資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
2023-2024人教版9年物理全冊同步學講練測學案（全國通用）
第十八章 電功率 專題18.1 電能 電功
1.知道電能及其單位和單位的換算。
2.知道電能表的作用、讀數方法、表上幾個參數的意義。
3.知道電源和用電器工作過程中的能量轉化情況
4.知道電功及其計算公式。
閱讀本節課教材，參考教材完成教師給出的知識點問題的填空：
知識點1. 電能
1.電能產生的過程是把其他形式的能轉化為 電 能的過程；用電器工作的過程是 電能轉化成其他形式能的過程.例如電燈泡將電能轉化成 光 能，電動機把電能轉化成 機械 能，電熱器將電能轉化成 內 能.
2.電能的單位：電能的國際單位是焦耳，簡稱 焦 ，符號是J.電能的常用單位還有千瓦時，符號
是kW·h. 1kW·h=3.6×106J.
3.電能表：電能表用來測量用電器在一段時間內消耗的電能.某段時間內用電的度數等于計數器前后兩次讀數 之差.根據電能表盤面上的參數“××Revs/kW·h”，可以計算消耗的電能或轉數.
4. 把握電能表銘牌參數的意義
① 220V：表示該電能表在220V的電路中使用；
② 5A：這個電能表的標定電流為5A；
③(10A)：通過電能表的電流在短時間應用時允許大些，但不能超過10A；
④50Hz：這個電能表在50赫茲的交流電路中使用；
⑤ 720r/KW.h：電能表的鋁盤轉過720轉時，接在電路里的用電器消耗的電能是1kW·h ；
⑥ 3200imp/(Kw·h)：電能表上的指示燈閃爍3200次，接在電路里的用電器消耗的電能是1kW·h.
知識點2. 電功
1.電流做了多少功就有多少電能發生了轉化，電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低和通電時間的長短都有關系.
2.電功計算公式：W= UIt .
考點1. 求解電能
【例題1】（2023重慶A）如圖所示的電路中，電源電壓恒為2V，R1的阻值為10Ω，R2的阻值為20Ω，閉合開關S。求：
（1）通過R1的電流；
（2）通電50s，R2消耗的電能。
【答案】（1）0.2A；（2）10J
【解析】（1）由圖可知，電阻R1、R2并聯，通過R1的電流為
（2）R2在10s內消耗的電能為
考點2. 求解電功
【例題2】 （2023湖南衡陽）如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變。當開關S閉合、S1斷開時，電流表示數為0.2A；當開關S、S1都閉合時，電流表示數為0.5A。求：
（1）當開關S、S1都閉合時，通過R2的電流；
（2）R2的阻值；
（3）當開關S、S1都閉合時，通電1min電流通過R1做的功。
【答案】（1）0.3A；（2）20Ω；（3）72J
【解析】（1）當開關S閉合、S1斷開時，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，R1的兩端電壓等于電源電壓，此時電路電流為I1=0.2A；當開關S、S1都閉合時，兩電阻并聯，電流表測的是干路電流，根據并聯電路的電壓特點可知，兩電阻的兩端電壓都等于電源電壓，此時通過R1的電流等于I1，根據并聯電路的電流特點可得，通過R2的電流為
（2）根據歐姆定律可得，R2的阻值為
（3）當開關S、S1都閉合時，通過R1的電流等于I1，則通電1min電流通過R1做的功為
答：（1）當開關S、S1都閉合時，通過R2的電流為0.3A；
（2）R2的阻值為20Ω；
（3）當開關S、S1都閉合時，通電1min電流通過R1做的功為72J。
【演練1】（2022廣西北部灣）用電器消耗的電能可用電能表計量。如圖所示的電能表應接在______V的電路中使用，示數是______kW·h。
【答案】 220 2022.6
【解析】由圖可知，電能表上的“220V”表示該電能表應該接在220V的電路中使用。
由圖可知，根據電能表的讀數規則，最后一位是小數，單位是kW·h，所以該電能表的示數是2022.6 kW·h。
【演練2】（2022湖南郴州）老王的手機電池的銘牌上標有“5V 4000mA·h”的字樣，手機正常使用時功率為2W。如果他在電池電量剩余30%時，立刻插上30W的充電器，并持續正常使用，直到電量充滿。他這次給手機充電的時間是（　　）
A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h
【答案】C
【解析】充滿時存儲的電能
需要充的電能
充滿需要時間
故ABD不符合題意；故C符合題意。故選C。
1.探究影響電流做功的因素的方法
探究方法：
①控制變量法。
②轉換法。把比較電流做功的多少，轉換為小燈泡亮度的比較。
2.記憶課節知識思維導圖
（滿分100分，答題時間45分鐘，根據下面給出的試題答案與解析自測自評）
一、選擇題（本大題4小題，每小題10分，共40分）
1.（2023湖南株洲）給電動車充電，計算它充滿電后儲存電能的公式是（　　）
A.W=UIt B. W=I2Rt C. t D. W=Fs
【答案】A
【解析】給電動車充電，計算它充滿電后儲存電能的公式是
W=UIt=UQ
即等于電池上標有的電壓U與電池的容量Q之積，而W=Fs是計算機械功的公式。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。
2. 下列用電器中，主要將電能轉化為光能的是（　　）
A. 電飯煲 B. 電燈 C. 洗衣機 D. 電風扇
【答案】B
【解析】A．電飯煲主要將電能轉化為內能，故A不符合題意；
B．電燈通電時會發光和發熱，以發光為主，主要將電能轉化為光能，故B符合題意；
C．洗衣機主要將電能轉化為機械能，故C不符合題意；
D．電風扇主要將電能轉化為機械能，故D不符合題意。
故選B。
3. （2022廣西河池）現代社會生活和生產幾乎處處離不開電，用電，實際上用的是電能。下列關于電能和電功的說法正確的是（　　）
A. 用電器通過電流做功把電能轉化為其它形式的能
B. 發電站把電能轉化為其它形式的能
C. 電功和電能的單位都是瓦特
D. 電功和電能是同一個物理量
【答案】A
【解析】A．根據電功的實質可知，電流做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能，故A正確；
B．發電站是把其它形式的能轉化為電能，故B錯誤；
C．電功和電能的單位都是焦耳，故C錯誤；
D．電流做功的過程，是將電能轉化為其它形式能的過程，所以電功不是電能，故D錯誤。
故選A。
4．如圖是小王家的電能表，下列說法正確的是（　　）
A．電能表的讀數為56378kW h
B．這個電能表正常工作的電壓為380V
C．這個電能表要在20A的電流下才能正常工作
D．小王家用電器每消耗1度電，電能表指示燈閃爍1600次
【答案】D
【解析】（1）電能表顯示數字中最后一位是小數，單位為kW h；
（2）表盤上“220V”表示電能表應該接在220V的電路中使用；
（3）20A表示電能表正常工作時允許通過的最大電流；
（4）“1600imp/（kW h）”表示用電器每消耗1kW h的電能，電能表的指示燈閃爍1600次。
A．電能表顯示數字中最后一位是小數，單位為kW h，則圖中電能表示數為5637.8kW h，故A錯誤；
B．表盤上“220V”表示電能表的正常工作電壓為220V，故B錯誤；
C．20A表示該電能表正常工作時允許通過的最大電流，故C錯誤；
D．“1600imp/（kW h）”表示用電器每消耗1kW h（1度）的電能，電能表的指示燈閃爍1600次，故D正確。
二、填空題（本大題3小題，7個空，每空5分，共35分）
1.如圖所示的LED球泡燈，其發光效能相當于“220V，40W”的白熾燈。此LED燈正常工作時的電流為______A；正常工作100h，使用此LED球泡燈比白熾燈節約電能______ kW·h。
【答案】0.023；3.5
【解析】由圖可知，LED球泡燈的功率為5W，額定電壓為220V，由P＝UI可知LED球泡燈正常時電流：I＝＝≈0.023A；白熾燈功率比LED燈功率高△P=P2-P1=40W-5W=35W，正常工作10h，可節約的電能：W=△P×t=0.035kW×100h=3.5kW h．
2. （2022河南）在圖所示的電路中，電源電壓不變，電阻R2的阻值為20Ω。閉合開關S，兩電流表的示數分別為0.5A和0.2A，則電源電壓為________V，電阻R1的阻值為_______Ω。通電1min，該電路消耗的總電能為_____J。
【答案】 6 30 180
【解析】由電路圖知道，閉合開關S，電阻R1、R2并聯，電流表A2、A1分別測量干路和電阻R1支路中的電流。因為并聯電路干路中的電流等于各支路中的電流之和，所以電流表A2的示數為0.5A，即干路中的電流為I=05A
電流表A1的示數為0.2A，即通過電阻R2的電流為
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
電阻R2兩端的電壓為
U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
因為并聯電路各支路兩端電壓相等，且等于電源電壓，所以電源電壓為
U=U2=6V
由歐姆定律知道，電阻R1的阻值為
由 知道，通電1min，該電路消耗的總電能
3. （2022湖南張家界）如圖所示：電能表示數為_______。某興趣小組利用該電能表和秒表檢測一只標識為“220V 10W”節能燈的實際功率。關閉其他用電器，將該節能燈接入家庭電路，分別設計出兩種測量方案：
方案一：測量出1min時間內電能表轉盤轉過的圈數n；
方案二：測量出電能表轉盤轉過1圈所用時間t；
比較兩種方案，最可行的是___________。
【答案】 2022.8 方案二
【解析】（1）由圖可知，電能表的示數為。
（2）方案一中，由可知，節能燈1min消耗的電能
表示每消耗的電能，電能表的轉盤轉3000轉，則1min時間內電能表轉盤轉過的圈數
由此可知，因節能燈功率較小，節能燈工作1min電能表轉動不到一圈，不易測量，故方案一不可行。方案二中，由可知，電能表轉盤轉過1圈所用時間
時間比較容易測量，故方案二可行。
三、計算題（本大題2小題，共25分）
1.（12分）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝30Ω，R2＝10Ω．當閉合開關S1、S，斷開S2時，電流表的示數為0.4A。
（1）求電源電壓；
（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，求電流表的示數；
（3）當閉合開關S1、S2、S時，通電100s，求整個電路消耗的電能。
【答案】（1）電源電壓為12V；
（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，電流表的示數為1.2A；
（3）當閉合開關S1、S2、S時，通電100s，整個電路消耗的電能為1920J。
【解析】（1）當閉合開關S1、S，斷開S2時，電路為R1的簡單電路，電流表測通過的電流，
由I＝可得，電源電壓：
U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；
（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，電路為R2的簡單電路，電流表測通過的電流，
則電流表的示數：
I2＝＝＝1.2A；
（3）當閉合開關S1、S2、S時，R1與R2并聯，
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過R1、R2的電流不變，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流：
I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，
通電100s整個電路消耗的電能：
W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。
2. （13分）如圖所示是一款爬繩機器人，它能沿繩子負載爬升，其主要技術參數如下表所示，電池的充電電壓和工作電壓一致。求：（g取10N/kg，電池容量20Ah相當于在額定電壓下，用1A的放電電流工作可連續供電20h）
技術參數
載重 120kg
配繩 20m
爬繩速度 12m/min
自重 10kg
額定電壓 36V
電池容量 20Ah
電池 動力鋰電池
（1）動力鋰電池可提供的總電能；
（2）機器人滿載勻速爬升的功率；
（3）上述爬升12m的過程中，機器人消耗電能的80%用于爬升做功，則實際工作的電流多大？（結果保留到整數位）
【答案】（1）2.592×106J；（2）260W；（3）9A
【解析】（1）根據電能公式可知，動力鋰電池可提供的總電能
W總=UIt=36V×1A×20×3600s=2.592×106J
（2）機器人滿載時的總重力為
G總=m總g=(120kg＋10kg)×10N/kg=1300N
爬繩的速度為
v=12m/min=0.2m/s
機器人滿載勻速爬升的功率
（3）爬升12m過程中克服重力所做的功為
W1=Gh=1300N×12m=15600J
根據可知，機器人消耗的電能為
由電能公式W=UIt可知，實際工作的電流
科學態度與責任
科學態度與責任是指，在認識科學本質和了解科學、技術、社 會、環境之間關系的基礎上形成的，探索自然的內在動力，嚴謹認真、實事求是、持之以恒的品質，熱愛自然、保護環境、遵守科學倫 理的自覺行為，以及推動可持續發展和實現中華民族偉大復興的使命 擔當。科學態度與責任主要包括科學本質觀、科學態度、社會責任等要素。
學習目標
自學知識點梳理
考點例題精講
對點演練
解題方法歸納
課時減負課外小測驗
科學精神與擔當
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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2023-2024人教版9年物理全冊同步學講練測學案（全國通用）
第十八章 電功率 專題18.1 電能 電功
1.知道電能及其單位和單位的換算。
2.知道電能表的作用、讀數方法、表上幾個參數的意義。
3.知道電源和用電器工作過程中的能量轉化情況
4.知道電功及其計算公式。
閱讀本節課教材，參考教材完成教師給出的知識點問題的填空：
知識點1. 電能
1.電能產生的過程是把其他形式的能轉化為_____能的過程；用電器工作的過程是_____能轉化成其他形式能的過程.例如電燈泡將電能轉化成_____能，電動機把電能轉化成_____能，電熱器將電能轉化成_____能.
2.電能的單位：電能的國際單位是焦耳，簡稱_____，符號是J.電能的常用單位還有_____，符號
是kW·h. 1kW·h=_____J.
3.電能表：電能表用來測量用電器在一段時間內_____.某段時間內用電的度數等于計數器前后兩次讀數_____.根據電能表盤面上的參數“××Revs/kW·h”，可以計算消耗的電能或轉數.
4. 把握電能表銘牌參數的意義
① 220V：表示該電能表在_____的電路中使用；
② 5A：這個電能表的_____為5A；
③(10A)：通過電能表的電流在短時間應用時允許大些，但_____超過10A；
④50Hz：這個電能表在50_____的交流電路中使用；
⑤ 720r/KW.h：電能表的鋁盤轉過720轉時，接在電路里的用電器消耗的是1kW·h ；
⑥ 3200imp/(Kw·h)：電能表上的指示燈閃爍3200次，接在電路里的用電器消耗的_____是1kW·h.
知識點2. 電功
1.電流做了多少功就有多少電能發生了轉化，電流做功的多少跟_____、_____和_____都有關系.
2.電功計算公式：_____
考點1. 求解電能
【例題1】（2023重慶A）如圖所示的電路中，電源電壓恒為2V，R1的阻值為10Ω，R2的阻值為20Ω，閉合開關S。求：
（1）通過R1的電流；
（2）通電50s，R2消耗的電能。
考點2. 求解電功
【例題2】 （2023湖南衡陽）如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變。當開關S閉合、S1斷開時，電流表示數為0.2A；當開關S、S1都閉合時，電流表示數為0.5A。求：
（1）當開關S、S1都閉合時，通過R2的電流；
（2）R2的阻值；
（3）當開關S、S1都閉合時，通電1min電流通過R1做的功。
【演練1】（2022廣西北部灣）用電器消耗的電能可用電能表計量。如圖所示的電能表應接在______V的電路中使用，示數是______kW·h。
【演練2】（2022湖南郴州）老王的手機電池的銘牌上標有“5V 4000mA·h”的字樣，手機正常使用時功率為2W。如果他在電池電量剩余30%時，立刻插上30W的充電器，并持續正常使用，直到電量充滿。他這次給手機充電的時間是（　　）
A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h
1.探究影響電流做功的因素的方法
探究方法：
①控制變量法。
②轉換法。把比較電流做功的多少，轉換為小燈泡亮度的比較。
2.記憶課節知識思維導圖
（滿分100分，答題時間45分鐘，根據下面給出的試題答案與解析自測自評）
一、選擇題（本大題4小題，每小題10分，共40分）
1.（2023湖南株洲）給電動車充電，計算它充滿電后儲存電能的公式是（　　）
A.W=UIt B. W=I2Rt C. t D. W=Fs
2. 下列用電器中，主要將電能轉化為光能的是（　　）
A. 電飯煲 B. 電燈 C. 洗衣機 D. 電風扇
3. （2022廣西河池）現代社會生活和生產幾乎處處離不開電，用電，實際上用的是電能。下列關于電能和電功的說法正確的是（　　）
A. 用電器通過電流做功把電能轉化為其它形式的能
B. 發電站把電能轉化為其它形式的能
C. 電功和電能的單位都是瓦特
D. 電功和電能是同一個物理量
4．如圖是小王家的電能表，下列說法正確的是（　　）
A．電能表的讀數為56378kW h
B．這個電能表正常工作的電壓為380V
C．這個電能表要在20A的電流下才能正常工作
D．小王家用電器每消耗1度電，電能表指示燈閃爍1600次
二、填空題（本大題3小題，7個空，每空5分，共35分）
1.如圖所示的LED球泡燈，其發光效能相當于“220V，40W”的白熾燈。此LED燈正常工作時的電流為______A；正常工作100h，使用此LED球泡燈比白熾燈節約電能______ kW·h。
2. （2022河南）在圖所示的電路中，電源電壓不變，電阻R2的阻值為20Ω。閉合開關S，兩電流表的示數分別為0.5A和0.2A，則電源電壓為________V，電阻R1的阻值為_______Ω。通電1min，該電路消耗的總電能為_____J。
3. （2022湖南張家界）如圖所示：電能表示數為_______。某興趣小組利用該電能表和秒表檢測一只標識為“220V 10W”節能燈的實際功率。關閉其他用電器，將該節能燈接入家庭電路，分別設計出兩種測量方案：
方案一：測量出1min時間內電能表轉盤轉過的圈數n；
方案二：測量出電能表轉盤轉過1圈所用時間t；
比較兩種方案，最可行的是___________。
三、計算題（本大題2小題，共25分）
1.（12分）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝30Ω，R2＝10Ω．當閉合開關S1、S，斷開S2時，電流表的示數為0.4A。
（1）求電源電壓；
（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，求電流表的示數；
（3）當閉合開關S1、S2、S時，通電100s，求整個電路消耗的電能。
2. （13分）如圖所示是一款爬繩機器人，它能沿繩子負載爬升，其主要技術參數如下表所示，電池的充電電壓和工作電壓一致。求：（g取10N/kg，電池容量20Ah相當于在額定電壓下，用1A的放電電流工作可連續供電20h）
技術參數
載重 120kg
配繩 20m
爬繩速度 12m/min
自重 10kg
額定電壓 36V
電池容量 20Ah
電池 動力鋰電池
（1）動力鋰電池可提供的總電能；
（2）機器人滿載勻速爬升的功率；
（3）上述爬升12m的過程中，機器人消耗電能的80%用于爬升做功，則實際工作的電流多大？（結果保留到整數位）
科學態度與責任
科學態度與責任是指，在認識科學本質和了解科學、技術、社 會、環境之間關系的基礎上形成的，探索自然的內在動力，嚴謹認真、實事求是、持之以恒的品質，熱愛自然、保護環境、遵守科學倫 理的自覺行為，以及推動可持續發展和實現中華民族偉大復興的使命 擔當。科學態度與責任主要包括科學本質觀、科學態度、社會責任等要素。
學習目標
自學知識點梳理
考點例題精講
對點演練
解題方法歸納
課時減負課外小測驗
科學精神與擔當
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