2023学年九年级物理全册第十八章电功率18.1电能电功精讲精练含解析新版（人教版）.docx

专题18.1 电能 电功 课前预习 1．电流所做的功叫电功. 2．电功国际单位是焦耳，常用单位有度（千瓦时），1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。 3．测量电功的工具是电能表。其几个重要参数的物理意义是： （1）“220”是指这个电能表应该在220V的电路中使用； （2）“10（20）A”指这个电能表的标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A； （3）“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用； （4）“2500revs/（kW•h）”指这个电能表每消耗一千瓦时的电能，转盘转过2500转。 4．电功计算公式为W=UIt 5．利用W=UIt计算电功时注意： （1）式中的W、U、I和t是对同一段电路而言； （2）计算时单位要统一； （3）已知任意的三个量都可以求出第四个量。 知识点解读与例题突破 知识点一：电能及其计量 1.电能可从其他形式的能量转化而来，也可以转化为其它形式的能量。 2.电能用W表示，常用单位是千瓦时（kW·h），又叫“度”，在物理学中能量的通用单位是焦耳（J），简称焦。1kW•h= 3.6×106 J 3.电能表是测量消耗电能多少的仪器。 4.几个重要参数： ①“220”是指这个电能表应该在220V的电路中使用； ②“10（20）A”指这个电能表的标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A； ③“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用； ④“2500revs/（kW•h）”指这个电能表每消耗一千瓦时的电能，转盘转过2500转。 【例题1】（2023年湖南怀化）图丙是小明家的电能表月初与月末的示数，则他家本月用电 度。 【答案】137 【解析】小明家月末电能表示数为918.5度；月初电能表示数为781.5度； 小明家本月用电为： W=918.5度-781.5度=137度。 知识点二：电功 1.电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能，也就是有多少电能转化为电流做功。实质上，电功就是电能，也用W表示，通用单位是J，常用单位是千瓦时（kW•h）。 2.求解电功的公式为W=UIt 【例题2】（2023年•德州模拟题）甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为　　V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5A，此时乙灯泡1min电流所做的电功是　　J。 【答案】8；180。 【解析】甲、乙两灯泡串联，且，甲灯泡中通过的电流为0.5A时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，I乙=I甲=0.5A， 由图象可知，两灯泡两端的电压分别为U甲=2V，U乙=6V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U=U甲+U乙=2V+6V=8V， 乙灯泡1min电流所做的电功为： W乙=U乙I乙t=6V×0.5A×60s=180J。 习题精练 一、选择题 1.（2023年吉林模拟题）利用如图所示装置研究电功，电动机工作时两端电压为6V，通过的电流为1A，在5s内将质量为4kg的重物匀速提升0.6m。下列说法正确的是（　　） A．重物上升过程中动能转化为重力势能 B．重物增加的机械能是由电能转化来的 C．此过程屮电动机消耗的电能为30J D．此过程中电动机对重物做的功等于电流做的功 【答案】BC 【解析】（1）（2）电动机工作中，电能转化为机械能； （3）根据W=UIt求出消耗的电能； （4）根据W=Gh求出提升重物所做的功，然后进行比较。 A.重物上升过程中，速度不变，动能不变，不是动能转化为重力势能，故A错误； B.电动机提升重物，重物的机械能变大，消耗了电能，故是电能转化为机械能，故B正确； C.电动机消耗的电能为：W=UIt=6V×1A×5s=30J，故C正确； D.电动机对重物做的功：W'=Gh=mgh=4kg×10N/kg×0.6m=24J，电动机消耗的电能为30J，电动机对重物做的功不等于电流做的功，故D错误。 2．（2023年四川乐山）王亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（　　） A．此电能表转盘每小时转过2500转 B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器 C．此电能表所在电路的最大电功率为2200KW． D．电风扇的实际功率是100W 【答案】D． 【解析】A．2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转2500圈，故A错误； B．电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪器，故B错误； C．此电能表所在电路的最大电功率P=UI=220V×20A=4400W，故C错误 D．因2500r/kW•h表示转盘转1圈，电路中消耗kW•h的电能，所以，电能表转盘转了5r消耗的电能：W=kW•h=0.002kW•h， 电风扇的实际功率：P===0.1kW=100W，故D正确． 3.（2023年上海）家用电能表读数所用的单位是（　　） A．千瓦 B．千瓦时 C．库仑 D．伏特 【答案】B． 【解析】电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时，简称度． A．千瓦是电功率的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故A不合题意； B．电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时（度）．故B符合题意； C．库化是电量的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故C不合题意； D．伏特是电压的单位，电能表是测量电能（或电功）的，故D不合题意． 4.（2023年湖北荆州）对于图中的各种数据，下列说法不正确的是（ ） A．电能表正常工作时的电压一定为220V，电流一定为10A B．每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转 C．同时使用的用电器总功率不能超过2200W D．电能表读数的单位是kW·h 【答案】A 【解析】（1）表上标有“kW·h”字样，其中“kW”表示千瓦，“h ”表示小时，因此“kW·h” 表示的是“千瓦时”这个电功单位，说明此电能表读数的单位是kW·h；（2）表上标有“220V 10A”字样，所标的220V电压是额定电压，所标的电流10A是此表允许通过的最大电流；（3）此表上标有“220V 10A”，还说明此表可以用在最大功率是220V×10A=2200W的家庭电路中； （4）表上标有“3000R/ kW·h ”，它表示电流通过用电器每做1kW·h的功，这个电能表的转盘转3000转。 二、填空题 5.（2023年湖南怀化）某节能灯泡包装盒上标有“220 V 11 W"的字样，当灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为 A，连续通电1min消耗的电能是 J。 【答案】0.05；110。 【解析】因为P=UI，所以灯泡正荣发光的电流为I=PU=11W220V=0.05A; 因为p=w/t所以灯泡消耗的电能为W=Pt=11W×10s=110J。 6.（2023年湖南邵阳）李芳家的电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW•h）”的字样，其含义是电路每消 耗lkW•h的电能，电能表上指示灯闪烁3000次。她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个用电器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为　 　kW•h。 【答案】0.02。 【解析】3000imp/kW•h的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次；据此求指示灯闪烁60次消耗的电能。由电能表的盘上标有“3000imp/（kW•h）”。可知电路中每消耗1kW•h的电能，电 能表的指示灯闪烁3000次； 指示灯闪烁60次消耗的电能： WkW•h＝0.02kW•h。 7.（2023年海南模拟题）一节新干电池的电压为　 　伏，家庭测量消耗电能的仪表是　 　，远距离输送电一般是采用　 　方式（填高压或低压）。 【答案】1.5；电能表；高压。 【解析】一节新干电池的电压是1.5V；家庭测量消耗电能的仪表是电能表；远距离输送电一般是采用高压方式。 8．（2023年云南）某家庭电能表如图所示．若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为　 　kW•h． 【答案】0.02 【解析】电能表参数的理解与电能的求法．电能表的最后一位是小数，单位是kW•h，已知每消耗1kW•h的电能电能表的表盘就转过3000r，可求转过60转消耗的电能。 空调消耗的电能W=kW•h×60=0.02kW•h。 9.（2023年江苏徐州）小天家电能表本月初的示数为821.6度，本月底的示数如图所示，小天家本月消耗的电能为 kW•h。 【答案】130 【解析】利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意最后一位是小数，单位kW•h。由图可知，电能表本月初的示数W1=821.6kW•h， 电能表本月末的示数W2=951.6kW•h， 则小天家本月消耗的电能： W=W2﹣W1=951.6kW•h﹣821.6kW•h=130kW•h。 10．（2023年•淄博模拟题）如图所示是某电能表表盘的部分数据（imp表示电能表指示灯闪烁的次数）．当电路中某用电器单独工作6min时，电能表指示灯闪烁了320次，则该用电器消耗的电能是　　kW•h，它的功率是　　W。 【答案】0.1；1000。 【解析】电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表。 3200imp/（kW•h）的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。 根据题目所给条件和电功率的公式P=，进行解答。 因为电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。 所以当指示灯闪烁320次时，消耗的电能为W==0.1kW•h， t=6min=0.1h 用电器的额定功率P===1kW=1000W。 三、计算题 11.（2023年福建模拟题）如图所示的电路中，电阻R1=10Ω，电源电压保持不变，闭合开关后，电流表A1的示数为0.6A，干路中电流表A的示数为0.9A。求： （1）R1两端的电压； （2）通过R2的电流； （3）R2的阻值； （4）通电20s，电路消耗的电能。 【答案】（1）6V（2）0.3A（3）20Ω（4）108J 【解析】（1）U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V （2）I2=I－I1=0.9A－0.6A=0.3A （3）U=U1=U2=6V R2=20Ω （4）W=UIt=6V×0.9A×20s=108J 12．（2017•滨州）如图，将标有“6V 3W”字样的灯泡L1和标有“6V 6W”字样的灯泡L2串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响。求： （1）灯泡L1正常工作时的电流； （2）灯泡L2的电阻； （3）电源电压； （4）此电路工作2分钟消耗的电能。 【答案】（1）灯泡L1正常工作时的电流为0.5A； （2）灯泡L2的电阻为6Ω； （3）电源电压为9V； （4）此电路工作2分钟消耗的电能为540J。 【解析】（1）由P=UI可知：灯泡L1正常工作时的电流为： I1===0.5A； （2）由P=可知灯泡L2的电阻为：R2===6Ω； （3）灯泡L2的额定电流为：I2===1A，两灯泡串联，电流相等，一灯泡达正常发光，另一灯不超过额定电压，则一定是3W灯正常发光； 则灯泡L2两端的电压为：U'2=I1R2=0.5A×6Ω=3V， 电源电压为：U=U1+U'2=6V+3