第1节 电能 电功（分层作业）-2022-2023学年九年级物理全一册通关讲义（人教版）（解析版）

第1节电能电功[基础达标练]知识点1电能1．如图所示，某品牌的手机充电宝有一个输入接口，用来给充电宝充电，有两个输出接口，既可以为一台手机充电，也可以同时为两台手机充电。下列关于对这个手机充电宝工作时的说法，不正确的是（）A．用充电宝给手机充电时，手机相当于用电器B．给充电宝充电时，充电宝相当于用电器C．给充电宝充电时，充电宝的化学能转化为电能D．用充电宝给两个手机同时充电时，这两个手机一定是并联的【答案】C【解析】A．当给手机充电时，手机消耗电能，所以此时手机相当于用电器，故A正确，不符合题意；B．给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，所以此时充电宝相当于用电器，故B正确，不符合题意；C．给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，故C错误，符合题意；D．用充电宝给两个手机同时充电时，两个插孔互不影响，所以这两个手机一定是并联的，故D正确，不符合题意。故选C。2．如图所示为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点，只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的______，给电动车充电时，蓄电池相当于电路中的______，将电能转化为______储存起来。【答案】

开关

用电器

化学能【解析】[1]电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关，车钥匙的作用相当于电路中的开关。[2][3]给电动车充电时，是将电能转化为化学能，此时蓄电池相当于电路中的用电器，将电能转化为化学能储存起来。3．三峡水电站2020年全年累计生产清洁电能1118亿度，合___________J（用科学记数法，保留整数），打破单座水电站年发电量世界纪录。水电站发电机工作时将___________能转化为电能。【答案】

4×1017

机械【解析】[1]因为1度=1kW·h=3.6×106J所以[2]水电站发电机工作时消耗水的机械能，将机械能转化为电能。4．一节新干电池的电压为_______V；一款移动电话的待机电流为2.5mA=_______A；=_______J。【答案】

1.5

【解析】[1]普通锌锰电池和碱性电池标称电压是1.5V，新干电池有时略高一点点。即一节新干电池的电压约为1.5V。[2]因为，所以[3]因为，所以知识点2电能的计量5．电能表：测量___________的仪表是电能表（也叫电度表）。【答案】电功或电能【解析】用电器在一段时间内消耗的电能或者所做的电功，可以通过电能表（也叫电度表）计量出来。6．下图是一种电能表的表盘。表盘上的数字表示已经___________的电能，单位是___________，计数器的最后一位是___________，即1234.5kW·h。用电能表___________的读数减去___________的读数，就表示这个月所消耗的___________。【答案】

消耗

千瓦时

小数

月底

月初

电能【解析】[1][2][3]电能表是测量电能的仪器，表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，且计数器的最后一位是小数。[4][5][6]利用电能表计算本月消耗的电能，应用电能表月底的读数减去月初的读数。7．为测定热水器消耗的电能，小明关闭其他用电器，只用电热水器给水加热，一段时间后，电能表的示数由图甲示数变为图乙示数，则该电热水器在这段时间内消耗的电能为________，若该电能表的转盘在5min内转了60转，则这段时间内，小明家用电器消耗的总电能为________。【答案】

2.1

【解析】[1]由甲图可知，电能表的读数是；由乙图可知，电能表的读数是，则该电热水器在这段时间内消耗的电能为[2]由电能表参数可知，电能表的转盘转动3000r，消耗的电能，则转盘每圈转动消耗的电能为故60圈消耗的电能为8．如图所示，家庭电能表的表盘数据表明，电路消耗的电能是______kW·h，每消耗0.5kW·h电能指示灯闪烁______次。【答案】

318.6

1600【解析】[1]如图所示，电能表的示数为318.6kW·h，电路消耗的电能是318.6kW·h。[2]电能表上标有3200imp/kW·h，其意义是每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁3200次，故每消耗0.5kW·h电能指示灯闪烁1600次。9．某电能表上标有“220V10A3000r/kW•h”字样，某同学家若只使用一台电视机，测得该表内水平转盘在12min内转动60r，则电视机消耗的电能是_____kW·h，通过该电视机的电流为_____A（保留两位小数）。【答案】

0.02

0.45【解析】[1]根据题意知道，转过60r消耗电能[2]由W=UIt知道，通过电视机的电流知识点3电功10．电功：___________所做的功叫电功，电功的符号是___________。【答案】

电流

W【解析】[1][2]电功为电流所做的功，用符号W表示。11．有一款华为手机上使用的锂电池，标有“3.7V

4500mA·h”，请估算这种电池充满电后，大约可储存的电能是_______J。【答案】59940【解析】该手机电池可储存的电能为W=UIt=3.7V×4500×10-3A×3600s=59940J12．电流通过一用电器（如旋转灯），在1s内产生的内能是150J，光能是100J，机械能是50J，则电流做功为（）A．100J B．150J C．250J D．300J【答案】D【解析】在这里是电能转化成内能光能和机械能，从能量守恒角度来看电流做的功等于产生的“内能150J、光能100J、机械能50J”之和，所以电流做功为300J，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。13．在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小惠连接了如图所示的电路，以下说法中错误的是（）A．此电路探究的是电功与电压的关系B．移动滑动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系C．实验中，通过灯泡的亮度反映电功的大小D．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用【答案】B【解析】由电路图可知，两灯泡与滑动变阻器串联，两电压表分别测两灯泡两端的电压。A．因串联电路中各处的电流和通电时间相等，根据W＝UIt可知，此电路可以探究电功与电压的关系，故A正确，不符合题意；B．探究电功与电流的关系时，应控制电压和通电时间相同，移动滑动变阻器的滑片时，通过灯泡的电流和灯泡两端的电压均改变，所以不能探究电功与电流的关系，故B错误，符合题意；C．灯泡越亮、实际功率越大，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多，所以我们可以通过灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少，故C正确，不符合题意；D．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用，故D正确，不符合题意。故选B。14．一只电阻为2000Ω的电热壶装满水后接在220V的电源上，若通电5min将水烧开，则电流做功_____J。【答案】7.26×103【解析】电热壶接在220V的电源上，通电5min电流做的功15．某导体两端电压为6伏，10秒内通过的电荷量为5库，通过它的电流为______安，电流做功______焦，当电压增大时，导体阻值将______（后一空选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】

0.5

30

不变【解析】[1]通过导体的电流[2]这段时间内电流做的功[3]因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，当导体两端电压增大时，导体的电阻不变。16．如图所示的电路，电阻R1=10Ω，电源电压为5V，当开关S闭合时电流表的示数是0.75A，则电阻R2的阻值是___________Ω；通电5分钟，电流通过R2所做的功为___________J。【答案】

20

375【解析】[1]由图知，当开关S闭合时，两电阻并联，电流表测总电流，由题知，电源电压U=5V，电阻，总电流；则流过电阻R1的电流由并联电路的特点可知，流过电阻R2的电流由公式得R2的阻值[2]通电5分钟，电流通过R2所做的功17．在如图所示的电路中，电阻R2=20Ω，S闭合后，电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.5A。求：（1）R1的阻值；（2）通电10s内，整个电路消耗的电能。【答案】（1）30Ω；（2）30J【解析】解：由电路图可知，闭合开关S后，电阻R1、R2并联，电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A2测量干路电流。（1）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流为I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A由可得，电源电压为U=U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V根据得，R1的阻值为（2）整个电路消耗的电能为W=UIt=6V×0.5A×10s=30J答：（1）R1的阻值为30Ω；（2）通电10s内，整个电路消耗的电能为30J。[能力提升练]18．琳琳研究家里的能量转化，发现妈妈在家里用洗衣机洗衣，用电饭煲煮饭。爸爸用电热水器在洗澡，用手机在充电，下列说法正确的是（）A．电热水器工作是把内能转化为电能B．洗衣机工作是为了把电能转化成内能C．手机在充电是把电能转化成化学能D．电饭煲是把内能转化成电能【答案】C【解析】A．电热水器工作时消耗电能并放出热量，所以是把电能转化为内能，故A错误；B．洗衣机转筒转动是因为电动机将把电能转化成机械能，故B错误；C．手机在充电是把电能转化成化学能储存起来，故C正确；D．电饭煲工作时消耗电能并放出热量，所以是将电能转化为内能，故D错误。故选C。19．安装在小亮家中的电能表如图所示，下列说法正确的是（）A．小亮家已经消耗的电能为25086JB．此电能表转盘每小时最多能转过3600转C．此电能表的额定最大电流是20AD．此电能表可以在4节干电池串联做电源的电路中使用【答案】C【解析】A．电能表示数的单位是kW·h，图示电能表表示小亮家已经消耗的电能为2508.6kW·h，故A错误；B．3600r/(kW·h)表示此电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的表盘转动3600转，故B错误；C．20A表示电能表在平时工作时，允许通过的最大电流为20A，即电能表的额定最大电流为20A，故C正确；D．4节干电池串联后总电压为1.5V×4=6V而电能表的工作电压为220V，所以此电能表不能在4节干电池串联做电源的电路中使用，故D错误。故选C。20．LED灯是新型节能灯，它是由__________（选填“半导体”、“超导体”或“导体”）材料制成的。将一只LED灯接在电池两端时不亮，对调电池正、负极后亮了，说明LED灯具有__________性；用手触摸发光的LED灯，发现它几乎不发热，是因为它主要将电能转化为__________能。【答案】

半导体

单向导电

光【解析】[1][2][3]LED灯是新型节能灯，它是由半导体材料制成的，将一只LED灯接在电池两端不亮，对调电池正负极后电流方向发生变化，此时灯亮了，说明LED灯具有单向导电性；用手试摸，点亮的灯几乎不发热，说明LED灯主要是将电能转化为光能。21．小华家电能表4月底的示数为，5月底的示数为。则小华家5月份消耗的电能______kW·h，电能表上标有“220V10A，3000r/kW·h”的字样，电能表1min转600r。由此可算出他家所有用电器消耗的总电能为______J。【答案】

40

7.2×105【解析】[1]小华家5月份消耗的电能为W=2178.2kW·h﹣2138.2kW·h=40kW·h[2]电能表的转盘转过600r消耗的电能为22．张薇的爸爸最近买了最新款华为极光闪蝶色手机，细心观察的张薇发现手机电池上标有“电压，容量”的字样，则它充满电后存储的电能为__，经查，该手机的待机电流为，则该手机最长待机时间为__。【答案】

46620

175【解析】[1]电池充满电后存储的电能[2]该手机最长待机时间23．当天空中空气的湿度很大，两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电。某次闪电的放电电流为1×104A，电压为1.8×108V，放电时间为0.01s，则这次闪电释放的电能是______kW·h。【答案】5000【解析】电流I=1×104A，电压U=1.8×108V，时间t=0.01s，可知释放的电能为W=UIt=1×104A×1.8×108V×0.01s=1.8×1010J=5000kW·h24．如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R2的规格为“100Ω1A”，电源电压为8V。（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求R1的阻值；（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，R3的阻值为50Ω，求电压表的示数及10秒内电路消耗的总电能；（3）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范围。【答案】（1）20Ω；（2）6.4J；（3）40~100Ω【解析】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电路中只有R1，根据欧姆定律可得，R1的阻值为（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，R2与R3串联，电压表测R2两端的电压，滑动变阻器滑片置于中点位置时，则R2连入电路的阻值为，则电路中的电流为电压表的示数为10秒内电路消耗的电能为（3）闭合开关S1、S2和S3，R3被短路，R1与R2并联，电压表的量程大于电源电压，所以无论变阻器连入多大阻值，电压表都是安全的；电流表的量程为0~0.6A，所以干路中允许的最大电流为0.6A，根据并联电路各支路互不影响可知，通过R1的电流仍为0.4A，通过R2的电流为所以滑动变阻器的最小阻值为变阻器的阻值只要大于此值，电流表就是安全的，则滑动变阻器的阻值取值范围为40~100Ω。答：（1）R1的阻值为20Ω；（2）电压表的示数为4V，10秒内电路消耗的总电能为6.4J；（3）滑动变阻器R2的阻值取值范围为40~100Ω。[高频考题实战练]25．（2022·四川自贡·中考真题）小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA·h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（）A．120r B．200r C．300r D．1000r【答案】C【解析】给充电宝充满电消耗的电能W＝UIt＝5V×60000×10−3A×3600s＝1