【解析】華師大版初中科學(xué)九年級(jí)上學(xué)期 6.2電能的量度(第1課時(shí))

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華師大版初中科學(xué)九年級(jí)上學(xué)期6.2電能的量度(第1課時(shí))

一、夯實(shí)基礎(chǔ)

1．某工廠2023年上半年共節(jié)約電能5000kW·h，一位電視臺(tái)記者在報(bào)道該廠節(jié)能減排的成效時(shí)，手舉一只理發(fā)用的電吹風(fēng)說(shuō)：“這只電吹風(fēng)是500W的，也就是0.5kW，這個(gè)廠半年來(lái)節(jié)省的電能可以開(kāi)動(dòng)10000個(gè)這樣的電吹風(fēng)?！睆倪@段話中可以看出，該記者把電能和另一個(gè)物理量弄混了。這個(gè)物理量是（）

A．電流B．電阻C．電功D．電功率

2．將兩個(gè)定值電阻接在同一電路中，如果它們兩端的電壓相等，則下列判斷正確的是（）

A．這兩個(gè)電阻的阻值一定相等

B．通過(guò)這兩個(gè)電阻的電流一定相等

C．若兩個(gè)電阻并聯(lián)，相同時(shí)間電流通過(guò)它們做功一定相等

D．若兩個(gè)電阻串聯(lián)，相同時(shí)間電流通過(guò)它們做功一定相等

3．在如圖所示電路中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，兩電阻均發(fā)熱且兩個(gè)電壓表指針都向右偏轉(zhuǎn)相同角度，則電阻R1和R2在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比為（）

A．1∶1B．1∶4C．4∶1D．4∶5

4．用輕質(zhì)的細(xì)線將4N的物體系在標(biāo)有“3V0.5W”的小電動(dòng)機(jī)上，當(dāng)小電動(dòng)機(jī)接在3V的電源上時(shí)，10s內(nèi)將物體提升了1m。關(guān)于該過(guò)程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A．電流做了5J的功

B．消耗了5J的電能

C．只有4J的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

D．只有4J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式能

5．小明的爸爸外出時(shí)經(jīng)常帶上移動(dòng)充電寶，小明想知道為什么。查閱資料發(fā)現(xiàn)：智能手機(jī)比較耗電；移動(dòng)充電寶是一個(gè)可充電的鋰聚合物電池。小明仔細(xì)觀察了爸爸的手機(jī)電池和充電寶，又產(chǎn)生了一些困惑，你能幫助解決嗎？

（1）手機(jī)的電池銘牌上“××mAh”看不清了，但發(fā)現(xiàn)了4.0Wh字樣。此電池在充滿電時(shí)貯存的電能為J。電極處略有凹陷，可以在一定程度上防止與硬幣、鑰匙等金屬物體接觸引起，從而損壞電池。

（2）某品牌移動(dòng)充電寶部分相關(guān)參數(shù)如圖。該充電寶銘牌上“完全充電”后標(biāo)的是(填一個(gè)物理量的名稱(chēng))的數(shù)據(jù)值。表中有明顯不符合科學(xué)規(guī)范之處，請(qǐng)加以改正，改正后的概念為。

二、能力提升

6．有兩個(gè)額定電壓相同的電熱水壺甲和乙，甲的額定功率為1800W，乙的額定功率為1200W。兩個(gè)電熱水壺都正常工作時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．甲電熱水壺兩端的電壓較高

B．電流通過(guò)甲電熱水壺做功較快

C．通過(guò)兩個(gè)電熱水壺的電流相等

D．相同時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)電熱水壺消耗的電能一樣多

7．小星同學(xué)為實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一個(gè)多擋位電加熱器，其工作原理圖如圖所示。其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，三個(gè)燈泡為上述發(fā)熱電阻相應(yīng)的工作指示燈，其電功率可忽略不計(jì)。小星設(shè)想通過(guò)開(kāi)關(guān)的組合，使電加熱器能有多擋功率。當(dāng)只閉合S1時(shí)，測(cè)得功率為200W；當(dāng)只閉合S2時(shí)，測(cè)得功率為100W；小星設(shè)計(jì)此電熱器最大發(fā)熱功率為800W，則（）

A．當(dāng)只斷開(kāi)S3時(shí)，功率為500W

B．此電熱器一共可有六擋不同的功率

C．三個(gè)發(fā)熱電阻的阻值之比為5∶10∶2

D．此電熱器可能有一擋的功率為400W

8．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片，使電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之比為2∶1，此時(shí)R2的功率為P1；再次移動(dòng)滑片，使電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之比為1∶2，此時(shí)R2的功率為P2，則P1∶P2為（）

A．1∶4B．1∶2C．1∶1D．4∶1

9．電燈正常工作時(shí)會(huì)發(fā)熱發(fā)光，這是電流使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。如果電燈在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為E1，電流做的功為W，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為E2，轉(zhuǎn)化的光能為E3，那么E1、E2和E3三者的等量關(guān)系是，功與能的關(guān)系是W＝。

10．如圖甲所示是一種常見(jiàn)的電熱水袋，圖乙是它的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其性能指標(biāo)如表中所示。

額定電壓額定加熱功率指示功率袋內(nèi)充水自動(dòng)斷電溫度

220V500W≤0.2W1kg65℃

（1）由題意可知，紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻要(選填“大”或“小”)得多。

（2）為了使用電熱水袋更加安全，有的電熱水袋里使用雙重溫控開(kāi)關(guān)保護(hù)，也就是把兩個(gè)溫控開(kāi)關(guān)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)起來(lái)使用。

11．如圖所示，在探究“電流做功與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小電動(dòng)機(jī)通過(guò)細(xì)線將砝碼吊起。

（1）請(qǐng)將滑動(dòng)變阻器接入電路中(要求連線不得交叉)。

（2）若不計(jì)摩擦及損耗，則電流通過(guò)小電動(dòng)機(jī)所做的功，與小電動(dòng)機(jī)對(duì)做的功相等。

（3）電流表和電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙所示，則小電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是V，電功率P電＝W。

（4）若砝碼的重力是10N，小電動(dòng)機(jī)在5s內(nèi)將砝碼勻速提升0.4m，則它的機(jī)械功率P＝W。

（5）P電與P的大小關(guān)系是P電P(選填“＞”“＝”或“＜”)。造成這種情況的原因可能是(寫(xiě)出一條理由即可)。

12．“節(jié)能減排”是我們每個(gè)社會(huì)成員應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)，小明將家中的白熾燈換成了LED燈，發(fā)現(xiàn)20W的LED燈比100W的白熾燈還亮，請(qǐng)從能量轉(zhuǎn)化的角度說(shuō)明這是為什么。

三、拓展創(chuàng)新

13．家用吹風(fēng)機(jī)既可吹熱風(fēng)也可吹冷風(fēng)，如圖甲所示是它的工作原理圖。某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的過(guò)程中，電吹風(fēng)的功率隨時(shí)間變化如圖乙所示，則在該次吹干頭發(fā)的過(guò)程中電吹風(fēng)消耗的總電能是（）

A．7040JB．12320JC．21120JD．13200J

14．筆記本電腦已進(jìn)入尋常百姓家庭，出差旅游時(shí)常隨身攜帶。出于安全考慮，民航局規(guī)定，乘客可隨身攜帶0.16kW·h以下的可充電設(shè)備。目前，部分航空公司已允許乘客在非起降時(shí)間段、有條件地使用筆記本電腦等便攜電子設(shè)備。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）某旅客攜帶的筆記本電腦電池容量3000mAh，輸出電壓15V，充滿電后，若工作時(shí)的平均電流為1.5A，可連續(xù)工作多少時(shí)間？

（2）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該旅客能否將此筆記本電腦帶上民航飛機(jī)。

（3）使用發(fā)現(xiàn)，電腦工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，原因是。當(dāng)升溫到一定值時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)閉合，風(fēng)扇啟動(dòng)，加快散熱從而保護(hù)電腦。如果斷開(kāi)電源總開(kāi)關(guān)S2，風(fēng)扇M和其他工作系統(tǒng)同時(shí)停止工作。根據(jù)上述特點(diǎn)，下列可能符合散熱控溫特點(diǎn)的原理圖是。

答案解析部分

1．【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電功率

【解析】【分析】根據(jù)電功率的定義分析即可。

【解答】kW是電功率的單位，而電功率是用來(lái)表示消耗電能快慢的物理量，在數(shù)值上等于電能與時(shí)間的比值，和電能的大小是完全不同的兩個(gè)量，故D正確，而A、B、C錯(cuò)誤。

故選：D

2．【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用；電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律分析；

（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律分析；

（3）（4）根據(jù)W=UIt分析。

【解答】A.如果兩個(gè)電阻并聯(lián)，那么它們的電壓肯定都等于電源電壓，即電壓相等，但是電阻不一定相等，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)它們的電壓相等時(shí)，如果電阻也相等，那么根據(jù)公式可知，它們的電流相等，而題目沒(méi)有說(shuō)明電阻相等，故B錯(cuò)誤；

C.如果兩個(gè)電阻并聯(lián)，那么它們的電壓相等，但是電流不一定相等，根據(jù)公式W=UIt可知，相同時(shí)間內(nèi)電流做的功不一定相等，故C錯(cuò)誤；

D.如果兩個(gè)電阻串聯(lián)，那么它們的電流相等，且電壓相等，根據(jù)公式W=UIt可知，相同時(shí)間內(nèi)電流做的功一定相等，故D正確。

故選D。

3．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)；歐姆定律及其應(yīng)用；電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】首先根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律判斷兩個(gè)電壓表的示數(shù)大小，然后根據(jù)電壓表的量程確定它們之間示數(shù)的比值關(guān)系，接下來(lái)根據(jù)U總=U1+U2計(jì)算出兩個(gè)電阻上電壓的關(guān)系，最后根據(jù)W=UIt計(jì)算消耗的電能之比。

【解答】根據(jù)圖片可知，電阻R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R2的電壓，V2測(cè)總電壓。

根據(jù)U總=U1+U2可知，電壓表V1示數(shù)小于V2的示數(shù)；

因?yàn)殡妷罕韮蓚€(gè)量程分別為0~3V和0~15V；

所以電壓表V1和V2的示數(shù)之比為：1：5；

根據(jù)U總=U1+U2可知，R1和R2兩端的電壓之比：4：1；

串聯(lián)電路電流相等，

那么兩個(gè)電阻消耗的電能之比：.

故選C。

4．【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能，根據(jù)W=Pt計(jì)算電流做的功，根據(jù)W=Gh計(jì)算出做的機(jī)械功，根據(jù)Q=W-W機(jī)械計(jì)算內(nèi)能。

【解答】電流做的功為：W=Pt=0.5W×10s=5J，故A正確不合題意；

電流做功就是消耗電能，那么消耗電能5J，故B正確不合題意；

對(duì)物體做的功為W機(jī)械=Gh=4N×1m=4J，因此4J的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確不合題意，D錯(cuò)誤符合題意。

故選D。

5．【答案】（1）14400；短路

（2）電能；質(zhì)量

【知識(shí)點(diǎn)】質(zhì)量及其特性；電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)W=Pt計(jì)算電池貯存的能量；電流不經(jīng)過(guò)用電器，直接由電源正極流回負(fù)極，叫短路；

（2）根據(jù)W=UIt分析；物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量，而不是重量。

【解答】（1）此電池在充滿電時(shí)貯存的電能為W=Pt=4×3600s=14400J；

電極處略有凹陷，可以在一定程度上防止與硬幣、鑰匙等金屬物體接觸引起短路，從而損壞電池。

（2）根據(jù)銘牌可知，完全充電后的150mA為電流I，20V為電壓U，5h為時(shí)間t，根據(jù)W=UIt可知，這其實(shí)是標(biāo)準(zhǔn)的電池儲(chǔ)藏的電能。表中有明顯不符合科學(xué)規(guī)范之處，應(yīng)該將“重量”修改為“質(zhì)量”。

6．【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】電功率計(jì)算公式的應(yīng)用；電功率

【解析】【分析】（1）根據(jù)家庭電路的電壓大小判斷；

（2）根據(jù)電功率的定義分析；

（3）根據(jù)P=UI分析；

（4）根據(jù)W=Pt分析。

【解答】A.所有家用電器的電壓都是220V，故A錯(cuò)誤；

B.電功率就是表示用電器做功快慢的物理量，故B正確；

C.根據(jù)P=UI可知，當(dāng)電壓相同時(shí)，功率越大，電流越大，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)W=Pt可知，相同時(shí)間內(nèi)，消耗電能與功率成正比，故D錯(cuò)誤。

故選B。

7．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】電功率計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）當(dāng)電阻并聯(lián)時(shí)，總功率等于所有電阻功率之和；

（2）將三個(gè)電阻相互組合即可；

（3）根據(jù)公式計(jì)算出電阻后作比；

（4）根據(jù)（2）中的分析判斷。

【解答】電熱器的最大功率應(yīng)該是三個(gè)電阻單獨(dú)功率之和，因此當(dāng)開(kāi)關(guān)S3閉合時(shí)，電阻R3的功率應(yīng)該是：P3=800W-100W-200W=500W，故A錯(cuò)誤；

設(shè)三個(gè)電阻分別為①、②、③，那么組合方式為：

a.只有一個(gè)電阻：①、②、③，共3種；

b.兩個(gè)電阻組合：①②、①③、②③，共3種；

c.三個(gè)組合：①②③，共1種；

那么應(yīng)該有：3+3+1=7個(gè)檔位，故B錯(cuò)誤；

根據(jù)公式得到，它們的電阻之比：，

故C正確；

根據(jù)B中所述，無(wú)論怎么組合，都不能得到400W，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)；歐姆定律及其應(yīng)用；電功率計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】在串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比，據(jù)此得到兩個(gè)電阻的阻值關(guān)系，然后根據(jù)列出兩個(gè)功率的表達(dá)式，最后作比即可。

【解答】閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片，使電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之比為2∶1，

那么得到：；

即；

此時(shí)R2的功率為：①；

再次移動(dòng)滑片，使電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之比為1∶2，

那么得到：；

即；

此時(shí)R2的功率為：②；

①÷②得到：P1：P2=1：1；

故選C。

9．【答案】做功；E1＝E2＋E3；E1

【知識(shí)點(diǎn)】能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

【解析】【分析】用電器消耗電能的過(guò)程，其實(shí)就是電流通過(guò)用電器做功的過(guò)程，因此電流做的功等于消耗電能的總和，據(jù)此分解答。

【解答】電燈正常工作時(shí)會(huì)發(fā)熱發(fā)光，這是電流做功使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。如果電燈在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為E1，電流做的功為W，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為E2，轉(zhuǎn)化的光能為E3，那么E1、E2和E3三者的等量關(guān)系是：E1＝E2＋E3，功與能的關(guān)系是W＝E1。

10．【答案】（1）大

（2）串聯(lián)

【知識(shí)點(diǎn)】串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別；電功率計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)公式可知，當(dāng)電壓相同時(shí)，用電器的功率與電阻成反比，即功率越大，電阻越??；

（2）如果用電器相互影響，那么它們串聯(lián)；不相互影響，那么它們并聯(lián)。

【解答】（1）根據(jù)表格可知，指示燈的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)熱體的功率；根據(jù)圖片可知，二者并聯(lián)，那么它們的電壓相等。根據(jù)可知，紅色指示燈的電阻比發(fā)熱體的電阻大得多。

（2）雙重溫控開(kāi)關(guān)即雙重保險(xiǎn)，即無(wú)論哪個(gè)溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，整個(gè)電熱水袋都會(huì)停止工作，因此兩個(gè)開(kāi)關(guān)相互影響，即它們串聯(lián)。

11．【答案】（1）

（2）砝碼

（3）4.5；0.9

（4）0.8

（5）＞；電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【知識(shí)點(diǎn)】實(shí)物的電路連接；電流的測(cè)量及電流表的使用；電壓的測(cè)量及電壓表的使用；電功率計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的使用方法解答；

（2）電流對(duì)電動(dòng)機(jī)所做的功等于它輸出的機(jī)械能和產(chǎn)生內(nèi)能的總和，因?yàn)椴挥?jì)摩擦和損耗，那么這些功全部轉(zhuǎn)化為輸出的機(jī)械功，即對(duì)砝碼所做的功；

（3）根據(jù)乙圖，確定電壓表的量程和分度值，讀出電壓值，根據(jù)甲圖讀出電流值，根據(jù)公式P=UI計(jì)算出功率；

（4）根據(jù)W=Gh計(jì)算出功，根據(jù)公式計(jì)算出功率；

（5）電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)體時(shí)都會(huì)發(fā)熱，因此電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能和機(jī)械功，據(jù)此分析即可。

【解答】（1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)該與開(kāi)關(guān)串聯(lián)，因?yàn)樗厦娴慕泳€柱與開(kāi)關(guān)相連，根據(jù)“一上一下”原則，只需將它左下角的接線柱與電壓表的“15”接線柱連接即可，如下圖所示：

（2）若不計(jì)摩擦及損耗，則電流通過(guò)小電動(dòng)機(jī)所做的功，與小電動(dòng)機(jī)對(duì)砝碼做的功相等。

（3）根據(jù)乙圖可知，電壓表選擇量程0~15V，分度值為0.5V，那么電壓表的示數(shù)為4.5V。根據(jù)甲圖可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，那么電流表的示數(shù)為0.2A，因此電功率為P=UI=4.5V×0.2A=0.9W；

（4）小電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率;

（5）P電與P的大小關(guān)系是P電>P。造成這種情況的原因可能是：電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

12．【答案】通電后，白熾燈主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再發(fā)出光來(lái)，而LED燈主要將電能轉(zhuǎn)化為光能，所以20W的LED燈比100W的白熾燈亮。

【知識(shí)點(diǎn)】能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

【解析】【分析】將白熾燈的發(fā)光原理和LED燈的發(fā)光原理進(jìn)行比較即可。

【解答】通電后，白熾燈主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再發(fā)出光來(lái)，而LED燈主要將電能轉(zhuǎn)化為光能，所以20W的LED燈比100W的白熾燈亮。

13．【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】根據(jù)圖乙確定熱風(fēng)檔和涼風(fēng)檔的功率和對(duì)應(yīng)的時(shí)間，然后根據(jù)W=Pt分別計(jì)算出消耗的電能，最后將兩個(gè)電能相加即可。

【解答】根據(jù)乙圖可知，熱風(fēng)檔的功率為616W，工作時(shí)間20s；涼風(fēng)檔功率為88W，工作時(shí)間為：30s-20s=10s。

那么熱風(fēng)檔消耗的電能：W熱=P熱t(yī)熱=616W×20s=12320J；

涼風(fēng)檔消耗的電能：W涼=P涼t涼=88W×10s=8800J；

電吹風(fēng)消耗的總電能為：W總=W熱+W涼=12320J+8800J=13200J。

故選D。

14．【答案】（1）筆記本電腦電池容量3000mAh，工作時(shí)的平均電流為I＝1.5A＝1500mA。

可連續(xù)工作時(shí)間t＝＝2h。

（2）W＝UIt＝15V×3A×3600s＝162000J＝0.045kW·h，

因?yàn)?.045kW·h＜0.16kW·h，所以該筆記本電腦能帶上民航飛機(jī)。

（3）電流通過(guò)導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生熱量；B

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)；電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)計(jì)算可持續(xù)工作的時(shí)間；

（2）根據(jù)W=UIt計(jì)算出筆記本電池存儲(chǔ)的電能，然后與民航局的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較即可；

（3）電流通過(guò)導(dǎo)體都會(huì)發(fā)熱，這就是電流的熱效應(yīng)。如果用電器相互影響，那么它們串聯(lián)；不相互影響，那么它們并聯(lián)；在并聯(lián)電路中，干路開(kāi)關(guān)控制所有用電器，支路開(kāi)關(guān)只能控制它所在支路上的用電器，據(jù)此確定電路的組成即可。

【解答】（1）筆記本電腦電池容量Q=3000mAh，工作時(shí)的平均電流為I＝1.5A＝1500mA。

可連續(xù)工作時(shí)間t＝＝2h。

（2）筆記本電池儲(chǔ)藏的電能W＝UIt＝15V×3A×3600s＝162000J＝0.045kW·h，

因?yàn)?.045kW·h＜0.16kW·h，所

以該筆記本電腦能帶上民航飛機(jī)。

（3）使用發(fā)現(xiàn)，電腦工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，原因是：電流通過(guò)導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生熱量。

①根據(jù)題目描述可知，當(dāng)工作系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)扇不一定啟動(dòng)，即只有溫度升高到一定程度才會(huì)啟動(dòng)，那么工作系統(tǒng)和風(fēng)扇不相互影響，二者并聯(lián)。

②溫控開(kāi)關(guān)S1只能控制風(fēng)扇，所以它與風(fēng)扇串聯(lián)在同一支路上；

③電源總開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)后，工作系統(tǒng)和風(fēng)扇都停止工作，那么它控制整個(gè)電路，肯定在干路上。

故B正確，而A、C、D錯(cuò)誤。

故選B。

二一教育在線組卷平臺(tái)（）自動(dòng)生成1/1登錄二一教育在線組卷平臺(tái)助您教考全無(wú)憂

華師大版初中科學(xué)九年級(jí)上學(xué)期6.2電能的量度(第1課時(shí))

一、夯實(shí)基礎(chǔ)

1．某工廠2023年上半年共節(jié)約電能5000kW·h，一位電視臺(tái)記者在報(bào)道該廠節(jié)能減排的成效時(shí)，手舉一只理發(fā)用的電吹風(fēng)說(shuō)：“這只電吹風(fēng)是500W的，也就是0.5kW，這個(gè)廠半年來(lái)節(jié)省的電能可以開(kāi)動(dòng)10000個(gè)這樣的電吹風(fēng)?！睆倪@段話中可以看出，該記者把電能和另一個(gè)物理量弄混了。這個(gè)物理量是（）

A．電流B．電阻C．電功D．電功率

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電功率

【解析】【分析】根據(jù)電功率的定義分析即可。

【解答】kW是電功率的單位，而電功率是用來(lái)表示消耗電能快慢的物理量，在數(shù)值上等于電能與時(shí)間的比值，和電能的大小是完全不同的兩個(gè)量，故D正確，而A、B、C錯(cuò)誤。

故選：D

2．將兩個(gè)定值電阻接在同一電路中，如果它們兩端的電壓相等，則下列判斷正確的是（）

A．這兩個(gè)電阻的阻值一定相等

B．通過(guò)這兩個(gè)電阻的電流一定相等

C．若兩個(gè)電阻并聯(lián)，相同時(shí)間電流通過(guò)它們做功一定相等

D．若兩個(gè)電阻串聯(lián)，相同時(shí)間電流通過(guò)它們做功一定相等

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用；電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律分析；

（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律分析；

（3）（4）根據(jù)W=UIt分析。

【解答】A.如果兩個(gè)電阻并聯(lián)，那么它們的電壓肯定都等于電源電壓，即電壓相等，但是電阻不一定相等，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)它們的電壓相等時(shí)，如果電阻也相等，那么根據(jù)公式可知，它們的電流相等，而題目沒(méi)有說(shuō)明電阻相等，故B錯(cuò)誤；

C.如果兩個(gè)電阻并聯(lián)，那么它們的電壓相等，但是電流不一定相等，根據(jù)公式W=UIt可知，相同時(shí)間內(nèi)電流做的功不一定相等，故C錯(cuò)誤；

D.如果兩個(gè)電阻串聯(lián)，那么它們的電流相等，且電壓相等，根據(jù)公式W=UIt可知，相同時(shí)間內(nèi)電流做的功一定相等，故D正確。

故選D。

3．在如圖所示電路中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，兩電阻均發(fā)熱且兩個(gè)電壓表指針都向右偏轉(zhuǎn)相同角度，則電阻R1和R2在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比為（）

A．1∶1B．1∶4C．4∶1D．4∶5

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)；歐姆定律及其應(yīng)用；電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】首先根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律判斷兩個(gè)電壓表的示數(shù)大小，然后根據(jù)電壓表的量程確定它們之間示數(shù)的比值關(guān)系，接下來(lái)根據(jù)U總=U1+U2計(jì)算出兩個(gè)電阻上電壓的關(guān)系，最后根據(jù)W=UIt計(jì)算消耗的電能之比。

【解答】根據(jù)圖片可知，電阻R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R2的電壓，V2測(cè)總電壓。

根據(jù)U總=U1+U2可知，電壓表V1示數(shù)小于V2的示數(shù)；

因?yàn)殡妷罕韮蓚€(gè)量程分別為0~3V和0~15V；

所以電壓表V1和V2的示數(shù)之比為：1：5；

根據(jù)U總=U1+U2可知，R1和R2兩端的電壓之比：4：1；

串聯(lián)電路電流相等，

那么兩個(gè)電阻消耗的電能之比：.

故選C。

4．用輕質(zhì)的細(xì)線將4N的物體系在標(biāo)有“3V0.5W”的小電動(dòng)機(jī)上，當(dāng)小電動(dòng)機(jī)接在3V的電源上時(shí)，10s內(nèi)將物體提升了1m。關(guān)于該過(guò)程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A．電流做了5J的功

B．消耗了5J的電能

C．只有4J的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

D．只有4J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式能

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能，根據(jù)W=Pt計(jì)算電流做的功，根據(jù)W=Gh計(jì)算出做的機(jī)械功，根據(jù)Q=W-W機(jī)械計(jì)算內(nèi)能。

【解答】電流做的功為：W=Pt=0.5W×10s=5J，故A正確不合題意；

電流做功就是消耗電能，那么消耗電能5J，故B正確不合題意；

對(duì)物體做的功為W機(jī)械=Gh=4N×1m=4J，因此4J的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確不合題意，D錯(cuò)誤符合題意。

故選D。

5．小明的爸爸外出時(shí)經(jīng)常帶上移動(dòng)充電寶，小明想知道為什么。查閱資料發(fā)現(xiàn)：智能手機(jī)比較耗電；移動(dòng)充電寶是一個(gè)可充電的鋰聚合物電池。小明仔細(xì)觀察了爸爸的手機(jī)電池和充電寶，又產(chǎn)生了一些困惑，你能幫助解決嗎？

（1）手機(jī)的電池銘牌上“××mAh”看不清了，但發(fā)現(xiàn)了4.0Wh字樣。此電池在充滿電時(shí)貯存的電能為J。電極處略有凹陷，可以在一定程度上防止與硬幣、鑰匙等金屬物體接觸引起，從而損壞電池。

（2）某品牌移動(dòng)充電寶部分相關(guān)參數(shù)如圖。該充電寶銘牌上“完全充電”后標(biāo)的是(填一個(gè)物理量的名稱(chēng))的數(shù)據(jù)值。表中有明顯不符合科學(xué)規(guī)范之處，請(qǐng)加以改正，改正后的概念為。

【答案】（1）14400；短路

（2）電能；質(zhì)量

【知識(shí)點(diǎn)】質(zhì)量及其特性；電功計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)W=Pt計(jì)算電池貯存的能量；電流不經(jīng)過(guò)用電器，直接由電源正極流回負(fù)極，叫短路；

（2）根據(jù)W=UIt分析；物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量，而不是重量。

【解答】（1）此電池在充滿電時(shí)貯存的電能為W=Pt=4×3600s=14400J；

電極處略有凹陷，可以在一定程度上防止與硬幣、鑰匙等金屬物體接觸引起短路，從而損壞電池。

（2）根據(jù)銘牌可知，完全充電后的150mA為電流I，20V為電壓U，5h為時(shí)間t，根據(jù)W=UIt可知，這其實(shí)是標(biāo)準(zhǔn)的電池儲(chǔ)藏的電能。表中有明顯不符合科學(xué)規(guī)范之處，應(yīng)該將“重量”修改為“質(zhì)量”。

二、能力提升

6．有兩個(gè)額定電壓相同的電熱水壺甲和乙，甲的額定功率為1800W，乙的額定功率為1200W。兩個(gè)電熱水壺都正常工作時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．甲電熱水壺兩端的電壓較高

B．電流通過(guò)甲電熱水壺做功較快

C．通過(guò)兩個(gè)電熱水壺的電流相等

D．相同時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)電熱水壺消耗的電能一樣多

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】電功率計(jì)算公式的應(yīng)用；電功率

【解析】【分析】（1）根據(jù)家庭電路的電壓大小判斷；

（2）根據(jù)電功率的定義分析；

（3）根據(jù)P=UI分析；

（4）根據(jù)W=Pt分析。

【解答】A.所有家用電器的電壓都是220V，故A錯(cuò)誤；

B.電功率就是表示用電器做功快慢的物理量，故B正確；

C.根據(jù)P=UI可知，當(dāng)電壓相同時(shí)，功率越大，電流越大，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)W=Pt可知，相同時(shí)間內(nèi)，消耗電能與功率成正比，故D錯(cuò)誤。

故選B。

7．小星同學(xué)為實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一個(gè)多擋位電加熱器，其工作原理圖如圖所示。其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，三個(gè)燈泡為上述發(fā)熱電阻相應(yīng)的工作指示燈，其電功率可忽略不計(jì)。小星設(shè)想通過(guò)開(kāi)關(guān)的組合，使電加熱器能有多擋功率。當(dāng)只閉合S1時(shí)，測(cè)得功率為200W；當(dāng)只閉合S2時(shí)，測(cè)得功率為100W；小星設(shè)計(jì)此電熱器最大發(fā)熱功率為800W，則（）

A．當(dāng)只斷開(kāi)S3時(shí)，功率為500W

B．此電熱器一共可有六擋不同的功率

C．三個(gè)發(fā)熱電阻的阻值之比為5∶10∶2

D．此電熱器可能有一擋的功率為400W

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】電功率計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）當(dāng)電阻并聯(lián)時(shí)，總功率等于所有電阻功率之和；

（2）將三個(gè)電阻相互組合即可；

（3）根據(jù)公式計(jì)算出電阻后作比；

（4）根據(jù)（2）中的分析判斷。

【解答】電熱器的最大功率應(yīng)該是三個(gè)電阻單獨(dú)功率之和，因此當(dāng)開(kāi)關(guān)S3閉合時(shí)，電阻R3的功率應(yīng)該是：P3=800W-100W-200W=500W，故A錯(cuò)誤；

設(shè)三個(gè)電阻分別為①、②、③，那么組合方式為：

a.只有一個(gè)電阻：①、②、③，共3種；

b.兩個(gè)電阻組合：①②、①③、②③，共3種；

c.三個(gè)組合：①②③，共1種；

那么應(yīng)該有：3+3+1=7個(gè)檔位，故B錯(cuò)誤；

根據(jù)公式得到，它們的電阻之比：，

故C正確；

根據(jù)B中所述，無(wú)論怎么組合，都不能得到400W，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片，使電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之比為2∶1，此時(shí)R2的功率為P1；再次移動(dòng)滑片，使電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之比為1∶2，此時(shí)R2的功率為P2，則P1∶P2為（）

A．1∶4B．1∶2C．1∶1D．4∶1

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)；歐姆定律及其應(yīng)用；電功率計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】在串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比，據(jù)此得到兩個(gè)電阻的阻值關(guān)系，然后根據(jù)列出兩個(gè)功率的表達(dá)式，最后作比即可。

【解答】閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片，使電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之比為2∶1，

那么得到：；

即；

此時(shí)R2的功率為：①；

再次移動(dòng)滑片，使電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之比為1∶2，

那么得到：；

即；

此時(shí)R2的功率為：②；

①÷②得到：P1：P2=1：1；

故選C。

9．電燈正常工作時(shí)會(huì)發(fā)熱發(fā)光，這是電流使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。如果電燈在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為E1，電流做的功為W，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為E2，轉(zhuǎn)化的光能為E3，那么E1、E2和E3三者的等量關(guān)系是，功與能的關(guān)系是W＝。

【答案】做功；E1＝E2＋E3；E1

【知識(shí)點(diǎn)】能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

【解析】【分析】用電器消耗電能的過(guò)程，其實(shí)就是電流通過(guò)用電器做功的過(guò)程，因此電流做的功等于消耗電能的總和，據(jù)此分解答。

【解答】電燈正常工作時(shí)會(huì)發(fā)熱發(fā)光，這是電流做功使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。如果電燈在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為E1，電流做的功為W，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為E2，轉(zhuǎn)化的光能為E3，那么E1、E2和E3三者的等量關(guān)系是：E1＝E2＋E3，功與能的關(guān)系是W＝E1。

10．如圖甲所示是一種常見(jiàn)的電熱水袋，圖乙是它的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其性能指標(biāo)如表中所示。

額定電壓額定加熱功率指示功率袋內(nèi)充水自動(dòng)斷電溫度

220V500W≤0.2W1kg65℃

（1）由題意可知，紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻要(選填“大”或“小”)得多。

（2）為了使用電熱水袋更加安全，有的電熱水袋里使用雙重溫控開(kāi)關(guān)保護(hù)，也就是把兩個(gè)溫控開(kāi)關(guān)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)起來(lái)使用。

【答案】（1）大

（2）串聯(lián)

【知識(shí)點(diǎn)】串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別；電功率計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)公式可知，當(dāng)電壓相同時(shí)，用電器的功率與電阻成反比，即功率越大，電阻越?。?/p>

（2）如果用電器相互影響，那么它們串聯(lián)；不相互影響，那么它們并聯(lián)。

【解答】（1）根據(jù)表格可知，指示燈的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)熱體的功率；根據(jù)圖片可知，二者并聯(lián)，那么它們的電壓相等。根據(jù)可知，紅色指示燈的電阻比發(fā)熱體的電阻大得多。

（2）雙重溫控開(kāi)關(guān)即雙重保險(xiǎn)，即無(wú)論哪個(gè)溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，整個(gè)電熱水袋都會(huì)停止工作，因此兩個(gè)開(kāi)關(guān)相互影響，即它們串聯(lián)。

11．如圖所示，在探究“電流做功與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小電動(dòng)機(jī)通過(guò)細(xì)線將砝碼吊起。

（1）請(qǐng)將滑動(dòng)變阻器接入電路中(要求連線不得交叉)。

（2）若不計(jì)摩擦及損耗，則電流通過(guò)小電動(dòng)機(jī)所做的功，與小電動(dòng)機(jī)對(duì)做的功相等。

（3）電流表和電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙所示，則小電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是V，電功率P電＝W。

（4）若砝碼的重力是10N，小電動(dòng)機(jī)在5s內(nèi)將砝碼勻速提升0.4m，則它的機(jī)械功率P＝W。

（5）P電與P的大小關(guān)系是P電P(選填“＞”“＝”或“＜”)。造成這種情況的原因可能是(寫(xiě)出一條理由即可)。

【答案】（1）

（2）砝碼

（3）4.5；0.9

（4）0.8

（5）＞；電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【知識(shí)點(diǎn)】實(shí)物的電路連接；電流的測(cè)量及電流表的使用；電壓的測(cè)量及電壓表的使用；電功率計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的使用方法解答；

（2）電流對(duì)電動(dòng)機(jī)所做的功等于它輸出的機(jī)械能和產(chǎn)生內(nèi)能的總和，因?yàn)椴挥?jì)摩擦和損耗，那么這些功全部轉(zhuǎn)化為輸出的機(jī)械功，即對(duì)砝碼所做的功；

（3）根據(jù)乙圖，確定電壓表的量程和分度值，讀出電壓值，根據(jù)甲圖讀出電流值，根據(jù)公式P=UI計(jì)算出功率；

（4）根據(jù)W=Gh計(jì)算出功，根據(jù)公式計(jì)算出功率；

（5）電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)體時(shí)都會(huì)發(fā)熱，因此電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能和機(jī)械功，據(jù)此分析即可。

【解答】（1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)該與開(kāi)關(guān)串聯(lián)，因?yàn)樗厦娴慕泳€柱與開(kāi)關(guān)相連，根據(jù)“一上一下”原則，只需將它左下角的接線柱與電壓表的“15”接線柱連接即可，如下圖所示：

（2）若不計(jì)摩擦及損耗，則電流通過(guò)小電動(dòng)機(jī)所做的功，與小電動(dòng)機(jī)對(duì)砝碼做的功相等。

（3）根據(jù)乙圖可知，電壓表選擇量程0~15V，分度值為0.5V，那么電壓表的示數(shù)為4.5V。根據(jù)甲圖可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，那么電流表的示數(shù)為0.2A，因此電功率為P=UI=4.5V×0.2A=0.9W；

（4）小電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率;

（5）P電與P的大小關(guān)系是P電>P。造成這種情況的原因可能是：電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

12．“節(jié)能減排”是我們每個(gè)社會(huì)成員應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)，小明將家中的白熾燈換成了LED燈，發(fā)現(xiàn)20W的LED燈比100W的白熾燈還亮，請(qǐng)從能量轉(zhuǎn)化的角度說(shuō)明這是為什么。

【答案】通電后，白熾燈主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再發(fā)出光來(lái)，而LED燈主要將電能轉(zhuǎn)化為光能，所以20W的LED燈比100W的白熾燈亮。

【知識(shí)點(diǎn)】能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

【解析】【分析】將白熾燈的發(fā)光原理和LED燈的發(fā)光原理進(jìn)行比較即可。

【解答】通電后，白熾燈主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再發(fā)出光來(lái)，而LED燈主要將電能轉(zhuǎn)化為光能，所以20W的LED燈比100W的白熾燈亮。

三、拓展創(chuàng)新

13．家用吹風(fēng)機(jī)既可吹熱風(fēng)也可吹冷風(fēng)，如圖甲所示是它的工作原理圖。某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的過(guò)程中，電吹風(fēng)的