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沪科版九年级全册第一节 电流做功一课一练
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这是一份沪科版九年级全册第一节 电流做功一课一练，共22页。试卷主要包含了1 电流做功，6×106J；“1度”的规定，电能表，读数时，2元B．49，2×104J等内容，欢迎下载使用。
16.1 电流做功
【知识梳理】
一、电功
电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能量（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器，可以使其运动、发热、发光等，这些都是电流做功的表现。
3．影响电流做功多少的因素：电流所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4．电功公式：（适用于所有电路）；
5．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
二、电功的测量：电能表。
1.电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
2.电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
3.根据电能表转盘转动的转数进行计算：如果电能表标有“:600r/kW·h”，当转盘转过n圈时，消耗的电能为W=nr/600r×kW·h=n/600×3.6×106J。
4.读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
【易错点】
1.电能表铭牌的意义：“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用，并不是说电能表只能在220V的电路中使用；
2.电能表铭牌上的“10（20A）”表示：这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A（此处20A不是短时间内允许通过最大电流而是额定最大电流）；
3.电能表示数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
【规律总结】
利用电能表计算所消耗的电能，通常有两种方法：
1.先根据每 kW·h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能，计算公式为；
2.电能表在一段时间内前后两次示数的差值，也是这段时间内所消耗的电能，计算公式为。
【典例分析】
（2022·青海·中考真题）一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该电能表应该在220V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D．该电能表此时的读数是31.6J
【思路小结】表盘上“220V”表示电能表应该在220V的电路中可以正常使用；20A表示：这个电能表的额定最大电流为20A，而不是必须的电流；600r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过600转，电能表示数盘最后一位是小数，单位时kW·h；正确解答本题的关键是理解与掌握铭牌上各参数的含义。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2022·湖北湖北·中考真题）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流为20A
B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D．小明家半年内的用电量是6335kW·h
2．（2022·广西·梧州市第十中学九年级期中）中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（ ）
A．机械能转化为电能B．电能转化为机械能
C．电能转化为化学能D．化学能转化为电能
3．（2022·河北唐山·九年级期末）以下用电器工作时，电能主要转化为内能的是（ ）
A．洗衣机
B．笔记本电脑
C．电饭锅
D．音响
4．电能表可用来直接测量下列哪个物理量（ ）
A．用电器消耗的电能B．电路中电流的强弱
C．用电器消耗电能的时间D．用电器两端的电压
5．（2022·黑龙江·肇东市第十中学九年级期末）下列属于电能单位的是（ ）
A．V·AB．V·A·sC．℃D．kW/h
6．（2022·湖南怀化·九年级期末）小明家的电能表11月1日读数如图甲，12月1日的读数如图乙，若电价为0.6元/度，则小明家11月份应交电费是（ ）
A．48.2元B．49.2元
C．50.2元D．109.2元
7．（2022·山东济宁·九年级期末）小刚家的电能表本月底信息如图所示，从表盘可知以下信息错误的是（ ）
A．电能表的示数为931.6kW•h
B．若上月底小刚家电能表的读数为，则本月小刚家耗电50.8kW•h
C．若小刚家的用电器消耗了0.5kW•h的电能，则电能表上的转盘转过125转
D．若家用电器中只使用了一台电视机，发现某段时间内电能表上的转盘转过了50r，则电视机消耗的电能为7.2×104J
8．（2022·四川资阳·九年级期末）如图所示的电路中，、、是三只电表（电压表或电流表），闭合开关，标有“3V 0.5A”的灯泡L1正常发光，标有“6V 0.5A”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．电表为电流表，且示数为1AB．电表为电压表，且示数为3V
C．电表为电流表，且示数为0.25AD．闭合开关S，电流1s所做总功为2.25J
二、填空题
9．（2022·陕西汉中·九年级期末）通常人们所说的“一度电”是 ___________J。手机打电话时，手机电池是 ___________（选填“用电器”或“电源”）。如图所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 ___________。
10．（2022·黑龙江·密山市八五七学校九年级期末）如图所示电能表的示数为_____kW•h。
11．（2022·山西临汾·九年级期末）电风扇在工作时，电能转化为______能和______能。
12．（2022·湖南湖南·九年级期末）某型号“充电宝”的铭牌如图，该“充电宝”充满电后，最多能储存 _____的电能。
13．（2022·山东济宁·九年级期末）如图所示电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω。闭合开关S后，电流表示数为 ___________，通电1min，R1消耗的电能是 ___________。
14．（2022·江苏盐城·九年级期中）电能表是用来测量电路消耗______的仪表，小明家电能表本月底示数如图，上月底的示数为“01383”，则她家本月消耗电能_______kW·h。该同学观察到当他家里只有一台空调机连续工1min该表的指示灯闪了60次时，在这段时间空调消耗的电能为______kW·h。
15．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A，则通过电阻R1的电流为 _____A，电源电压为 _____V；10s内电流通过R2所做的功为 _____J。
16．（2022·江苏南京·九年级期中）如图所示电路，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=10Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路工作10s消耗电能______J；当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示为______A；为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关______。
三、实验题
17．（2021·河南信阳·九年级期末）研究电流做功多少跟什么因素有关的实验。砝码被提起越高，表明电流做的功越多，现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面，闭合开关，测得的数据如下表：
(1) 比较实验次数1和2，可以归纳的结论是______；
(2) 比较实验次数1和3，可以归纳的结论是______；
(3) 通过(1) 和(2) 可以发现，这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做______法，请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例：______、______。
18．（2021·重庆江北·九年级期末）在“探究影响电流做功与电压、电流和通电时间的关系”活动中，蒋龙老师引导同学们设计了如图甲、乙两个电路并进行了探究。
（1）闭合开关小灯泡发光，这一过程电流做了多少功，就有多少______能转化为内能和光能，实验中通过观察灯泡亮度来判断相同时间电流做功的多少，这种研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）。
（2）为研究电流做功与电流的关系，应该选择图______所示的电路（选填“甲”或“乙”），如表格中是一小组同学的实验数据，其中第3次通过L1的电流读数如图丙所示，为______A，分析表中数据可以得出初步结论：当电压和通电时间一定时，通过电流越大，电流做功______。
四、计算题
19．（2022·新疆伊犁·九年级期末）如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为3Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为4.5V。求：
（1）电阻R1两端的电压；
（2）通过电阻R2的电流；
（3）电路工作100s消耗的电能。
20．（2021·山东泰安·九年级期末）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为40Ω和60Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2均闭合，通电10s，电路消耗的总电能是多少？
实验
次数
电流表示数
/A
电压表示数
/V
通电时间/s
砝码上升高度/m
1
0.20
1.5
1
0.4
2
0.20
1.5
2
0.8
3
0.32
3
1
1.2
探究电功与电流关系
次数
L1、L2谁更亮
L1的电流（A）
L2的电流（A）
1
L1
0.24A
0.2A
2
L1
0.2A
0.18A
3
L1
______
0.22A
沪科版九年级
第十六章《电流做功与电功率》
16.1 电流做功
【知识梳理】
一、电功
电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能量（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器，可以使其运动、发热、发光等，这些都是电流做功的表现。
3．影响电流做功多少的因素：电流所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4．电功公式：（适用于所有电路）；
5．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
二、电功的测量：电能表。
1.电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
2.电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
3.根据电能表转盘转动的转数进行计算：如果电能表标有“:600r/kW·h”，当转盘转过n圈时，消耗的电能为W=nr/600r×kW·h=n/600×3.6×106J。
4.读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
【易错点】
1.电能表铭牌的意义：“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用，并不是说电能表只能在220V的电路中使用；
2.电能表铭牌上的“10（20A）”表示：这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A（此处20A不是短时间内允许通过最大电流而是额定最大电流）；
3.电能表示数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
【规律总结】
利用电能表计算所消耗的电能，通常有两种方法：
1.先根据每 kW·h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能，计算公式为；
2.电能表在一段时间内前后两次示数的差值，也是这段时间内所消耗的电能，计算公式为。
【典例分析】
（2022·青海·中考真题）一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该电能表应该在220V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D．该电能表此时的读数是31.6J
【答案】D
【解析】A．电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故A正确，不符合题意；
B．10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A，故B正确，不符合题意；
C．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，故C正确，不符合题意；
D．该电能表此时的读数是31.6kW·h，故D错误，符合题意。
故选D。
【思路小结】
表盘上“220V”表示电能表应该在220V的电路中可以正常使用；20A表示：这个电能表的额定最大电流为20A，而不是必须的电流；600r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过600转，电能表示数盘最后一位是小数，单位时kW·h；正确解答本题的关键是理解与掌握铭牌上各参数的含义。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2022·湖北湖北·中考真题）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流为20A
B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D．小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．由表盘上的“ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误；
C．由表盘上的“”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．小明家半年内的用电量是，故D错误。
故选C。
2．（2022·广西·梧州市第十中学九年级期中）中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（ ）
A．机械能转化为电能B．电能转化为机械能
C．电能转化为化学能D．化学能转化为电能
【答案】C
【解析】蓄电池充电时，消耗电能，获得化学能，是将电能转化为化学能的过程，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．（2022·河北唐山·九年级期末）以下用电器工作时，电能主要转化为内能的是（ ）
A．洗衣机
B．笔记本电脑
C．电饭锅
D．音响
【答案】C
【解析】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。
A．洗衣机工作过程中把电能主要转化为机械能，故A不符合题意；
B．笔记本电脑工作过程中主要将电能转化为声能、光能，故B不符合题意；
C．电饭锅工作过程中主要是把电能转化为内能，故C符合题意；
D．音响工作过程中主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
4．电能表可用来直接测量下列哪个物理量（ ）
A．用电器消耗的电能B．电路中电流的强弱
C．用电器消耗电能的时间D．用电器两端的电压
【答案】A
【解析】A．电能表的用途是测量消耗的电能或电功，故A符合题意；
B．电流表测电路中电流的强弱，故B不符合题意；
C．手表或秒表测用电器消耗电能的时间，故C不符合题意；
D．电压表测用电器两端的电压，故D不符合题意。
故选A。
5．（2022·黑龙江·肇东市第十中学九年级期末）下列属于电能单位的是（ ）
A．V·AB．V·A·sC．℃D．kW/h
【答案】B
【解析】A．V是电压的单位，A是电流的单位，根据电功率的计算公式，则V·A为电功率的单位，故A不符合题意；
B．V是电压的单位，A是电流的单位，s为时间单位，根据功的试算公式，则V·A·s为电能的单位，故B符合题意；
C．℃是摄氏温标的单位，故C不符合题意；
D．kW·h是电能单位，kW/h表示的是功率单位与时间单位的比，为电功率的单位，故D不符合题意。
故选B。
6．（2022·湖南怀化·九年级期末）小明家的电能表11月1日读数如图甲，12月1日的读数如图乙，若电价为0.6元/度，则小明家11月份应交电费是（ ）
A．48.2元B．49.2元
C．50.2元D．109.2元
【答案】B
【解析】由甲乙图知11月份消耗的电能
所以应交电费
故ACD不符合题意；故B符合题意。
故选B。
7．（2022·山东济宁·九年级期末）小刚家的电能表本月底信息如图所示，从表盘可知以下信息错误的是（ ）
A．电能表的示数为931.6kW•h
B．若上月底小刚家电能表的读数为，则本月小刚家耗电50.8kW•h
C．若小刚家的用电器消耗了0.5kW•h的电能，则电能表上的转盘转过125转
D．若家用电器中只使用了一台电视机，发现某段时间内电能表上的转盘转过了50r，则电视机消耗的电能为7.2×104J
【答案】C
【解析】A．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，如图所示，电能表的示数为931.6kW•h，故A正确，不符合题意；
B．本月小刚家耗电
故B正确，不符合题意；
C．2500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过2500转，小刚家的用电器消耗了0.5kW•h的电能，电能表的转盘转过的转数
故C错误，符合题意；
D．电能表上的转盘转过了50r，电视机消耗的电能
故D正确，不符合题意。
故选C。
8．（2022·四川资阳·九年级期末）如图所示的电路中，、、是三只电表（电压表或电流表），闭合开关，标有“3V 0.5A”的灯泡L1正常发光，标有“6V 0.5A”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．电表为电流表，且示数为1AB．电表为电压表，且示数为3V
C．电表为电流表，且示数为0.25AD．闭合开关S，电流1s所做总功为2.25J
【答案】D
【解析】ABC．由题意知，电路中开关闭合后，L2发光较暗，L1正常发光，则两灯不是串联在电路中，因为两灯的定额电流相等，串联时，L1正常发光，通过的电流为0.5A，则通过L2的电流也为0.5A，L2也正常发光。那么两灯并联连接在电路中，所以a、b是电流表，c是电压表。其中，a测干路的电流，b测通过L2的电流。L1正常发光，则电源电压
U=U1=3V
灯L2的电阻
不考虑温度对灯丝电阻的影响时，通过L2的电流
所以干路的电流，即电流表a的示数
I=I1+I2实=0.5A+0.25A=0.75A
故ABC错误；
D．通电1s，电流所做的总功
W=UIt=3V×0.75A×1s=2.25J
故D正确。
故选D。
二、填空题
9．（2022·陕西汉中·九年级期末）通常人们所说的“一度电”是 ___________J。手机打电话时，手机电池是 ___________（选填“用电器”或“电源”）。如图所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 ___________。
【答案】 3.6×106 电源 并联
【解析】[1]一度电是一千瓦时的电，故
1kW·h=3.6×106J
[2]手机打电话时，将电能转化为声能或光能，该过程手机电池是电源。
[3]由于三部手机同时充电，互不影响，所以，三部手机是并联的。
10．（2022·黑龙江·密山市八五七学校九年级期末）如图所示电能表的示数为_____kW•h。
【答案】2508.6
【解析】由图可知，电能表表盘上最后一位数字为小数，所以电能表的示数为2508.6kW•h。
11．（2022·山西临汾·九年级期末）电风扇在工作时，电能转化为______能和______能。
【答案】 机械 内
【解析】[1][2]电风扇工作时，消耗电能，主要转化为电风扇转动的机械能，同时一部分电能转化为了内能。
12．（2022·湖南湖南·九年级期末）某型号“充电宝”的铭牌如图，该“充电宝”充满电后，最多能储存 _____的电能。
【答案】1.44×105J
【解析】8000mA＝8A，该“充电宝”充满电后，最多能储存的电能为
13．（2022·山东济宁·九年级期末）如图所示电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω。闭合开关S后，电流表示数为 ___________，通电1min，R1消耗的电能是 ___________。
【答案】 0.2A 24J
【解析】[1]由电路图可知，电阻R1、R2串联，电流表测量电路电流；因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以
则电流表的示数
[2]因串联电路处处电流相等，所以R1消耗的电能
14．（2022·江苏盐城·九年级期中）电能表是用来测量电路消耗______的仪表，小明家电能表本月底示数如图，上月底的示数为“01383”，则她家本月消耗电能_______kW·h。该同学观察到当他家里只有一台空调机连续工1min该表的指示灯闪了60次时，在这段时间空调消耗的电能为______kW·h。
【答案】 电能 110.3 0.02
【解析】[1]用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表计量出来，电能表是用来测量电路消耗电能的仪表。
[2]电能表最后一数字为小数，故月底电能表的示数为248.6 kW·h，故她家本月消耗电能
W=248.6kW·h-138.3 kW·h=110.3 kW·h
[3] 3000imp/ kW·h 表示电能表指示灯每闪烁3000次电能表消耗1kW·h的电能，故该表在这段时间空调消耗的电能为
15．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A，则通过电阻R1的电流为 _____A，电源电压为 _____V；10s内电流通过R2所做的功为 _____J。
【答案】 0.3 3 6
【解析】[1][2]由电路图可知，闭合开关，两电阻并联，电流表测通过R2的电流，由并联电路电压规律和欧姆定律可得，电源电压
U＝U1=U2＝I2R2＝0.2A×15Ω＝3V
由欧姆定律可得，通过电阻R1的电流
[3]10s内电流通过R2所做的功
W＝UI2t＝3V×0.2A×10s＝6J
16．（2022·江苏南京·九年级期中）如图所示电路，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=10Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路工作10s消耗电能______J；当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示为______A；为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关______。
【答案】 36 0.9 S2、S3
【解析】[1]当S1闭合，S2、S3断开时，电路中只有R2工作，电源电压为
U=I2R2=0.6A×10Ω=6V
则电路工作10s消耗电能为
W=UIt=I22R2t=(0.6A)2×10Ω×10s=36J
[2]当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，R1的电流为
电流表测干路中电流，则电流表示数为
I=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A
[3]当S2、S3同时闭合，会造成短路，为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关S2、S3。
三、实验题
17．（2021·河南信阳·九年级期末）研究电流做功多少跟什么因素有关的实验。砝码被提起越高，表明电流做的功越多，现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面，闭合开关，测得的数据如下表：
(1) 比较实验次数1和2，可以归纳的结论是______；
(2) 比较实验次数1和3，可以归纳的结论是______；
(3) 通过(1) 和(2) 可以发现，这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做______法，请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例：______、______。
【答案】 当通过导体的电流、与电路两端的电压一定时，电流所做的功与通电时间成正比 当通电时间相同时，电流所做的功与电路中的电流和电路两端的电压成正比 控制变量法 研究决定电阻大小的因素 研究电流和电压、电阻的关系
【解析】(1)[1]比较实验次数1和2的数据知，两次实验中，电流、电压一定，通电时间越长，提升砝码的高度高，所以做功与通电时间成正比。
(2)[2]比较实验次数1和3知，两次实验中通电时间相同时，电压越大，电流越大，提升砝码的高度越高，所以电流做的功与通过导体的电流和其两端的电压成正比。
(3)[3][4][5]在本实验中，电流做功的多少与多个物理量有关，那么在实验中只让一个物理成为变量，这种研究物理规律采用的方法在物理学中叫做控制变量法。导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，那么在探究电阻与这些物理量的关系时，用上控制变量法。要探究电流与电压和电阻的关系，需要控制电压或电阻不变，也是用上控制变量法。
18．（2021·重庆江北·九年级期末）在“探究影响电流做功与电压、电流和通电时间的关系”活动中，蒋龙老师引导同学们设计了如图甲、乙两个电路并进行了探究。
（1）闭合开关小灯泡发光，这一过程电流做了多少功，就有多少______能转化为内能和光能，实验中通过观察灯泡亮度来判断相同时间电流做功的多少，这种研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）。
（2）为研究电流做功与电流的关系，应该选择图______所示的电路（选填“甲”或“乙”），如表格中是一小组同学的实验数据，其中第3次通过L1的电流读数如图丙所示，为______A，分析表中数据可以得出初步结论：当电压和通电时间一定时，通过电流越大，电流做功______。
【答案】 电 转换法 甲 0.28 越多
【解析】（1）[1][2]闭合开关小灯泡发光，电流做功的过程就是电能转化的过程，这一过程电流做了多少功，就有多少电能转化为内能和光能；实验中通过观察灯泡亮度来判断相同时间电流做功的多少，把不使于观察和测量的电功转换成了便于观察的灯泡的亮度，这种研究方法是转换法。
（2）[3][4][5]研究电流做功与电流的关系，应控制电压的和通电时间相同，而通过两灯的电流不同，根据串并联电路的特点可知应选甲电路；电流表所选量程为“0﹣0.6A”，分度值为 0.02A，读数为 0.28A；分析数据可知，当电压和通电时间一定时，通过电流越大，灯越亮，即电流做功越多。
四、计算题
19．（2022·新疆伊犁·九年级期末）如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为3Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为4.5V。求：
（1）电阻R1两端的电压；
（2）通过电阻R2的电流；
（3）电路工作100s消耗的电能。
【答案】（1）1.5V；（2）0.5A；（3）300J
【解析】解：（1）由图知，电阻R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，U2=4.5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，因为电阻R1和R2串联，所以电阻R1两端的电压
U1=U-U2=6V-4.5V=1.5V
（2）通过R1的电流
串联电路各处电流相等，因为电阻R1和R2串联，所以通过R2电流
I2=I1=0.5A
（3）电路工作100s消耗的电能
W=UI1t=6V×0.5A×100s=300J
答：（1）电阻R1两端的电压是1.5V；
（2）通过电阻R2的电流是0.5A；
（3）电路工作100s消耗的电能为300J。
20．（2021·山东泰安·九年级期末）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为40Ω和60Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2均闭合，通电10s，电路消耗的总电能是多少？
【答案】（1）24V；（2）240J
【解析】解：（1）由图所示，只闭合开关S1，该电路为只含有R1的简单电路，电流表测电路中的电流；已知此时电流表示数为0.6A，即电路中的电流为0.6A，则R1两端的电压为
U1＝I1R1＝0.6A×40Ω＝24V
即电源电压为
U＝U1＝24V
（2）由图可知，当S1、S2均闭合，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，通过R2的电流为
由并联电路的电流特点可知干路的电流为
I＝I1+I2＝0.6A+0.4A＝1A
则通电10s，电路消耗的总电能为
W＝UIt＝24V×1A×10s＝240J
答：（1）电源电压为24V；
（2）电路消耗的总电能是240J。
实验
次数
电流表示数
/A
电压表示数
/V
通电时间/s
砝码上升高度/m
1
0.20
1.5
1
0.4
2
0.20
1.5
2
0.8
3
0.32
3
1
1.2
探究电功与电流关系
次数
L1、L2谁更亮
L1的电流（A）
L2的电流（A）
1
L1
0.24A
0.2A
2
L1
0.2A
0.18A
3
L1
______
0.22A
16.1 电流做功
【知识梳理】
一、电功
电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能量（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器，可以使其运动、发热、发光等，这些都是电流做功的表现。
3．影响电流做功多少的因素：电流所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4．电功公式：（适用于所有电路）；
5．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
二、电功的测量：电能表。
1.电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
2.电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
3.根据电能表转盘转动的转数进行计算：如果电能表标有“:600r/kW·h”，当转盘转过n圈时，消耗的电能为W=nr/600r×kW·h=n/600×3.6×106J。
4.读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
【易错点】
1.电能表铭牌的意义：“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用，并不是说电能表只能在220V的电路中使用；
2.电能表铭牌上的“10（20A）”表示：这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A（此处20A不是短时间内允许通过最大电流而是额定最大电流）；
3.电能表示数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
【规律总结】
利用电能表计算所消耗的电能，通常有两种方法：
1.先根据每 kW·h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能，计算公式为；
2.电能表在一段时间内前后两次示数的差值，也是这段时间内所消耗的电能，计算公式为。
【典例分析】
（2022·青海·中考真题）一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该电能表应该在220V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D．该电能表此时的读数是31.6J
【思路小结】表盘上“220V”表示电能表应该在220V的电路中可以正常使用；20A表示：这个电能表的额定最大电流为20A，而不是必须的电流；600r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过600转，电能表示数盘最后一位是小数，单位时kW·h；正确解答本题的关键是理解与掌握铭牌上各参数的含义。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2022·湖北湖北·中考真题）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流为20A
B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D．小明家半年内的用电量是6335kW·h
2．（2022·广西·梧州市第十中学九年级期中）中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（ ）
A．机械能转化为电能B．电能转化为机械能
C．电能转化为化学能D．化学能转化为电能
3．（2022·河北唐山·九年级期末）以下用电器工作时，电能主要转化为内能的是（ ）
A．洗衣机
B．笔记本电脑
C．电饭锅
D．音响
4．电能表可用来直接测量下列哪个物理量（ ）
A．用电器消耗的电能B．电路中电流的强弱
C．用电器消耗电能的时间D．用电器两端的电压
5．（2022·黑龙江·肇东市第十中学九年级期末）下列属于电能单位的是（ ）
A．V·AB．V·A·sC．℃D．kW/h
6．（2022·湖南怀化·九年级期末）小明家的电能表11月1日读数如图甲，12月1日的读数如图乙，若电价为0.6元/度，则小明家11月份应交电费是（ ）
A．48.2元B．49.2元
C．50.2元D．109.2元
7．（2022·山东济宁·九年级期末）小刚家的电能表本月底信息如图所示，从表盘可知以下信息错误的是（ ）
A．电能表的示数为931.6kW•h
B．若上月底小刚家电能表的读数为，则本月小刚家耗电50.8kW•h
C．若小刚家的用电器消耗了0.5kW•h的电能，则电能表上的转盘转过125转
D．若家用电器中只使用了一台电视机，发现某段时间内电能表上的转盘转过了50r，则电视机消耗的电能为7.2×104J
8．（2022·四川资阳·九年级期末）如图所示的电路中，、、是三只电表（电压表或电流表），闭合开关，标有“3V 0.5A”的灯泡L1正常发光，标有“6V 0.5A”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．电表为电流表，且示数为1AB．电表为电压表，且示数为3V
C．电表为电流表，且示数为0.25AD．闭合开关S，电流1s所做总功为2.25J
二、填空题
9．（2022·陕西汉中·九年级期末）通常人们所说的“一度电”是 ___________J。手机打电话时，手机电池是 ___________（选填“用电器”或“电源”）。如图所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 ___________。
10．（2022·黑龙江·密山市八五七学校九年级期末）如图所示电能表的示数为_____kW•h。
11．（2022·山西临汾·九年级期末）电风扇在工作时，电能转化为______能和______能。
12．（2022·湖南湖南·九年级期末）某型号“充电宝”的铭牌如图，该“充电宝”充满电后，最多能储存 _____的电能。
13．（2022·山东济宁·九年级期末）如图所示电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω。闭合开关S后，电流表示数为 ___________，通电1min，R1消耗的电能是 ___________。
14．（2022·江苏盐城·九年级期中）电能表是用来测量电路消耗______的仪表，小明家电能表本月底示数如图，上月底的示数为“01383”，则她家本月消耗电能_______kW·h。该同学观察到当他家里只有一台空调机连续工1min该表的指示灯闪了60次时，在这段时间空调消耗的电能为______kW·h。
15．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A，则通过电阻R1的电流为 _____A，电源电压为 _____V；10s内电流通过R2所做的功为 _____J。
16．（2022·江苏南京·九年级期中）如图所示电路，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=10Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路工作10s消耗电能______J；当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示为______A；为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关______。
三、实验题
17．（2021·河南信阳·九年级期末）研究电流做功多少跟什么因素有关的实验。砝码被提起越高，表明电流做的功越多，现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面，闭合开关，测得的数据如下表：
(1) 比较实验次数1和2，可以归纳的结论是______；
(2) 比较实验次数1和3，可以归纳的结论是______；
(3) 通过(1) 和(2) 可以发现，这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做______法，请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例：______、______。
18．（2021·重庆江北·九年级期末）在“探究影响电流做功与电压、电流和通电时间的关系”活动中，蒋龙老师引导同学们设计了如图甲、乙两个电路并进行了探究。
（1）闭合开关小灯泡发光，这一过程电流做了多少功，就有多少______能转化为内能和光能，实验中通过观察灯泡亮度来判断相同时间电流做功的多少，这种研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）。
（2）为研究电流做功与电流的关系，应该选择图______所示的电路（选填“甲”或“乙”），如表格中是一小组同学的实验数据，其中第3次通过L1的电流读数如图丙所示，为______A，分析表中数据可以得出初步结论：当电压和通电时间一定时，通过电流越大，电流做功______。
四、计算题
19．（2022·新疆伊犁·九年级期末）如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为3Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为4.5V。求：
（1）电阻R1两端的电压；
（2）通过电阻R2的电流；
（3）电路工作100s消耗的电能。
20．（2021·山东泰安·九年级期末）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为40Ω和60Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2均闭合，通电10s，电路消耗的总电能是多少？
实验
次数
电流表示数
/A
电压表示数
/V
通电时间/s
砝码上升高度/m
1
0.20
1.5
1
0.4
2
0.20
1.5
2
0.8
3
0.32
3
1
1.2
探究电功与电流关系
次数
L1、L2谁更亮
L1的电流（A）
L2的电流（A）
1
L1
0.24A
0.2A
2
L1
0.2A
0.18A
3
L1
______
0.22A
沪科版九年级
第十六章《电流做功与电功率》
16.1 电流做功
【知识梳理】
一、电功
电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能量（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器，可以使其运动、发热、发光等，这些都是电流做功的表现。
3．影响电流做功多少的因素：电流所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4．电功公式：（适用于所有电路）；
5．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
二、电功的测量：电能表。
1.电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
2.电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
3.根据电能表转盘转动的转数进行计算：如果电能表标有“:600r/kW·h”，当转盘转过n圈时，消耗的电能为W=nr/600r×kW·h=n/600×3.6×106J。
4.读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
【易错点】
1.电能表铭牌的意义：“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用，并不是说电能表只能在220V的电路中使用；
2.电能表铭牌上的“10（20A）”表示：这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A（此处20A不是短时间内允许通过最大电流而是额定最大电流）；
3.电能表示数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
【规律总结】
利用电能表计算所消耗的电能，通常有两种方法：
1.先根据每 kW·h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能，计算公式为；
2.电能表在一段时间内前后两次示数的差值，也是这段时间内所消耗的电能，计算公式为。
【典例分析】
（2022·青海·中考真题）一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该电能表应该在220V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D．该电能表此时的读数是31.6J
【答案】D
【解析】A．电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故A正确，不符合题意；
B．10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A，故B正确，不符合题意；
C．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，故C正确，不符合题意；
D．该电能表此时的读数是31.6kW·h，故D错误，符合题意。
故选D。
【思路小结】
表盘上“220V”表示电能表应该在220V的电路中可以正常使用；20A表示：这个电能表的额定最大电流为20A，而不是必须的电流；600r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过600转，电能表示数盘最后一位是小数，单位时kW·h；正确解答本题的关键是理解与掌握铭牌上各参数的含义。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2022·湖北湖北·中考真题）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流为20A
B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D．小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．由表盘上的“ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误；
C．由表盘上的“”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．小明家半年内的用电量是，故D错误。
故选C。
2．（2022·广西·梧州市第十中学九年级期中）中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（ ）
A．机械能转化为电能B．电能转化为机械能
C．电能转化为化学能D．化学能转化为电能
【答案】C
【解析】蓄电池充电时，消耗电能，获得化学能，是将电能转化为化学能的过程，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．（2022·河北唐山·九年级期末）以下用电器工作时，电能主要转化为内能的是（ ）
A．洗衣机
B．笔记本电脑
C．电饭锅
D．音响
【答案】C
【解析】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。
A．洗衣机工作过程中把电能主要转化为机械能，故A不符合题意；
B．笔记本电脑工作过程中主要将电能转化为声能、光能，故B不符合题意；
C．电饭锅工作过程中主要是把电能转化为内能，故C符合题意；
D．音响工作过程中主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
4．电能表可用来直接测量下列哪个物理量（ ）
A．用电器消耗的电能B．电路中电流的强弱
C．用电器消耗电能的时间D．用电器两端的电压
【答案】A
【解析】A．电能表的用途是测量消耗的电能或电功，故A符合题意；
B．电流表测电路中电流的强弱，故B不符合题意；
C．手表或秒表测用电器消耗电能的时间，故C不符合题意；
D．电压表测用电器两端的电压，故D不符合题意。
故选A。
5．（2022·黑龙江·肇东市第十中学九年级期末）下列属于电能单位的是（ ）
A．V·AB．V·A·sC．℃D．kW/h
【答案】B
【解析】A．V是电压的单位，A是电流的单位，根据电功率的计算公式，则V·A为电功率的单位，故A不符合题意；
B．V是电压的单位，A是电流的单位，s为时间单位，根据功的试算公式，则V·A·s为电能的单位，故B符合题意；
C．℃是摄氏温标的单位，故C不符合题意；
D．kW·h是电能单位，kW/h表示的是功率单位与时间单位的比，为电功率的单位，故D不符合题意。
故选B。
6．（2022·湖南怀化·九年级期末）小明家的电能表11月1日读数如图甲，12月1日的读数如图乙，若电价为0.6元/度，则小明家11月份应交电费是（ ）
A．48.2元B．49.2元
C．50.2元D．109.2元
【答案】B
【解析】由甲乙图知11月份消耗的电能
所以应交电费
故ACD不符合题意；故B符合题意。
故选B。
7．（2022·山东济宁·九年级期末）小刚家的电能表本月底信息如图所示，从表盘可知以下信息错误的是（ ）
A．电能表的示数为931.6kW•h
B．若上月底小刚家电能表的读数为，则本月小刚家耗电50.8kW•h
C．若小刚家的用电器消耗了0.5kW•h的电能，则电能表上的转盘转过125转
D．若家用电器中只使用了一台电视机，发现某段时间内电能表上的转盘转过了50r，则电视机消耗的电能为7.2×104J
【答案】C
【解析】A．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，如图所示，电能表的示数为931.6kW•h，故A正确，不符合题意；
B．本月小刚家耗电
故B正确，不符合题意；
C．2500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过2500转，小刚家的用电器消耗了0.5kW•h的电能，电能表的转盘转过的转数
故C错误，符合题意；
D．电能表上的转盘转过了50r，电视机消耗的电能
故D正确，不符合题意。
故选C。
8．（2022·四川资阳·九年级期末）如图所示的电路中，、、是三只电表（电压表或电流表），闭合开关，标有“3V 0.5A”的灯泡L1正常发光，标有“6V 0.5A”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．电表为电流表，且示数为1AB．电表为电压表，且示数为3V
C．电表为电流表，且示数为0.25AD．闭合开关S，电流1s所做总功为2.25J
【答案】D
【解析】ABC．由题意知，电路中开关闭合后，L2发光较暗，L1正常发光，则两灯不是串联在电路中，因为两灯的定额电流相等，串联时，L1正常发光，通过的电流为0.5A，则通过L2的电流也为0.5A，L2也正常发光。那么两灯并联连接在电路中，所以a、b是电流表，c是电压表。其中，a测干路的电流，b测通过L2的电流。L1正常发光，则电源电压
U=U1=3V
灯L2的电阻
不考虑温度对灯丝电阻的影响时，通过L2的电流
所以干路的电流，即电流表a的示数
I=I1+I2实=0.5A+0.25A=0.75A
故ABC错误；
D．通电1s，电流所做的总功
W=UIt=3V×0.75A×1s=2.25J
故D正确。
故选D。
二、填空题
9．（2022·陕西汉中·九年级期末）通常人们所说的“一度电”是 ___________J。手机打电话时，手机电池是 ___________（选填“用电器”或“电源”）。如图所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 ___________。
【答案】 3.6×106 电源 并联
【解析】[1]一度电是一千瓦时的电，故
1kW·h=3.6×106J
[2]手机打电话时，将电能转化为声能或光能，该过程手机电池是电源。
[3]由于三部手机同时充电，互不影响，所以，三部手机是并联的。
10．（2022·黑龙江·密山市八五七学校九年级期末）如图所示电能表的示数为_____kW•h。
【答案】2508.6
【解析】由图可知，电能表表盘上最后一位数字为小数，所以电能表的示数为2508.6kW•h。
11．（2022·山西临汾·九年级期末）电风扇在工作时，电能转化为______能和______能。
【答案】 机械 内
【解析】[1][2]电风扇工作时，消耗电能，主要转化为电风扇转动的机械能，同时一部分电能转化为了内能。
12．（2022·湖南湖南·九年级期末）某型号“充电宝”的铭牌如图，该“充电宝”充满电后，最多能储存 _____的电能。
【答案】1.44×105J
【解析】8000mA＝8A，该“充电宝”充满电后，最多能储存的电能为
13．（2022·山东济宁·九年级期末）如图所示电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω。闭合开关S后，电流表示数为 ___________，通电1min，R1消耗的电能是 ___________。
【答案】 0.2A 24J
【解析】[1]由电路图可知，电阻R1、R2串联，电流表测量电路电流；因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以
则电流表的示数
[2]因串联电路处处电流相等，所以R1消耗的电能
14．（2022·江苏盐城·九年级期中）电能表是用来测量电路消耗______的仪表，小明家电能表本月底示数如图，上月底的示数为“01383”，则她家本月消耗电能_______kW·h。该同学观察到当他家里只有一台空调机连续工1min该表的指示灯闪了60次时，在这段时间空调消耗的电能为______kW·h。
【答案】 电能 110.3 0.02
【解析】[1]用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表计量出来，电能表是用来测量电路消耗电能的仪表。
[2]电能表最后一数字为小数，故月底电能表的示数为248.6 kW·h，故她家本月消耗电能
W=248.6kW·h-138.3 kW·h=110.3 kW·h
[3] 3000imp/ kW·h 表示电能表指示灯每闪烁3000次电能表消耗1kW·h的电能，故该表在这段时间空调消耗的电能为
15．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A，则通过电阻R1的电流为 _____A，电源电压为 _____V；10s内电流通过R2所做的功为 _____J。
【答案】 0.3 3 6
【解析】[1][2]由电路图可知，闭合开关，两电阻并联，电流表测通过R2的电流，由并联电路电压规律和欧姆定律可得，电源电压
U＝U1=U2＝I2R2＝0.2A×15Ω＝3V
由欧姆定律可得，通过电阻R1的电流
[3]10s内电流通过R2所做的功
W＝UI2t＝3V×0.2A×10s＝6J
16．（2022·江苏南京·九年级期中）如图所示电路，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=10Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路工作10s消耗电能______J；当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示为______A；为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关______。
【答案】 36 0.9 S2、S3
【解析】[1]当S1闭合，S2、S3断开时，电路中只有R2工作，电源电压为
U=I2R2=0.6A×10Ω=6V
则电路工作10s消耗电能为
W=UIt=I22R2t=(0.6A)2×10Ω×10s=36J
[2]当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，R1的电流为
电流表测干路中电流，则电流表示数为
I=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A
[3]当S2、S3同时闭合，会造成短路，为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关S2、S3。
三、实验题
17．（2021·河南信阳·九年级期末）研究电流做功多少跟什么因素有关的实验。砝码被提起越高，表明电流做的功越多，现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面，闭合开关，测得的数据如下表：
(1) 比较实验次数1和2，可以归纳的结论是______；
(2) 比较实验次数1和3，可以归纳的结论是______；
(3) 通过(1) 和(2) 可以发现，这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做______法，请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例：______、______。
【答案】 当通过导体的电流、与电路两端的电压一定时，电流所做的功与通电时间成正比 当通电时间相同时，电流所做的功与电路中的电流和电路两端的电压成正比 控制变量法 研究决定电阻大小的因素 研究电流和电压、电阻的关系
【解析】(1)[1]比较实验次数1和2的数据知，两次实验中，电流、电压一定，通电时间越长，提升砝码的高度高，所以做功与通电时间成正比。
(2)[2]比较实验次数1和3知，两次实验中通电时间相同时，电压越大，电流越大，提升砝码的高度越高，所以电流做的功与通过导体的电流和其两端的电压成正比。
(3)[3][4][5]在本实验中，电流做功的多少与多个物理量有关，那么在实验中只让一个物理成为变量，这种研究物理规律采用的方法在物理学中叫做控制变量法。导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，那么在探究电阻与这些物理量的关系时，用上控制变量法。要探究电流与电压和电阻的关系，需要控制电压或电阻不变，也是用上控制变量法。
18．（2021·重庆江北·九年级期末）在“探究影响电流做功与电压、电流和通电时间的关系”活动中，蒋龙老师引导同学们设计了如图甲、乙两个电路并进行了探究。
（1）闭合开关小灯泡发光，这一过程电流做了多少功，就有多少______能转化为内能和光能，实验中通过观察灯泡亮度来判断相同时间电流做功的多少，这种研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）。
（2）为研究电流做功与电流的关系，应该选择图______所示的电路（选填“甲”或“乙”），如表格中是一小组同学的实验数据，其中第3次通过L1的电流读数如图丙所示，为______A，分析表中数据可以得出初步结论：当电压和通电时间一定时，通过电流越大，电流做功______。
【答案】 电 转换法 甲 0.28 越多
【解析】（1）[1][2]闭合开关小灯泡发光，电流做功的过程就是电能转化的过程，这一过程电流做了多少功，就有多少电能转化为内能和光能；实验中通过观察灯泡亮度来判断相同时间电流做功的多少，把不使于观察和测量的电功转换成了便于观察的灯泡的亮度，这种研究方法是转换法。
（2）[3][4][5]研究电流做功与电流的关系，应控制电压的和通电时间相同，而通过两灯的电流不同，根据串并联电路的特点可知应选甲电路；电流表所选量程为“0﹣0.6A”，分度值为 0.02A，读数为 0.28A；分析数据可知，当电压和通电时间一定时，通过电流越大，灯越亮，即电流做功越多。
四、计算题
19．（2022·新疆伊犁·九年级期末）如图所示，电源电压恒为6V，电阻R1为3Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为4.5V。求：
（1）电阻R1两端的电压；
（2）通过电阻R2的电流；
（3）电路工作100s消耗的电能。
【答案】（1）1.5V；（2）0.5A；（3）300J
【解析】解：（1）由图知，电阻R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，U2=4.5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，因为电阻R1和R2串联，所以电阻R1两端的电压
U1=U-U2=6V-4.5V=1.5V
（2）通过R1的电流
串联电路各处电流相等，因为电阻R1和R2串联，所以通过R2电流
I2=I1=0.5A
（3）电路工作100s消耗的电能
W=UI1t=6V×0.5A×100s=300J
答：（1）电阻R1两端的电压是1.5V；
（2）通过电阻R2的电流是0.5A；
（3）电路工作100s消耗的电能为300J。
20．（2021·山东泰安·九年级期末）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为40Ω和60Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2均闭合，通电10s，电路消耗的总电能是多少？
【答案】（1）24V；（2）240J
【解析】解：（1）由图所示，只闭合开关S1，该电路为只含有R1的简单电路，电流表测电路中的电流；已知此时电流表示数为0.6A，即电路中的电流为0.6A，则R1两端的电压为
U1＝I1R1＝0.6A×40Ω＝24V
即电源电压为
U＝U1＝24V
（2）由图可知，当S1、S2均闭合，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，通过R2的电流为
由并联电路的电流特点可知干路的电流为
I＝I1+I2＝0.6A+0.4A＝1A
则通电10s，电路消耗的总电能为
W＝UIt＝24V×1A×10s＝240J
答：（1）电源电压为24V；
（2）电路消耗的总电能是240J。
实验
次数
电流表示数
/A
电压表示数
/V
通电时间/s
砝码上升高度/m
1
0.20
1.5
1
0.4
2
0.20
1.5
2
0.8
3
0.32
3
1
1.2
探究电功与电流关系
次数
L1、L2谁更亮
L1的电流（A）
L2的电流（A）
1
L1
0.24A
0.2A
2
L1
0.2A
0.18A
3
L1
______
0.22A
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