第15.1节 电功（高效培优·讲义）物理新教材苏科版九年级下册

第15.1节 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 电能和电能表 考点02 电功 03 避坑指南·解题通法 角度01 电压表的量程及读数 角度02 利用电能表的主要参数计算电能 角度03 电功的概念、单位及换算 角度04 电能的国际单位、常用单位及换算 角度05 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.知道电能的来源与利用，熟记电能单位以及单位换算关系。 2.认识电能表，会读取电能表示数，能根据表盘参数完成简单计算。 3.理解电功的实质，理清电能和电功之间的内在联系。 4.掌握公式W=UIt，会运用公式以及变形公式进行电功计算。 1.结合生活实例区分电能与电功，理解电流做功就是能量转化。 2.抓住电能表关键参数，练习利用示数差计算一段时间消耗的电能。 3.使用W=UIt计算时，注意电压、电流、时间必须统一国际单位。 4.做题时理清已知物理量，灵活对电功公式进行变形求解未知量。 知识导图 考点01 电能和电能表 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：。 【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．如图是小明家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．电能表的示数为2023.0J B．电能表能正常工作的最大电流是40A C．电能表是测量电功率的仪表 D．脉冲指示灯闪得越快，电路消耗的电能越多 【答案】B 【详解】A．电能表的测量单位是，图中电能表示数为，故A错误； B．电能表参数中，表示电能表正常工作允许通过的最大电流，因此电能表能正常工作的最大电流是，故B正确； C．电能表的作用是测量电路消耗的电能（电功），不是测量电功率，故C错误； D．电能表指示灯闪烁越快，说明电路消耗电能的功率越大（消耗越快），消耗电能的多少还与通电时间有关，功率大不代表总消耗电能一定多，故D错误。 故选B。 2．雯雯想知道家里一个月能用多少电，暑假时她观察自家的电能表，读数为，10天后再次查看电能表，读数如图所示，则这段时间内消耗的电能为____________度=____________J 【答案】 15.5 5.58×107 【详解】由消耗电能等于电能表两次读数之差可知 因 故换算为焦耳是 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。 【深化点拨】 等效替代法的应用 （1）定值电阻和与其相并联的电压表起到了电流表的作用，与串联在电路中的电流表具有相同的效果。 （2）定值电阻和与其相串联的电流表起到了电压表的作用，与并联在电路中的电压表具有相同的效果。 1．电热液体蚊香主要是由驱蚊药液和电子恒温加热器组成。液体蚊香主要是一种叫做拟除虫菊酯类的化学成分。蚊香液不像普通蚊香一样燃烧产生粉尘，基本不会伤害人体。如图所示是电热液体蚊香的实物和电路原理图。下列说法中不正确的是（   ） A．加热器和指示灯是并联的 B．房间里能闻到液体蚊香的香味，说明分子在永不停息地做无规则运动 C．蒸发可以在任何温度下进行，温度越高，蒸发越快 D．液体蚊香的额定功率是5W，正常使用一晚耗电大约 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，加热器和指示灯的两端分别连接在电源两端，二者为并联关系，故A正确，不符合题意； B．房间内闻到蚊香的香味是扩散现象，扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，故B正确，不符合题意； C．根据蒸发的性质，蒸发属于汽化的一种，蒸发可以在任何温度下发生，且温度越高，蒸发越快，故C正确，不符合题意； D．已知液体蚊香的额定功率，正常一晚使用时长约为，根据电能公式得，正常使用一晚耗电 远小于，故D错误，符合题意。 故选D。 2．如图是定值电阻R和小灯泡L的图像，若将图中的定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上工作10s，则串联电路的电流为_________A，整个电路中消耗的电能是__________J。 【答案】 0.4 20 【详解】串联电路中电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和。定值电阻的I-U图像为直线，故乙为定值电阻R，甲为小灯泡L。 根据欧姆定律可知，定值电阻的阻值 因串联电路满足 且电流相等，结合甲的图像可知，当电流0.4A时，灯泡两端电压 根据欧姆定律可知，定值电阻两端电压 总电压 与电源电压相符，故串联电路电流为0.4A; 整个电路消耗的电能 3．如图所示电路中，灯泡L上标有“3V 0.6W”字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电压表的示数为2V。通过计算回答： (1)通过灯泡L的电流是多少？ (2)定值电阻R的阻值是多少？ (3)整个电路在5min内消耗的电能是多少？ 【详解】（1）由电路图可知，灯泡L与定值电阻R串联，电压表测量R两端电压，闭合开关后灯泡L正常发光，通过灯泡L的电流是 （2）定值电阻R的阻值是 （3）电路总电压 整个电路在5min内消耗的电能是 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）。 角度01 电压表的量程及读数 1．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“”，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。 2．如下图所示，小欣家电能表四月底的示数是________kW·h；若关闭家中其它用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时消耗的电能为________J，这些电能刚好将1.2kg的水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为________[]。 【答案】 2024.6 84% 【详解】由电能表的示数可知，四月底的示数为2024.6kW·h； 由电能表常数可得，电热水壶消耗的电能为 由可得，水吸收的热量为 故电热水壶的加热效率为 3．如图所示，电压表的读数是___________V，电流表的读数是___________A，电能表示数为___________。 【答案】 2.3 0.28 【详解】电压表选用测量范围，分度值为，读数为；电流表选用测量范围，分度值为，读数为。电能表最后一位为小数位，单位为，示数为。 角度02 利用电能表的主要参数计算电能 4．如图甲、乙所示分别为小明家6月1日和7月1日的电能表的示数，则（     ） A．小明家电路中的干路电流不得超过10A B．小明家6月份消耗的电能为101.1J C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2kW·h D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，电路的电压越大 【答案】C 【详解】A. 电能表参数10(40)A中40A为额定最大电流，故干路电流不得超过40A，故A不符合题意； B. 6月份消耗电能 选项单位不正确，故B不符合题意； C. 电能表参数 1600imp/(kW・h)表示，每消耗 1kW・h 的电能，指示灯闪烁 1600 次。 闪烁 320 次消耗的电能为 故C正确； D. 指示灯闪烁次数越多表示消耗电能越多，家庭电路电压保持不变，故D错误。 故选C。 5．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（1600imp/（kW·h）），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 6．某同学家的电能表上月底的示数为2570.48，本月底的示数为2680.48，则该同学家本月用电___________kW·h=___________J。若家中只有一台用电器在工作，电能表上常数为3200imp/kW·h，电能表的指示灯闪烁400次，则该用电器消耗的电能是___________kW·h。 【答案】 110 0.125 【详解】[1]本月消耗的电能为 [2]单位换算得 [3]由电能表参数可知，用电器消耗的电能为 角度03 电功的概念、单位及换算 7．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。 8．某风力发电机工作时，当风速达到12 m/s时，输出功率为1500 kW，在此功率下发电机工作10 s可发电______________J。当3 m/s≤风速≤12 m/s时，发电功率与风速的三次方成正比，当风速为6 m/s时，发电机的输出功率为__________kW。 【答案】 187.5 【详解】发电机工作发电量 设发电功率与风速的关系为（为比例常数）。当时，；当时，，代入数值得，解得 角度04 电能的国际单位、常用单位及换算 9．有一台电动机工作一段时间后消耗了2 kW·h电能，下列说法正确的是（     ） A．电流通过电动机产生了7.2×106 J 的热量 B．有7.2×106 J的电能全部转化为机械能 C．电流做功小于7.2×106 J D．电能转化成的机械能小于7.2×106 J 【答案】D 【详解】AC.消耗总电能 电动机工作时能量转化关系为（为机械能，为产生的热量，）。故产生的热量，电流做功等于消耗的电能，大小为，故AC错误； B. 电能同时转化为机械能和内能，不可能全部转化为机械能，电能转化成的机械能小于7.2×106 J，故B错误；D正确。 故选D。 10．如图是我国空间站组合体全貌照片，空间站利用太阳能电池板，为各项设备的运转提供电力，若太阳能电池板某天发电量为700 kW·h，相当于________kg的液态氢完全燃烧放出的热量，若这些热量全部被质量为10 t、初温为20 ℃的水吸收，可使水温升高________℃（舱内为标准大气压，不计热量损失）。（已知） 【答案】 18 60 【详解】发电量 由题意，液态氢完全燃烧放出的热量 由可知，液态氢的质量 不计热量损失，水吸收的热量 根据可得，水温变化量 水的末温 低于标准大气压下水的沸点100℃，因此水温升高60℃。 角度05 电功的公式及简单应用 11．如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A，电源两端电压保持不变。下列说法中正确的是（     ） A．电源电压为3V B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.3A D．再闭合S2后，在1min内电路消耗电能168J 【答案】D 【详解】A．只闭合时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路电流，由图甲可知此时，即电源电压，故A错误； B．只闭合时，小灯泡L的电阻为，故B错误； C．再闭合后，L与R并联，电流表测干路电流，由图甲可知时通过R的电流，电流表示数增加，故C错误； D．再闭合后，干路电流为 1min内电路消耗电能为，故D正确。 故选D。 12．如图所示的电路，电源电压和的阻值保持不变，其中的阻值为。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，当阻值为时，电流表示数为；电源电压___________V；当电流表示数为0.2A，电阻箱的阻值为___________，此时通电，电路消耗的电能为___________J。 【答案】 3 9 60 【详解】由图可知，电阻箱与串联，电流表测电路电流。 由串联电路电阻规律得，第一次电路总电阻 由欧姆定律得，电源电压 当电流为0.2A时，电路总电阻 由串联电路电阻规律得，电阻箱的阻值 通电100s电路消耗的电能 13．近期我国多地发生与电动自行车相关的火灾事故，令人心痛。电动自行车充电时电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。电动自行车过长时间充电会让电池发热、鼓胀甚至爆炸。电池发热说明电能转化成了______能。某电动车电池规格为“48V，20A·h ”，请问它存储的电能是______。 【答案】 用电器 内 960 【详解】[1]电动自行车充电时消耗电能，此时电池相当于用电器。 [2]电池发热，说明电池的内能增大，这是电能转化为内能的缘故。 [3]蓄电池充满一次电后可储存的电能为 14．如图中所示电路，已知电阻，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为4V，电流表示数为。求： (1)电源电压； (2)电阻通电消耗的电能。 【详解】（1）闭合开关，两电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量两端的电压。电阻两端的电压 电源电压 （2）消耗的电能 15．如图所示是家用电热水壶（铭牌模糊不清楚），电热水壶中装了0.8kg的水，小明将热水壶插入220V插座中，闭合开关，利用无线家用电流计测出烧水壶正常工作时的电流为7.5A，将壶中的水从25℃上升到100℃所用的时间是3min。，当地气压为一个标准大气压。求： (1)电热水壶中0.8kg的水从上升到，水吸收的热量； (2)热水壶该段时间消耗的电能； (3)该电热水壶烧水的效率。 【详解】（1）温度变化量 水吸收的热量 （2）电热水壶正常工作，消耗电能：工作时间 消耗的电能 （3）电热水壶烧水效率为水吸收热量与消耗电能的比值 【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）考查额定电压、额定功率的概念，利用灯泡正常发光的条件来分析电路中的电流与电压情况，这是电学计算题的突破口。 （2）考查开关通断引起的电路识别，能够区分串联电路和并联电路，判断不同开关状态下用电器的连接方式，是解题的前提。 （3）考查串联电路、并联电路的电压、电流规律，结合电阻比例关系进行分析。 （4）考查电功、电能的计算，会分析并联电路总电能，同时考查动态电路的分析能力。 【变式1-1】（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1-2】（2025·天津·中考真题）如图所示的电路，电源电压恒为3V，a、b是粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻丝的中点。只闭合开关S1，电流表示数为1A，该电路通电1min消耗的电能为______J；闭合开关S1和S2，电流表示数为______A。 【答案】 180 2 【详解】[1]只闭合开关S1，电阻丝阻值的一半接入电路，电流表测电路电流，电流表示数为1A，该电路通电1min消耗的电能为 [2]闭合开关S1和S2，电阻丝的两半并联，电流表测干路电流，根据并联电流规律，电流表示数为 【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 【例2】（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明家电能表如图所示，电能表的读数为___________kW·h；若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转___________r。（3000r/kW·h表示：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000r） 【答案】 2562.5 3×105 【详解】[1]从表盘图可以看到：最后一位是小数位，所以读数应为2562.5kW·h。 [2]已知每消耗1kW·h电能，转盘转3000转。则消耗电能100kW·h，转盘转过的转数为 【深化点拨】 （1）考查电能表的读数方法，需要注意表盘最后一格是小数位，读数时不要误把全部数字当作整数。 （2）考查电能表参数含义的理解，读懂转盘转动参数的物理意义，这是该题解题的基础。 （3）考查根据电能表的转盘参数，结合消耗电能分析转盘转过圈数，建立电能与转盘转数之间的对应关系。 （4）考查家庭电路中电能的计量，联系生活实际，明白电能表是测量家庭电路消耗电能的仪表。 【变式2-1】（2026·江苏常州·中考真题）小明家的电能表上月末示数为420.5 kW·h，本月末示数为520.5 kW·h，他家本月用电（     ） A．420.5 kW·h B．520.5 kW·h C．941 kW·h D．100 kW·h 【答案】D 【详解】本月消耗的电能为 故选D。 【变式2-2】（2025·四川内江·中考真题）下列仪器中，能够直接测量导体电阻值的仪器是（　　） A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．多用电表 【答案】D 【详解】A．电流表的作用是测量电路中的电流大小，无法直接测量导体电阻值，故A不符合题意； B．电压表的作用是测量电路两端的电压大小，无法直接测量导体电阻值，故B不符合题意； C．电能表的作用是测量用电器消耗的电能多少，无法直接测量导体电阻值，故C不符合题意； D．多用电表设有欧姆测量挡位，能够直接测量导体的电阻值，故D符合题意。 故选D。 【变式2-3】（2025·江苏淮安·中考真题）小明家电能表3月底的示数为，4月底的示数为。小明家4月份用电___________kW·h。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。 【答案】 120 60 【详解】[1]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2278.2kW·h−2158.2kW·h=120kW·h [2]已知电费每千瓦时0.5元，4月份应交电费为120kW·h×0.5元/kW·h=60元 ⚡基础速刷 1．“估测”是物理学中常用的一种重要方法。某同学对一些事物的相关物理量进行了估测，其中最合理的是（     ） A．一节新干电池的电压约为 B．家用电饭锅正常工作时通过的电流约为 C．一个家庭通常一个月消耗的电能约为 D．混合动力小汽车发动机的效率约为100% 【答案】A 【详解】A．常见电压中，一节新干电池电压约为1.5V，故A符合题意； B．家用电饭锅正常工作的电流约为，远大于100mA，估测不合理，故B不符合题意； C．普通家庭一个月消耗电能约为，远大于200J，估测不合理，故C不符合题意； D．发动机工作时存在热量散失、摩擦损耗等能量损失，效率不可能达到100%，估测不合理，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示，电阻箱和电能表读数正确的是（     ） A．2481Ω  272.2kW•h B．2481Ω  2722kW•h C．1842Ω  0272.2kW•h D．1842Ω  0272kW•h 【答案】A 【详解】电阻箱读数为 ；电能表显示数字最后一位为小数位，读数为 故选A。 3．如图所示，感应发光冰块因其外形仿如真实冰块且能发光而得名。它的内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯组成，当液体感应器接触到水后，冰块内的LED灯就会发光。液体感应器相当于电路中的______，LED灯发光的过程就是将______能转化为光能的过程。 【答案】 开关 电 【详解】当液体感应器接触到水后，冰块内的LED灯就会发光，说明液体感应器能控制电路的通断，在电路中起到类似于开关的作用，所以液体感应器相当于电路中的开关。 因LED灯发光时消耗电能，产生光能，故该过程将电能转化为光能。 4．小致乘飞机外出旅游时，携带了一部手机和一个充电宝，充电宝的铭牌上标有“电池容量20000　3.7V”字样。看到机场有规定：“严禁携带额定能量超过160的充电宝搭乘飞机。” (1)充电宝充满电后储存的电能为___________J。当充电宝给手机电池充电时，手机电池相当于电路中的___________。 (2)手机芯片的主要材料是___________材料，小致所带的充电宝___________（选填“能”或“不能”）带上飞机。 【答案】(1) 用电器 (2) 半导体 能 【详解】（1）充电宝充满电后储存的电能 因充电宝给手机充电时手机电池消耗电能，故相当于电路中的用电器。 （2）半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，是制造手机芯片的主要材料。 由题意得，充电宝的额定能量 因，故该充电宝能带上飞机。 5．如图所示电路中，R1和R2是定值电阻，R1的阻值为9Ω，R2的阻值为3Ω，电源两端电压保持不变，闭合开关S，电压表示数为3V。求： (1)电流表的示数I。 (2)R1两端的电压U1。 (3)通电1min电流做的功W。 【详解】（1）由电路图可知， 与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。 根据欧姆定律，通过的电流 由于串联电路中电流处处相等，所以电流表的示数 （2）根据欧姆定律，两端的电压 （3）通电时间 电源电压 通电1min电流做的功 🚀能力跃升 6．小伟给学校图书馆设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（     ） A．空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B．空气湿度越大，电压表示数越小 C．当空气湿度为40%时，10s内R0消耗的电能为225J D．当电压表示数为2.4V时，空气湿度为60% 【答案】D 【详解】AB．由图乙可知空气湿度越大越小，电路总电阻变小，由可知电路电流变大，由可知电压表示数变大，故AB错误； C．当时，此时电路电流 消耗的电能为 故C错误； D．当时，电路电流 湿敏电阻的阻值 由图乙可知此时，故D正确。 故选D。 7．家住徐州的小徐家之前新装了一只单相电能表，当前表盘示数如图所示，下列说法正确的是（     ） A．该电能表需接入50Hz 的直流电路中使用 B．电路每消耗1度电，电能表铝盘转动3000转 C．小徐家电能表启用至今的累计用电量总计6335kW・h D．此电能表的标定电流数值为20A 【答案】B 【详解】A．该电能表需接入50Hz的交流电路中使用，不是直流电路，故A错误； B．根据3000r/kW·h可知，电路每消耗1度电，电能表铝盘转动3000转，故B正确； C．电能表最后一位是小数位，小徐家电能表启用至今的累计用电量总计633.5kW・h，故C错误； D．此电能表的标定电流数值为10A，故D错误。 故选B。 8．增程汽车的核心优点是兼顾纯电驾驶体验与无续航焦虑，增程汽车上的高效增程器燃烧1升的汽油（汽油热值为，密度为）最多可以转化为3.68度电，完全燃烧1升汽油所放出的热量为____________J，此增程器转化电能的效率为____________%。 【答案】 40 【详解】1升汽油的质量为 完全燃烧1升汽油放出的热量为 转化得到的电能为 所以增程器转化电能的效率为 9．如图甲所示电路中，已知L2的电阻为10Ω，闭合开关后，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则灯L1两端的电压为_____________V，通电一分钟L1消耗的电能为_____________J。（忽略灯丝电阻受温度的影响） 【答案】 6 54 【详解】由图甲可知，L1与L2串联，电压表V1测L2两端的电压，电压表V2测电源两端的总电压。因串联电路中总电压大于各部分电路的电压，且两电压表指针偏转角度相同，故V2选用0~15V量程，分度值是0.5V，示数；V1选用0~3V量程，分度值是0.1V，示数，则灯L1两端的电压为 串联电路中电流处处相等，电路中的电流为 通电一分钟L1消耗的电能为 10．如图所示的电路中，电源两端电压为并保持不变。闭合开关后，电压表的示数为，电流在内通过定值电阻做的功为，求： (1)电流表的示数； (2)电流在内通过定值电阻做的功； (3)该电路在内消耗的电能； (4)若发生断路，电流表和电压表示数各为多少？ 【详解】（1）闭合开关，与串联，电压表测两端的电压。两端电压 由得电路电流 即电流表示数为0.2A。 （2）电流通过做的功 （3）电路消耗的总电能 （4）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。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。 🌟思维挑战 11．小明给学校植物培育室设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（   ） A．空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B．空气湿度越大，电压表示数越小 C．空气湿度越大，电路消耗的电能越多 D．当空气湿度为40%时，电压表的示数为2.4V 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，空气湿度越大，湿敏电阻的阻值越小，故A错误； B．由甲图可知，两电阻串联，电压表测量的电压。由图乙可知，空气湿度越大，湿敏电阻的阻值越小，根据串联分压可知，的电压变小，总电压不变，则的电压变大，故电压表示数变大，故B错误； C．电路消耗的电能，电源电压U不变，空气湿度越大，越小，题目未交代时间，所以消耗电能W不能确定，故C错误； D．当空气湿度为40%时，从图乙可知，。电路总电阻 电路电流 电压表的示数，故D正确。 故选D。 12．龙游湖音乐喷泉假期吸引了众多游客围观打卡。其工作原理是通过电脑将音乐频率特征转化为电路控制信号，控制水泵有节奏地喷出水柱，从而形成喷泉。图甲为控制喷泉的模拟电路，控制电路的电源电压呈现如图乙所示的周期性变化，定值电阻，为特殊元件。当时，两端的电压等于两端的输入电压；时，保持不变；当线圈中电流时，水泵启动喷水。下列说法中正确的是（　　） A．水泵电动机工作时，可以将电能全部转化为机械能 B．时，模拟电路中电阻R的电功率为 C．该模拟电路工作，喷水时间共为 D．将R换成阻值更大的电阻，可以减少喷泉喷水时间 【答案】D 【详解】A．水泵电动机工作时，电能会转化为机械能和内能，所以不能将电能全部转化为机械能，故A错误； B．观察图乙可知，时， 解得 此时，则 电阻R两端的电压为 电路中的电流为 电阻R的电功率为 故B错误； C．水泵启动条件是，根据欧姆定律可得 即，根据串联电路的电压规律可知 即 即 当 时，，则 ，，此时喷泉不喷水。 当 时，，要使水泵启动，则 观察图乙可知，一个周期内，满足的时间为 模拟电路工作总时间为 共计工作 喷水时间共计 故C错误； D．将换成阻值更大的电阻，启动喷水的条件不变，则会变大。因为 所以需要更大的才能满足喷水条件，这会导致在一个周期内满足喷水条件的时间变短，从而减少喷泉喷水时间。故D正确。 故选D。 13．小明根据所学知识设计了如图所示的电子量角器，电源电压恒为3V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻RMP与滑片OP旋转角度成正比，电阻箱R0接入电路的阻值为10Ω。当调节为30°时，电流表示数为0.2A，通电10s，半圆弧电阻消耗的电能为______J。调节滑片OP，当电压表示数为2V时，OP旋转角度=______°。 【答案】 2 120 【分析】分析电路的连接方式及电表的作用，结合欧姆定律和电功的计算公式计算消耗的电能，再根据电阻与角度的关系进行相关计算。 【详解】由图可知，电阻箱R0与半圆弧电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测半圆弧电阻两端电压；当为30°时，电流表示数为0.2A，此时电阻箱两端电压为 则半圆弧电阻两端电压为 通电10s，半圆弧电阻消耗的电能为 此时半圆弧电阻接入电路中的阻值为 调节滑片，当电压表示数为2V时，电阻箱两端电压为 此时电路中电流为 则半圆弧电阻接入的阻值为 接入电路的电阻RMP与滑片OP旋转角度成正比，则有，解得 14．如图所示的电路中，电源电压为18 V且保持不变，电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2上标有“100 Ω  1 A”字样，电流表所用量程为0-3 A，闭合开关并移动滑片至电流表示数为1.0 A。求： (1)电流100 s内通过电阻R1所做的功。 (2)滑动变阻器R2连入电路中的阻值。 (3)如果移动滑片过程中两个电压表指针变化的角度始终相同。请通过计算说明，移动滑片可以使哪些电表的指针达到满偏，并求出满偏时，滑动变阻器R2相应的阻值。 【详解】（1）由图甲可知，与串联，电流表测电路总电流，电压表​测​两端电压，测​两端电压，电源电压，。 电流100 s内通过电阻所做的功 （2）根据欧姆定律，总电阻 滑动变阻器连入电路中的阻值 （3）电源电压18伏且保持不变，移动滑片过程中两个电压表指针变化的角度始终相同，则两个电压表均选用0~15V的量程。当电压表满偏时，即电压表示数为15V时，根据串联分压原理则有 ，解得此时。 进一步分析可知，当电压表满偏时，即电压表示数为15V时，电阻阻值为10欧、此时电路的电流为1.5A，超过了滑动变阻器的最大电流值，不符合题意，舍去。 当电压表满偏时，即电压表示数为15V时，根据串联分压原理则有 解得此时。电流为0.3A。符合题意。 当电流表选用0~3A量程且满偏时，即电流为3A时，总电阻为不符合题意，舍去。 故移动滑片可以使电压表满偏，且。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第15.1节 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 电能和电能表 考点02 电功 03 避坑指南·解题通法 角度01 电压表的量程及读数 角度02 利用电能表的主要参数计算电能 角度03 电功的概念、单位及换算 角度04 电能的国际单位、常用单位及换算 角度05 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.知道电能的来源与利用，熟记电能单位以及单位换算关系。 2.认识电能表，会读取电能表示数，能根据表盘参数完成简单计算。 3.理解电功的实质，理清电能和电功之间的内在联系。 4.掌握公式W=UIt，会运用公式以及变形公式进行电功计算。 1.结合生活实例区分电能与电功，理解电流做功就是能量转化。 2.抓住电能表关键参数，练习利用示数差计算一段时间消耗的电能。 3.使用W=UIt计算时，注意电压、电流、时间必须统一国际单位。 4.做题时理清已知物理量，灵活对电功公式进行变形求解未知量。 知识导图 考点01 电能和电能表 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：。 【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．如图是小明家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．电能表的示数为2023.0J B．电能表能正常工作的最大电流是40A C．电能表是测量电功率的仪表 D．脉冲指示灯闪得越快，电路消耗的电能越多 2．雯雯想知道家里一个月能用多少电，暑假时她观察自家的电能表，读数为，10天后再次查看电能表，读数如图所示，则这段时间内消耗的电能为____________度=____________J 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。 【深化点拨】 等效替代法的应用 （1）定值电阻和与其相并联的电压表起到了电流表的作用，与串联在电路中的电流表具有相同的效果。 （2）定值电阻和与其相串联的电流表起到了电压表的作用，与并联在电路中的电压表具有相同的效果。 1．电热液体蚊香主要是由驱蚊药液和电子恒温加热器组成。液体蚊香主要是一种叫做拟除虫菊酯类的化学成分。蚊香液不像普通蚊香一样燃烧产生粉尘，基本不会伤害人体。如图所示是电热液体蚊香的实物和电路原理图。下列说法中不正确的是（   ） A．加热器和指示灯是并联的 B．房间里能闻到液体蚊香的香味，说明分子在永不停息地做无规则运动 C．蒸发可以在任何温度下进行，温度越高，蒸发越快 D．液体蚊香的额定功率是5W，正常使用一晚耗电大约 2．如图是定值电阻R和小灯泡L的图像，若将图中的定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上工作10s，则串联电路的电流为_________A，整个电路中消耗的电能是__________J。 3．如图所示电路中，灯泡L上标有“3V 0.6W”字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电压表的示数为2V。通过计算回答： (1)通过灯泡L的电流是多少？ (2)定值电阻R的阻值是多少？ (3)整个电路在5min内消耗的电能是多少？ 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）。 角度01 电压表的量程及读数 1．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 2．如下图所示，小欣家电能表四月底的示数是________kW·h；若关闭家中其它用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时消耗的电能为________J，这些电能刚好将1.2kg的水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为________[]。 3．如图所示，电压表的读数是___________V，电流表的读数是___________A，电能表示数为___________。 角度02 利用电能表的主要参数计算电能 4．如图甲、乙所示分别为小明家6月1日和7月1日的电能表的示数，则（     ） A．小明家电路中的干路电流不得超过10A B．小明家6月份消耗的电能为101.1J C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2kW·h D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，电路的电压越大 5．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（1600imp/（kW·h）），该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW·h。 6．某同学家的电能表上月底的示数为2570.48，本月底的示数为2680.48，则该同学家本月用电___________kW·h=___________J。若家中只有一台用电器在工作，电能表上常数为3200imp/kW·h，电能表的指示灯闪烁400次，则该用电器消耗的电能是___________kW·h。 角度03 电功的概念、单位及换算 7．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 8．某风力发电机工作时，当风速达到12 m/s时，输出功率为1500 kW，在此功率下发电机工作10 s可发电______________J。当3 m/s≤风速≤12 m/s时，发电功率与风速的三次方成正比，当风速为6 m/s时，发电机的输出功率为__________kW。 角度04 电能的国际单位、常用单位及换算 9．有一台电动机工作一段时间后消耗了2 kW·h电能，下列说法正确的是（     ） A．电流通过电动机产生了7.2×106 J 的热量 B．有7.2×106 J的电能全部转化为机械能 C．电流做功小于7.2×106 J D．电能转化成的机械能小于7.2×106 J 10．如图是我国空间站组合体全貌照片，空间站利用太阳能电池板，为各项设备的运转提供电力，若太阳能电池板某天发电量为700 kW·h，相当于________kg的液态氢完全燃烧放出的热量，若这些热量全部被质量为10 t、初温为20 ℃的水吸收，可使水温升高________℃（舱内为标准大气压，不计热量损失）。（已知） 角度05 电功的公式及简单应用 11．如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A，电源两端电压保持不变。下列说法中正确的是（     ） A．电源电压为3V B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.3A D．再闭合S2后，在1min内电路消耗电能168J 12．如图所示的电路，电源电压和的阻值保持不变，其中的阻值为。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，当阻值为时，电流表示数为；电源电压___________V；当电流表示数为0.2A，电阻箱的阻值为___________，此时通电，电路消耗的电能为___________J。 13．近期我国多地发生与电动自行车相关的火灾事故，令人心痛。电动自行车充电时电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。电动自行车过长时间充电会让电池发热、鼓胀甚至爆炸。电池发热说明电能转化成了______能。某电动车电池规格为“48V，20A·h ”，请问它存储的电能是______。 14．如图中所示电路，已知电阻，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为4V，电流表示数为。求： (1)电源电压； (2)电阻通电消耗的电能。 15．如图所示是家用电热水壶（铭牌模糊不清楚），电热水壶中装了0.8kg的水，小明将热水壶插入220V插座中，闭合开关，利用无线家用电流计测出烧水壶正常工作时的电流为7.5A，将壶中的水从25℃上升到100℃所用的时间是3min。，当地气压为一个标准大气压。求： (1)电热水壶中0.8kg的水从上升到，水吸收的热量； (2)热水壶该段时间消耗的电能； (3)该电热水壶烧水的效率。 【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）考查额定电压、额定功率的概念，利用灯泡正常发光的条件来分析电路中的电流与电压情况，这是电学计算题的突破口。 （2）考查开关通断引起的电路识别，能够区分串联电路和并联电路，判断不同开关状态下用电器的连接方式，是解题的前提。 （3）考查串联电路、并联电路的电压、电流规律，结合电阻比例关系进行分析。 （4）考查电功、电能的计算，会分析并联电路总电能，同时考查动态电路的分析能力。 【变式1-1】（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1-2】（2025·天津·中考真题）如图所示的电路，电源电压恒为3V，a、b是粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻丝的中点。只闭合开关S1，电流表示数为1A，该电路通电1min消耗的电能为______J；闭合开关S1和S2，电流表示数为______A。 【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。 【例2】（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明家电能表如图所示，电能表的读数为___________kW·h；若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转___________r。（3000r/kW·h表示：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000r） 【深化点拨】 （1）考查电能表的读数方法，需要注意表盘最后一格是小数位，读数时不要误把全部数字当作整数。 （2）考查电能表参数含义的理解，读懂转盘转动参数的物理意义，这是该题解题的基础。 （3）考查根据电能表的转盘参数，结合消耗电能分析转盘转过圈数，建立电能与转盘转数之间的对应关系。 （4）考查家庭电路中电能的计量，联系生活实际，明白电能表是测量家庭电路消耗电能的仪表。 【变式2-1】（2026·江苏常州·中考真题）小明家的电能表上月末示数为420.5 kW·h，本月末示数为520.5 kW·h，他家本月用电（     ） A．420.5 kW·h B．520.5 kW·h C．941 kW·h D．100 kW·h 【变式2-2】（2025·四川内江·中考真题）下列仪器中，能够直接测量导体电阻值的仪器是（　　） A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．多用电表 【变式2-3】（2025·江苏淮安·中考真题）小明家电能表3月底的示数为，4月底的示数为。小明家4月份用电___________kW·h。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。 ⚡基础速刷 1．“估测”是物理学中常用的一种重要方法。某同学对一些事物的相关物理量进行了估测，其中最合理的是（  ） A．一节新干电池的电压约为 B．家用电饭锅正常工作时通过的电流约为 C．一个家庭通常一个月消耗的电能约为 D．混合动力小汽车发动机的效率约为100% 2．如图所示，电阻箱和电能表读数正确的是（     ） A．2481Ω  272.2kW•h B．2481Ω  2722kW•h C．1842Ω  0272.2kW•h D．1842Ω  0272kW•h 3．如图所示，感应发光冰块因其外形仿如真实冰块且能发光而得名。它的内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯组成，当液体感应器接触到水后，冰块内的LED灯就会发光。液体感应器相当于电路中的______，LED灯发光的过程就是将______能转化为光能的过程。 4．小致乘飞机外出旅游时，携带了一部手机和一个充电宝，充电宝的铭牌上标有“电池容量20000　3.7V”字样。看到机场有规定：“严禁携带额定能量超过160的充电宝搭乘飞机。” (1)充电宝充满电后储存的电能为___________J。当充电宝给手机电池充电时，手机电池相当于电路中的___________。 (2)手机芯片的主要材料是_________材料，小致所带的充电宝_________（选填“能”或“不能”）带上飞机。 5．如图所示电路中，R1和R2是定值电阻，R1的阻值为9Ω，R2的阻值为3Ω，电源两端电压保持不变，闭合开关S，电压表示数为3V。求： (1)电流表的示数I。 (2)R1两端的电压U1。 (3)通电1min电流做的功W。 🚀能力跃升 6．小伟给学校图书馆设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（     ） A．空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B．空气湿度越大，电压表示数越小 C．当空气湿度为40%时，10s内R0消耗的电能为225J D．当电压表示数为2.4V时，空气湿度为60% 7．家住徐州的小徐家之前新装了一只单相电能表，当前表盘示数如图所示，下列说法正确的是（     ） A．该电能表需接入50Hz 的直流电路中使用 B．电路每消耗1度电，电能表铝盘转动3000转 C．小徐家电能表启用至今的累计用电量总计6335kW・h D．此电能表的标定电流数值为20A 8．增程汽车的核心优点是兼顾纯电驾驶体验与无续航焦虑，增程汽车上的高效增程器燃烧1升的汽油（汽油热值为，密度为）最多可以转化为3.68度电，完全燃烧1升汽油所放出的热量为____________J，此增程器转化电能的效率为____________%。 9．如图甲所示电路中，已知L2的电阻为10Ω，闭合开关后，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则灯L1两端的电压为_____________V，通电一分钟L1消耗的电能为_____________J。（忽略灯丝电阻受温度的影响） 10．如图所示的电路中，电源两端电压为并保持不变。闭合开关后，电压表的示数为，电流在内通过定值电阻做的功为，求： (1)电流表的示数； (2)电流在内通过定值电阻做的功； (3)该电路在内消耗的电能； (4)若发生断路，电流表和电压表示数各为多少？ 🌟思维挑战 11．小明给学校植物培育室设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（   ） A．空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B．空气湿度越大，电压表示数越小 C．空气湿度越大，电路消耗的电能越多 D．当空气湿度为40%时，电压表的示数为2.4V 12．龙游湖音乐喷泉假期吸引了众多游客围观打卡。其工作原理是通过电脑将音乐频率特征转化为电路控制信号，控制水泵有节奏地喷出水柱，从而形成喷泉。图甲为控制喷泉的模拟电路，控制电路的电源电压呈现如图乙所示的周期性变化，定值电阻，为特殊元件。当时，两端的电压等于两端的输入电压；时，保持不变；当线圈中电流时，水泵启动喷水。下列说法中正确的是（　　） A．水泵电动机工作时，可以将电能全部转化为机械能 B．时，模拟电路中电阻R的电功率为 C．该模拟电路工作，喷水时间共为 D．将R换成阻值更大的电阻，可以减少喷泉喷水时间 13．小明根据所学知识设计了如图所示的电子量角器，电源电压恒为3V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻RMP与滑片OP旋转角度成正比，电阻箱R0接入电路的阻值为10Ω。当调节为30°时，电流表示数为0.2A，通电10s，半圆弧电阻消耗的电能为______J。调节滑片OP，当电压表示数为2V时，OP旋转角度=______°。 14．如图所示的电路中，电源电压为18 V且保持不变，电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2上标有“100 Ω  1 A”字样，电流表所用量程为0-3 A，闭合开关并移动滑片至电流表示数为1.0 A。求： (1)电流100 s内通过电阻R1所做的功。 (2)滑动变阻器R2连入电路中的阻值。 (3)如果移动滑片过程中两个电压表指针变化的角度始终相同。请通过计算说明，移动滑片可以使哪些电表的指针达到满偏，并求出满偏时，滑动变阻器R2相应的阻值。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $