电能电功（双基过关考点突破）-人教版九年级物理全一册

第1节电能电功

双基过关

知识点一、电能：

1.电能的产生:各种发电厂和各种电池是人们获取电能的主要途径。

(1)发电厂获取电能:其他形式的能机械能一电能。

(2)各种电池获取电能:干电池、蓄电池:化学能一电能；太阳能电池:太阳能(或光能)一电能。

2.电能的利用

(1)人们利用电能时，通过用电器将电能转化为其他形式的能。如：白炽灯将电能主要转化为内能和光

能；电动机将电能主要转化为机械能；电饭锅将电能转化为内能。

(2)电源与用电器

电源是提供电能的，是将其他形式的能转化为电能的装置；而用电器是消耗电能的，是将电能转化为

其他形式的能的装置。

3.电能的单位及其换算

(1)国际单位:焦耳，简称焦，用符号J表示。

(2)常用单位:千瓦时，用符号kw・h表示，俗称“度”。

⑶换算关系：Ikw•h=3.6X10)。

基础自测：

1.下列分类中，全部是用电器的是()

A.门铃、开关、电灯B.电视机、电池、发电机

C.电动机、发电机、电灯D.电风扇、电饭锅、电冰箱

【答案】D

【解析】A.开关是电路控制元件，不是用电器，故A不符合题意；

B.电池是电源，不是用电器，故B不符合题意；

C.发电机是电源，不是用电器，故C不符合题意；

D.电风扇、电饭锅、电冰箱都是用电器，故D符合题意；

故选D。

2.下列用电器工作时，消耗的电能主要转化为机械能的是()

A.计算器B.电视机C.日光灯D.电风扇

【答案】D

【解析】A.计算器在工作时，消耗的电能主要转化为光能，故A不符合题意；

B.电视机在工作时，消耗的电能主要转化为光能、声能，故B不符合题意；

C.日光灯在工作时，消耗的电能主要转化为光能，故C不符合题意；

D.电风扇在工作时，消耗的电能主要转化为机械能，故D符合题意。

故选D。

3.下列几个单位中，不属于电能单位的是()

A.千瓦B.度C.千瓦•时D.焦耳

【答案】A

【解析】千瓦是功率单位，不属于电能单位；度、千瓦•时、焦耳都属于电能单位。

故选Ao

4.给电动车充电时，电动车的蓄电池相当于(用电器/电源)，从能量转化的角度来看，此时

能转化为了能。

【答案】用电器电化学

【解析】［1］给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器。

⑵［3］汽车常用的蓄电池是一种可充电的化学电源，当给它充电时是可以实现电能向化学能的转化。

5.1千瓦时是功率为IkW的用电器使用所消耗的电能。

【答案】一个小时

【解析】略

知识点二、电能的计量

1.电能表的用途：用来计量某用电器在一段时间内消耗的电能。

2.电能表的几个重要参数:如图所示。

堂潴瀛揣8蔡H熬晨言:看落幕勰嬲a嬲慑期处:

"福建省漳州科能电器有限公司里

10000KXX)1001010.1科诺

②跑＜kW.h

回DDS134型区)'

单相电子式电度表

220V5(20)A50Hz

的正闽制00000150号4

▲

GB/T17215-20023200imp/kW-h

(1)“kW•h”表示测量的单位是千瓦时(注意:不是焦);

(2)“220V”表示该表应该在220V的交流电路中使用(例如,学生实验就不能用此表来测电能)；

(3)“5(10)A”或“5(20)A”表示这个电能表的标定电流为5A,额定最大电流为10A或20A。

电流表工作时的电流不应超过额定最大电流；

(4)“50Hz”表示这个电能表在频率为50赫兹的交流电路中使用；

(5)机械式电能表(左图)“2500R/(kW・h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电

能，电能表上的转盘转过2500转；电子式电能表（右图）“3200imp/（kW•h）”表示接在这个电能表上的

用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的闪烁灯闪烁3200次。

3.电能表的读数（如图）

I0I2|1|6]50I3I6|6|囱|

22OV10(20)A220V10(20)A

6(M)r/kWh600r/kW-h

（i）测量较大的电能：电能表前后两次读数之差，就是这段时间内消耗的电能（单位：千瓦时），即

%=皿末一印初，如上图中本月消耗的电能为：=366.3kwh~216.3kwh^15Qkwh；

（2）测量较小电能：通过记录某段时间内电能表转盘转数，计算出该段时间内消耗的电能，即

W电=转数x每转消耗的电能。如上图中若电能表所在电路工作lOmin电能表转过了30转，则该电路

lkwh5

lOmin内消耗的电能：%=30rx*=0.05^w*/z=1.8xIOJo

电600r

基础自测

6.下面哪个器材可以测定家用电器消耗的电能（）

A.电流表B.电能表

C.测电笔D.以上三种都可以

【答案】B

【解析】收取电费时要知道这段时间内家用电器消耗的电能，测定家用电器消耗的电能的仪表是电能

表。

故选B。

7.如图所示电能表的示数为kW-h„

【答案】2508.6

【解析】电能表读数时，单位是kW・h,图中小窗内的数字最后一位是小数，所以电能表读数为2508.6

kW-ho

8.电能表的表盘

kWh

220V10(20)A

50Hz600revs/kW-h

0

“220V”表示这个电能表的额定电压是,应该在220V的电路中使用；

“10(20A)”表示这个电能表的标定电流为,额定最大电流为；

“50Hz”表示这个电能表在___________的交流电中使用；

“600revs/kW-h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗的电能，电能表上的表盘转过

【答案】220V10A20501千瓦时600转

【解析】口]电能表中表示的220V表示该电能表的额定电压是220V。

[2][3]电能表中的“10(20A)”中的10A表示这个电能表的标定电流，20A为电能表的最大额定电流。

[4]电能表中50Hz表示这个电能表应在50Hz的交流电中使用。

[5][6]41600revs/kW-h”读作600转每千瓦时，表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，

电能表上的表盘转过600转。

9.电能表是测消耗电能的仪表。我县的家庭用电是0.55元/千瓦时，小兰家上月末记录的电能表示数

是805.6kW-h,本月末示数如下图所示，本月她家用电消费元人民币；电能的国际单位是

(填写汉字)

单项电能表

港

220V10(40)A50Hz

2500r/kWh

【答案】22焦耳

【解析】[1]本月末电能表的示数为845.6kW-h；本月她家用电量为

845.6kW-h805.6kW-h=40kW-h

本月她家用电消费

40kW-hx0.55元/kW-h=22元

[2]在国际单位制中，电能的基本单位是焦耳，简称焦。

10.如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的工作电压是V,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-ho

电子可单相电弓表

kWh>O

220V10(20)A50Hz

1600imp/kWh

【答案】2205546.70.02

【解析】[1]电能表上“220V”，表示电能表的工作电压为220V。

⑵该表盘上显示数字为055467,因为最后一位是小数、单位是kW-h,所以显示已用电5546.7kW-h。

[3]1600imp/(kW-h)表示电路中用电器每消耗IkWh的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32

次，则该用电器在上述时间内消耗的电能为

32imp

W==0.02kW-h

1600imp/kW-h

知识点三、电功

1.电功

电能可以转化成其他形式的能量，这个转化过程是电流通过用电器做功来实现的。电流通过用电器所

做的功，叫做电功。

2.物理意义

电流通过某用电器做了多少功，就表明该用电器消耗了多少电能。

即两者间具有相等的关系，计算方法也相同。

(1)电能是状态量，反映了能够做功的本领；

(2)电功是过程量，反映了电能转化或者消耗电能的多少。

3.电功的计算

(1)影响电功多少的因素：电流做功的多少W与电压U、电流I和通电时间t都有关。

(2)公式：W=切，此公式适用于一切情形下电功的计算。

4.电功的单位：在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，用符号J表示,1J=1V-A-So

基础自测

11.下列是物理课本中出现的物理学家，其中，作为物理课本中电功单位的是()

A.阿基米德B.牛顿

C.瓦特D.焦耳

【答案】D

【解析】焦耳在热力学领域取得卓越的成就，其名字被命名为各种能量和功的单位，也是电功的单位,

故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

12.下列情况中，不属于电流做功的是（）

A.微波炉加热B.电机发电C.洗衣机洗衣D.蓄电池充电

【答案】B

【解析】ACD.电流做功的过程，实际上就是个能量转化的过程，从电能转化成其它形式的能。微波

炉加热将电能转化为内能，洗衣机洗衣将电能转化为机械能，蓄电池充电将电能转化为化学能。故ACD

均属于电流做功，故ACD不符合题意；

B.发电机发电的过程中，是将其它形式的能转化为电能的过程，不属于电流做功，故B符合题意。

故选B。

13.电流过程，实际上就是转化为的过程。

【答案】做功电能其他形式能

【解析】口］⑵⑶根据能量的转化特点可知，电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化为其他

形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。

14.有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V,容量为llOOmAh,它充满电后，能够储存的电

能是o

【答案】14652J

【解析】充满电后存储的电能

W=UIt=3.7Vxll00xl03Ax3600s=14652J

15.电阻R1和R2的阻值之比为1：2,若将它们串联在电路中，它们两端的电压之比为；若

将它们并联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为。

【答案】1：22：1

/上

【解析】口］因为串联电路电流处处相等，所以将它们串联在电路中时，通过它们的电流相等，由反

可知，此时它们两端的电压之比

q_典_N_1

n=再=瓦=2

［2］因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以将它们并联在电路中，它们两端的电压相等，此时相

同时间内两电阻消耗的电能之比

叱

一---

区

考点突破

考点1.电能及测量

方法：电能是一种能量，解决电能的转化问题关键是弄清用电器工作时，产生了什么能量，再做解答。

而电能的测量是用电能表，要弄清电能表的几个重要参数，特别是机械式电能表上标的“1800r/（kw・h）”

表示该电能表的铝盘旋转1800r,消耗lkw•h的电能；而电子式的电能表标“3200imp/kw,h”表示闪烁

3200次,消耗lkw・h的电能。

例1.（2022•湖南长沙•中考真题）下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是（）

A.电风扇B.电视机C.电饭煲D.电冰箱

【答案】C

【解析】电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程，电蚊香加热器工作时将电能转化为内能；

A.电风扇工作时，电能主要转化为机械能，故A不符合题意；

B.电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能，故B不符合题意；

C.电饭煲是利用电流的热效应工作的，把电能转化为内能，故C符合题意；

D.电冰箱主要工作部件是压缩机（压缩机实际是一个电动机），正常工作时压缩机主要将电能转化

为机械能，故D不符合题意。

故选C。

例2.（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“50Hz〜”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“3000r/kW-h”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633.5kW-h,故D错误。

故选C。

例3.（2022•山东荷泽・中考真题）三峡水电站年发电量约为8xl010kW-h,合J（用科学记数法

表示）。已知燃煤发电的效率为40%,标准煤的热值为3xlO7J/kg,三峡水电站运行一年大约为国家节约

万吨标准煤。

【答案】2.88x10172400

【解析】［1］由

lkWh=3.6xlO6J

可知，三峡水电站年发电量约为8xl010kWh所以有

8xl010kW-h=8xl010x3.6xl06J=2.88xl017J

［2］已知燃煤发电的效率为40%,则发出2.88X1017J的电量需要完全燃烧煤产生的热量是

所需煤的质量是

m=2=J=2.4x10'。kg=2.4xl07t

q3xl07J

合2400万吨。故三峡水电站运行一年大约为国家节约2400万吨的标准煤。

例4.（2022•四川攀枝花•中考真题）如图所示是小李同学家上月初和月末的电能表盘示意图，小李同

学家电路干路中的电流不得超过A,上月消耗的电能为kW-h。年发电量可达1.5xl（）9kw-h的

攀枝花银江水电站将于2025年投产发电，投产发电后的银江水电站可满足_____户小李同学这样的家庭

用电需求。

kWhkWh

05588国05730

DDS425型DDS425型

单相电子式电能表单相电子式电能表

•脉冲•脉冲

220V10(20)A50Hz220V10(20)A50Hz

1600imp/(kWh)1600imp/(kWh)

银江水电站效果图

【答案】201251.0x106

【解析】［l］10(20A)表示电能表允许通过的最大电流为20A,因此小明家干路中的电流不得超过20A。

⑵上月消耗的电能为

5713.4kW-h-5588.4kW•h=125kW-h

［3］小李同学家每年消耗的电能为

125kW-hxl2=1500kW-h

投产发电后的银江水电站可以满足的家庭用电的户数为

1.5xl09kW-h

=1.0xl06

1500kWh

考点2.电功的计算

方法：1.利用电功的公式W=及变形式。=%W、1=W—.W/=匕进行计算的时候，要注意物

ItUtUI

理量必须是同一用电器或同一段电路中在同一时间段内的值。

2.要理解电流做功与用电器消耗电能多少的关系。

3.利用太阳能为充电宝内部锂电池充电时，消耗太阳能得到电能，并进一步给锂电池充电。充电过程

中锂电池相当于用电器，即可以看成是电流通过锂电池做功。因此，计算充满电的时间用W=的变形

W

式：/=--O

UI

例5.(2022・海南・中考真题)如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，

记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示，电源电压为V；当电流/=O5A时,

【答案】65

【解析】口］电阻箱与定值电阻串联，电流表测电路的电流，由图乙可知，当电阻箱的电阻为5。和20。

时，对应的电流大小分别为0.4A和0.2A,根据串联电阻的规律及欧姆定律，因电源电压不变，故有

即

0.4Ax（&+5。）=0.2A（凡+20Q）

解之

4=100

电源电压

U=6V

⑵当电流/=05A时，根据欧姆定律，定值电阻的电压为

U0=IR0=0.5Axl0Q=5V

根据串联电路电压的规律，电阻箱的电压为

U^g=UU0=6V5V=lV

通电10s电阻箱消耗的电能为

W=U箱It=lVx0.5Axl0s=5J

例6.（2022.重庆・中考真题）如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V0.3A”字样，

电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。在保障电路安全的前提下，只闭合开关S、S1,滑片P位于最右

端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10s内消耗的电能为J,再移动滑片P,电流表示数与R2

关系如图乙a所示，当断开S1闭合S、S2、S3时，电流表示数与R2的关系如图乙b所示，则:11=A

（忽略小灯泡电阻变化）。

甲乙

【答案】180.45

【解析】⑴如图甲所示电路中，只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端，电路中只有灯泡L接入电路,

此时灯泡正常发光，小灯泡L标有“6V0.3A”字样，则小灯泡10s内消耗的电能为

w=ULILt=6Vx0.3AX10s=18J

[2]由上可知，电路中只有灯泡L接入电路中，此时灯泡正常发光，说明电源电压为

U=UL=6V

再移动滑片P，小灯泡电阻不变，灯泡L与R2一起串联在电路中，电流表测电路中的电流，此时电

压表测量R2两端的电压，其中灯泡电阻为

篝=2。。

电流表示数与R2关系如图乙a所示，随着电阻R2增大，电流表示数减小，电压表示数增大，在保障

电路安全的前提下，当电压表示数U2最大为3V时，此时利用串联电路电流相等可知

u2_u-u2

-

TRL

则此时滑动变阻器接入电路的电阻为

20Qx3V.c

R=乩------------=20Q

U-U26V-3V

当断开S1闭合S、S2、S3时，灯泡L被短路，定值电阻R1与R2并联在电路中，电流表测量干路上

的电流，此时当R2电阻为20Q时，电路中电流最大，在保障电路安全的前提下，此时最大电流为0.6A,

其中通过R2电阻的电流为

/盖=°3A

2=

通过R1的电流为

/1=/总一/?=0.6A-0.3A=0.3A

可以求出定值电阻R1电阻为

如图乙b所示，随着电阻R2增大，电流表示数减小，当滑动变阻器阻值为

R3=2R=2X200=40。

此时该支路的电流为

且=15A