第10讲电能+电功+电功率—2025年九年级物理寒假讲义

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1.电能
（1）产生过程：其他形式的能转化为电能。
（2）利用：通过用电器将电能转化成其他形式的能。
（3）单位：国际单位是焦耳（J），常用单位是千瓦时（kW·h）。
（4）计量：用电能表来计量，计算方法是把计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。在表盘上的参数，只是用电量的累计度数。
2.电功
（1）定义：有多少电能发生了转化或者消耗了多少电能我们就说电流做了多少功。即：电流做了多少功，我们就说消耗了多少电能。
（2）计算：
a.基本公式：研究表明，电流在某段电路上所做的功，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。表达式：W=UIt。
b.推导公式（只用于纯电阻电路）：，。
【典型例题】
类型一、电功率的概念
1.（多选）下列说法中，正确的是（ ）
A．电功率是表示电流做功多少的物理量
B．电功率是表示电流做功快慢的物理量
C．用电器的电功率越大，做功越多
D．相同时间内，功率大的用电器耗电一定多
【思路点拨】电功率是表示电流做功快慢的物理量，不是表示电流做功多少的物理量，做功的多少不仅与功率有关还与做功时间的多少有关，是由两个量共同决定的
【答案】BD
【解析】单位时间内电流做功的多少叫电功率，是表示电流做功快慢的物理量，电功率大说明做功快，但不一定多，由此可知A错，B对，C错；从公式W=Pt上看，相同时间内，消耗功率大的用电器耗电定多，D对。
类型二、电功率的计算
2.如图1所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图2所示。则小灯泡的额定功率为
W，电源电压为 V，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【思路点拨】本题对同学的审题、识图能力要求较高，另外需要注意小灯泡的电阻是可变的，所以在解滑动变阻器电阻时找准对应点，算出此时小灯泡的电阻是解题的关键
【答案】24；12；9
【解析】由图象知，在灯泡两端电压为U额=12V时，通过的电流为I额=2A所以灯泡的额定功率为P额=U额I额=12V×2A=24W；当滑片位于最左端时，滑动变阻器阻值为0，此时灯泡两端电压等于电源电压
所以电源电压为U=U额=12V；当滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，由图象知，此时灯泡两端电压为UL=3V，电路电流为I=1A，所以滑动变阻器两端电压为：UR=U-UL=12V-3V=9V，滑动变阻器的最大阻值为：。
类型三、测量小灯泡的电功率
3.学习小组在测定“小灯泡的电功率”的实验中，电源由三节新干电池串联组成，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将图1甲中的实物电路连接完整。
（2）某次实验时，电压表示数如图1乙所示，此时灯泡两端的电压为 V；如果要使灯泡正常发光，应该向 （选填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片。
（3）小菁同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图1丙所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定电功率是 W。
（4）某同学实验中电流表和电压表指针偏转情况如图2所示，则出现的问题是 。
（5）在实验中，小章同学发现当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，测量的小灯泡电阻也相应减小，造成这一变化的合理解释是 。
A．导体电阻与导体两端的电压有关；
B．根据欧姆定律，电流一定时，导体的电阻与电压成正比；
C．电压减小时，通过小灯泡的电流不变，电阻变小；
D．电压减小时，小灯泡亮度变暗，温度变低，电阻变小。
【答案】（1）电路图如图所示：（从电压表负接线柱到电流表0.6A档也可）
（2）2.2；B （3）0.5 （4）电流表的量程选择过大 （5）D
【解析】（1）已知灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻约10Ω，所以正常发光时通过灯泡的电流为 ，因此电流表量程是0~0.6A，电流表应该和被测灯泡串联；
（2）由图乙知，电压表量程是3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2.2V，电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应向B端移动滑动变阻器滑片，增大灯泡两端的电压，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止；
（3）由图丙所示I-U图象可知，灯泡额定电压U=2.5V，所对应的电流I=0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）由图可知，电流表的指针偏转太小、量程选择太大，应改用小量程的电流表；
（5）温度影响导体电阻阻值的大小，对大多数导体来说，温度越高，电阻越大；当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，实际电功率减小，温度降低，所以测量的小灯泡电阻也相应减小。
一．选择题（共21小题）
1．商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中，顾客混淆的两个概念是（ ）
A．电压和电流B．电功率和电流
C．电能和电功率D．电能和电功
2．下列用电器正常工作10秒钟消耗电能最少的是（ ）
A．空调B．电视机
C．洗衣机D．手电筒的小灯泡
3．关于电能和电功，下列说法正确的是（ ）
A．家用电器每消耗1度电，产生的热量就是3.6×106 J
B．用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功
C．电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程
D．通过导体的电流越大，电流做的功就越多
4．如图所示是一款迷你暖手宝，它内置锂电池，利用USB接口充电，内部发热片发热。下列说法正确的是（ ）
A．暖手宝充电的过程，是电流做功的过程
B．暖手宝发热的过程，是机械能转化成内能的过程
C．用暖手宝取暖时，手因为含有的热量增加而感到暖和
D．无论暖手宝充电还是发热的过程，锂电池在电路中都是电源
5．下列事例中主要目的是将电能转化为内能的是（ ）
A．用电饭锅煮饭B．给手机充电
C．用电风扇吹风D．摩擦起电
6．如图所示的用电器工作时，消耗的电能主要转化为机械能的是（ ）
A．计算器B．电风扇
C．电暖气D．电视机
7．“无人机”（多功能飞行器）可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图为某品牌“无人机”，由锂电池供电，采用4个电机带动旋翼转动，对下方空气施力的同时获得升力（空气浮力不计）。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，其携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器上的显示器。下表是该无人机的部分参数，g取10N/kg，下列说法错误的是（ ）
A．无人机的重力为15N
B．无人机摄像机镜头采用凸透镜
C．无人机以最大速度上升时旋翼对空气施加9N的力
D．无人机正常飞行1小时电动机消耗电能0.2kW•h
8．现有两个定值电阻R1和R2（R1＞R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（ ）
A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁B．W甲＞W丙＞W丁＞W乙
C．W丙＞W丁＞W乙＞W甲D．W乙＞W丁＞W丙＞W甲
9．电冰箱在设计电路时，当冷冻室温度高于设定温度时，压缩机会以输入总功率正常工作，当冷冻室温度低于设定温度时，则压缩机停止运作，一般家庭电冰箱每运行12h，压缩机工作2.5h，如表格所示是某小型号电冰箱的铭牌，根据铭牌内容，则下列选项错误的是（ ）
A．该冰箱正常工作电压是220V
B．一般家庭该电冰箱每经过24h，消耗电能0.62kW•h
C．电冰箱除了压缩机工作消耗电能，还有其他部件消耗电能
D．该电冰箱停止工作一天，一定节省电能2.4kW•h
10．有两个电阻R1和R2，R1＝9Ω，R2＝3Ω，采用下列四种连接方式，分别接到电压为12V的电源上，通电10min，电流做功最少的连接方式是（ ）
A．R1和R2并联B．R1和R2串联C．只接入R1D．只接入R2
11．下表是一款智能音箱的部分参数，该智能音箱可通过语音指令直接控制影音播放，还能做你的工作秘书、天气预报员、百科解答员等，该智能音箱的电池充满电且不再外接电源的情况下，下列有关说法正确的是（ ）
A．电池储存的电能为50Wh
B．电池储存的电能为6.66×105J
C．该智能音箱工作时间理论上最长可达10h
D．该智能音箱工作时间理论上最长可达7.4h
12．下列各用电器均标有“220V 60W”字样，它们正常工作相同的时间，消耗的电能（ ）
A．电视机最多B．电风扇最多C．电热毯最多D．一样多
13．如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为1011kW•h
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
14．如图所示，是小黄家的电能表，关于电能表及相关数据下列说法正确的是（ ）
A．“kW•h”是电功率的单位
B．“720 revs/kW•h“表示接在此表上的用电器消耗的电功率为1 kW•h时电能表上的转盘转过720转
C．电能表示数是781.5 kW•h，可以换算成2.8134×108J
D．1kW•h的电能可以使额定功率为200W的电脑独立工作约5h
15．如图所示是基本测量工具的测量结果，其中记录错误的是（ ）
A．弹簧测力计的示数为0.4N
B．物体A的长度为1.80cm
C．电能表的示数为2019.4kW•h
D．温度计示数为17℃
16．小亮家买了两台空调，为保证用电安全，安装时对家中的供电线一同进行了改造，并更换了块新的电能表，电能表可以直接测量（ ）
A．电功B．电功率C．电压D．电流
17．下列家庭电路中的物理量，可用电能表测量的是（ ）
A．电功率B．电功C．电阻D．电压
18．下列仪器是用来测量电功的是（ ）
A．电流表B．电压表C．电能表D．秒表
19．以下不属于电能的优点是（ ）
A．便于转化B．便于输送C．便于分配D．便于开采
20．远距离输电采用高电压，这是因为在输送功率一定时，提高输送电压，可以（ ）
A．减小输电导线中的电流B．增大消耗的功率
C．增大输电导线的电流D．减小输电线上的电阻
21．对于远距离输电，下列说法正确的是（ ）
A．远距离输电输送的是直流电
B．高压输电可以减少电能损失
C．高压线路上的电压可以随意升高
D．输电线上的电阻越大，则电能损失越小
二．填空题（共13小题）
22．“千瓦时”是生活中常用的用来计量消耗的 （选填“电能”或“电功率”）的单位，1kW•h＝ J。
23．用如图所示的电路，研究电流做功与电流大小的关系。实验中，控制两灯的电压相同，通电一定时间后观察到电流表A1的示数比A2的示数大，电灯L1比L2亮，说明在 、 相同的情况下， 越大，电流做的功越多。
24．如图所示，用电动机提升重物时，电动机将电能大部分转化为 能，当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，此时电能全部转化为 能，因此这种情况下电动机容易被烧坏。
25．电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有 。“220V 40W”的白炽灯泡，两端加10V的电压时，测得通过的电流是0.1A，比较阻值的变化，可以说明灯丝的电阻随 减小。
26．纵观今年的全国各地的政府工作报告，从地方两会到全国两会的报告中都可以发现“夜经济”被列入各地2020年的经济发展规划中。不少代表委员表示：做好“夜经济”的可持续性发展、繁荣应是地方政府的一道“能力测试题”。而在今年的全国两会上，还有不少人大代表提出要激活“地摊经济”。瞬间引起了社会各界的广泛讨论，“摆摊”这一词也成为热搜词。小刚同学为了体验生活，决定利用假期跟随父母一起去“摆摊”，为了解决夜间照明问题，在网上购买了一个太阳能灯，此灯白天利用面积为200cm2，发电效率为25%，光伏电板接收太阳光发电储存电能，晚上需要供给功率为7W的小灯泡照明使用5h，灯泡消耗电能为 J，小刚又通过查资料得知，晴天时太阳能辐射到地表的平均功率约为1400W/m2，那么在晴天时光伏电板在阳光下至少照射需要 h，才能满足晚上的照明需求。
27．小米新款手机电池容量为4500mA•h，电池电压为4V，标配30W超级快充技术，它充满电后，大约储存的电能为 J．使用该手机的超级快充功能，假设充电效率为90%， 分钟即可从零充满。
28．由于科技进步，部分民航公司允许乘客在飞机正常飞行时间适当使用笔记本电脑，但是为了安全，旅客只可以随身携带0.16kW•h以下的可充电设备。请回答下列问题：
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为2000mA•h，输出电压约12V，充满电后，若工作时的平均电流为1.0A，可连续工作 h的时间。
（2）该旅客 （选填“可以”或“不可以”）将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）笔记本电脑工作时会发热。如图所示，是该笔记本电脑的调温原理图，当升温到一定值时，温控开关 自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。
29．小明家中有一台冷暖空调和一台电风扇，它们的铭牌分别如图甲、乙所示。在暑假期间，若小明平均每天使用空调正常制冷5h，空调每天所消耗的电能可使他家的电风扇正常工作 h。
30．居家学习期间，小明利用家中物品开展实践活动。图甲是他自制的调光小台灯，物体a应选择 （填“铅笔芯”或“塑料细棒”）。闭合开关，向左移动夹子，小灯泡变亮，说明电阻的大小与导体的 有关。他断开家中其他用电器，记下电能表的示数如图乙所示，只让额定功率是220V 1000W的电热水器正常工作30min，电能表的读数变为 kW•h。
31．如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电流是 A，表盘上显示已用电 kW•h．若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW•h。
32．小刚进行如图所示“电流做功多少跟什么因素有关”实验探究。电动机提升重物的过程，将 能转化为 能。若电流做功多少用“W”表示，公式：W＝ 。闭合开关S后，观察得电压表示数3V和电流表的示数0.4A，时间5s内电流做功 J。
33．国家电网输送电能时采用1000千伏特高压交流输电线路输送，可以减少输电线上的电能损耗，这是因为 。
34．三峡发电站发电是把 能转化为电能，从发电站到用电地区要实现远距离的电能输送，为了减少能量损失，在目前的技术水平下，一般采用 输电（选填“高压”或“低压”）。
二、电功率
1.电功率及其测量
（1）定义：电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。
（2）单位：瓦特，简称瓦，用符号W表示。1kW=1000W。
（3）计算公式：电功率等于电功与时间之比，即P=W/t，P=UI。
推导公式：，，。（纯电阻电路可以任选公式，非纯电阻电路只能用基本公式。其中，对非纯电阻电路，可以用来计算用电器的发热功率）
（4）测量电功率：用电功表，通过测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流，用P=UI来计算。（5）1kWh=3.6J。
2.额定电压 额定功率
（1）用电器上标明的电压（或功率）叫做额定电压（或额定功率），用U额（或P额）表示。
（2）用电器上实际工作时的电压（或功率）叫做实际电压（或实际功率），用U实（或P实）表示。
（3）当U额=U实，P额=P实时，用电器才能正常工作。当U额>U实，P额>P实时，用电器不能正常工作。当U额