第18章 第1节 电能 电功-【学海风暴】2026-2027九年级下册物理同步备课（人教版·新教材）

详解 第十八章电功率 第1节电能电功 课内基础闯关 1.7.2×1032.12060 3.500 1018酮【解析】已知每度电的电费 是0.6元，则300元电费可用电W=0.6元/kw· 300元 =500kW·h:此时电能表的示数为518.0kW·h,为 防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数 为518.0kW·h+500kW·h=1018.0kW·h前为 电能表的IC卡充值。 4.D5.A6.270270 7.A【解析】由图可知，手电筒的电源由三节新干电池 串联组成，其电压U=3×1.5V=4.5V:通过的电流 I=0.6A,则小灯泡工作1min消耗的电能W=UIt= 4.5V×0.6A×60s=162J。 8.解：(1)当S闭合时，R,与R2并联，此时电流表A的 U6V 示数为0.3A,则R,的阻值R==0.3A=200 (2)当S闭合时，R,与R2并联，电流表A测量干路 电流。 U 6V 通过R,的电流L,=R,=5Q =1.2A 电流表A的示数I=I1+I2=0.3A十1.2A=1.5A (3)当S闭合时，R1与R2并联，通电10s,整个电路消 耗的电能w=U1t=6V×1.5A×10s=90J ®课外拓展提高 1.121.5202.336 3.236【解析】当开关S接2时，R1、R,串联，则电路 U 6 V 中的电流I=R,十R,=10n十20n=0.2A,电压表 的示数U1=IR1=0.2A×102=2V。当S接1时， 只有R,接入电路中，则通过R,的电流1=R U 6V 102=0.6A,在10s内电流所做的功w,=UL,1= 6V×0.6A×10s=36J。 4.3.96×103330【解析】充电20min消耗电能W= U1t=220V×1.5A×20×60s=3.96×105J= 0.11kW·h。3000imp/(kW·h)表示电路中用电器 每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次， 故这一过程中指示灯闪烁3000imp/(kW·h)× 0.11kW·h=330次。 5.D 6.A【解析】甲、乙、丙三个导体的材料相同，且均为圆 详析 柱体，由表中数据可知，甲和乙的横截面积相同，但乙 比甲长，故R,>R;甲和丙的长度相等，但甲的横截 面积小于丙，故R甲>R两。由此可知R乙>R甲>R两。 它们串联在电路中，通过它们的电流相等，通电时间 相同，根据公式W=UIt=IRt可知，Wz>Wm> W丙，A正确。 变式D 7.C【解析】已知R,>R2,串联电路的总电阻比任何一 个电阻都大，则R2<R,<R,并联电路的总电阻比任 何一个电阻都小，则R#<R2<R:,所以R排<R<R R·因为电源电压相同，根据w=U一可得 相同时间内，电阻越大，消耗的电能越少，所以两个电 阻串联时整个电路消耗的总电能最小。故C符合 题意。 8.D【解析】同一个用电器正常工作相同时间时，消耗 的电能是相同的。假设该用电器消耗的电能均为 1kW·h,则A电能表转盘转800r,B电能表转盘转 1200r,C电能表转盘转3000r,D电能表转盘转 5000r。由此可知，D电能表转盘转得最快。 9.AC【解析】如果两灯并联，则U甲=Uz,因为t甲= tz,W甲>W2,由W=Ut可知，I甲>Iz,A正确，B 错误。如果两灯串联，则I甲=Iz,因为t甲=tz,W甲 >Wz,由W=UIt可知，U>Uz,C正确，D错误。 10.解：(1)当S、S断开，S2闭合时，R,和R2串联，电 压表测量R,两端的电压。 R1的阻值 R=9-=1on (2)当S、S断开，S2闭合时，电路中的总电阻 R=R1+R2=102+302=402 电源电压U=IR=0.3A×40=12V (3)当S断开，S1、S闭合时，R1和R2并联。 U(12V)2 R,消耗的电能W,=R,一 ×60s=864J 102 U,(12V)2 R,消耗的电能W,=R,1=30Q ×60s=288J 故lmin内电路消耗的总电能 W=W,+W2=864J+288J=1152J ®核心素养提升 5.67×105960【解析】水吸收的热量Q假=c水m水 (t-t。)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃ 10℃)=5.67×10°J:由图甲、乙可知，电热水壶所消耗 电能的电费为0.15元，因为电费单价为0.5元 (kW·h),所以电热水壶消耗的电能W= 下册详解详析 0.5元/Ckw.h=0.3kW·h:电能表上标有3200imp/ 0.15元 (kW·h)”,表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁 3200次，所以消耗0.3kW·h的电能时，指示灯闪烁的 次数为0.3kW·h×3200imp/(kW·h)=960imp。 第2节电功率 第1课时电功率 )课内基础闯关 1.电功率快慢2.甲乙3.D4.C 5.0.4486.2:11080 7.12.4【解析】将灯L、定值电阻R并联后接在4V 的电源上时，灯L和定值电阻R两端的电压均为 4V,由图可知，此时通过灯L和定值电阻R的电流分 别为I1=0.6A、IR=0.4A,则通过干路的电流I=I1 +IR=0.6A十0.4A=1A;若将它们串联后接在 10V的电源上，因串联电路电流处处相等，且串联电 路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以由 图像可知，当电流为0.6A时，灯L两端的电压为 4V,定值电阻R两端的电压为6V,电源电压U=4V 十6V=10V,符合题意，故此时电路中的电流为0.6A, 则灯L的电功率P=UI'=4VX0.6A=2.4W。 8.AD【解析】已知AB和BC是由同种材料制成的且 长度相同，AB的横截面积比BC的小，所以AB的电 阻大于BC的电阻，即RAB>RC,根据U=IR可知导 体两端的电压大小关系为U>UC,故A正确，C错 误。因为串联电路电流处处相等，所以IAs=IC,根 据P=UI可知两段导体消耗的电功率大小关系为 PAB>PC,故B错误，D正确。 ®课外拓展提高 1.变大变小2.1：22.73.3.618 4.2:12:3【解析】由图甲可知，当电压U=6V时， 通过R,的电流I,=1A,通过R2的电流I2=2A,则 U 6 V U R,的阻值R,==1A=60,R:的阻值R,= 6 V 2A=3Q,所以R,:R,=60:3n=2:1。由图乙可 知，只闭合S时，R1与R2串联，设电源电压为U1,则 UUU 此时电路消耗的总功率P,=R。=60+309Q 当S和S,都闭合时，R2被短路，电路为R,的简单电 UU 路，此时电路消耗的总功率P,=R,=6 。故P,: e2-00:68=6090=23 5.C6.B 7.AD【解析】由图甲可知，定值电阻R,与滑动变阻器 R:串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表 测量定值电阻R,两端的电压。根据图乙可知，当定 值电阻R,两端的电压为1V时，通过定值电阻的电 U IV 流为0.1A,定值电阻R,的阻值R=7,=0.1A 九年级物理RJ版 102,故A正确，B错误。当滑片P在b端时，滑动变 阻器接入电路的阻值最大，定值电阻R,两端的电压 最小，为1V,电流为0.1A,滑动变阻器两端的电压为 U2=3V一1V=2V,则滑动变阻器R2的电功率P= U2I2=2V×0.1A=0.2W,故C错误，D正确。 8.解：(1)闭合开关S和S,断开开关S2时，只有R,连 入电路，则R,两端的电压U=U=9V (2)开关S、S和S2均闭合时，R,短路，R2与R 并联。 U 9V 1=R2-450 =0.2A U 9V 1.=R-300 =0.3A 1=12+13=0.2A+0.3A=0.5A (3)闭合开关S,断开开关S,和S2时，R,和R,串联， 电压表测R,两端的电压。 U1=U-U3'=9V-6V=3V _u'=6y 1=1,'=R,=300=0.2A P,=U1I1=3V×0.2A=0.6W ®核心素养提升 30.2520.75【解析】由图甲可知，小灯泡与滑 动变阻器串联，电压表V,测小灯泡两端的电压，电压 表V2测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中 的电流。根据图乙可知，当电流表的示数为0.2A时， 电压表V,的示数U,=1.5V,由题意可知，此时两个 电压表的示数相等，即U2=U1=1.5V,由串联电路的 电压特点可知，电源电压U=U1+U2=1.5V+1.5V =3V。小灯泡正常发光时，其两端的电压U= 2.5V,由图乙可知，此时通过小灯泡的电流I1= 0.25A,由串联电路的电流特点可知，电路中的电流 =I滑=I=0.25A:由串联电路的电压特点可知，滑动 变阻器两端的电压U:=U一U=3V-2.5V=0.5V: 由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路中的电阻R海= 0a=0.5Y 1=0.25A=20,电路消耗的总功率P=U1=3V× 0.25A=0.75W。 第2课时额定电压和额定功率 课内基础闯关 1.22002.甲1210 3.乙5：2【解析】两盏灯两端的电压均为220V时， 都能正常工作，两盏灯的实际功率都等于额定功率， 乙灯的额定功率大于甲灯的，所以使用时乙灯较亮， 甲灯较暗。根据公式R=?可知，甲，乙两盏灯的电 U_(220V)2 U 阻分别为R,-P=40W=1210.R2-P (220V)2 100W=4840:若把两盏灯串联在220V的电路 中，由于串联电路中电流处处相等，由P=UI=IR第十八章 电功率 第1节 电能电功 已课前预习导航 一、电能 1.电能是能量的一种形式。用电器的工 200 作过程是把电能转化为其他形式的能的过程。 你们消耗了 多少电能，我这里 2.电能的单位：在国际单位制中，电能的 一清二楚。 单位是焦耳(J)。生活中常用“度”作为电能的 二、电功 单位，它的学名叫干瓦时，符号是kW·h。 1.电功的实质：电流做功的过程就是电能 1kW·h=3.6×10J 转化为其他形式的能的过程。电流做了多少 3.电能的计量工具：电能表。 功，就有多少电能转化为其他形式的能。 (1)电能表的作用：测量用电器在一段时 2.电功的计算：电流通过导体所做的功等 间内消耗的电能。 于导体两端的电在、导体中的电流和通电时间 (2)电能表的读数：电能表计数器上先后 的乘积。 两次示数之差，就是用电器在这段时间内消耗 公式：W=UIt。U表示电压（单位为V), 电能的多少。电能表上数字 I表示电流（单位为A),t表示时间（单位为s)。 kW.h 的单位是kW·h(度)。 08124 名丽点晴 单相电能表 (3)电能表上的四个重要 220V1020A50Hz 电功的推导公式：根据电功的基本公式 600 r/(kW-h) 参数，如右图所示。 U ①“220V”表示这个电能表应该在220V (W=Ut)和欧姆定律(I= )可推导出电功 的电路中使用。 的其他计算公式为W=I'Rt、W= ②“10(20)A”表示这个电能表的标定电 Rt(这两 流为10A,额定最大电流为20A。电能表工 个公式只适用于纯电阻电路中电流做功的 作时的电流不应超过额定最大电流。 计算)。 ③“50Hz”表示这个电能表应在频率为50 巴经典例题剖析 赫兹的交流电路中使用。 ④“600r/(kW·h)”表示接在这个电能表 【例1】小叶同学利用右图 kW.h 所示电能表测量电热水器消耗 00200 上的用电器，每消耗1干瓦时的电能，电能表 单相电能表 上的转盘转过600转。 的电能。他将电热水器单独连 220V2.5(5)A50H 3000r/(kWh) 易错警园 接在电路中，观察到电能表上的 铝盘1min内转了60转，电热水器消耗的电能 电能表计数器所显示的数字中，最后一 是 kW·h。如果这些能量由天然气来 位是小数部分，前面的是整数部分。 提供，需要完全燃烧 m天然气。 下册第十八章 (q天然气=4.0×10J/m3,不计热量损失) 元。 【解题点拨】“3000r/(kW·h)”的含义是： 3.一天，小明家中的IC卡电能表上的金额用完 电路中每消耗1kW·h的电能，电能表上的铝 了，电能表便切断了电路。小明的父亲将存有 盘转动3000转。据此可求出铝盘转动60转 300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时 消耗的电能。由题意可知，天然气完全燃烧放 电能表的示数为05180kw·h。 出的热量与电热水器消耗的电能相等，利用公 小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元 式Q#=Vg即可求出需要的天然气的体积。 电费可用电 kW·h。为防止电能 【例2】如右图所示，电源 表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为 电压恒为3V,a、b是粗细均 W·h前为电能表的IC卡 匀的电阻丝的两端点，c是电 A 阻丝的中点。只闭合开关S1, 充值。 4.下列事例中，没有用到电能的是 电流表的示数为1A,此时通电1min消耗的 A.用扫地机器人打扫房间卫生 电能为 J;闭合开关S1和S2,电流表 B.用洗衣机洗衣服 的示数为 A。 C.用电饭锅煮饭 【解题点拨】由图可知，只闭合S,只有电 D.用燃气灶烧开水 阻丝ac段连入电路中，根据公式W=UIt求出 5.某种家用电能表的参数如下图所示。下列 该电路1min消耗的电能；闭合开关S1和S2, 说法正确的是 () 电阻丝ac和bc并联接入电路，根据并联电路 的特点和欧姆定律可求出干路的总电流，即得 当 电量 209.44kWh 电流表的示数。 脉冲跳厕 228v50Ha5(80A 1 200 imp/(kW-h) 参考答案0【例1】0.02 1.8×10-3 【例 A.电能表是计量用电器消耗电能多少的仪表 2】180 2 B.该电能表的额定最大电流为5A 已课内基础闯关 C.该电能表应该在110V的电路中使用 考点①电能 D.该电能表此时的示数是20944kW·h 1.为响应“节约能源，创造美好环境”的号召， 考点②电功 小明家里这个月用电相比上个月节约了 6.一个小灯泡两端的电压为2.5V时，通过它 20度，20度= J。家里的 的电流为0.3A。在这种情况下通电6min, 空调工作2h,消耗的电能为1.08×10J= 电流做了 J的功，小灯泡消耗的 kW·h。 电能为 J。 2.小明家电能表3月底的示数为 7.如下图所示，手电筒中通过的电流为0.6A, 215 8 2 4月底的示数为 电源由三节新干电池串联组成。则该手电筒 中的小灯泡工作1min消耗的电能为() 2278 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 A.162JB.81JC.2.7J D.9720J 九年级物理RJ版 8.右图所示的电路中，电 4.图甲所示的是某款智能语音爬楼“神器”。 源电压U=6V,电阻 若只将本设备接入电路充电，充电20min消 R2=52。闭合开关 (A 耗了 J的电能，这一过程中图乙电 S,电流表A1的示数 能表的指示灯闪烁 次。 I1=0.3A。求： 电池规格“24V15Ah” 电子式单相电能表 充电电压/电流“220V/1.5A” (1)R,的阻值。 43536 (2)电流表A的示数I。 kW.hDo 220V10(40)A50H (3)整个电路工作10s消耗的电能W。 3 000 imp/(k W.h) 二、选择题 5.关于电功，下列说法正确的是 ( A.用电器通电的时间越短，电流做的功一定 越少 B.通过用电器的电流越大，电流做的功一定 越多 C.用电器两端的电压越小，电流做的功一定 越少 已课外拓展提高 D.用电器两端的电压和通过的电流一定时， 一、填空题 通电时间越长，电流做的功越多 1.某导体两端的电压为9V,通过它的电流是 6.甲、乙、丙三个导体串联（底面相连）在电路 0.45A,那么30s内该导体消耗的电能是 中，它们的材料相同且均为圆柱体，规格如 下表所示。通电1min,电流通过甲、乙、丙 J,该导体的电阻是 2。 做的功分别为W甲、W乙、W丙，则 ( 2.如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R 导体 长度/cm 横截面积/cm 的阻值为102。闭合开关，电流表A的示数 免 5 1 为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为 乙 10 1 V,定值电阻R2在1min内消耗 丙 5 2 的电能为 A.Wz>W甲>W丙 B.W甲=W乙=W丙 C.W甲>Wz>W丙 A D.W丙>W甲>Wz R 变式若把题中的甲、乙、丙三个导体并 联在电路中，则通电1min,电流通过三 第2题图 第3题图 个导体所做功的关系为 3.如图所示，电源电压为6V且不变，R,= A.Wz>W甲>W丙 102,R2=202。当开关S接2时，电压表 B.W甲=W乙=W丙 的示数为 V;当开关S接1时，通 C.W甲>Wz>W丙 过R,的电流10s内所做的功为 D.W丙>W甲>Wz J。 下册第十八章 7.已知两个电阻的阻值大小关系为R1>R2。 (1)求R1的阻值。 下列四个电路中，电源电压U相同。相同时 (2)求电源电压。 间内，整个电路消耗的总电能最小的是 (3)当S2断开，S1、S3闭合 (A 时，求1min内电路消耗 的总电能。 B C D 8.同一个用电器分别单独与下列不同规格的 电能表连接。用电器正常工作时，电能表的 转盘转得最快的是 ) kW.h kW.h 0643圈 O258翻 → 220V5(40A50H2 220V1020A50Hz 800 revs/(k W.h) 1 200 revs/(kW.h) A B 巴核心素养提升 kW.h kW.h 科学思维一种新型插座能即时显示接在该 O93圈 O826圈 插座上的用电器的工作电压、所耗电费等信 → ○ 220V1530)A50Hz 220V10(40)A50H2 息。现将装有1.5kg初温为10℃的水的电 3 000 revs/(kW.h) 5 000 revs/(kW.h) 热水壶接在该插座上，屏幕上的信息如图甲 C D 所示。当水烧开（温度为100℃）时，插座屏 9.(多选)将甲、乙两灯同时接入某一电路中， 幕上的信息如图乙所示，这一过程中水吸热 在相等的时间内，电流通过甲灯所做的功比 J。若电费单价为 乙灯多。则原因可能是 ) 0.5元/(kW·h),该家庭电路中电能表上标 A.通过甲灯的电流比乙灯的大 有“3200imp/(kW·h)”字样，则这段时间 B.通过甲灯的电流比乙灯的小 内，电热水壶消耗的电能能让电能表的指示 C.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压高 灯闪烁 次。〔c水=4.2×103J/ D.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压低 (kg·℃)刀 三、计算题 时钟14：203 时钟14：32 10.如图所示的电路中，电源电压不变，R2= 电压218.2V 电压218.2V 302。当S1、S3断开，S2闭合时，电流表的 电费00.00元 电费00.15元 甲 示数是0.3A,电压表的示数为3V。 九年级物理RJ版