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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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人教版物理九年级上学期第十八章第一节电能 电功
一、单选题
1.（2021·海淀模拟）在国际单位制中，功的单位是（ ）
A. 焦耳 B. 瓦特 C. 欧姆 D. 牛顿
2.（2021·岳池模拟）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. 电视机
C. 电暖气 D. 电风扇
3.（2021·湘潭）如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A. 电能表的读数为56378kW·h
B. 这个电能表正常工作的电压为380V
C. 这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D. 小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
4.（2021·天津）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（ ）
A. 1.8×106J B. 3.6×106J C. 5.4×106J D. 7.2×106J
二、填空题
5.（2021·邵阳）小李周一上学时观察了家里电能表的示数如图甲所示，第二天同一时间再看了一下电能表的示数如图乙所示，这段时间他家消耗的电能是 。
6.（2021·龙东）小丽在用 的电热水壶烧水，壶里装有质量 、初温 的水，通电 将水烧开，则壶中水吸收的热量是 ，电热水壶消耗的电能是 （已知当地气压为1标准大气压，水的比热容为 ）。
7.（2021·虹口模拟）一节干电池的电压为 伏；家庭中测量所用电能多少的仪表是 表；标有“220V 100W”字样的某电器正常工作4小时，耗电 度。
8.（2021·十堰）LED灯具有节能、环保等特点，它的主要材料是 （选填“超导体”或“半导体”），一个额定电压为220V，额定功率为11W的LED灯，该灯的额定电流是 A。小红查资料知道10W的LED灯的亮度与60W的白炽灯相同，她新买了10W的LED台灯替换自己房间60W的白炽灯台灯，若小红房间的台灯每天正常发光4小时，使用LED灯后一个月（按30天计算）可以节约用电 kW h。
9.（2021·荆门）2021年5月29日20时35分，长征七号火箭点火发射，将“天舟二号”货运飞船送入预定轨道，经过六个多小时飞行后，“天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，我国空间站的建设迈出了关键的一步。
（1）“天舟二号”在发射升空过程中机械能________（选填“增大”、“不变”或“减小”），交会对接后的飞行过程中“天舟二号”的运动状态________（选填“保持不变”或“不断变化”）；
（2）未来一到两年我国将全面建成空间站。空间站在轨运行时，通过太阳帆板将光能转化为电能作为补充能源。有阳光时，空间站光伏发电的功率为70kW，2h可发电________kW·h，宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直接进行语音交流，是因为________。
三、计算题
10.（2021·长春）用电水壶将质量为1.25kg，初温为20℃的水加热至100℃，整个过程电水壶的加热效率为84%。[水的比热容：c=4.2×103J/（kg·℃）]求：
（1）水吸收的热量。
（2）电水壶消耗的电能。
11.（2021·嘉定模拟）在图所示的电路中，电源电压为12伏不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上仅有“1A”字样清晰可见，闭合开关S，通过R1的电流为0.5安。
（1）求R1两端的电压U1；
（2）通电10秒钟，电流通过滑动变阻器R2所做的功W2；
（3）在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，R1两端电压的变化量 U最大为6伏。请计算滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
12.（2021·朝阳模拟）图示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A，
（1）电源两端的电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）在10s内电流通过R1所做的功。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【考点】电功及电功的实质
【解析】【解答】在国际单位制中，焦耳是功和各种能量的基本单位，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】该题目考查的是电功的单位，在国际单位制中，电功的单位是焦耳，常用单位是千瓦时。
2.【答案】 D
【考点】电功及电功的实质
【解析】【解答】A．计算器工作时，主要将电能转化为声音与图像，A不符合题意；
B．电视机工作时，主要将电能转化为声音与图像，B不符合题意；
C．电暖气主要利用电流的热效应，工作时主要将电能转化为内能，C不符合题意；
D．电风扇利用了扇叶的机械旋转，工作时主要将电能转化为机械能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线，开关控制电路的通断，电源提供电能，消耗自身的化学能，将化学能转化为电能，用电器消耗电能转化为其他形式的能，例如灯泡将电能转化为内能和光能，电风扇将电能转化为机械能，结合题目分析求解即可。
3.【答案】 D
【考点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A．由图可知，电能表的读数为5637.8kW·h，A不符合题意；
B．这个电能表正常工作的电压为220V，B不符合题意；
C．该电能表的最大电流是20A，即通过电能表的电流不能超过20A，C不符合题意；
D．1600imp/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁1600次，所以小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器；电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器；220V意味着电能表在220v的电压下工作，20A表示允许同的的最大电流。
4.【答案】 B
【考点】电能表参数的理解
【解析】【解答】由图可知，电能表的铝盘每转过720转，消耗1kW·h电能，即3.6×106J电能，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电转盘转动7200圈，结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能。
二、填空题
5.【答案】 11.2
【考点】电能表参数的理解
【解析】【解答】消耗的电能即电能表两次示数之差，即
【分析】通过月初和月末电能表的示数求解本月消耗的电能，再利用度和焦耳之间的进率进行单位换算即可。
6.【答案】 3.36×105；3.6×105
【考点】热量的计算，电功的计算
【解析】【解答】由题可知Δt=100℃ -20 ℃=80℃
所以壶中水吸收的热量Q=cmΔt=4.2 × 103J/(kg·℃ ) × 1kg × 80℃ =3.36× 105J
2000W 的电热水壶烧水3min消耗的电能W=Pt=2000W × 3 × 60s=3.6 × 105J
【分析】结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率， t是用电器工作的时间。
7.【答案】 1.5；电能；0.4
【考点】电能表参数的理解，电功的计算
【解析】【解答】一节新干电池的电压是1.5V。
家庭中测量所用电能多少的仪表是电能表。
用电器正常工作，即实际功率等于额定功率
P=100W=0.1kW
用时是4小时即t=4h，所以根据公式求得消耗的电能W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW h
【分析】求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率，t是用电器工作的时间；电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器。
8.【答案】 半导体；0.05；6
【考点】电功的计算
【解析】【解答】LED灯中的发光二极管主要应用了半导体材料。
灯的额定电流为
节约的电能为
【分析】半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，用半导体材料制作二极管和三极管，是电子设备的基本部件；结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流；求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率， t是用电器工作的时间。
9.【答案】 （1）增大；不断变化
（2）140；声音不能在真空里传播
【考点】机械能及其转化，物体运动状态的变化，声音的传播条件，电功的计算
【解析】【解答】 “天舟二号”在发射升空过程中速度变大，动能变大，高度变大，故重力势能变大，故机械能变大。
“天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，方向一直在变化，故运动状态一直在变化。
2h可发电
2h可发电 。
宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直接进行语音交流，语言即声音的传播需要介质，而在太空中，没有介质，故只能用无线电交流。
【分析】（1）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能；力可以改变物体的运动状态，使物体由动到静，由静到动，物体的速度大小方向发生改变；
（2）求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率， t是用电器工作的时间；声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播。
三、计算题
10.【答案】 （1）解：水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.25kg×(100℃-20℃)=4.2×105J
答：水吸收的热量是4.2×105J；
（2）解：电水壶消耗的电能 =5×105J
答：电水壶消耗的电能是5×105J。
【考点】热量的计算，电功的计算
【解析】【分析】（1）结合水的质量和温度变化量，利用比热容公式求求解水吸收的热量；
（2）水吸收热量为有用功，除以加热效率为总功，即为消耗的电能。
11.【答案】 （1）解：闭合开关后，电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，则R1两端的电压U1=I1R1=0.5A×10Ω=5V
答：R1两端的电压U1为5V；
（2）变阻器两端的电压U2=U-U1=12V-5V=7V
10s内变阻器做的功W2=U2I2t=7V×0.5A×10s=35J
答：通电10秒钟，电流通过滑动变阻器R2 ；所做的功W2为35J；
（3）由题意知，电路能通过的最大电流为1A，此时电阻R1两端的最大电压
U1大=I1大R1=1A×10Ω=10V
变阻器此时接入电路的阻值最小，两端的电压最小为
U2小=U-U1大=12V-10V=2V
接入电路的最小阻值
当变阻器接入电路的阻值最大时，电阻R1两端的电压最小为U1小=U1大-ΔU=10V-6V=4V
则变阻器两端的最大电压U2大=U-U1小=12V-4V=8V
据串联的特点有
即
解得R2大=20Ω
所以变阻器接入电路的阻值范围是2Ω~20Ω。
答：在保证电路安全的情况下，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是2Ω~20Ω。
【考点】欧姆定律及其应用，电功的计算
【解析】【分析】（1）结合用电器的电流和电阻，利用欧姆定律求解用电器两端的电压即可；
（2）求解电流做功，利用公式W=UIt求解即可，U是用电器两端的电压，I是流过用电器的电流，t是用电器工作的时间；
（3）分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
12.【答案】 （1）解：等效电路如图2所示
I1=I I2=2A 0.8A=1.2A
U=I1R1=1.2A×10Ω=12V
（2）解：R2=U/I2=12V/0.8A=15Ω
（3）解：W=UI1t=12V×1.2A×10s=144J
【考点】欧姆定律及其应用，电功的计算
【解析】【分析】(1)(2)确电流表和电压表的测量对象，利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可;
(3)求解电流做功，利用公式W=UIt求解即可，U是用电器两端的电压，I是流过用电器的电流，t是用电器工作的时间.
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人教版物理九年级上学期第十八章第一节电能 电功
一、单选题
1.（2021·海淀模拟）在国际单位制中，功的单位是（ ）
A. 焦耳 B. 瓦特 C. 欧姆 D. 牛顿
【答案】 A
【考点】电功及电功的实质
【解析】【解答】在国际单位制中，焦耳是功和各种能量的基本单位，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】该题目考查的是电功的单位，在国际单位制中，电功的单位是焦耳，常用单位是千瓦时。
2.（2021·岳池模拟）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. 电视机
C. 电暖气 D. 电风扇
【答案】 D
【考点】电功及电功的实质
【解析】【解答】A．计算器工作时，主要将电能转化为声音与图像，A不符合题意；
B．电视机工作时，主要将电能转化为声音与图像，B不符合题意；
C．电暖气主要利用电流的热效应，工作时主要将电能转化为内能，C不符合题意；
D．电风扇利用了扇叶的机械旋转，工作时主要将电能转化为机械能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线，开关控制电路的通断，电源提供电能，消耗自身的化学能，将化学能转化为电能，用电器消耗电能转化为其他形式的能，例如灯泡将电能转化为内能和光能，电风扇将电能转化为机械能，结合题目分析求解即可。
3.（2021·湘潭）如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A. 电能表的读数为56378kW·h
B. 这个电能表正常工作的电压为380V
C. 这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D. 小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
【答案】 D
【考点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A．由图可知，电能表的读数为5637.8kW·h，A不符合题意；
B．这个电能表正常工作的电压为220V，B不符合题意；
C．该电能表的最大电流是20A，即通过电能表的电流不能超过20A，C不符合题意；
D．1600imp/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁1600次，所以小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器；电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器；220V意味着电能表在220v的电压下工作，20A表示允许同的的最大电流。
4.（2021·天津）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（ ）
A. 1.8×106J B. 3.6×106J C. 5.4×106J D. 7.2×106J
【答案】 B
【考点】电能表参数的理解
【解析】【解答】由图可知，电能表的铝盘每转过720转，消耗1kW·h电能，即3.6×106J电能，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电转盘转动7200圈，结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能。
二、填空题
5.（2021·邵阳）小李周一上学时观察了家里电能表的示数如图甲所示，第二天同一时间再看了一下电能表的示数如图乙所示，这段时间他家消耗的电能是 。
【答案】 11.2
【考点】电能表参数的理解
【解析】【解答】消耗的电能即电能表两次示数之差，即
【分析】通过月初和月末电能表的示数求解本月消耗的电能，再利用度和焦耳之间的进率进行单位换算即可。
6.（2021·龙东）小丽在用 的电热水壶烧水，壶里装有质量 、初温 的水，通电 将水烧开，则壶中水吸收的热量是 ，电热水壶消耗的电能是 （已知当地气压为1标准大气压，水的比热容为 ）。
【答案】 3.36×105；3.6×105
【考点】热量的计算，电功的计算
【解析】【解答】由题可知Δt=100℃ -20 ℃=80℃
所以壶中水吸收的热量Q=cmΔt=4.2 × 103J/(kg·℃ ) × 1kg × 80℃ =3.36× 105J
2000W 的电热水壶烧水3min消耗的电能W=Pt=2000W × 3 × 60s=3.6 × 105J
【分析】结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率， t是用电器工作的时间。
7.（2021·虹口模拟）一节干电池的电压为 伏；家庭中测量所用电能多少的仪表是 表；标有“220V 100W”字样的某电器正常工作4小时，耗电 度。
【答案】 1.5；电能；0.4
【考点】电能表参数的理解，电功的计算
【解析】【解答】一节新干电池的电压是1.5V。
家庭中测量所用电能多少的仪表是电能表。
用电器正常工作，即实际功率等于额定功率
P=100W=0.1kW
用时是4小时即t=4h，所以根据公式求得消耗的电能W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW h
【分析】求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率，t是用电器工作的时间；电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器。
8.（2021·十堰）LED灯具有节能、环保等特点，它的主要材料是 （选填“超导体”或“半导体”），一个额定电压为220V，额定功率为11W的LED灯，该灯的额定电流是 A。小红查资料知道10W的LED灯的亮度与60W的白炽灯相同，她新买了10W的LED台灯替换自己房间60W的白炽灯台灯，若小红房间的台灯每天正常发光4小时，使用LED灯后一个月（按30天计算）可以节约用电 kW h。
【答案】 半导体；0.05；6
【考点】电功的计算
【解析】【解答】LED灯中的发光二极管主要应用了半导体材料。
灯的额定电流为
节约的电能为
【分析】半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，用半导体材料制作二极管和三极管，是电子设备的基本部件；结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流；求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率， t是用电器工作的时间。
9.（2021·荆门）2021年5月29日20时35分，长征七号火箭点火发射，将“天舟二号”货运飞船送入预定轨道，经过六个多小时飞行后，“天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，我国空间站的建设迈出了关键的一步。
（1）“天舟二号”在发射升空过程中机械能________（选填“增大”、“不变”或“减小”），交会对接后的飞行过程中“天舟二号”的运动状态________（选填“保持不变”或“不断变化”）；
（2）未来一到两年我国将全面建成空间站。空间站在轨运行时，通过太阳帆板将光能转化为电能作为补充能源。有阳光时，空间站光伏发电的功率为70kW，2h可发电________kW·h，宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直接进行语音交流，是因为________。
【答案】 （1）增大；不断变化
（2）140；声音不能在真空里传播
【考点】机械能及其转化，物体运动状态的变化，声音的传播条件，电功的计算
【解析】【解答】 “天舟二号”在发射升空过程中速度变大，动能变大，高度变大，故重力势能变大，故机械能变大。
“天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，方向一直在变化，故运动状态一直在变化。
2h可发电
2h可发电 。
宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直接进行语音交流，语言即声音的传播需要介质，而在太空中，没有介质，故只能用无线电交流。
【分析】（1）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能；力可以改变物体的运动状态，使物体由动到静，由静到动，物体的速度大小方向发生改变；
（2）求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率， t是用电器工作的时间；声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播。
三、计算题
10.（2021·长春）用电水壶将质量为1.25kg，初温为20℃的水加热至100℃，整个过程电水壶的加热效率为84%。[水的比热容：c=4.2×103J/（kg·℃）]求：
（1）水吸收的热量。
（2）电水壶消耗的电能。
【答案】 （1）解：水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.25kg×(100℃-20℃)=4.2×105J
答：水吸收的热量是4.2×105J；
（2）解：电水壶消耗的电能 =5×105J
答：电水壶消耗的电能是5×105J。
【考点】热量的计算，电功的计算
【解析】【分析】（1）结合水的质量和温度变化量，利用比热容公式求求解水吸收的热量；
（2）水吸收热量为有用功，除以加热效率为总功，即为消耗的电能。
11.（2021·嘉定模拟）在图所示的电路中，电源电压为12伏不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上仅有“1A”字样清晰可见，闭合开关S，通过R1的电流为0.5安。
（1）求R1两端的电压U1；
（2）通电10秒钟，电流通过滑动变阻器R2所做的功W2；
（3）在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，R1两端电压的变化量 U最大为6伏。请计算滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
【答案】 （1）解：闭合开关后，电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，则R1两端的电压U1=I1R1=0.5A×10Ω=5V
答：R1两端的电压U1为5V；
（2）变阻器两端的电压U2=U-U1=12V-5V=7V
10s内变阻器做的功W2=U2I2t=7V×0.5A×10s=35J
答：通电10秒钟，电流通过滑动变阻器R2 ；所做的功W2为35J；
（3）由题意知，电路能通过的最大电流为1A，此时电阻R1两端的最大电压
U1大=I1大R1=1A×10Ω=10V
变阻器此时接入电路的阻值最小，两端的电压最小为
U2小=U-U1大=12V-10V=2V
接入电路的最小阻值
当变阻器接入电路的阻值最大时，电阻R1两端的电压最小为U1小=U1大-ΔU=10V-6V=4V
则变阻器两端的最大电压U2大=U-U1小=12V-4V=8V
据串联的特点有
即
解得R2大=20Ω
所以变阻器接入电路的阻值范围是2Ω~20Ω。
答：在保证电路安全的情况下，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是2Ω~20Ω。
【考点】欧姆定律及其应用，电功的计算
【解析】【分析】（1）结合用电器的电流和电阻，利用欧姆定律求解用电器两端的电压即可；
（2）求解电流做功，利用公式W=UIt求解即可，U是用电器两端的电压，I是流过用电器的电流，t是用电器工作的时间；
（3）分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
12.（2021·朝阳模拟）图示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A，
（1）电源两端的电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）在10s内电流通过R1所做的功。
【答案】 （1）解：等效电路如图2所示
I1=I I2=2A 0.8A=1.2A
U=I1R1=1.2A×10Ω=12V
（2）解：R2=U/I2=12V/0.8A=15Ω
（3）解：W=UI1t=12V×1.2A×10s=144J
【考点】欧姆定律及其应用，电功的计算
【解析】【分析】(1)(2)确电流表和电压表的测量对象，利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可;
(3)求解电流做功，利用公式W=UIt求解即可，U是用电器两端的电压，I是流过用电器的电流，t是用电器工作的时间.
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