人教版物理九年级（全册）同步练习18.1电能 电功（基础卷）
一、选择题
1．（2024九下·香坊模拟）下列物理量单位不是焦耳的是（ ）
A．热值 B．电能 C．热量 D．电功
2．（2022九下·海南月考）在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A．伏特(v) B．欧姆(Ω) C．焦耳(J) D．安培(A)
3．（2024九下·滁州月考）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻。将滑片滑到滑动变阻器的b端时，闭合开关，电压表的读数为3V；将滑片滑到滑动变阻器的中点时，电压表的读数为4.5V。下列判断不正确的是（ ）
A．电路中的最小电流是0.5A
B．电源电压是9V
C．滑动变阻器的最大阻值是9Ω
D．移动滑片，在通电100s内产生的热量最多1350J
4．（2024九下·长春开学考） 在“地球一小时关灯日”期间，如果让我们家的一只40W的节能灯少工作1小时可节约的电能约为（ ）
A．40J B．400J C．1.44×103J D．1.44×105J
5．（2024九上·云浮期末）如图所示为乐乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．如图中时刻所示，电能表的读数为
B．家庭中干路中的总电流为时，该电能表可以工作
C．每消耗的电能，电能表的转盘转
D．只利用电能表，不能测出用电器的电功率
6．（2024九下·青羊开学考）如图所示电路，已知电源电压且恒定，电阻，电流表的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器上标有“”的字样。闭合开关，在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是( )
A．电路中允许的最大电流为
B．滑动变阻器接入电路中的阻值范围是
C．电压表最大示数为
D．电流表示数变化范围是
7．（2024九下·宁津月考）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A．此电能表接在电源为36V电路中也能正常工作
B．小英家上个月消耗的电能为1011kW h
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
二、填空题
8．（2024九上·阳谷期末）图是小明家的电能表表盘。他家同时使用的用电器的总功率不能超过 W。他想知道电能表是否准确，就将标有“220V 1000W”的空调单独接入电路进行检测，空调正常工作6min时，电能表的转盘转了306r，则空调实际消耗的电能是 kW·h， 电能表转盘的转速 （选填“偏快”、“偏慢”或“准确”）。
9．（2024九上·江门期中）如图甲所示，电能表的示数为 kW-h；如图乙所示，该电阻箱的示数为 Ω，若该电能表的转盘在5min 内转了250转，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为 J.
10．（2024九上·江州期末）如图是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数，他家本月共耗电 kW·h，若电能表在10 min内转了150转，则接在该电能表上的用电器消耗的电能为 kW·h。
11．（2025九上·乳源期末）如图所示是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将L与阻值为10Ω的电阻R连入右图所示电路，闭合开关S，L的实际功率为 L.8W，则电源电压是 V，此时定值电阻R的电功率是 W， 通电10分钟，整个电路消耗的电能为 J。
12．（2024九下·东港模拟）用如图甲所示的装置提升重物M，图乙是重物上升时的图像。已知M重2N，闭合开关后，重物上升的速度为 m/s。电流表和电压表的示数分别为0.4A和5V，在0.4s内该装置提升重物做的有用功为 J，它的效率为 %。
13．（2025九上·乳源期末）有两只灯泡，甲灯“220V 40W”和乙灯“220V 60W"， 比较它们的电阻R甲 R乙选填“大于"、“小于”或“等于")，把这两只灯泡串联接人家庭电路中，两灯对比更亮一些的是 .(选填“甲”或“乙")灯；若两只灯泡并联在 220V的家庭电路中，两只灯泡的总功率是 W。
14．（2024九下·青羊开学考）如图是定值电阻和的关系图象，由图象可知，和的大小关系为 填“”、“”或“”，当和串联时，和两端电压之比： ；当和并联时，若通过的电流为，则内消耗的电能为 。
15．（2024九下·高州月考）如图甲所示，当滑片P向右移动时，电流表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；电源电压恒定不变，R1=10Ω，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω。闭合开关，滑动变阻器的P-R图象如图乙所示，电源电压为 V；当滑片在最右端时，10S内R 1产生的电热是 J.
三、实验探究题
16．（2025九上·澄海期末）
（1）小懂上次查看家里的电能表示数为2005.1.本次查看时电能表读数如图甲所示，他家在这段时间内消耗的电能为 kw h.若只让一个标有“220V 1000W” 的电热水器正常工作 10min，根据表盘信息可计算出，电能表的转盘转了 转。
（2）小宇同学学习了热学内容后，做了几个小实验：
①如图乙所示，将两个表面光滑的块相互紧压，他们会结合在一起，下方可以挂起重物，该现象主要说明了分子间存在 力；
②用洗洁精、红墨水和黄色的食用油调制了一杯“彩虹液体"，如图丙所示，过了几天，发现不同颜色液体的界面变得模糊，这是液体间发生了 现象；
③如图丁所示，将装有少量水的薄矿泉水瓶的瓶盖拧紧，然后提住瓶子上下部扭转瓶身，最后轻旋瓶盖，瓶盖“碎”的一声快速飞出，瓶口出现大量“白雾"，盖被冲出的过程中瓶内气体的温度 (选填“升高"或“降低)，内能 (选填“增加”或“减少")。
四、计算题
17．（2024九下·杨浦模拟）在1标准大气压下，用电热水壶将质量为1kg的水从10℃加热至沸腾，求：所需要消耗的电能是多少W？
18．（2016九上·怀柔期末）如图所示为某电力公司开发出的一种圆柱形气球状发电机.它能够悬浮在风力足够大且较稳定的300m高空，中心处大的风扇随风转动，带动发电机发电，产生的电流通过系着的电线传到地面的电网.假如发电机的最大发电功率为3000KW，若该风力发电机每年工作6000h，求它的最大年发电量.
五、科普阅读题
19．（2025九上·澄海期末）阅读短文，回答问题：
高温超导低压直流电缆
高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承栽能力大、占用空间小等优点；在输电方面，高温超导低压直流电缆大大提高了电能传输的效率，减少了电能礼，
2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏并网投运，填补了我国在超导电缆低压直流系的应用空白。该项目使用的铜氧 (YBCO) 第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导界温度提高到 90K(-183.15℃)， K 为温度的另一个单位“开氏度"。当温度低于临界温度 90K(-183.15℃)时， 该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦骨结构如图。
高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆，其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全碰场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。
与相同电压等级的常规电缆(PVC钢芯)相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但整体损耗只有常规电缆的十分之一(补充：液氮的沸点是-196.56℃)
（1）以下关于高温超导低压直流电缆的优点说法正确的是____. (多选)：
A．减少利用电缆输电过程中的能量损耗
B．承载能力大、占用空间小
C．提高了电能传输的效率
（2）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了 。
（3）在广东某地-10℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧材料 (选填“可以"或“不可以")实现超导，杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是 (选填“制冷”或“保温”)；
（4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，输电过程损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9x106kW·h，则发电厂需要提供电能 kW·h，如果使用高温超导低压直流电缆输送这些电能，与采用常规电缆供电相比，发电厂一个月能节约 元(每1kW·h 的电能发电成本约0.3元)。
20．（2024九下·雷州月考） 阅读材料，回答问题。
“大鹏公主”号运输船
“大鹏公主”号运输船是深圳第一艘8万立方米LNG（液化天然气）运输船，为全球最大的浅水航道LNG船。该船总长239米，宽36米，运力近8万立方米，于2023年2月18日正式交付使用。
该船是全球同级别舱容LNC船中设计吃水最浅的，其独特的设计使吃水深度低于8.5米，通江达海，具有卓越的适航性，尤其是在枯水季节也能进入我国长江、珠江流域，服务区域广。采用独特的双艉鳍线型，快速性能优，航向稳定性好，安全可靠性高。采用双主机双螺旋桨推进、双舵系操纵，操纵能力强，具有高度灵活的转运兼容性。
（1）“大鹏公主”号采用双艉鳍线型的优点不包括 ____（选填字母）；
A．快速性能优 B．航向稳定性好 C．抗沉性好
（2）运输船静止在水面上时，受到的浮力 （选填写“大于”“小于”或“等于”）船的总重力。“大鹏公主”号从南海海域驶入珠江流域后，船身将 （选填“上浮”或“下沉”）一些；
（3）该船以吃水深度为8米航行时，船底受到海水的压强为 Pa；（海水密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
（4）“大鹏公主”号运输船在某地卸下1.8万立方米液化天然气，这些液化天然气完全燃烧放出的热量是 J，若这些热量全部用于火力发电，且发电效率为40%，每户家庭年平均用电量为2000千瓦时，则可以满足 户家庭一年的用电量。（液化天然气的热值为2.0×1010J/m3）
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】热量的概念；燃料的热值；电能表参数的理解；电功及电功的实质
【解析】【解答】A．热值，是单位质量或体积的燃料完全燃烧时所放出的热量。单位有：J/m3或J/kg。故A符合题意；
BCD．焦耳发现了著名的焦耳定律及功和热量之间的定量关系。为纪念焦耳，科学家将功和各种能量的基本单位都命名为“焦耳”，故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】功、能、热量的单位是焦耳，热值的单位是焦每千克。
2．【答案】C
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】在国际单位制中，电功的单位是焦耳。
故答案为：C。
【分析】在国际单位制中，电功的单位是焦耳。
3．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算
【解析】【解答】A、假设变阻器最大电阻为Rmax， 滑片滑到滑动变阻器的b端 ，此时变阻器电阻为Rmax，由欧姆定律U=IR可知此时电路的电流为3V/6Ω=0.5A，此时为电路中的最小电流，A正确
B、 滑片滑到滑动变阻器的中点 ，变阻器电阻为0.5Rmax，此时的电流为4.5V/6Ω=0.75A，
连列可知0.75A（0.5Rmax+6Ω）=0.5A（Rmax+6Ω）=U，
解得Rmax=12Ω，U=9V，B正确，C错误，
D、当电流最大，R0产生的热量最大，电流最大时，变阻器电阻最小为0Ω，此时电压为9V，电阻为6Ω，
根据W=U2/Rt=（9V）2/6Ω×100s=1350J，D正确
综上选C
【分析】根据欧姆定律、电功率公式、电路动态分析判识选项
1、电路动态分析： 将滑片滑到滑动变阻器的b端 ，此时电路中电阻最大，结合欧姆顶U=IR可知，R0电压为3V，R0=6Ω，进而计算此时电流
2、欧姆定律：公式为U=IR，滑片滑到滑动变阻器的中点 ，变阻器电阻为0.5Rmax，此时的电流为4.5V/6Ω=0.75A，
连列可知0.75A（0.5Rmax+6Ω）=0.5A（Rmax+6Ω）=U，据此计算电源电压
3、电功的计算：公式为W=U2/Rt，当电路电阻最小时，R0的电功最大
4．【答案】D
【知识点】电功的计算；电功计算公式的应用
【解析】【解答】一只40W的节能灯少工作1小时节约的电能：W=Pt=40W×3600s=144000J。
故答案为：D。
【分析】根据W=Pt计算一只灯泡少工作1小时可节约的电能。
5．【答案】B
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】A.根据图像，电能表的读数为8633.5kW·h，正确，A不符合题意；
B.电能表的最大电流为10A，家庭中干路中的总电流最大为10A，B符合题意；
C.根据电能表转数规格，每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3600r，正确，C不符合题意；
D.测量电功率，需要测量电能表和停表，只利用电能表，不能测出用电器的电功率，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】电能表是测量消耗电能的仪表；根据窗口示数可以测量消耗的电能；电能表上最大的电流值是允许通过的最大电流；转数规格是每消耗1kW·h的电能时转盘转数。
6．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【解答】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流。
AC、电压表的量程为0～3V，当电压表的示数U1=3V时，电路中的电流为：，
因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为5A，电流表的量程为0～0.6A，
所以，为保证电路安全，电路中的最大电流I大=I=0.3A，电压表的最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，故AC错误。
B、因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的最小电压：U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：，
而滑动变阻器R2接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小，电压表示数最小，电路各元件是安全的，
所以，滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围是5Ω～20Ω，故B错误。
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：。
所以，电流表示数变化范围是0.15A～0.3A，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流。
（1）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程比较并确定电路中的最大电流，此时电压表的示数最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的最小电压，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值；当变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小，电压表示数最小，电路各元件是安全的，据此得出其阻值调节范围；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后得出电路中电流的变化范围。
7．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A．电能表盘上的“220V”表示这个电能表应在220V的电路中使用，电能表接在电源为36V电路中不能正常工作，故A错误；
B．上月消耗的电能为5647.8kW h-5546.7kW h＝101.1kW h，故B错误；
C.1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁1600次，则指示灯闪烁320次消耗的电能，故C错误；
D.1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选D。
【分析】电能表在220V电路中使用；根据电能表窗口示数差，可以计算消耗的电能；根据指示灯闪烁次数，计算消耗的电能，单位是kW h；指示灯闪烁越快，消耗电能越快。
8．【答案】4400；0.1；偏快
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，根据P=UI计算同时使用的用电器最大总功率
根据P=W/t可知， 空调正常工作6min时 消耗电功W=6/60h×1000W=0.1kW·h，
消耗的电能nr/3000r/kW·h=0.1kW·h，解得电能表的转盘转300r，故电能表转盘的转速偏快。
综上 第1空、 4400； 第2空、 0.1； 第3空、 偏快
【分析】1、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位，电能表正常工作电压和电流为220V 10A，最大电流为20A，某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算：n/3000r kW·h n为灯光闪烁次数
9．【答案】305.3；1507；0.1
【知识点】变阻器；电功的测量
【解析】【解答】图甲中，根据电能表的窗口数字，最后一位数字是小数，消耗的电能为305.3kW·h；图乙中，根据电阻箱的计数位的数字，电阻示数为1×1000Ω+5×100Ω+0+7Ω=1507Ω；根据甲图的电能表的转盘转数，计算用电器消耗的电能为。
【分析】根据电能表窗口示数，测量消耗的电能；根据电阻箱各计数位的数字，计算电阻；根据电能表转盘转数，计算消耗的电能。
10．【答案】82.0；0.05
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】本月月初的电能表示数W1=1387.5kW h，月末的电能表示数W2=1469.5kW h，
该用户本月消耗的电能：W=W2-W1=1469.5kW h-1387.5kW h=82.0kW h；
电能表的转盘转过150转消耗的电能：
【分析】 本题考查了电能表读数、电功的计算，掌握电能表的读数方法是正确解题的关键。
11．【答案】6；3.6；3240
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功的计算
【解析】【解答】 L的实际功率为 1.8W ，结合作图以及P=UI可知此时电压为6V，电流为0.3A，根据并联电路电压规律可知，电源电压为6V，根据，总功率P=5.4W，根据W=Pt计算消耗的电能W=5.4W×600s=3240J.
综上 第1空、 6；第2空、3.6； 第3空、3240.
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律；
2、电功率的计算：公式为P=UI=I2R，电功的计算W=Pt。
12．【答案】0.5；0.4；50
【知识点】速度公式及其应用；滑轮（组）的机械效率；电功的计算；有用功和额外功
【解析】【解答】据图分析可知，物体上升0.05m所用时间为0.1s，根据速度公式计算重物上升的速度
；据图可知物体0.4s上升0.2m，重力为2N，根据做功公式计算0.4s内该装置提升重物做的有用功；根据做功公式计算消耗的电能
，结合效率公式计算机械效率
。
综上 第1空、 0.5；第2空、0.4； 第3空、50.
【分析】1、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
2、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率 。
13．【答案】大于；甲；100
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；电功计算公式的应用
【解析】【解答】根据可知，相同电压，电功率和电阻成反比，所以 R甲 大于 R乙 ，串联在电路中，电流处处相等，根据P=I2R可知，电阻越大，电功率越大，电灯泡越亮，甲比较亮，两只灯泡并联在220V的电路中，电灯泡并联，正常发光，总功率为40W+60W=100W.
综上 第1空、 大于；第2空、甲； 第3空、100。
【分析】1、电功率的计算：公式为=I2R；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律。
14．【答案】<；1：2；315
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【解答】由图象可知，当U1=U2=2V时，对应的电流分别为I1=0.4A，I2=0.2A，
由可得，两电阻的阻值分别为：，。
由此可知，R1＜R2；
当把R1、R2串联在某一电路中时，因为串联电路中各处的电流相等，所以I1：I2=1：1，
此时它们两端的电压之比：。
当R1和R2并联时，若通过R1的电流为I1=0.63A，
由可得，R1两端的电压：U1″=I1″R1=0.63A×5Ω=3.15V，
并联电路中各支路电压都相等，则R2两端的电压：U2″=U1″=3.15V，
此时通过R2的电流：，
10s内R2消耗的电能：W=U2″I2't=3.15V×0.315A×10s=9.9225J。
故答案为：＜；1：2；9.9225。
【分析】（1）从图象中读出任意一组电压和对应的电流值，根据欧姆定律求出R1与R2的阻值；串联时电流处处相等，再根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比。
（2）当R1和R2并联时，已知通过R1的电流，由U=IR可求得R1两端电压，并联电路中各支路电压都相等，然后由W=UIt可求得10s内R2消耗的电能。
15．【答案】变小；6；4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【解答】（1）滑片P向右移动，电阻总电阻变大，电流表示数变小；当滑动变阻器阻值为10Ω时，由得，滑动变阻器两端电压为，由于R1=R2，根据串联电路分压特点，R1两端电压为U1=3V，则电源电压为；滑片在右端时，滑动变阻器阻值最大，为20Ω，此时串联电路电流为，则产生的电热为。
【分析】由滑片移动判断滑动变阻器阻值变化，从而得出总电阻变化，最后得出电流变化；由得出滑动变阻器两端电压，根据串联电路分压特点和电压关系，得出电源电压大小；由欧姆定律得出电路中电流大小，从而得出电热大小。
16．【答案】（1）20；1800
（2）引；扩散；降低；减少
【知识点】做功改变物体内能；电能表参数的理解；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）电能表示数为2025.1kW·h， 上次查看家里的电能表示数为2005.1.kW·h，所以消耗的电能为2025.1kW·h-2005.1kW·h=20kW·h，根据W=Pt=1000W×600s=0.6×106J=，所以转了1800r。
综上 第1空、 20；第2空、 1800.
（2） 两个表面光滑的块相互紧压，他们会结合在一起，下方可以挂起重物，该现象主要说明了分子间存在 引力； 不同颜色液体的界面变得模糊，这是液体间发生了 扩散现象； 盖被冲出的过程中瓶内气体内能减少，温度降低。
综上 第1空、 引； 第2空、扩散； 第3空、降低； 第4空、减少。
【分析】1、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位，某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算：n/3600r kW·h n为灯光闪烁次数.
2、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力，
3、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快
4、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能.
17．【答案】解：在1标准大气压下，水的沸点是100℃，则水吸收的热量
消耗的电能
答：需要消耗的电能是3.78×105J。
【知识点】比热容；电能表参数的理解
【解析】【分析】水的沸点是100℃， 质量为1kg的水 ，根据Q=cmΔt可计算水吸收的热量
水吸收的热量等于消耗的电能
18．【答案】由P=W/t可得，最大年发电量W=Pt=3×103kW×6×103h=1.8×107kW h
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据电功率和时间，利用公式求电功.
19．【答案】（1）C
（2）减小电阻（1）多选。但是选项无法多选，答案为ABC
（3）不可以；制冷
（4）3.8 x107kW·h；1.14×107
【知识点】影响电阻大小的因素；超导体特点及作用；电功的计算
【解析】【解答】（1）超导体在高温下，电阻为0，可以远距离输电，减少能源损耗，提高输电效率，且 承载能力大、占用空间小 ，所以ABC正确；
综上选ABC。
（2） 横截面积会比较大 ，目的为减小电阻。
综上 第1空、 减小电阻；
（3） 杜瓦管中的液氮在常温下会升华，升华会吸收热量，所以可以制冷， 广东某地的温度-10℃ 大于 临界温度 90K ，不可以实现超导；
综上 第1空、不可以； 第2空、制冷；
（4） 片区一个月消耗电能1.9x106kW·h ，根据效率公式可知总电能W=，所以可以节约1.14×107元。
综上 第1空、3.8 x107kW·h ； 第2空、 1.14×107。
【分析】1、超导体：在特殊情况电阻为0，所以电饭锅中的电热丝不是由超导材料制成的， 用超导体材料制作输电线能够减少电能的损失；
2、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
3、升华为固态直接变为液态，会吸收能量，如雪人变小；
4、效率公式，据此计算 输电过程损耗约为5% 的总电能。
20．【答案】（1）C
（2）等于；下沉
（3）8.24×104
（4）3.6×1014；20000
【知识点】压强的大小及其计算；浮力大小的计算；电功的计算；电功计算公式的应用
【解析】【解答】（1）“大鹏公主”号采用双艉鳍线型，快速性能优，航向稳定性好，安全可靠性高，故选C。
（2）运输船静止在水面上时处于漂浮状态，受到的浮力等于船的总重力。
“大鹏公主”号从南海海域驶入珠江流域后，始终处于漂浮状态，受到的浮力不变，液体密度变小，根据F浮=ρ液gV排可知船身将下沉一些。
（3）该船以吃水深度为8米航行时，船底受到海永的压强为p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×8m=8.24×104Pa；
（4）“大鹏公主”号运输船在某地卸下1.8万立方米液化天然气，这些液化天然气完全燃烧放出的热量是Q=qV=2.0×1010J/m3×1.8×104m3=3.6×1014J。
若这些热量全部用于火力发电，且发电效率为40%，每户家庭年平均用电量为2000千瓦时，则可以满足户家庭一年的用电量。
故答案为：（1）C；（2）等于；下沉；（3）8.24×104；（4）3.6×1014；20000。
【分析】（1）“大鹏公主”号采用双艉鳍线型，快速性能优，航向稳定性好，安全可靠性高。
（2）运输船静止在水面上时处于漂浮状态，受到的浮力等于船的总重力。
“大鹏公主”号从南海海域驶入珠江流域后，始终处于漂浮状态，受到的浮力不变，液体密度变小，根据F浮=ρ液gV排分析即可。
（3）根据液体压强公式计算该船以吃水深度为8米航行时船底受到海永的压强。
（4）“大鹏公主”号运输船在某地卸下1.8万立方米液化天然气，根据Q=qV计算这些液化天然气完全燃烧放出的热量，
若这些热量全部用于火力发电，且发电效率为40%，每户家庭年平均用电量为2000千瓦时，进一步计算可以满足多少户家庭一年的用电量。
1 / 1人教版物理九年级（全册）同步练习18.1电能 电功（基础卷）
一、选择题
1．（2024九下·香坊模拟）下列物理量单位不是焦耳的是（ ）
A．热值 B．电能 C．热量 D．电功
【答案】A
【知识点】热量的概念；燃料的热值；电能表参数的理解；电功及电功的实质
【解析】【解答】A．热值，是单位质量或体积的燃料完全燃烧时所放出的热量。单位有：J/m3或J/kg。故A符合题意；
BCD．焦耳发现了著名的焦耳定律及功和热量之间的定量关系。为纪念焦耳，科学家将功和各种能量的基本单位都命名为“焦耳”，故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】功、能、热量的单位是焦耳，热值的单位是焦每千克。
2．（2022九下·海南月考）在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A．伏特(v) B．欧姆(Ω) C．焦耳(J) D．安培(A)
【答案】C
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】在国际单位制中，电功的单位是焦耳。
故答案为：C。
【分析】在国际单位制中，电功的单位是焦耳。
3．（2024九下·滁州月考）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻。将滑片滑到滑动变阻器的b端时，闭合开关，电压表的读数为3V；将滑片滑到滑动变阻器的中点时，电压表的读数为4.5V。下列判断不正确的是（ ）
A．电路中的最小电流是0.5A
B．电源电压是9V
C．滑动变阻器的最大阻值是9Ω
D．移动滑片，在通电100s内产生的热量最多1350J
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算
【解析】【解答】A、假设变阻器最大电阻为Rmax， 滑片滑到滑动变阻器的b端 ，此时变阻器电阻为Rmax，由欧姆定律U=IR可知此时电路的电流为3V/6Ω=0.5A，此时为电路中的最小电流，A正确
B、 滑片滑到滑动变阻器的中点 ，变阻器电阻为0.5Rmax，此时的电流为4.5V/6Ω=0.75A，
连列可知0.75A（0.5Rmax+6Ω）=0.5A（Rmax+6Ω）=U，
解得Rmax=12Ω，U=9V，B正确，C错误，
D、当电流最大，R0产生的热量最大，电流最大时，变阻器电阻最小为0Ω，此时电压为9V，电阻为6Ω，
根据W=U2/Rt=（9V）2/6Ω×100s=1350J，D正确
综上选C
【分析】根据欧姆定律、电功率公式、电路动态分析判识选项
1、电路动态分析： 将滑片滑到滑动变阻器的b端 ，此时电路中电阻最大，结合欧姆顶U=IR可知，R0电压为3V，R0=6Ω，进而计算此时电流
2、欧姆定律：公式为U=IR，滑片滑到滑动变阻器的中点 ，变阻器电阻为0.5Rmax，此时的电流为4.5V/6Ω=0.75A，
连列可知0.75A（0.5Rmax+6Ω）=0.5A（Rmax+6Ω）=U，据此计算电源电压
3、电功的计算：公式为W=U2/Rt，当电路电阻最小时，R0的电功最大
4．（2024九下·长春开学考） 在“地球一小时关灯日”期间，如果让我们家的一只40W的节能灯少工作1小时可节约的电能约为（ ）
A．40J B．400J C．1.44×103J D．1.44×105J
【答案】D
【知识点】电功的计算；电功计算公式的应用
【解析】【解答】一只40W的节能灯少工作1小时节约的电能：W=Pt=40W×3600s=144000J。
故答案为：D。
【分析】根据W=Pt计算一只灯泡少工作1小时可节约的电能。
5．（2024九上·云浮期末）如图所示为乐乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．如图中时刻所示，电能表的读数为
B．家庭中干路中的总电流为时，该电能表可以工作
C．每消耗的电能，电能表的转盘转
D．只利用电能表，不能测出用电器的电功率
【答案】B
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】A.根据图像，电能表的读数为8633.5kW·h，正确，A不符合题意；
B.电能表的最大电流为10A，家庭中干路中的总电流最大为10A，B符合题意；
C.根据电能表转数规格，每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3600r，正确，C不符合题意；
D.测量电功率，需要测量电能表和停表，只利用电能表，不能测出用电器的电功率，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】电能表是测量消耗电能的仪表；根据窗口示数可以测量消耗的电能；电能表上最大的电流值是允许通过的最大电流；转数规格是每消耗1kW·h的电能时转盘转数。
6．（2024九下·青羊开学考）如图所示电路，已知电源电压且恒定，电阻，电流表的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器上标有“”的字样。闭合开关，在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是( )
A．电路中允许的最大电流为
B．滑动变阻器接入电路中的阻值范围是
C．电压表最大示数为
D．电流表示数变化范围是
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【解答】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流。
AC、电压表的量程为0～3V，当电压表的示数U1=3V时，电路中的电流为：，
因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为5A，电流表的量程为0～0.6A，
所以，为保证电路安全，电路中的最大电流I大=I=0.3A，电压表的最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，故AC错误。
B、因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的最小电压：U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：，
而滑动变阻器R2接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小，电压表示数最小，电路各元件是安全的，
所以，滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围是5Ω～20Ω，故B错误。
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：。
所以，电流表示数变化范围是0.15A～0.3A，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流。
（1）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程比较并确定电路中的最大电流，此时电压表的示数最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的最小电压，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值；当变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小，电压表示数最小，电路各元件是安全的，据此得出其阻值调节范围；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后得出电路中电流的变化范围。
7．（2024九下·宁津月考）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A．此电能表接在电源为36V电路中也能正常工作
B．小英家上个月消耗的电能为1011kW h
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A．电能表盘上的“220V”表示这个电能表应在220V的电路中使用，电能表接在电源为36V电路中不能正常工作，故A错误；
B．上月消耗的电能为5647.8kW h-5546.7kW h＝101.1kW h，故B错误；
C.1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁1600次，则指示灯闪烁320次消耗的电能，故C错误；
D.1600imp/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选D。
【分析】电能表在220V电路中使用；根据电能表窗口示数差，可以计算消耗的电能；根据指示灯闪烁次数，计算消耗的电能，单位是kW h；指示灯闪烁越快，消耗电能越快。
二、填空题
8．（2024九上·阳谷期末）图是小明家的电能表表盘。他家同时使用的用电器的总功率不能超过 W。他想知道电能表是否准确，就将标有“220V 1000W”的空调单独接入电路进行检测，空调正常工作6min时，电能表的转盘转了306r，则空调实际消耗的电能是 kW·h， 电能表转盘的转速 （选填“偏快”、“偏慢”或“准确”）。
【答案】4400；0.1；偏快
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，根据P=UI计算同时使用的用电器最大总功率
根据P=W/t可知， 空调正常工作6min时 消耗电功W=6/60h×1000W=0.1kW·h，
消耗的电能nr/3000r/kW·h=0.1kW·h，解得电能表的转盘转300r，故电能表转盘的转速偏快。
综上 第1空、 4400； 第2空、 0.1； 第3空、 偏快
【分析】1、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位，电能表正常工作电压和电流为220V 10A，最大电流为20A，某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算：n/3000r kW·h n为灯光闪烁次数
9．（2024九上·江门期中）如图甲所示，电能表的示数为 kW-h；如图乙所示，该电阻箱的示数为 Ω，若该电能表的转盘在5min 内转了250转，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为 J.
【答案】305.3；1507；0.1
【知识点】变阻器；电功的测量
【解析】【解答】图甲中，根据电能表的窗口数字，最后一位数字是小数，消耗的电能为305.3kW·h；图乙中，根据电阻箱的计数位的数字，电阻示数为1×1000Ω+5×100Ω+0+7Ω=1507Ω；根据甲图的电能表的转盘转数，计算用电器消耗的电能为。
【分析】根据电能表窗口示数，测量消耗的电能；根据电阻箱各计数位的数字，计算电阻；根据电能表转盘转数，计算消耗的电能。
10．（2024九上·江州期末）如图是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数，他家本月共耗电 kW·h，若电能表在10 min内转了150转，则接在该电能表上的用电器消耗的电能为 kW·h。
【答案】82.0；0.05
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
【解析】【解答】本月月初的电能表示数W1=1387.5kW h，月末的电能表示数W2=1469.5kW h，
该用户本月消耗的电能：W=W2-W1=1469.5kW h-1387.5kW h=82.0kW h；
电能表的转盘转过150转消耗的电能：
【分析】 本题考查了电能表读数、电功的计算，掌握电能表的读数方法是正确解题的关键。
11．（2025九上·乳源期末）如图所示是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将L与阻值为10Ω的电阻R连入右图所示电路，闭合开关S，L的实际功率为 L.8W，则电源电压是 V，此时定值电阻R的电功率是 W， 通电10分钟，整个电路消耗的电能为 J。
【答案】6；3.6；3240
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功的计算
【解析】【解答】 L的实际功率为 1.8W ，结合作图以及P=UI可知此时电压为6V，电流为0.3A，根据并联电路电压规律可知，电源电压为6V，根据，总功率P=5.4W，根据W=Pt计算消耗的电能W=5.4W×600s=3240J.
综上 第1空、 6；第2空、3.6； 第3空、3240.
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律；
2、电功率的计算：公式为P=UI=I2R，电功的计算W=Pt。
12．（2024九下·东港模拟）用如图甲所示的装置提升重物M，图乙是重物上升时的图像。已知M重2N，闭合开关后，重物上升的速度为 m/s。电流表和电压表的示数分别为0.4A和5V，在0.4s内该装置提升重物做的有用功为 J，它的效率为 %。
【答案】0.5；0.4；50
【知识点】速度公式及其应用；滑轮（组）的机械效率；电功的计算；有用功和额外功
【解析】【解答】据图分析可知，物体上升0.05m所用时间为0.1s，根据速度公式计算重物上升的速度
；据图可知物体0.4s上升0.2m，重力为2N，根据做功公式计算0.4s内该装置提升重物做的有用功；根据做功公式计算消耗的电能
，结合效率公式计算机械效率
。
综上 第1空、 0.5；第2空、0.4； 第3空、50.
【分析】1、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
2、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率 。
13．（2025九上·乳源期末）有两只灯泡，甲灯“220V 40W”和乙灯“220V 60W"， 比较它们的电阻R甲 R乙选填“大于"、“小于”或“等于")，把这两只灯泡串联接人家庭电路中，两灯对比更亮一些的是 .(选填“甲”或“乙")灯；若两只灯泡并联在 220V的家庭电路中，两只灯泡的总功率是 W。
【答案】大于；甲；100
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；电功计算公式的应用
【解析】【解答】根据可知，相同电压，电功率和电阻成反比，所以 R甲 大于 R乙 ，串联在电路中，电流处处相等，根据P=I2R可知，电阻越大，电功率越大，电灯泡越亮，甲比较亮，两只灯泡并联在220V的电路中，电灯泡并联，正常发光，总功率为40W+60W=100W.
综上 第1空、 大于；第2空、甲； 第3空、100。
【分析】1、电功率的计算：公式为=I2R；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律。
14．（2024九下·青羊开学考）如图是定值电阻和的关系图象，由图象可知，和的大小关系为 填“”、“”或“”，当和串联时，和两端电压之比： ；当和并联时，若通过的电流为，则内消耗的电能为 。
【答案】<；1：2；315
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【解答】由图象可知，当U1=U2=2V时，对应的电流分别为I1=0.4A，I2=0.2A，
由可得，两电阻的阻值分别为：，。
由此可知，R1＜R2；
当把R1、R2串联在某一电路中时，因为串联电路中各处的电流相等，所以I1：I2=1：1，
此时它们两端的电压之比：。
当R1和R2并联时，若通过R1的电流为I1=0.63A，
由可得，R1两端的电压：U1″=I1″R1=0.63A×5Ω=3.15V，
并联电路中各支路电压都相等，则R2两端的电压：U2″=U1″=3.15V，
此时通过R2的电流：，
10s内R2消耗的电能：W=U2″I2't=3.15V×0.315A×10s=9.9225J。
故答案为：＜；1：2；9.9225。
【分析】（1）从图象中读出任意一组电压和对应的电流值，根据欧姆定律求出R1与R2的阻值；串联时电流处处相等，再根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比。
（2）当R1和R2并联时，已知通过R1的电流，由U=IR可求得R1两端电压，并联电路中各支路电压都相等，然后由W=UIt可求得10s内R2消耗的电能。
15．（2024九下·高州月考）如图甲所示，当滑片P向右移动时，电流表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；电源电压恒定不变，R1=10Ω，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω。闭合开关，滑动变阻器的P-R图象如图乙所示，电源电压为 V；当滑片在最右端时，10S内R 1产生的电热是 J.
【答案】变小；6；4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【解答】（1）滑片P向右移动，电阻总电阻变大，电流表示数变小；当滑动变阻器阻值为10Ω时，由得，滑动变阻器两端电压为，由于R1=R2，根据串联电路分压特点，R1两端电压为U1=3V，则电源电压为；滑片在右端时，滑动变阻器阻值最大，为20Ω，此时串联电路电流为，则产生的电热为。
【分析】由滑片移动判断滑动变阻器阻值变化，从而得出总电阻变化，最后得出电流变化；由得出滑动变阻器两端电压，根据串联电路分压特点和电压关系，得出电源电压大小；由欧姆定律得出电路中电流大小，从而得出电热大小。
三、实验探究题
16．（2025九上·澄海期末）
（1）小懂上次查看家里的电能表示数为2005.1.本次查看时电能表读数如图甲所示，他家在这段时间内消耗的电能为 kw h.若只让一个标有“220V 1000W” 的电热水器正常工作 10min，根据表盘信息可计算出，电能表的转盘转了 转。
（2）小宇同学学习了热学内容后，做了几个小实验：
①如图乙所示，将两个表面光滑的块相互紧压，他们会结合在一起，下方可以挂起重物，该现象主要说明了分子间存在 力；
②用洗洁精、红墨水和黄色的食用油调制了一杯“彩虹液体"，如图丙所示，过了几天，发现不同颜色液体的界面变得模糊，这是液体间发生了 现象；
③如图丁所示，将装有少量水的薄矿泉水瓶的瓶盖拧紧，然后提住瓶子上下部扭转瓶身，最后轻旋瓶盖，瓶盖“碎”的一声快速飞出，瓶口出现大量“白雾"，盖被冲出的过程中瓶内气体的温度 (选填“升高"或“降低)，内能 (选填“增加”或“减少")。
【答案】（1）20；1800
（2）引；扩散；降低；减少
【知识点】做功改变物体内能；电能表参数的理解；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）电能表示数为2025.1kW·h， 上次查看家里的电能表示数为2005.1.kW·h，所以消耗的电能为2025.1kW·h-2005.1kW·h=20kW·h，根据W=Pt=1000W×600s=0.6×106J=，所以转了1800r。
综上 第1空、 20；第2空、 1800.
（2） 两个表面光滑的块相互紧压，他们会结合在一起，下方可以挂起重物，该现象主要说明了分子间存在 引力； 不同颜色液体的界面变得模糊，这是液体间发生了 扩散现象； 盖被冲出的过程中瓶内气体内能减少，温度降低。
综上 第1空、 引； 第2空、扩散； 第3空、降低； 第4空、减少。
【分析】1、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位，某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算：n/3600r kW·h n为灯光闪烁次数.
2、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力，
3、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快
4、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能.
四、计算题
17．（2024九下·杨浦模拟）在1标准大气压下，用电热水壶将质量为1kg的水从10℃加热至沸腾，求：所需要消耗的电能是多少W？
【答案】解：在1标准大气压下，水的沸点是100℃，则水吸收的热量
消耗的电能
答：需要消耗的电能是3.78×105J。
【知识点】比热容；电能表参数的理解
【解析】【分析】水的沸点是100℃， 质量为1kg的水 ，根据Q=cmΔt可计算水吸收的热量
水吸收的热量等于消耗的电能
18．（2016九上·怀柔期末）如图所示为某电力公司开发出的一种圆柱形气球状发电机.它能够悬浮在风力足够大且较稳定的300m高空，中心处大的风扇随风转动，带动发电机发电，产生的电流通过系着的电线传到地面的电网.假如发电机的最大发电功率为3000KW，若该风力发电机每年工作6000h，求它的最大年发电量.
【答案】由P=W/t可得，最大年发电量W=Pt=3×103kW×6×103h=1.8×107kW h
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据电功率和时间，利用公式求电功.
五、科普阅读题
19．（2025九上·澄海期末）阅读短文，回答问题：
高温超导低压直流电缆
高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承栽能力大、占用空间小等优点；在输电方面，高温超导低压直流电缆大大提高了电能传输的效率，减少了电能礼，
2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏并网投运，填补了我国在超导电缆低压直流系的应用空白。该项目使用的铜氧 (YBCO) 第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导界温度提高到 90K(-183.15℃)， K 为温度的另一个单位“开氏度"。当温度低于临界温度 90K(-183.15℃)时， 该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦骨结构如图。
高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆，其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全碰场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。
与相同电压等级的常规电缆(PVC钢芯)相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但整体损耗只有常规电缆的十分之一(补充：液氮的沸点是-196.56℃)
（1）以下关于高温超导低压直流电缆的优点说法正确的是____. (多选)：
A．减少利用电缆输电过程中的能量损耗
B．承载能力大、占用空间小
C．提高了电能传输的效率
（2）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了 。
（3）在广东某地-10℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧材料 (选填“可以"或“不可以")实现超导，杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是 (选填“制冷”或“保温”)；
（4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，输电过程损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9x106kW·h，则发电厂需要提供电能 kW·h，如果使用高温超导低压直流电缆输送这些电能，与采用常规电缆供电相比，发电厂一个月能节约 元(每1kW·h 的电能发电成本约0.3元)。
【答案】（1）C
（2）减小电阻（1）多选。但是选项无法多选，答案为ABC
（3）不可以；制冷
（4）3.8 x107kW·h；1.14×107
【知识点】影响电阻大小的因素；超导体特点及作用；电功的计算
【解析】【解答】（1）超导体在高温下，电阻为0，可以远距离输电，减少能源损耗，提高输电效率，且 承载能力大、占用空间小 ，所以ABC正确；
综上选ABC。
（2） 横截面积会比较大 ，目的为减小电阻。
综上 第1空、 减小电阻；
（3） 杜瓦管中的液氮在常温下会升华，升华会吸收热量，所以可以制冷， 广东某地的温度-10℃ 大于 临界温度 90K ，不可以实现超导；
综上 第1空、不可以； 第2空、制冷；
（4） 片区一个月消耗电能1.9x106kW·h ，根据效率公式可知总电能W=，所以可以节约1.14×107元。
综上 第1空、3.8 x107kW·h ； 第2空、 1.14×107。
【分析】1、超导体：在特殊情况电阻为0，所以电饭锅中的电热丝不是由超导材料制成的， 用超导体材料制作输电线能够减少电能的损失；
2、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
3、升华为固态直接变为液态，会吸收能量，如雪人变小；
4、效率公式，据此计算 输电过程损耗约为5% 的总电能。
20．（2024九下·雷州月考） 阅读材料，回答问题。
“大鹏公主”号运输船
“大鹏公主”号运输船是深圳第一艘8万立方米LNG（液化天然气）运输船，为全球最大的浅水航道LNG船。该船总长239米，宽36米，运力近8万立方米，于2023年2月18日正式交付使用。
该船是全球同级别舱容LNC船中设计吃水最浅的，其独特的设计使吃水深度低于8.5米，通江达海，具有卓越的适航性，尤其是在枯水季节也能进入我国长江、珠江流域，服务区域广。采用独特的双艉鳍线型，快速性能优，航向稳定性好，安全可靠性高。采用双主机双螺旋桨推进、双舵系操纵，操纵能力强，具有高度灵活的转运兼容性。
（1）“大鹏公主”号采用双艉鳍线型的优点不包括 ____（选填字母）；
A．快速性能优 B．航向稳定性好 C．抗沉性好
（2）运输船静止在水面上时，受到的浮力 （选填写“大于”“小于”或“等于”）船的总重力。“大鹏公主”号从南海海域驶入珠江流域后，船身将 （选填“上浮”或“下沉”）一些；
（3）该船以吃水深度为8米航行时，船底受到海水的压强为 Pa；（海水密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
（4）“大鹏公主”号运输船在某地卸下1.8万立方米液化天然气，这些液化天然气完全燃烧放出的热量是 J，若这些热量全部用于火力发电，且发电效率为40%，每户家庭年平均用电量为2000千瓦时，则可以满足 户家庭一年的用电量。（液化天然气的热值为2.0×1010J/m3）
【答案】（1）C
（2）等于；下沉
（3）8.24×104
（4）3.6×1014；20000
【知识点】压强的大小及其计算；浮力大小的计算；电功的计算；电功计算公式的应用
【解析】【解答】（1）“大鹏公主”号采用双艉鳍线型，快速性能优，航向稳定性好，安全可靠性高，故选C。
（2）运输船静止在水面上时处于漂浮状态，受到的浮力等于船的总重力。
“大鹏公主”号从南海海域驶入珠江流域后，始终处于漂浮状态，受到的浮力不变，液体密度变小，根据F浮=ρ液gV排可知船身将下沉一些。
（3）该船以吃水深度为8米航行时，船底受到海永的压强为p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×8m=8.24×104Pa；
（4）“大鹏公主”号运输船在某地卸下1.8万立方米液化天然气，这些液化天然气完全燃烧放出的热量是Q=qV=2.0×1010J/m3×1.8×104m3=3.6×1014J。
若这些热量全部用于火力发电，且发电效率为40%，每户家庭年平均用电量为2000千瓦时，则可以满足户家庭一年的用电量。
故答案为：（1）C；（2）等于；下沉；（3）8.24×104；（4）3.6×1014；20000。
【分析】（1）“大鹏公主”号采用双艉鳍线型，快速性能优，航向稳定性好，安全可靠性高。
（2）运输船静止在水面上时处于漂浮状态，受到的浮力等于船的总重力。
“大鹏公主”号从南海海域驶入珠江流域后，始终处于漂浮状态，受到的浮力不变，液体密度变小，根据F浮=ρ液gV排分析即可。
（3）根据液体压强公式计算该船以吃水深度为8米航行时船底受到海永的压强。
（4）“大鹏公主”号运输船在某地卸下1.8万立方米液化天然气，根据Q=qV计算这些液化天然气完全燃烧放出的热量，
若这些热量全部用于火力发电，且发电效率为40%，每户家庭年平均用电量为2000千瓦时，进一步计算可以满足多少户家庭一年的用电量。
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