第1節(jié)電能電功（雙基過關(guān)考點(diǎn)突破）九年級(jí)物理全一冊(cè)通關(guān)講義（人教版）

第1節(jié)電能電功雙基過關(guān)知識(shí)點(diǎn)一、電能：1.電能的產(chǎn)生:各種發(fā)電廠和各種電池是人們獲取電能的主要途徑。(1)發(fā)電廠獲取電能:其他形式的能機(jī)械能→電能。(2)各種電池獲取電能:干電池、蓄電池:化學(xué)能→電能；太陽(yáng)能電池:太陽(yáng)能(或光能)→電能。2.電能的利用(1)人們利用電能時(shí)，通過用電器將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。如:白熾燈將電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能；電動(dòng)機(jī)將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(2)電源與用電器電源是提供電能的,是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；而用電器是消耗電能的，是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的裝置。3.電能的單位及其換算(1)國(guó)際單位:焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用符號(hào)J表示。(2)常用單位:千瓦時(shí)，用符號(hào)kw·h表示，俗稱“度”。(3)換算關(guān)系:1kw·h=3.6×106J?；A(chǔ)自測(cè)：1．下列分類中，全部是用電器的是（）A．門鈴、開關(guān)、電燈 B．電視機(jī)、電池、發(fā)電機(jī)C．電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電燈 D．電風(fēng)扇、電飯鍋、電冰箱【答案】D【解析】A．開關(guān)是電路控制元件，不是用電器，故A不符合題意；B．電池是電源，不是用電器，故B不符合題意；C．發(fā)電機(jī)是電源，不是用電器，故C不符合題意；D．電風(fēng)扇、電飯鍋、電冰箱都是用電器，故D符合題意；故選D。2．下列用電器工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A．計(jì)算器 B．電視機(jī) C．日光燈 D．電風(fēng)扇【答案】D【解析】A．計(jì)算器在工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為光能，故A不符合題意；B．電視機(jī)在工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為光能、聲能，故B不符合題意；C．日光燈在工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為光能，故C不符合題意；D．電風(fēng)扇在工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D符合題意。故選D。3．下列幾個(gè)單位中，不屬于電能單位的是（）A．千瓦 B．度 C．千瓦·時(shí) D．焦耳【答案】A【解析】千瓦是功率單位，不屬于電能單位；度、千瓦·時(shí)、焦耳都屬于電能單位。故選A。4．給電動(dòng)車充電時(shí)，電動(dòng)車的蓄電池相當(dāng)于_____（用電器/電源），從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，此時(shí)_____能轉(zhuǎn)化為了_____能?！敬鸢浮?/p>

用電器

電

化學(xué)【解析】[1]給汽車蓄電池充電時(shí)，蓄電池消耗電能，所以相當(dāng)于用電器。[2][3]汽車常用的蓄電池是一種可充電的化學(xué)電源，當(dāng)給它充電時(shí)是可以實(shí)現(xiàn)電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。5．1千瓦時(shí)是功率為1kW的用電器使用________所消耗的電能。【答案】一個(gè)小時(shí)【解析】略知識(shí)點(diǎn)二、電能的計(jì)量1.電能表的用途：用來計(jì)量某用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。2.電能表的幾個(gè)重要參數(shù):如圖所示。 （1）“kW·h”表示測(cè)量的單位是千瓦時(shí)(注意:不是焦)；（2）“220V”表示該表應(yīng)該在220V的交流電路中使用(例如,學(xué)生實(shí)驗(yàn)就不能用此表來測(cè)電能)；（3）“5(10)A”或“5（20）A”表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為5A，額定最大電流為10A或20A。電流表工作時(shí)的電流不應(yīng)超過額定最大電流；（4）“50Hz”表示這個(gè)電能表在頻率為50赫茲的交流電路中使用；（5）機(jī)械式電能表（左圖）“2500R/(kW·h)”表示接在這個(gè)電能表上的用電器每消耗1千瓦時(shí)的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)；電子式電能表（右圖）“3200imp/(kW·h)”表示接在這個(gè)電能表上的用電器每消耗1千瓦時(shí)的電能,電能表上的閃爍燈閃爍3200次。3.電能表的讀數(shù)（如圖）（1）測(cè)量較大的電能:電能表前后兩次讀數(shù)之差,就是這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能(單位:千瓦時(shí)),即，如上圖中本月消耗的電能為：；（2）測(cè)量較小電能:通過記錄某段時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù),計(jì)算出該段時(shí)間內(nèi)消耗的電能,即。如上圖中若電能表所在電路工作10min電能表轉(zhuǎn)過了30轉(zhuǎn)，則該電路10min內(nèi)消耗的電能：?；A(chǔ)自測(cè)6．下面哪個(gè)器材可以測(cè)定家用電器消耗的電能（）A．電流表 B．電能表C．測(cè)電筆 D．以上三種都可以【答案】B【解析】收取電費(fèi)時(shí)要知道這段時(shí)間內(nèi)家用電器消耗的電能，測(cè)定家用電器消耗的電能的儀表是電能表。故選B。7．如圖所示電能表的示數(shù)為______kW·h?！敬鸢浮?508.6【解析】電能表讀數(shù)時(shí)，單位是kW·h，圖中小窗內(nèi)的數(shù)字最后一位是小數(shù)，所以電能表讀數(shù)為2508.6kW·h。8．電能表的表盤“220V”表示這個(gè)電能表的額定電壓是___________，應(yīng)該在220V的電路中使用；“10（20A）”表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為___________，額定最大電流為___________；“50Hz”表示這個(gè)電能表在___________的交流電中使用；“600revs/kW·h”表示接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗___________的電能，電能表上的表盤轉(zhuǎn)過___________?！敬鸢浮?/p>

220V

10A

20

50

1千瓦時(shí)

600轉(zhuǎn)【解析】[1]電能表中表示的220V表示該電能表的額定電壓是220V。[2][3]電能表中的“10（20A）”中的10A表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流，20A為電能表的最大額定電流。[4]電能表中50Hz表示這個(gè)電能表應(yīng)在50Hz的交流電中使用。[5][6]“600revs/kW·h”讀作600轉(zhuǎn)每千瓦時(shí)，表示接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表上的表盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。9．電能表是測(cè)消耗電能的儀表。我縣的家庭用電是0.55元/千瓦時(shí)，小蘭家上月末記錄的電能表示數(shù)是805.6kW·h，本月末示數(shù)如下圖所示，本月她家用電消費(fèi)_______元人民幣；電能的國(guó)際單位是________（填寫漢字）【答案】

22

焦耳【解析】[1]本月末電能表的示數(shù)為845.6kW·h；本月她家用電量為845.6kW·h805.6kW·h=40kW·h本月她家用電消費(fèi)40kW·h×0.55元/kW·h=22元[2]在國(guó)際單位制中，電能的基本單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦。10．如圖所示是某家用電子式電能表的表盤，該電能表的工作電壓是_____V，表盤上顯示已用電_____kW·h，若將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作3min，電能表指示燈閃爍了32次，該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為_____kW·h?！敬鸢浮?/p>

220

5546.7

0.02【解析】[1]電能表上“220V”，表示電能表的工作電壓為220V。[2]該表盤上顯示數(shù)字為055467，因?yàn)樽詈笠晃皇切?shù)、單位是kW·h，所以顯示已用電5546.7kW·h。[3]1600imp/（kW·h）表示電路中用電器每消耗1kW·h的電能，指示燈閃爍1600次，指示燈閃爍32次，則該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為知識(shí)點(diǎn)三、電功1.電功電能可以轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，這個(gè)轉(zhuǎn)化過程是電流通過用電器做功來實(shí)現(xiàn)的。電流通過用電器所做的功，叫做電功。2.物理意義電流通過某用電器做了多少功，就表明該用電器消耗了多少電能。即兩者間具有相等的關(guān)系，計(jì)算方法也相同。(1)電能是狀態(tài)量，反映了能夠做功的本領(lǐng)；(2)電功是過程量，反映了電能轉(zhuǎn)化或者消耗電能的多少。3.電功的計(jì)算(1)影響電功多少的因素:電流做功的多少W與電壓U、電流I和通電時(shí)間t都有關(guān)。(2)公式:,此公式適用于一切情形下電功的計(jì)算。4.電功的單位:在國(guó)際單位制中,電功的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱焦，用符號(hào)J表示,1J=1V·A·s?；A(chǔ)自測(cè)11．下列是物理課本中出現(xiàn)的物理學(xué)家，其中，作為物理課本中電功單位的是（）A．阿基米德 B．牛頓C．瓦特 D．焦耳【答案】D【解析】焦耳在熱力學(xué)領(lǐng)域取得卓越的成就，其名字被命名為各種能量和功的單位，也是電功的單位，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。12．下列情況中，不屬于電流做功的是（）A．微波爐加熱 B．電機(jī)發(fā)電 C．洗衣機(jī)洗衣 D．蓄電池充電【答案】B【解析】ACD．電流做功的過程，實(shí)際上就是個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程，從電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能。微波爐加熱將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，洗衣機(jī)洗衣將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，蓄電池充電將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。故ACD均屬于電流做功，故ACD不符合題意；B．發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程中，是將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程，不屬于電流做功，故B符合題意。故選B。13．電流___________過程，實(shí)際上就是___________轉(zhuǎn)化為___________的過程。【答案】

做功

電能

其他形式能【解析】[1][2][3]根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)可知，電能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量。電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程也可以說是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功。14．有一塊用的鋰電池，上面標(biāo)明電壓為3.7V，容量為1100mA·h，它充滿電后，能夠儲(chǔ)存的電能是_______。【答案】14652J【解析】充滿電后存儲(chǔ)的電能W＝UIt＝3.7V×1100×103A×3600s＝14652J15．電阻R1和R2的阻值之比為1∶2，若將它們串聯(lián)在電路中，它們兩端的電壓之比為_____；若將它們并聯(lián)在電路中，相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比為_____?！敬鸢浮?/p>

1∶2

2∶1【解析】[1]因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等，所以將它們串聯(lián)在電路中時(shí)，通過它們的電流相等，由可知，此時(shí)它們兩端的電壓之比[2]因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以將它們并聯(lián)在電路中，它們兩端的電壓相等，此時(shí)相同時(shí)間內(nèi)兩電阻消耗的電能之比考點(diǎn)突破考點(diǎn)1.電能及測(cè)量方法：電能是一種能量，解決電能的轉(zhuǎn)化問題關(guān)鍵是弄清用電器工作時(shí)，產(chǎn)生了什么能量，再做解答。而電能的測(cè)量是用電能表，要弄清電能表的幾個(gè)重要參數(shù)，特別是機(jī)械式電能表上標(biāo)的“1800r/(kw·h)”表示該電能表的鋁盤旋轉(zhuǎn)1800r，消耗1kw·h的電能；而電子式的電能表標(biāo)“3200imp/kw·h”表示閃爍3200次，消耗1kw·h的電能。例1.（2022·湖南長(zhǎng)沙·中考真題）下列用電器與電蚊香加熱器工作原理相同的是（）A．電風(fēng)扇 B．電視機(jī) C．電飯煲 D．電冰箱【答案】C【解析】電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程，電蚊香加熱器工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；A．電風(fēng)扇工作時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A不符合題意；B．電視機(jī)工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，故B不符合題意；C．電飯煲是利用電流的熱效應(yīng)工作的，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C符合題意；D．電冰箱主要工作部件是壓縮機(jī)（壓縮機(jī)實(shí)際是一個(gè)電動(dòng)機(jī)），正常工作時(shí)壓縮機(jī)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D不符合題意。故選C。例2.（2022·湖北湖北·中考真題）小明家半年前新裝了一只電能表，現(xiàn)在表盤的示數(shù)如圖，下列說法正確的是（）A．該電能表的標(biāo)定電流為20AB．該電能表應(yīng)接在50Hz的直流電路中使用C．小明家每消耗1度電，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)3000轉(zhuǎn)D．小明家半年內(nèi)的用電量是6335kW·h【答案】C【解析】A．由電能表的表盤可知，該電能表的標(biāo)定電流為10A，最大工作電流為20A，故A錯(cuò)誤；B．由表盤上的“”可知，該電能表應(yīng)接在50Hz交流電路中使用，故B錯(cuò)誤；C．由表盤上的“”可知，小明家每消耗1度電，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)3000轉(zhuǎn)，故C正確；D．小明家半年內(nèi)的用電量是，故D錯(cuò)誤。故選C。例3.（2022·山東菏澤·中考真題）三峽水電站年發(fā)電量約為8×1010kW·h，合______J（用科學(xué)記數(shù)法表示）。已知燃煤發(fā)電的效率為40%，標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3×107J/kg，三峽水電站運(yùn)行一年大約為國(guó)家節(jié)約______萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤?！敬鸢浮?/p>

2.88×1017

2400【解析】[1]由1kW·h=3.6×106J可知，三峽水電站年發(fā)電量約為8×1010kW·h，所以有8×1010kW·h=8×1010×3.6×106J=2.88×1017J[2]已知燃煤發(fā)電的效率為40%，則發(fā)出2.88×1017J的電量需要完全燃燒煤產(chǎn)生的熱量是所需煤的質(zhì)量是合2400萬噸。故三峽水電站運(yùn)行一年大約為國(guó)家節(jié)約2400萬噸的標(biāo)準(zhǔn)煤。例4.（2022·四川攀枝花·中考真題）如圖所示是小李同學(xué)家上月初和月末的電能表盤示意圖，小李同學(xué)家電路干路中的電流不得超過______A，上月消耗的電能為______。年發(fā)電量可達(dá)的攀枝花銀江水電站將于2025年投產(chǎn)發(fā)電，投產(chǎn)發(fā)電后的銀江水電站可滿足______戶小李同學(xué)這樣的家庭用電需求?！敬鸢浮?/p>

20

125

【解析】[1]10（20A）表示電能表允許通過的最大電流為20A，因此小明家干路中的電流不得超過20A。[2]上月消耗的電能為[3]小李同學(xué)家每年消耗的電能為投產(chǎn)發(fā)電后的銀江水電站可以滿足的家庭用電的戶數(shù)為考點(diǎn)2.電功的計(jì)算方法：1.利用電功的公式及變形式、、進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，要注意物理量必須是同一用電器或同一段電路中在同一時(shí)間段內(nèi)的值。2.要理解電流做功與用電器消耗電能多少的關(guān)系。3.利用太陽(yáng)能為充電寶內(nèi)部鋰電池充電時(shí)，消耗太陽(yáng)能得到電能，并進(jìn)一步給鋰電池充電。充電過程中鋰電池相當(dāng)于用電器，即可以看成是電流通過鋰電池做功。因此，計(jì)算充滿電的時(shí)間用的變形式:。例5.（2022·海南·中考真題）如圖甲電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組數(shù)據(jù)，得到電流隨電阻箱阻值變化的圖像如圖乙所示，電源電壓為______V；當(dāng)電流時(shí)，通電10s電阻箱消耗的電能為______J?！敬鸢浮?/p>

6

5【解析】[1]電阻箱與定值電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路的電流，由圖乙可知，當(dāng)電阻箱的電阻為5Ω和20Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流大小分別為0.4A和0.2A，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及歐姆定律，因電源電壓不變，故有即解之電源電壓U=6V[2]當(dāng)電流時(shí)，根據(jù)歐姆定律，定值電阻的電壓為U0=IR0=0.5A×10Ω=5V根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電阻箱的電壓為U箱=UU0=6V5V=1V通電10s電阻箱消耗的電能為W=U箱It=1V×0.5A×10s=5J例6.（2022·重慶·中考真題）如圖甲所示電路中，電源電壓恒定不變，小燈泡L標(biāo)有“6V0.3A”字樣，電流表量程0~0.6A、電壓表量程0~3V。在保障電路安全的前提下，只閉合開關(guān)S、S1，滑片P位于最右端，小燈泡恰好正常發(fā)光，則小燈泡10s內(nèi)消耗的電能為___________J，再移動(dòng)滑片P，電流表示數(shù)與R2關(guān)系如圖乙a所示，當(dāng)斷開S1閉合S、S2、S3時(shí)，電流表示數(shù)與R2的關(guān)系如圖乙b所示，則I1=___________A（忽略小燈泡電阻變化）?！敬鸢浮?/p>

18

0.45【解析】[1]如圖甲所示電路中，只閉合開關(guān)S、S1，滑片P位于最右端，電路中只有燈泡L接入電路，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，小燈泡L標(biāo)有“6V0.3A”字樣，則小燈泡10s內(nèi)消耗的電能為[2]由上可知，電路中只有燈泡L接入電路中，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，說明電源電壓為再移動(dòng)滑片P，小燈泡電阻不變，燈泡L與R2一起串聯(lián)在電路中，電流表測(cè)電路中的電流，此時(shí)電壓表測(cè)量R2兩端的電壓，其中燈泡電阻為電流表示數(shù)與R2關(guān)系如圖乙a所示，隨著電阻R2增大，電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大，在保障電路安全的前提下，當(dāng)電壓表示數(shù)U2最大為3V時(shí)，此時(shí)利用串聯(lián)電路電流相等可知?jiǎng)t此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為當(dāng)斷開S1閉合S、S2、S3時(shí)，燈泡L被短路，定值電阻R1與R2并聯(lián)在電路中，電流表測(cè)量干路上的電流，此時(shí)當(dāng)R2電阻為20Ω時(shí)，電路中電流最大，在保障電路安全的前提下，此時(shí)最大電流為0.