义与普通电能表的相同。 2. 通过电能表求用电器消耗的电能 （1）利用计数器计算：电能表计数器上前后两次的示数之 就是用电器在这段时间内消耗的电能。 （2）利用电能表上转盘计算：测出一定时间内电能表上转盘的转数，再算出电能值。此种方法的关键是要明确电能表转1圈时消耗的电能值。 【例2】生活中常用到各种测量工具，如图所示的仪表可以用来直接测量（     ） A．电流 B．电压 C．电能 D．电功率 【变式2-1】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0.4kW⋅h D．这个电能表可以接在10V的电路中使用 【变式2-2】如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电________kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW·h。 1．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） 2．家庭电路中测量用电器消耗电能多少的仪表是（     ） A．电能表 B．电流表 C．电压表 D．验电器 3．下列关于电能与电功的说法中正确的是（     ） A．只有把电能转化为机械能时电流才做功 B．电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程 C．用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 D．电流通过导体时所做的功取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻 4．从能量转化的角度看，以下情境中跟其它三项不属于同一类的是（　　） A．电风扇工作 B．手机电池充电 C．水泵通电抽水 D．洗衣机洗衣服 5. 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．0.1kW⋅h B．1kW⋅h C．0.01kW⋅h D．0.01kW 6．甲、乙两个用电器的电压之比为2:1，电流之比为1:2，通电时间之比为4:5，则两个用电器消耗的电能之比为（     ） A．5:1 B．5:4 C．4:5 D．5:8 7．如图所示的充电宝上标有“5V 10000mA·h”，下列说法正确的是（     ） A．充电宝给手机充电时，充电宝将电能转化为化学能 B．给充电宝充满电，可以存储0.05kW·h的电能 C．充电宝上的二极管指示灯是利用超导体材料制作的 D．给充电宝充电时，充电宝相当于电路中的电源 8．如图所示，手电筒中的电流为0.5A，电源为三节新干电池。则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为（　　） A．27J B．81J C．135J D．972J 9．如图所示的电路，闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为1.5A，则内R1和R2消耗的电能之比是（     ） A．1:1 B．2:1 C．3:1 D．1:2 10．图甲、乙分别是小席家中为10月末和11月末电能表的表盘示数，由图可知小席家11月消耗的电能为______；已知当地每度电的费用是0.6元，11月应付电费______元。 11. 当代年轻人有一种焦虑叫手机电量焦虑。当手机电量所剩无几时，可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间。在这种模式下，可通过减小电池的输出________（选填“电压”、“电流”或“电阻”）来延长电池的供电时间。如图所示是某一充电宝给三部手机同时充电的情景，则这三部手机是______（选填“串联”或“并联”）的。 12. 某导体电阻为10 欧，若其两端电压为3 伏，通过导体的电流为______安，通电10 秒电流做功为_______焦。当导体两端电压减小1 伏时，导体的电阻为_____欧。 13．指纹识别解锁是目前流行的手机解锁方式。手指触碰感应区，识别指纹开锁。 （1）感应区相当于手机电路中的_________，按手机音量键相当于调节一个变阻器阻值大小，电路中阻值改变，电流改变，音量改变，这个变阻器与喇叭是_________联的。 （2）充电宝给手机充电过程中，手机电池相当于_______（选填“电源”或“用电器”）；如果充电宝同时给3部手机充电，那么这3部手机的连接方式是________。 （3）某块手机锂电池铭牌上面标明电压为3.7V，容量为，它充满电后，大约储存了_________J的电能。 14. 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。 15．两只定值电阻，甲标有“”，乙标有“”，把它们串联在同一电路中，电路两端允许加的最大电压为_________V，电路消耗总电能_________J；把它们并联在同一电路中，干路中允许通过的最大电流___________A，电路消耗总电能________J。 16. 如图所示是某型号手机电池外壳上的说明文字。由说明可知该电池可储存的电能是______J，合_______。若该手机电池平均待机电流为0.01A，则最多可使用_________h。 17. 如图所示电路，已知灯泡L标有“6V 0.5A”（正常发光时两端电压6V，通过的电流0.5A），电源电压恒定。忽略温度对灯丝电阻的影响。S、S1闭合，P在a端时，灯正常发光，电流表示数1.5A。将P移到b端，断开S1，30s内整个电路消耗的电能是______J。 18. 如图所示，，开关S闭合时，电流表示数为，电压表示数为。求： （1）电源两端的电压； （2）通电，电阻R1消耗的电能。 19. 如图所示的电路中，电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关后，电压表的示数为1V，电流在10s内通过定值电阻R1做的功为4J，求： （1）电流表的示数； （2）电流在10s内通过定值电阻R2做的功； （3）该电路在10s内消耗的电能； （4）若R2发生断路，电流表和电压表示数各为多少？ 20．学校开展了防溺水安全教育后，科技小组的同学设计了一种防溺水装置，其简化电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为。RP是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值RP随水深变化的图像、该装置未没入水中时，电流表示数是0.1A；当浸入水下深度大于等于1m时，装置中的报警器（由电表改装而成，对电路无影响）开始报警。问： （1）报警器是由___________表改装而成的。 （2）求该电路的电源电压是多少？ （3）报警器刚开始报警时，RP两端的电压是多少？ （4）当该装置浸入水下深度为1m时，在水中停留，该装置这段时间内消耗的电能为多少？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.1 电功 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 电功的概念】 2 【知识点2 电能表】 3 课后作业 5 情景导入 各式各样的电器已经成为人们便捷生活的必需品。扫地机器人游走在家中清洁各处地面，工作结束后自动回到固定位置充电。此时，我们摸一下机身，会感到有些热。扫地机器人的机械能和内能是从哪里来的呢？ 知识归纳 【知识点1 电功的概念】 1. 电能的来源 各种电池以及各种发电厂它们把不同形式的能转化为电能，供人们使用。 （1）利用电池获取电能：干电池、蓄电池把化学能→电能；太阳能电池把太阳能（光能）→电能。 （2）发电厂获取电能：把其他形式的能→机械能→电能。 2. 电能的利用：人们利用电能时，通过用电器将电能转化为其他形式的能。如：扫地机器人工作时将电能转化为机械能和内能；白炽灯将电能转化为内能和光能；电饭锅将电能转化为内能等。 3. 电功 （1）定义：在电能转化为其他形式的能量过程中，我们说电流做了功。物理学中，把电流所做的功称为电功，用W表示。 （2）实质：电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。例如，通过某电扇的电流每秒做功150 J，表明每秒有150 J电能转化为机械能和内能。 注意：电能是状态量，反映了做功的本领；电功是过程量，反映了一段时间内电流做功的多少，或用电器消耗电能的多少。 4. 电功的计算 （1）影响电功多少的因素：电流做功的多少与电压U、电流I和通电时间t都有关。 （2）计算公式：W=UIt，此公式适用于一切情形下电功的计算。 5. 电功的单位 （1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，用符号J表示，1 J=1V·A·s。 （2）常用单位：千瓦时（kW·h） （3）单位换算：1kw·h=3.6×106J 6. 电功的推导公式 由W＝UIt和欧姆定律I＝ 可推导出电功的两个公式： W = t W＝I2Rt （1）W＝UIt 是普遍适用的公式；电功的两个推导公式只适用于纯电阻电路； （2）利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性。 【例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。 【变式1-1】中国的旋翼电动无人机技术发展迅速，水平居世界前沿。 （1）无人机______（选填“是”或“不是”）热机； （2）无人机电池上还标有“ ”的字样，若把电池充满电，则需要电能_______。 【答案】（1）不是 （2）/0.24kW⋅h 【详解】（1）无人机为电动装置，消耗电能获得机械能，热机是利用内能做功的机械，故无人机不是热机。 （2）把电池充满需要的电能 【变式1-2】如图中所示电路，已知电阻R1=20Ω，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表示数为4V，电流表示数为0.5A。求： （1）电源电压； （2）电阻R1通电消耗的电能。 【答案】(1)14V (2)1500J 【详解】（1）闭合开关S，两电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。电阻R1两端的电压 电源电压 （2）R1消耗的电能 【知识点2 电能表】 1. 电能表 （1）电能表的作用：计量家庭电路消耗的电能，也就是用电量。 （2）认识电能表：常见的电能表有普通电能表和智能电能表。 （3）普通电能表的参数（如图所示） ①“220V”表示该电能表正常工作电压为220伏； ②“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A，通过的电流不能超过额定最大电流20A； ③“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h电能，电表转盘转过3000转； ④“50Hz”指这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。 普通电能表 智能电能表 （4）智能电能表 表盘上标有“1200imp/kw·h”字样，表示每消耗1kW·h电能，脉冲灯闪烁1200次。其它参数的意义与普通电能表的相同。 2. 通过电能表求用电器消耗的电能 （1）利用计数器计算：电能表计数器上前后两次的示数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能。 （2）利用电能表上转盘计算：测出一定时间内电能表上转盘的转数，再算出电能值。此种方法的关键是要明确电能表转1圈时消耗的电能值。 【例2】生活中常用到各种测量工具，如图所示的仪表可以用来直接测量（     ） A．电流 B．电压 C．电能 D．电功率 【答案】C 【详解】由图可知，仪表表盘上标有单位“kW⋅h”，这是电能的单位，说明该仪表是电能表，用来直接测量电能，故C正确，ABD错误。故选C。 【变式2-1】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0.4kW⋅h 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。 【变式2-2】如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电________kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW·h。 【答案】 5546.7 0.02 【详解】电能表表盘的单位是kW·h，读数时最后一位为小数位，故已用电量为5546.7kW·h。 该用电器消耗的电能为 1．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。 2．家庭电路中测量用电器消耗电能多少的仪表是（     ） A．电能表 B．电流表 C．电压表 D．验电器 【答案】A 【详解】A．电能表用途为测量用电器消耗的电能，故A符合题意； B．电流表用于测量电路电流大小，无法测量电能，故B不符合题意； C．电压表用于测量电路两端电压大小，无法测量电能，故C不符合题意； D．验电器用于检验物体是否带电，无法测量电能，故D不符合题意。 故选A。 3．下列关于电能与电功的说法中正确的是（     ） A．只有把电能转化为机械能时电流才做功 B．电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程 C．用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 D．电流通过导体时所做的功取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻 【答案】C 【详解】AB．电流做功的本质是电能转化为其他形式的能，电能除了可以转化为机械能，还可转化为内能、光能等多种形式，故AB错误； C．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，所以用电器消耗的电能总量，就等于电流通过该用电器所做的功，故C正确； D．由电功公式可知，电流做功取决于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间，与导体电阻无直接决定关系，故D错误。 故选C。 4．从能量转化的角度看，以下情境中跟其它三项不属于同一类的是（　　） A．电风扇工作 B．手机电池充电 C．水泵通电抽水 D．洗衣机洗衣服 【答案】B 【详解】电风扇、水泵、洗衣机工作时能量转化主要为电能转化为机械能，类型相同； 手机电池充电时能量转化为电能转化为化学能，与其余三项能量转化类型不同。 故选B。 5. 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．0.1kW⋅h B．1kW⋅h C．0.01kW⋅h D．0.01kW 【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。 6．甲、乙两个用电器的电压之比为2:1，电流之比为1:2，通电时间之比为4:5，则两个用电器消耗的电能之比为（     ） A．5:1 B．5:4 C．4:5 D．5:8 【答案】C 【详解】电能计算公式为 两用电器消耗的电能之比为 故选C。 7．如图所示的充电宝上标有“5V 10000mA·h”，下列说法正确的是（     ） A．充电宝给手机充电时，充电宝将电能转化为化学能 B．给充电宝充满电，可以存储0.05kW·h的电能 C．充电宝上的二极管指示灯是利用超导体材料制作的 D．给充电宝充电时，充电宝相当于电路中的电源 【答案】B 【详解】A．充电宝给手机充电时，充电宝相当于电源，将化学能转化为电能，故A错误； B．充电宝充满电存储的电能，故B正确； C．充电宝的指示灯是发光二极管，是利用半导体材料制作的，故C错误； D．给充电宝充电时，充电宝消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，相当于电路中的用电器，故D错误。 故选B。 8．如图所示，手电筒中的电流为0.5A，电源为三节新干电池。则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为（　　） A．27J B．81J C．135J D．972J 【答案】C 【详解】1节新干电池的电压为1.5V，手电筒的三节干电池是串联连接，总电压为 工作时间 消耗的电能 故选C。 9．如图所示的电路，闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为1.5A，则内R1和R2消耗的电能之比是（     ） A．1:1 B．2:1 C．3:1 D．1:2 【答案】B 【详解】由电路图可知，R1和R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流，则通过R2的电流，干路电流。根据并联电路电流规律可知，通过R1的电流 并联电路中各支路两端电压相等，通电时间相同，由可知，电能之比 故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 10．图甲、乙分别是小席家中为10月末和11月末电能表的表盘示数，由图可知小席家11月消耗的电能为______；已知当地每度电的费用是0.6元，11月应付电费______元。 【答案】 175 105 【详解】11月消耗的电能为 11月应付电费为 11. 当代年轻人有一种焦虑叫手机电量焦虑。当手机电量所剩无几时，可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间。在这种模式下，可通过减小电池的输出________（选填“电压”、“电流”或“电阻”）来延长电池的供电时间。如图所示是某一充电宝给三部手机同时充电的情景，则这三部手机是______（选填“串联”或“并联”）的。 【答案】 电流 并联 【详解】根据电能公式，手机电池的总电能W是固定的，手机的工作电压也基本维持不变，若要延长供电时间t，就需要减小电池的输出电流； 三部手机充电时互不影响，则这三部手机是并联的。 12. 某导体电阻为10 欧，若其两端电压为3 伏，通过导体的电流为______安，通电10 秒电流做功为_______焦。当导体两端电压减小1 伏时，导体的电阻为_____欧。 【答案】 0.3 9 10 【详解】通过导体的电流 通电10秒电流做的功 因电阻是导体本身的固有性质，与两端电压大小无关，故导体电阻仍为10欧。 13．指纹识别解锁是目前流行的手机解锁方式。手指触碰感应区，识别指纹开锁。 （1）感应区相当于手机电路中的_________，按手机音量键相当于调节一个变阻器阻值大小，电路中阻值改变，电流改变，音量改变，这个变阻器与喇叭是_________联的。 （2）充电宝给手机充电过程中，手机电池相当于_______（选填“电源”或“用电器”）；如果充电宝同时给3部手机充电，那么这3部手机的连接方式是________。 （3）某块手机锂电池铭牌上面标明电压为3.7V，容量为，它充满电后，大约储存了_________J的电能。 【答案】(1) 开关 串 (2) 用电器 并联 (3) 【详解】（1）手指触碰感应区才触发解锁电路工作，感应区起到控制电路通断的作用，相当于电路中的开关； 变阻器调节阻值时，需要和喇叭通过的电流保持一致，才能通过改变电流大小调节音量，因此二者是串联关系。 （2）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，因此是用电器； 3部手机充电时互不影响，各自可以独立工作，符合并联电路的特点，因此连接方式是并联。 （3）电池容量 电池充满电后储存的电能 14. 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 15．两只定值电阻，甲标有“”，乙标有“”，把它们串联在同一电路中，电路两端允许加的最大电压为_________V，电路消耗总电能_________J；把它们并联在同一电路中，干路中允许通过的最大电流___________A，电路消耗总电能________J。 【答案】 15 540 1.5 810 【详解】串联在同一电路时，因串联电路电流处处相等，故电路最大允许电流为0.6A。串联总电阻 电路两端允许加的最大电压 1min电路消耗总电能 并联在同一电路时，甲的额定电压 乙的额定电压 因并联电路各支路电压相等，故电路最大允许电压为9V。此时通过甲的电流 干路允许通过的最大电流 1min电路消耗总电能 16. 如图所示是某型号手机电池外壳上的说明文字。由说明可知该电池可储存的电能是______J，合_______。若该手机电池平均待机电流为0.01A，则最多可使用_________h。 【答案】 80 【详解】该电池可储存的电能 因，故换算后电能为 由电功公式得，最长待机时间 17. 如图所示电路，已知灯泡L标有“6V 0.5A”（正常发光时两端电压6V，通过的电流0.5A），电源电压恒定。忽略温度对灯丝电阻的影响。S、S1闭合，P在a端时，灯正常发光，电流表示数1.5A。将P移到b端，断开S1，30s内整个电路消耗的电能是______J。 【答案】60 【详解】因S、S1闭合，P在a端时，灯泡L与滑动变阻器并联，灯正常发光，故电源电压 灯丝电阻为 由并联电路电流规律得，通过滑动变阻器的电流 滑动变阻器的最大阻值为 P移到b端，断开S1时，灯泡与滑动变阻器最大阻值串联，总电阻为 电路中的电流为 30s内整个电路消耗的电能为 18. 如图所示，，开关S闭合时，电流表示数为，电压表示数为。求： （1）电源两端的电压； （2）通电，电阻R1消耗的电能。 【答案】(1)6V (2)240J 【详解】（1）由图可知，两电阻串联，电压表并联在R2两端，串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可得 串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，即 （2）R1消耗的电能 19. 如图所示的电路中，电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关后，电压表的示数为1V，电流在10s内通过定值电阻R1做的功为4J，求： （1）电流表的示数； （2）电流在10s内通过定值电阻R2做的功； （3）该电路在10s内消耗的电能； （4）若R2发生断路，电流表和电压表示数各为多少？ 【答案】(1)0.2A (2)2J (3)6J (4)0A，3V 【详解】（1）闭合开关S，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。R1两端电压 由得电路电流 即电流表示数为0.2A。 （2）电流通过R2做的功 （3）电路消耗的总电能 （4）R2发生断路时，电路为断路状态。因电路断路无电流，故电流表示数为0。此时电压表串联在电路中，测电源两端电压，故电压表示数为3V。 20．学校开展了防溺水安全教育后，科技小组的同学设计了一种防溺水装置，其简化电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为。RP是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值RP随水深变化的图像、该装置未没入水中时，电流表示数是0.1A；当浸入水下深度大于等于1m时，装置中的报警器（由电表改装而成，对电路无影响）开始报警。问： （1）报警器是由___________表改装而成的。 （2）求该电路的电源电压是多少？ （3）报警器刚开始报警时，RP两端的电压是多少？ （4）当该装置浸入水下深度为1m时，在水中停留，该装置这段时间内消耗的电能为多少？ 【答案】(1)电压 (2)6V (3)3.6V (4)21.6J 【详解】（1）报警器并联在定值电阻R0两端，并联在电阻两端的电表是电压表，因此报警器由电压表改装。 （2）装置未浸入水中时，水深，由图乙得此时压敏电阻；R0与RP串联，电流 ，总电阻 电源电压 （3）报警器刚开始报警时水深，由图乙得；串联总电阻 电路电流 RP两端电压 （4）该装置这段时间内消耗的电能为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $