九年级物理15.1《电能表和电功》导学案
第1课时 电能表
知识点 1 电能表的作用及读数
1．如图1所示是家庭电路中的电能表，它的作用是____________________，此时电能表的示数为________kW·h.
图1
知识点 2 电能表参数的含义
2．电能表的表盘如图所示，下列关于该电能表的说法正确的是( )
A．“50 Hz”表示这个电能表应在50 Hz的交流电路中使用
B．“10(20) A”表示这个电能表的基本电流是20 A
C．“10(20) A”表示这个电能表正常运行的最大电流是10 A
D．“600 revs/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600 kW·h
3．小明家的电能表5月初的示数如图3所示，根据电能表的铭牌，你还能读出哪些信息？请写出其中的两条：
图3
(1)_____________________________________________________；
(2)____________________________________________________．
知识点 3 电功的实质
4．电流做功的过程，实际上是________能转化为________能的过程．电流通过电炉时，电能转化为________能；电流通过电风扇时，电能主要转化为________能；给手机电池充电时，电能主要转化为________能．
5．如图4所示的用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是( )
图4
6．关于电功，下列说法不正确的是( )
A．电功是表示电流做功多少的物理量
B．电流做功越多，消耗的电能就越多
C．用电能表可以直接测量电流做功的多少
D．电功就是电能，两者是一回事
知识点 4 利用电能表测电功
7．如图5所示，“3200 imp/(kW·h)”表示______________________．小宇同学在一段时间内观察到该电能表的指示灯闪烁了160次，则在小宇观察的这段时间内，电路中消耗的电能是________kW·h，合__________J.
图5
8．小明家电能表4月底的示数和5月底的示数如图6所示．则5月消耗的电能为________度，若每度电的价格是0.52元，则小明家5月应交电费________元．
图6
9．关于家庭电路中的电能表，下列说法中正确的是( )
A．电能表的作用是测量用电器中通过电流的大小
B．电能表转盘转速越快，用电器消耗的电能越多
C．电能表的作用是测量用电器消耗电能的多少
D．电能表的测量值是以“kW”为单位的
10．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表．小华同学想验证他家里电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确，于是他将某用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作5 min消耗0.055 kW·h电能后，电能表的转盘正好转了110 r，则该电能表每千瓦时的实际转数应是( )
A．2400 r B．2000 r
C．1500 r D．1200 r
11．用电炉烧水时，若电流做了1000 J的功，不考虑热量损失，水的内能增加________J；给电动起重机的电动机通电后，起重机将1000 N的重物匀速提高2 m，这个过程中有________J的电能转化为机械能，消耗的总的电能比转化成的机械能________，其原因是电动机在工作过程中，还有一部分电能转化为________能．
12．小明家的电能表表盘上标有“3000 r/(kW·h)”字样．他家11月底电能表表盘的示数为，12月底表盘的示数为，则他家12月份消耗的电能是________kW·h.小明认真观察了电能表几分钟，数出电能表的转盘转过了60转，则这几分钟内他家的用电器消耗的电能是________J.
13．某城市实施阶梯电价，具体方案如下表：
用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天8：00—21：00 0.55元/(kW·h)
低谷期 21：00—第二天8：00 0.30元/(kW·h)
小刚留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天早8：00、晚21：00和第二天早8：00这三个时刻电能表的读数，如图7所示．则他家这一天共消耗电能________kW·h，应付电费________元．
图7
14．小明家电能表和电冰箱的铭牌如下：
根据图和表中的信息回答下列问题：
(1)电冰箱每天消耗多少焦的电能？
(2)若电路中只有电冰箱在工作，每天电能表的转盘转多少转？
15．2017·广安 电力局为每户居民安装了一部仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费．该仪表的中文标准名称及通用读数单位是( )
A．电能表－ kW·h B．电压表－V
C．电流表－A D．电表－度
16．2018·十堰 小天家电能表5月初的示，5月底的示数如图9所示，则小天家5月份消耗的电能为________kW·h.
图9
参考答案
1．测量电路消耗的电能 2138.7
2．A [解析] 熟记电能表参数的含义是解题的关键．“50 Hz”表示该电能表应在频率为50 Hz的交流电路中使用；“10(20)A”表示电能表的基本电流是10 A，长期正常运行的最大电流是20 A；“600 revs/(kW·h)”表示电路每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转600转．故A正确．
3．(1)额定电压为220 V
(2)电路每消耗1 kW·h电能，转盘转过3000圈
4．电 其他形式 内 机械 化学
[解析] 电流做功的过程，实际上是电能转化为其他形式能的过程．有多少电能转化为其他形式的能，我们就说电流做了多少功．电流通过电炉时，电能转化为内能；电流通过电风扇时，电能主要转化为机械能；给手机电池充电时，电能主要转化为化学能．
5．B [解析] 电熨斗工作过程中，将电能转化为内能；洗衣机工作过程中，将电能主要转化为机械能；电水壶工作过程中，将电能转化为内能；电烙铁工作过程中，将电能转化为内能．
6．D 7．电路中每消耗1 kW·h的电能，耗电指示灯闪烁3200次 0.05 1.8×105
[解析] 电能表上一些参数的含义应熟知，如“220 V”表示电能表适用的额定电压是220 V；“10(40) A”表示电能表的基本电流为10 A，长期正常运行时的最大电流是40 A；“3200 imp/(kW·h)”表示电路中每消耗1 kW·h的电能，耗电指示灯闪烁3200次．如果耗电指示灯闪烁160次，则所消耗的电能为W＝ kW·h＝ kW·h＝0.05 kW·h，合1.8×105 J.
8．40 20.8 9.C
10．B [解析] 电能表每千瓦时的实际转数N＝＝＝2000 r/(kW·h)．
11．1000 2000 多 内
[解析] 用电炉烧水时，实际上就是把电能转化为内能的过程，若不考虑能量损失，在这个过程中消耗了1000 J的电能，则水的内能增加了1000 J．起重机的电动机通电后转化的机械能W＝Gh＝1000 N×2 m＝2000 J；消耗的总的电能比转化成的机械能多，其原因是电动机在工作过程中，电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能．
12．108 7.2×104 13．6 2.8 14．(1)1.8×106 J 15．A 16．130
九年级物理15.1《电能表和电功》导学案二
第2课时 电功的影响因素 电功的计算
知识点 1 影响电流做功多少的因素
1．关于电功，下列说法中正确的是( )
A．用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多
B．通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多
C．用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多
D．用电器消耗的电能越多，电流做的功一定越多
2．电流在一段电路上做的功，决定于电路中的( )
A．电流
B．电流和这段电路两端的电压
C．电路两端的电压和导体的电阻
D．电流、加在电路两端的电压和通电时间
3．在如图10所示的“比较两个灯泡的亮暗”的实验中，通过比较______________，我们可以比较电流做功的多少．利用图甲所示的电路可以得到的结论是________________________相同时，________越大，电流做的功越多，灯泡越亮；利用图乙所示的电路可以得到的结论是__________________相同时，________越大，电流做的功越多，灯泡越亮．
图10
知识点 2 电功的计算
4．某白炽灯接在照明电路中正常工作时，其电流是0.13 A，若通电10 min，有________J的电能转化成了内能和________能．
5．一台小电动机在6 V的电压下工作，电流在1 min内做功180 J，通过电动机的电流是________A.
6．通过某用电器的电流是0.4 A，3 min内用电器消耗的电能是4320 J，则该用电器两端的电压是________V.
7．如图11所示，两个电阻R1、R2并联在电路中，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω.闭合开关S，电流表的示数为0.5 A，求电路在5 min内所消耗的电能．
图11
8．在如图12所示的电路中，当开关闭合后，如果通电时间与开关闭合前相等，电路中消耗的电能将( )
图12
A．减小 B．增大
C．不变 D．无法判定
9．一电热器的电阻为R，当它两端电压为U，通电时间为t时，消耗电能为W.若要使它消耗的电能为4 W，下列方法中正确的是( )
A．电阻R不变，电压U不变，通电时间变为原来的2倍
B．电阻R减半，电压U变为原来的2倍，通电时间不变
C．电阻R不变，电压U变为原来的2倍，通电时间不变
D．电阻R减半，电压U不变，通电时间不变
10．两根导线的电阻之比为3∶4，通过的电流之比为4∶3，在相同时间内，电流通过两根导线所做的功之比是( )
A．1∶1 B．4∶3 C．16∶9 D．9∶16
11．如图所示，电源电压U不变，L1和L2两灯完全相同，则开关S闭合前后，灯L1在相同时间内消耗的电功之比为________，开关S闭合前后整个电路在相同时间内消耗电功之比为________．
12．电功大小与电流、电压、通电时间都有关．用如图14所示装置探究电功大小的影响因素，请回答以下问题：
图14
(1)该装置可用来探究电功与________(选填“电压”或“电流”)的关系，因为两灯泡串联，控制了________相等这一条件．
(2)根据____________________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少，在实验中，两灯泡规格应________(选填“相同”或“不相同”)．
(3)实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大，这说明在电流相同、通电时间相同时，________越大，电流做的功也就越多．
13．一电子式电能表上标有“6400 imp/(kW·h)”的字样，将某用电器单独接到该表上，当用电器工作5 min后，电能表的指示灯闪烁了800次，若用电器的额定电压为220 V，则用电器消耗了多少电能？通过该用电器的电流为多大？
14．如图15所示的电路中，R1＝6 Ω，R2＝10 Ω，R3＝4 Ω，电源电压为6 V不变．求：
(1)当开关S1、S2均断开时，电流在1 min内通过R1做的功．
(2)当开关S1、S2均闭合时，电流在1 min内通过R2做的功，整个电路在1 min内消耗的电能．
图15
15．2018·安徽 图16中R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，把它们并联在U＝3 V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为________Ω；通电30 s，电阻R1消耗的电能为________J.
图16
16．2018·常州 如图17所示，太阳能充电宝上表面贴有太阳能板，可利用太阳能为内部锂电池充电，但销量低迷．某款太阳能充电宝内锂电池容量为0.1 kW·h，合________J．在充足阳光下太阳能板能产生5 V电压、0.25 A电流为锂电池充电，充电效率为80%，将锂电池从无电状态下充满，太阳能板需要输出________J的电能，若每天充足太阳光照10 h，需要________天才能将锂电池充满．
图17
详解详析
1．D
2．D
3．灯泡的亮度 通电时间和电流 电压 通电时间和电压 电流
4．17160 光
[解析] 根据“照明电路”可知白炽灯工作时电压为220 V，通电10 min(即600 s)消耗的电能为W＝UIt＝220 V×0.13 A×600 s＝17160 J；白炽灯通电后，将电能转化为内能和光能．
5．0.5 [解析] 根据W＝UIt可得I＝，代入数据即可．注意时间的单位要用秒．
6．60
7．U＝I1R1＝0.5 A×5 Ω＝2.5 V，
I2＝＝＝0.25 A，
I＝I1＋I2＝0.5 A＋0.25 A＝0.75 A，
W＝UIt＝2.5 V×0.75 A×300 s＝562.5 J.
8．B [解析] 以整个电路为研究对象，电压一定，开关闭合后比开关闭合前电阻小(开关闭合时R2被短路)，电路中的电流变大，根据电功公式W＝UIt，通电时间相同，故消耗的电能增大．
9．C [解析] 由W＝t可知，当通电时间变为原来的2倍时，电功变为2W，A错误；当电阻R减半，电压U变为原来的2倍时，电功变为8W，B错误；电压U变为原来的2倍，电功变为4W，C正确；电阻R减半，电功变为2 W，D错误．
10．B
11．1∶4 1∶2 [解析] S闭合前，L1和L2串联，L1两端电压为，S闭合后，L2被短路，L1两端电压为U，则S闭合前后灯L1在相同时间内消耗的电功之比为W1∶W1′＝∶＝1∶4；整个电路在相同时间内消耗的电功之比为W∶W′＝∶＝1∶2.
12．(1)电压 电流 (2)灯泡的亮度 不相同(3)电压
13．用电器消耗的电能W＝ kW·h＝ kW·h＝0.125 kW·h＝4.5×105 J.
由W＝UIt可知，通过该用电器的电流I＝＝≈6.82 A.
14．(1)当开关S1、S2均断开时，R1和R3串联，R2未连入电路，
电流I＝＝＝0.6 A，
电流在1 min内通过R1做的功：W1＝I2 R1t＝(0.6 A)2×6 Ω×60 s＝129.6 J.
(2)当开关S1、S2均闭合时，R3被短路，R1和R2并联，电流在1 min内通过R1做的功：
W1＝t＝×60 s＝360 J，
电流在1 min内通过R2做的功：
W2＝t＝×60 s＝216 J，
整个电路在1 min内消耗的电能：
W＝W1＋W2＝360 J＋216 J＝576 J.
15．2.4 67.5[解析] 本题考查了电阻和电能的计算．通过R1的电流：I1＝＝＝0.75 A，通过R2的电流：I2＝＝＝0.5 A，R1和R2并联后的总电阻R＝＝＝2.4 Ω；电阻R1消耗的电能：W1＝UI1t＝3 V×0.75 A×30 s＝67.5 J。
16．3.6×105 4.5×105 10
