18.1 电能 电功 同步练 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

18.1电能电功同步练习 2026-2027学年人教版物理九年级上学期 一、电功与电能的概念及能量转化 1．【容易】【单选】我们所使用的以下家用电器中，消耗的电能主要转化为机械能的是（　　） A．电饭锅 B．电烤箱 C．洗衣机 D．日光灯 【答案】C 【难度】0.85 【详解】A．电饭锅工作时主要把电能转化为内能，故A不符合题意； B．电烤箱工作时主要把电能转化为内能，故B不符合题意； C．洗衣机主要将电能转化为机械能，少部分电能转化为内能，故C符合题意； D．日光灯工作时主要把电能转化为光能，少部分电能转化为内能，故D不符合题意。 故选 C。 2．【容易】【单选】关于电功，下列说法正确的是（　　） A．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能 B．电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少 C．电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能 D．电功就是电能，两者只是名称不同而已 【答案】C 【难度】0.85 【详解】A．电流通过电灯做功时，电能转化为内能和光能，故A错误； BC．电流通过用电器做功时电能转化为其它形式的能，电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的多少，电流做了多少功就相当于有多少电能转化为其它形式的能，故B错误，C正确； D．电功是电流做功的过程，电能是能量的一种状态，所以电功不是电能，故D错误。 故选C。 3．【困难】【填空】手机电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数，容量的单位通常为“毫安时”（符号mA·h）。手机电池充电时，电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。现有一款手机电池容量为4000mA·h，电池输出电压为5V，充满电后，它储存的电能大约为______J。当使用该手机的快充功能时，充电电压为10V，20min即可将手机电量从50%充满，则快充时的电流为______A。（不计能量损耗） 【答案】 用电器 72000 3 【难度】0.4 【详解】[1]手机电池充电时，消耗电能，因此电池相当于用电器； [2]手机电池的容量为，它充满后大约储存的电能为； [3]使用该手机的快充功能，充电时的电压为，即可将手机电量从充满，则充电时的电流为。 二、电能表的读数与相关计算 4．【容易】【填空】如图所示，是小明一周前和当下查看家里电表剩余电量时拍照记录的情况，根据图片可以知道小明家这一周用电______kW·h，若每度电的电费是0.5元，则他们家这一周花掉的电费为______元。 【答案】 25 12.5 【难度】0.85 【详解】[1][2]小明家这一周用电：，则他们家这一周花掉的电费为。 5．【容易】【填空】图甲是小汇家安装的电能表，该电能表的标定电流为______A。图乙分别是他家上月初和本月初电能表的示数，则他家上月用电______kW•h。 【答案】 10 104.6 【难度】0.85 【详解】[1]由图甲电能表可知，10（20）A表示电能表的标定电流为10A，电能表的额定最大电流为20A。 [2]由图乙可知，小汇家本月初的电能表示数为3846.2kW•h，上月初的电能表示数为3741.6kW•h，则他家上月的用电量W=3846.2kW•h-3741.6kW•h=104.6kW•h 6．【适中】【单选】某家用电能表上的参数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．该电能表应该在110V的电路中使用 C．该电能表的额定最大电流为20A D．该电能表的转盘转600转消耗的电能是31.6kW·h 【答案】C 【难度】0.65 【详解】A．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，而不是测量电功率的，故A错误； B．家用电能表通常适用于220V的家庭电路，从图中参数可知该电能表应在220V电路中使用，不是110V，故B错误； C．图中电能表上标注的额定最大电流为20A，这是其正常工作时允许通过的最大电流，故C正确； D．“600 转 / kW·h ”表示电能表转盘转600转时，用电器消耗的电能是1 kW·h，而31.6kW·h是电能表显示的累计消耗电能，故D错误。 故选C。 7．【适中】【填空】在对家用电器的使用调查活动中，小聪让家中电热水器单独工作2min，他发现家中“1000r/（kW·h）”的电能表的转盘转动了70r，这段时间内电热水器中5kg的水温度升高了9℃，则水吸收的热量为______J；该电热水器的加热效率为______。[] 【答案】 75% 【难度】0.65 【详解】[1]计算水吸收的热量由公式 ，代入数据 电热水器消耗的电能：电能表常数 ，转盘转 时， 消耗的电能。 [2]加热效率：。 三、电功的计算与串、并联电路中的比较 8．【适中】【单选】如图两只电压表的指针均指在刻度盘正中央，以下正确的是（　　） A．通过的电流小于通过的电流 B．两端的电压与两端的电压相等 C．电阻值大于电阻值 D．相同时间消耗的电能小于消耗的电能 【答案】D 【难度】0.65 【详解】A．由图可知，R1与R2串联，所以通过R1的电流等于通过R2的电流，故A错误； B．因两电压表的指针位置相同，但R2两端电压表的量程比R1两端的量程大，所以R1两端的电压小于R2两端的电压，故B错误； C．根据可知，R1电阻值小于R2电阻值，故C错误； D．根据W=UIt可知，R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。 故选D。 9．【适中】【填空】电阻与的图像如图所示，若将它们串联到电压为3.5V的电源上，则整个电路10s消耗的电能是__________J；若将它们并联到电压为1.5V的电源上，则整个电路10s消耗的电能是__________J。 【答案】 7 6.75 【难度】0.65 【详解】[1]与串联在电压为3.5V的电源上，由图可知，当通过R1、R2的电流为0.2A时，R1两端的电压为1V，R2两端的电压为2.5V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压，符合要求，所以10s内电路消耗的电能 [2]将它们并联到电压为1.5V的电源上，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R1和R2两端的电压都是1.5V，由图可知通过R1的电流为0.3A，通过的电流为0.15 A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路的电流 整个电路10s消耗的电能 10．【适中】【填空】如图所示，电源电压不变，电阻。闭合开关S，电流表的示数为0.1A，电流表的示数为0.5A，电阻，则通电1min，电阻消耗的电能为______J。 【答案】4.8 【难度】0.65 【详解】闭合开关S后，电阻和电阻串联后与电阻并联，电流表测量通过的电流，电流表测量干路中的电流。电源电压 根据并联电流规律，通过的电流 则电阻和电阻的总电阻为 则电阻阻值为 则通电1min，电阻消耗的电能为 11．【困难】【单选】如图是两个定值电阻、的内部结构图，、所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，的电阻丝比的电阻丝细。将、并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　） A．通过的电流等于通过的电流 B．两端的电压大于两端的电压 C．电流通过做的功大于通过做的功 D．消耗的电能小于消耗的电能 【答案】D 【难度】0.4 【详解】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。已知R1、R2所用电阻丝材料相同，R1的电阻丝比R2的电阻丝细（横截面积小），且R1的圈数43圈比R2的33圈多（长度长），则R1>R2。 A．因为R1、R2并联，并联电路各支路电压相等，根据，U相同，R1>R2，所以通过R1的电流I1小于通过R2的电流I2，故A错误； B．并联电路各支路两端电压相等，所以R1两端的电压等于R2两端的电压，故B错误； C．根据电功公式W=UIt，U相同，t相同，I1<I2，所以电流通过R1做的功W1小于通过R2做的功W2，故C错误； D．电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。 故选D。 12．【困难】【填空】如图所示，电源电压保持不变，当开关闭合、断开时，电流表示数为0.4 A；当开关同时闭合时，电流表示数为0.6 A，电压表示数为6 V。则__________；开关都闭合时，1 min内电路消耗的总电能为__________J。 【答案】 15 216 【难度】0.4 【详解】[1]当开关闭合、断开时，只有接入电路，电流表测量的电流， 当开关、同时闭合时，两个电阻并联，电流表测量干路电流，电压表的示数等于电源电压，则电源电压 干路电流 并联电路各支路电压等于电源电压，且各支路互不影响，则此时的电流仍为0.4A，由欧姆定律得，的阻值 [2]开关都闭合时，1 min内电路消耗的总电能 四、动态电路与图像中的电功分析 13．【适中】【单选】如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻与滑动变阻器串联 B．若定值电阻断路，移动滑片P，电压表V和电流表A2、A1示数均不变 C．若电路无故障，向右移动滑片P，定值电阻在相同时间里消耗的电能不变 D．若电路无故障，向左移动滑片P，电压表V与电流表A1的示数之比变大 【答案】C 【难度】0.65 【详解】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量滑动变阻器的电流，电压表测量电源电压，故A错误； B．若定值电阻断路，移动滑片P，滑动变阻器的电阻变化，则通过滑动变阻器的电流也会发生变化，所以电流表A2、A1示数会改变，电源电压不变，所以电压表示数不变，故B错误； C．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过定值电阻的电流不变，电源电压不变，所以定值电阻在相同时间里消耗的电能不变，故C正确； D．电流表A1测量干路电流，电压表测量电源电压，所以电压表V与电流表A1的示数之比为电路中的总电阻，向左移动滑片P，滑动变阻器连入电路的阻值变小，所以电路中的总阻值变小，所以电压表V与电流表A1的示数之比变小，故D错误。 故选C。 14．【困难】【单选】如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。以下分析错误的是（　　） A．电源电压是3V B．R1的电阻值是10Ω C．R2的最大电阻值是20Ω D．当滑片P移到中点时，电阻R2工作10s消耗4J的电能 【答案】D 【难度】0.4 【详解】AB．由图甲可知，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流；变阻器滑片在a端时，变阻器的最大电阻与R1串联，电路的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流I1=0.1A，对应的电压表示数为U1=1V，则R1的阻值 变阻器滑片滑在b端时，电路为R1的简单电路，电压表示数即电源电压，由图乙知，电源电压U=3V，故AB正确，不符合题意； C．变阻器滑片在a端时，根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V R2的最大值 故C正确，不符合题意； D．当滑片P移到中点时，变阻器连入电路的电阻 根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻R总=R1+R滑=10Ω+10Ω=20Ω 电路中的电流 电阻R2工作10s消耗的电能 故D错误，符合题意。 故选D。 五、实验探究：影响电流做功的因素 15．【容易】【实验】在探究影响电流做功大小的因素的实验中： (1)用如图所示的电路可以来探究电功与_____的关系。 (2)实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是_____ (3)下面是某同学探究该实验的过程与记录，请帮他完成 ①根据电路图连接电路 ②闭合开关，调节滑片，观察到L1比L2亮，说明相同时间内电流通过_____做功多，同时他还需要收集到的另一信息是_____ ③多次调节滑片的位置，重复步骤② ④综合分析实验的现象与数据得到的结论是：_____。 【答案】 电压 “2.5V”和“3.8V”的灯各一个 L1 电压表V1和V2的示数 通电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多 【难度】0.85 【详解】(1)[1]因为电流做的功与电压、电流和时间有关，而电路中，两灯串联电流和通电时间相同，电压不同，根据控制变量法的思路可知是研究电流做功与电压的关系。 (2)[2]所选用的灯泡是“2.5V”和“3.8V”的灯各一个，这样便于观察灯泡的亮度，且两灯两端的不变，使于研究。 (3)②[3][4]由于两灯串联在电路中，所以通过小灯泡的电流相同，开关闭合后，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，说明前者的实际功率大，即相同时间内电流通过L1做功多，同时他还需要收集到的另一信息是电压表V1和V2的示数。 ④[5]综合分析实验的现象与数据，比较可知，电压越大，实际功率越大，所以得到的结论是：通电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多。 16．【适中】【实验】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 【难度】0.65 【详解】（1）[1][2]电动机提升物体时，消耗电能，将物体的高度升高，即物体的机械能增加，该过程中将电能转化为被提升物体的机械能，当物体升高的高度越高，机械能越大，消耗的电能越多，电流做功越多，因此实验中是观察钩码被提升的高度比较电流在不同情况下做功多少的。 （2）当滑片向左调节时，变阻器接入电路中的阻值变小，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，电能转化的机械能增加，即电流做功增加，这说明在相同的时间内，电压越高，电流越大，电流做的功就越多。 （3）[1][2]图乙中，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。 17．【困难】【实验】小明发现爸爸买了一些充电电池，某个电池上标有“18650   3000mA·h    4.2V”字样，如图甲所示。 (1)已知18650是该电池的型号，18代表的是电池的直径为18mm，0代表的是电池的形状的圆形，那么65代表的是电池的_________（选填“长度”、“体积”、“电压”）。“3000mA·h、4.2V”代表的是电池的容量，一节新的18650型电池充满电时存储的电能为_________J。 (2)小明想给爸爸的电池做一个电量检测装置，他从网上查询到该电池的电量与电池的电压有关系，大致关系如下表所示，即电池电压会随着容量的减少而变小，而且当电池电压低于2.8V时，电池就会报废。 容量百分比/% 100 90 80 65 60 50 35 30 20 10 0 电池电压/V 4.20 4.08 4.00 3.92 3.87 3.82 3.78 3.77 3.73 3.68 2.8 由于电压表大量程不够精确，所以小明利用定值电阻和电压表的0～3V量程设计出如图乙所示的电路，在检测电池电量时，需要将电池放置在所设计电路图的电源位置。小明想将电压表的表头改成电池的容量表（例如xV标记为50%）。要求：在保证电路安全的前提下，电池容量从0至100%，对应的电压表指针偏转角度最大。推理计算可得出电压表“2.8V”的刻线应标记的电池容量为百分之多少?（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）。 【答案】(1) 长度 (2)65% 【难度】0.4 【详解】（1）[1]已知18650是该电池的型号，18代表的是电池的直径为18mm，0代表的是电池的形状的圆形，由图甲可以观察到，电池的长度约为直径的3.5倍，那么65代表的是电池的长度。 [2]“3000mA·h、4.2V”代表的是电池的容量，一节新的18650型电池充满电时存储的电能为 （2）如图乙，电阻R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，当电源电压为4.2V时，电压表满偏，示数为3V，对应电量为100%，此时R1两端的电压为3V，R2两端的电压为1.2V，由串联分压可知 当电源电压为2.8V时，由 解得，即电压表对应的值为2V时，标记的电池容量为0； 电压表示数为2.8V时，由串联分压可知 解得，此时的电源电压 由表中的数据可知，电压表“2.8V”的刻线应标记的电池容量为65%。 六、串、并联电路中电功的综合计算 18．【容易】【计算】如图所示，电源电压保持不变，已知，。只闭合开关时，电流表示数为0.3A，求： (1)电源电压。 (2)同时闭合开关、时，通电1min电阻消耗的电能。 【答案】(1)1.5V (2)13.5J 【难度】0.85 【详解】（1）只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表示数为0.3A，则通过的电流 则电源电压 （2）同时闭合开关、时，两电阻并联，两端的电压U2=U=1.5V 则通过的电流 通电时间t=1min=60s 则消耗的电能 19．【适中】【计算】如图，灯L的电阻为12Ω，且灯的阻值不随温度变化。闭合开关S后，电流表A示数为0.8A，电流表示数为0.3A。求： (1)灯泡的实际电压； (2)10s内电阻R消耗的电能。 【答案】(1)6V (2)18J 【难度】0.65 【详解】（1）由电路图可知，L与R并联，电流表A1测量R的电流，电流表A测量干路电流，由并联电路电流特点得，灯泡的电流为 由欧姆定律得，灯泡的实际电压 （2）由并联电路电压特点得，电阻R电压为 10s内电阻R消耗的电能 20．【困难】【计算】如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20欧 1安”的字样。 (1)闭合开关S，移动变阻器的滑片P，当电流表示数如图（b）所示时，求： ①电阻R1两端的电压； ②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功； (2)若在电路中并联一个电压表，闭合开关S，电压表示数为6V。在保证电路安全的情况下，向某一方向移动变阻器的滑片P，发现电压表示数逐渐变小，此过程中电压表示数的最大变化量为2V。求电源电压U。 【答案】(1)①5V；②25J (2)12V或14V 【难度】0.4 【详解】（1）①由图（a）可知，电阻R1和变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，由图（b）可知，电流表选用大量程，分度值0.1A，其示数为0.5A，则电阻R1两端的电压为U1=IR1=0.5A×10Ω=5V ②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功为W1=U1It=5V×0.5A×10s=25J （2）假设一：电压表测R1两端的电压，闭合开关S，电压表示数为6V；当滑动变阻器R2阻值增大时，根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压增大，根据串联电路电压规律可知，R1两端的电压减小，即电压表示数变小；当电压表示数变化量最大为2V时，R1两端的电压为U'1=6V-2V=4V 此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流为 滑动变阻器两端电压为U滑=IR滑大=0.4A×20Ω=8V 则电源电压为U=U滑+U'1=8V+4V=12V 假设二：电压表测R2两端的电压，闭合开关S，电压表示数为6V；当滑动变阻器R2阻值减小时，根据串联分压原理可知电压表示数减小；此时电路中的电流变大，因电流表选用大量程，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，故电路中最大电流为1A，此时R1两端的电压为U''1=I'R1=1A×10Ω=10V 因电压表示数的最大变化量为2V，此时滑动变阻器两端电压为6V-2V=4V 则电源电压为U'=U'滑+U''1=4V+10V=14V 综上所述，电源电压为12V或14V。 七、电能与新能源：科普阅读 21．【适中】【综合】阅读材料，回答问题。 光伏发电 光伏发电在我国能源领域占据重要地位。光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上时，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电流通过控制器和逆变器就可以供我们生产生活使用。但光伏发电受环境影响较大，阴影遮挡是最常见的环境影响之一。 (1)电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料（如图），其中电极1相当于电源的______极（在电源内部电流的方向是从电源的负极流向正极）；电池板的外壳材料选择也有较高要求，其中下列性质不是外壳材料所需具备的是______（填字母）。 A．良好的导热性B．良好的透光性C．良好的导电性D．良好的耐磨性 (2)若电池板每小时输出的电能是，则每小时输出的电能相当于节省了______kg的煤。（假设煤完全燃烧，煤的热值取） 【答案】(1) 负 C (2)0.072 【难度】0.65 【详解】（1）[1]在电路中，电流从电源的正极流出，经过用电器，流回电源的负极，在电源内部电流从负极流向正极，而负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以电极1相当于电源的负极。 [2]A．电池板的外壳需要具备良好的导热性，能够将壳体内的热量及时散出，降低壳体温度，故A不符合题意； B．对于某些类型的电池板（如光伏电池板），外壳材料需要允许光线透过，以便电池板能够吸收光能并将其转换为电能。因此，良好的透光性是这类电池板外壳材料所需具备的重要性质，故B不符合题意； C．如果外壳材料导电，那么它可能会成为电池板内部电路的短路路径，导致电池板无法正常工作甚至损坏。因此，外壳材料应该是绝缘的，以避免电流通过，故C符合题意； D．电池板的外壳需要能够承受外部环境中的摩擦和磨损，以保护内部元件不受损害。因此，良好的耐磨性是外壳材料所需具备的重要性质，故D不符合题意。 故选C。 （2）已知一小时产生的电能为2.16×106J，则每小时输出的能量相当于节省的煤质量为 22．【适中】【阅读】阅读短文，回答问题。 “返老还童”的锂电池 据央视报道，中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展，提出让锂电池“返老还童”的方法，为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路，有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。 富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量，其放电比容量高达300mAh/g，可将电池能量密度提升30%以上，但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象，充电时注入的能量超过放电时释放的能量，导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。 研究发现，对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响，使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实，科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法，让电池在不充满的条件下持续循环数次充电，可以修复材料的结构损伤，进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。 (1)给锂电池充电时，锂电池相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）； (2)文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积______。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过______方式来实现； (3)某电动汽车的锂电池容量为90Ah，若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作，需用______g。 【答案】(1)用电器 (2) 减小 智能化浅充电 (3)300 【难度】0.65 【详解】（1）给锂电池充电时，锂电池消耗电能，相当于电路中的用电器。 （2）[1]在升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象。所以文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积减小。 [2]对电池进行加热不够现实，科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法，让电池在不充满的条件下持续循环数次充电，可以修复材料的结构损伤，进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。所以未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过智能化浅充电方式来实现。 （3）富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g，则需要富锂锰基正极材料的质量为 试卷第1页（共3页） 第17页（共17页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.1电能电功同步练习 2026-2027学年人教版物理九年级上学期 一、电功与电能的概念及能量转化 1．【容易】【单选】我们所使用的以下家用电器中，消耗的电能主要转化为机械能的是（　　） A．电饭锅 B．电烤箱 C．洗衣机 D．日光灯 2．【容易】【单选】关于电功，下列说法正确的是（　　） A．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能 B．电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少 C．电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能 D．电功就是电能，两者只是名称不同而已 3．【困难】【填空】手机电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数，容量的单位通常为“毫安时”（符号mA·h）。手机电池充电时，电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。现有一款手机电池容量为4000mA·h，电池输出电压为5V，充满电后，它储存的电能大约为______J。当使用该手机的快充功能时，充电电压为10V，20min即可将手机电量从50%充满，则快充时的电流为______A。（不计能量损耗） 二、电能表的读数与相关计算 4．【容易】【填空】如图所示，是小明一周前和当下查看家里电表剩余电量时拍照记录的情况，根据图片可以知道小明家这一周用电______kW·h，若每度电的电费是0.5元，则他们家这一周花掉的电费为______元。 5．【容易】【填空】图甲是小汇家安装的电能表，该电能表的标定电流为______A。图乙分别是他家上月初和本月初电能表的示数，则他家上月用电______kW•h。 6．【适中】【单选】某家用电能表上的参数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．该电能表应该在110V的电路中使用 C．该电能表的额定最大电流为20A D．该电能表的转盘转600转消耗的电能是31.6kW·h 7．【适中】【填空】在对家用电器的使用调查活动中，小聪让家中电热水器单独工作2min，他发现家中“1000r/（kW·h）”的电能表的转盘转动了70r，这段时间内电热水器中5kg的水温度升高了9℃，则水吸收的热量为______J；该电热水器的加热效率为______。[] 三、电功的计算与串、并联电路中的比较 8．【适中】【单选】如图两只电压表的指针均指在刻度盘正中央，以下正确的是（　　） A．通过的电流小于通过的电流 B．两端的电压与两端的电压相等 C．电阻值大于电阻值 D．相同时间消耗的电能小于消耗的电能 9．【适中】【填空】电阻与的图像如图所示，若将它们串联到电压为3.5V的电源上，则整个电路10s消耗的电能是__________J；若将它们并联到电压为1.5V的电源上，则整个电路10s消耗的电能是__________J。 10．【适中】【填空】如图所示，电源电压不变，电阻。闭合开关S，电流表的示数为0.1A，电流表的示数为0.5A，电阻，则通电1min，电阻消耗的电能为______J。 11．【困难】【单选】如图是两个定值电阻、的内部结构图，、所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，的电阻丝比的电阻丝细。将、并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　） A．通过的电流等于通过的电流 B．两端的电压大于两端的电压 C．电流通过做的功大于通过做的功 D．消耗的电能小于消耗的电能 12．【困难】【填空】如图所示，电源电压保持不变，当开关闭合、断开时，电流表示数为0.4 A；当开关同时闭合时，电流表示数为0.6 A，电压表示数为6 V。则__________；开关都闭合时，1 min内电路消耗的总电能为__________J。 四、动态电路与图像中的电功分析 13．【适中】【单选】如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻与滑动变阻器串联 B．若定值电阻断路，移动滑片P，电压表V和电流表A2、A1示数均不变 C．若电路无故障，向右移动滑片P，定值电阻在相同时间里消耗的电能不变 D．若电路无故障，向左移动滑片P，电压表V与电流表A1的示数之比变大 14．【困难】【单选】如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。以下分析错误的是（　　） A．电源电压是3V B．R1的电阻值是10Ω C．R2的最大电阻值是20Ω D．当滑片P移到中点时，电阻R2工作10s消耗4J的电能 五、实验探究：影响电流做功的因素 15．【容易】【实验】在探究影响电流做功大小的因素的实验中： (1)用如图所示的电路可以来探究电功与_____的关系。 (2)实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是_____ (3)下面是某同学探究该实验的过程与记录，请帮他完成 ①根据电路图连接电路 ②闭合开关，调节滑片，观察到L1比L2亮，说明相同时间内电流通过_____做功多，同时他还需要收集到的另一信息是_____ ③多次调节滑片的位置，重复步骤② ④综合分析实验的现象与数据得到的结论是：_____。 16．【适中】【实验】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 17．【困难】【实验】小明发现爸爸买了一些充电电池，某个电池上标有“18650   3000mA·h    4.2V”字样，如图甲所示。 (1)已知18650是该电池的型号，18代表的是电池的直径为18mm，0代表的是电池的形状的圆形，那么65代表的是电池的_________（选填“长度”、“体积”、“电压”）。“3000mA·h、4.2V”代表的是电池的容量，一节新的18650型电池充满电时存储的电能为_________J。 (2)小明想给爸爸的电池做一个电量检测装置，他从网上查询到该电池的电量与电池的电压有关系，大致关系如下表所示，即电池电压会随着容量的减少而变小，而且当电池电压低于2.8V时，电池就会报废。 容量百分比/% 100 90 80 65 60 50 35 30 20 10 0 电池电压/V 4.20 4.08 4.00 3.92 3.87 3.82 3.78 3.77 3.73 3.68 2.8 由于电压表大量程不够精确，所以小明利用定值电阻和电压表的0～3V量程设计出如图乙所示的电路，在检测电池电量时，需要将电池放置在所设计电路图的电源位置。小明想将电压表的表头改成电池的容量表（例如xV标记为50%）。要求：在保证电路安全的前提下，电池容量从0至100%，对应的电压表指针偏转角度最大。推理计算可得出电压表“2.8V”的刻线应标记的电池容量为百分之多少?（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）。 六、串、并联电路中电功的综合计算 18．【容易】【计算】如图所示，电源电压保持不变，已知，。只闭合开关时，电流表示数为0.3A，求： (1)电源电压。 (2)同时闭合开关、时，通电1min电阻消耗的电能。 19．【适中】【计算】如图，灯L的电阻为12Ω，且灯的阻值不随温度变化。闭合开关S后，电流表A示数为0.8A，电流表示数为0.3A。求： (1)灯泡的实际电压； (2)10s内电阻R消耗的电能。 20．【困难】【计算】如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20欧 1安”的字样。 (1)闭合开关S，移动变阻器的滑片P，当电流表示数如图（b）所示时，求： ①电阻R1两端的电压； ②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功； (2)若在电路中并联一个电压表，闭合开关S，电压表示数为6V。在保证电路安全的情况下，向某一方向移动变阻器的滑片P，发现电压表示数逐渐变小，此过程中电压表示数的最大变化量为2V。求电源电压U。 七、电能与新能源：科普阅读 21．【适中】【综合】阅读材料，回答问题。 光伏发电 光伏发电在我国能源领域占据重要地位。光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上时，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电流通过控制器和逆变器就可以供我们生产生活使用。但光伏发电受环境影响较大，阴影遮挡是最常见的环境影响之一。 (1)电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料（如图），其中电极1相当于电源的______极（在电源内部电流的方向是从电源的负极流向正极）；电池板的外壳材料选择也有较高要求，其中下列性质不是外壳材料所需具备的是______（填字母）。 A．良好的导热性B．良好的透光性C．良好的导电性D．良好的耐磨性 (2)若电池板每小时输出的电能是，则每小时输出的电能相当于节省了______kg的煤。（假设煤完全燃烧，煤的热值取） 22．【适中】【阅读】阅读短文，回答问题。 “返老还童”的锂电池 据央视报道，中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展，提出让锂电池“返老还童”的方法，为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路，有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。 富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量，其放电比容量高达300mAh/g，可将电池能量密度提升30%以上，但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象，充电时注入的能量超过放电时释放的能量，导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。 研究发现，对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响，使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实，科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法，让电池在不充满的条件下持续循环数次充电，可以修复材料的结构损伤，进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。 (1)给锂电池充电时，锂电池相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）； (2)文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积______。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过______方式来实现； (3)某电动汽车的锂电池容量为90Ah，若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作，需用______g。 试卷第1页（共3页） 第17页（共17页） 学科网（北京）股份有限公司 $