【同步训练】浙教版9年级上册 第三章 第6节 电能（基础版）（知识点+精练）

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浙教版9年级上册第三章第6节
电能（基础版）
【知识梳理】
一、电能与电功
1、电流转化成其他形式能量的过程就是电流做功的过程。电流所做的功叫做电功。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。
2、电能、电功单位：J
或
kW·h
3、电能表的作用和计量单位
（1）作用：用电器在一段时间里消耗的电能。
（2）计量单位：千瓦时
kW·h
（3）意义：功率为
1
千瓦的用电器正常工作
1
小时所消耗的电能为
3.6×106J。4、电能表的参数及意义：
①
“220
伏、50
赫”表示该电能表在
200
伏、50
赫兹的电路中使用；
②
“10（20）安”表示此电能表的标定电流为
10
安，在短时间内使用电流允许大些，但最大不能超过
20
安；
③
“600
转/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，电能表转盘转过
600
转，即电能表每转动一转消耗的电能是
1
千瓦时/600
转。
5、电能表测量电能的方法：
（1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位有红色标记的数字（有方框打着的数字）表示小数点后第一位，电能表前后两次读数之差，就是这段时间内消耗的电能。
（2）测量较小电能时，用转盘读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能，计算出该段时间内消耗的电能，即：W
电==转数×每转消耗的电能。
【具体过程】（600
转/千瓦时）让待测电功率的用电器工作，记下电能表转盘转过一定转数
n
所用的时间t，则该用电器在时间
t
内做的功为：W==（n×3.6×106J）/600
转==6000n
焦，则该用电器的电功率为：
P==W/t==6000n
焦/t。
二、电器的功率
1、电功率的定义：电流在单位时间内所做的功，用“P”表示。
（1）单位：瓦特（瓦
W、千瓦
KW、兆瓦
MW）
（2）1
千瓦=1000
瓦
1
兆瓦=1000
千瓦（3）物理意义：
1000
瓦——电流在每秒内所做的功是
1000
焦耳。
2、实际电压和实际功率：
（1）实际电压：用电器实际工作时的电压，常用
U
实表示；如：可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或者小，也可能用电器两端实际电压为
0。
（2）实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，常用
P
实表示；如：可能与额定功
率相等，也可能比额定功率大或者小，也可能用电器两端实际功率为
0。
3、灯泡的亮度是由灯泡的实际电功率大小所决定的，无论额定电压如何，额定功率如何，在
没有损坏的前提下，如果实际功率相等，则发光的亮度就相同。
用电器两端的电压
电功率
用电器工作情况
U
实==U
额
P
实==P
额
正常工作
U
实＞U
额
P
实＞P
额
容易损坏
U
实＜U
额
P
实＜P
额
不能正常工作
三、电功率和电功的计算
（一）影响电功率大小的因素
1、器材：干电池两节、2.5
伏小灯泡两个、电压表、电流表、开关、导线若干。
2、条件控制：
（1）图
a：电压相等时，研究灯泡电功率大小与电流大小的关系；（并联）（2）图
b：电流相等时，研究灯泡电功率大小与电压大小的关系。（串联
3、现象：用灯泡的亮度来反映电功率大小关系。
4、结论：
（1）图
a：电压相等时，电流越大，灯泡的电功率越大；
（2）图
b：电流相等时，电压越大，灯泡的电功率越大
（二）电功率和电功的计算
1、用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流大小的乘积。
（1）公式：P==UI
（2）根据欧姆定律
I=U/R，推导公式：P==U2/R
；P==I2R
；P==W/t。
（3）单位：瓦
W
1W==1
伏·安
【注意】
（1）由于欧姆定律只适用于纯电阻（即用电器消耗的电能全部转化为热能）电路而对非纯电阻电路则不适用，所以推导出的两个公式也只适用于纯电阻电路。
（2）对于公式中出现的电压值、电流值和电阻值都具有同时性（某一瞬间通过导体的电流值和该时刻加在导体两端的电压值）和同体性（针对同一导体中的电流值、该导体两端的电压和该导体的电阻值）
（3）P==U2/R
常被应用于并联电路，因为并联电路各分支两端的电压都相等；P==I2R
常被应用于串联电路，因为串联电路中的电流是处处相等的。另外，P==U2/R
常用于根据用电器的铭牌求出电阻，以及进一步求出用电器的实际功率。
（4）无论用电器串联还是并联关系，电路的总功率等于各用电器实际电功率之和；表达式：P
总==P1+P2+P3+……或者用电器的总功率等于电路中的总电压和总电流的乘积；P
总==U
总
I
总。2、电功的计算：（1）公式：W==UIt
；（2）推导公式：W==U2t/R
；W==I2Rt
；W==Pt。
四、电功率的测定
1、测定的方法：
（1）用电能表直接测定用电器的消耗的电能、秒表测定用电器做功的时间，从而测定用电器的电功率
（2）测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流，再根据公式
P=UI
间接求出用电器的电功率，这种方法叫伏安法。
2、用伏安法测定小灯泡电功率
（1）实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、
（2）实验电路图：
（3）器材说明：用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，
因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压。
（4）实验步骤：
①
按电路图连接好电路；
②
闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压
2.5V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数；
③
调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的
1.2
倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数（注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多）；
④
调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的
0.8
倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数；
⑤
计算出三种情况下小灯泡的电功率；
⑥
断开电路，整理器材。
⑦
实验数据（记录）表格：
实验要求
发光情况
电流（A）
电压（V）
电功率（W）
1
小灯泡在额定电压下工作
正常
0.3
2.5
0.75
2
小灯泡两端电压是额定电压的
1.2
倍
很亮
0.4
3
1.2
3
小灯泡两端电压低于额定电压
暗
0.2
2
0.4
【注意】：在进行实验时应注意以下几点：
①
电源电压应高于小灯泡的额定电压，例如，测定额定电压为
2.5
V
的小灯泡的电功率时至少要选两节干电池串联作电源。
②
电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作电流。
③
滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最大电阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。
④
根据串联分压原理进行判断，准确熟练地调节滑动变阻器，使小灯泡在等于额定电压、略高于额定电压的和低于额定电压三种条件下发光。尤其在做第二次实验时，需小心调节滑动变阻器，以免因实验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡。
⑤
开始连接电路时，要使开关断开，闭合开关前，要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处。
⑥
开始实验前，要检查电路并试触，实验结束，要先断开开关，再整理电路。
⑦
实验时，在移动活动变阻器的滑动触头时，眼睛要看着电压表，看它的示数是不是等于小灯泡的额定
电压。
⑧
测电阻的三次测量是为了求平均值减小误差；而测功率的三次测量是为了测不同电压下的实际功率并比较灯泡的亮度，故不能取平均值。
⑨
实验中滑动变阻器的作用：保护电路和改变灯泡两端的电压，进行多次测量，从而得到不同电压下的电功率值。
（5）分析论证：由公式
P=IU
计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）分析比较额定电功率和实际电功率大小问题，比较灯泡的亮暗程度与电功率间的关系。
（6）实验结论：不同电压下，小灯泡的功率不同；实际电压越大，小灯泡功率越大。
②
小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
3、电热的计算
①焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
②公式：Q==I2Rt
③电热
Q
和电功
W
的区别：
（1）电热是指电流通过导体时产生的热量，这部分热量是由电能转化而来的；（2）电功是指电流通过导体时所做的功；
（3）当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能（纯电阻电路），此时热等于电功（W==Q）。如：电热器。
（4）当电能部分转化为内能（非纯电阻电路），此时电功大于电热（W>
Q）。如：电风扇、电视机。
【同步训练】
一、单选题
1.下面几个灯泡，都在其额定电压下工作，其中亮度最大的是（?
）
A.?“220V
25W”???????????????B.?“110V
40W”???????????????C.?“36V
60W”???????????????D.?“24V
100W”
2.（2019九上·嘉兴期末）如图所示为某宠物饮水机，铭牌上标有“3W”字样。“3W”表示饮水机的（??
）
A.?额定电压???????????????????????????B.?额定电功???????????????????????????C.?额定电流???????????????????????????D.?额定功率
3.（2019九上·宁波期末）如图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是(??
)
A.?抽油烟机
????????????????????????????????B.?电热水壶
C.?电视机
???????????????????????????????D.?电风扇
4.有三个用电器，其中一个是“220
V　80
W”的电风扇，一个是“220
V　60
W”的白炽灯，另一个是“220
V　60
W”的电烙铁，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量(??
)
A.?电风扇最多?????????????????????????B.?白炽灯最多?????????????????????????C.?电烙铁最多?????????????????????????D.?一样多
5.对焦耳定律的理解，下列说法正确的是（??
）
A.?电流做了多少功就有多少电能转化为内能???????????B.?电流通过电阻产生的热量与电流成正比
C.?用电器两端的电压越大，产生的热量越多???????????D.?通过电阻的电流越大，产生的热量不一定越多
6.电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是(??
)
A.?“220V”是说该电能表应接在220伏的电路上使用??????
B.?“10(20)A”是说这个电能表的额定电流是20安
C.?“10(20)A”是说这个电能表的额定最大电流是10安??????????
D.?“600
revs/(kW·h)
”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600千瓦时
7.下列关于电功率的说法中正确的是(??
)
A.?用电器功率越大，做功越多????????????????????????????????B.?用电器功率越大，做功越快
C.?用电器功率越大，做功越慢????????????????????????????????D.?用电器做功越多，功率越大
8.学习了电学知识后，判断下列说法正确是（　　）
A.?电功是描述电流做功快慢的物理量
B.?导体和绝缘体之间界限分明，不可互相转化
C.?导体电阻的大小与导体两端的电压成正比，与通过导体电流成反比
D.?通过导体的电流大小与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比
9.如果电烙铁、电视机和电风扇上都标有“220V
150W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（　　）
A.?电烙铁?????????????????????????????????B.?电视机???????????????????????????????C.?电风扇???????????????????????????????D.?一样多
10.?下列用电器利用了电流的热效应来工作的是（　　）
A.?电风扇?????????????????????????????????B.?电铃?????????????????????????????????C.?洗衣机?????????????????????????????????D.?电热毯
11.（2019·宁波模拟）如图所示，电源电压恒定，当开关S1和S2断开、S3闭合时，电压表的示数是2.0V，电流表的示数是0.1A。当开关S1和S2闭合、S3断开时，电压表的示数是6.0V，则此时（???
）
A.?电路总电阻为60Ω???????????????????????????????????????????????B.?电流表读数为0.3A
C.?R2的功率为0.9W????????????????????????????????????????????????D.?1min内电路消耗的总电能为108J
12.小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是：
A.?电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大????????B.?电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小
C.?接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多????D.?接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多
二、填空题
13.雷电是大气中一种剧烈的放电现象．某次雷电，云层和大地之间的电压为2×106V，放电电流为5×104A，放电时间为0.1s，则该次雷电所释放的能量为________?J．
14.小明家电能表5月初读数如图所示，6月初读数是，
这个月用电________度，阜新地区每度电的电费是0.5元，则小明家这个月应交电费________元。
15.?如图甲所示，木块的长度是?________cm；如图乙所示，电能表的示数为?________　kW?h
16.?某电热水壶正常工作时的电流为5A、电阻为42Ω．假设电热水壶正常工作时电能全部转化为水的内能，工作5min后，水吸收的热量为________?
?J，此热量能把质量为1kg、温度为20℃的水加热到________?℃[水的比热容c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
17.?如图是研究“电流通过导体产生的热量和什么因素有关”的实验，通电一段时间后，由现象可判断电阻________?产生的热量较多．在此实验中用到的物理科学方法是________?（写出一种即可）．
三、实验探究题
18.为了测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，采用如图所示电路，请回答下列问题：
（1）若不考虑温度对灯丝电阻的影响，要使电灯功率最小，滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“左”或“右“)端。
（2）实验中使用的电流表有0~0.6A和0~3A两个量程，若小灯泡的额定功率估计为2W左右，连接电流表时应选________量程。
（3）实验时，如发现电压表示数是2.1V，则就把滑片P向________端移动。
（4）如图所示的电路还可以用来研究________的实验。
19.小菲冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热．
（1）如图是小菲进行实验探究的部分电路，甲.乙烧瓶中装有________?相等初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R甲.R乙，
R甲＜R乙．
通电一段时间后，发现乙烧瓶中温度计的示数大些．此现象说明：在________?和________?相同时，?________?越大，电流产生的热量越多，要使两烧瓶中煤油的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向________?滑动．
（2）小菲想用此装置探究水和煤油吸热能力，电路中必须满足的条件是________?．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．实验数据记录如表．
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
煤油
60
20
6
68
在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给________?加热更长的时间，此时水吸收的热量________?（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用________?这个物理量来描述．
20.?在测量标有2.5V小灯泡额定功率的实验中：
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整
（2）调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向________?（填“左”或“右”）端移动．当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.28A，则小灯泡的额定功率为________?W．
（3）实验时若发现灯泡发光，电流表指示正常，电压表示数为0，产生这种现象的原因可能是________?
21.在做“测定小灯泡的电功率”实验中，电源由几节干电池组成（即电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变），待测小灯泡标有“2.2伏”字样，滑动变阻器标有“50Ω
1A”的字样．
（1）实验电路如图（a）所示，请在图中的〇内填入电表，使之成为正确的电路．
（2）实验中，当电压表示数为________?V，小灯泡正常发光，此时电流表的指针如图（b）所示为________?A，小灯泡的额定功率为________?W．
四、解答题
22.如图所示是杨才家的电热水壶的铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃．
（1）水吸收的热量是多少？〔c水=4.2×103J/（kg?℃）〕
（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有那些？（写出两种）
23.节能环保是当今社会的主流．为合理用电、提高电力的经济效益，电力专家设计了蓄能电站．它的工作原理是深夜利用过剩的电能通过水泵把下游水库的水抽到上游的水库内，白天通过闸门放水发电，以补充电能的不足．现拟建一蓄能电站，使其上游水库可蓄水885万m3，放水时上、下游水库平均落差为570m．这些水储存了相当于3．7×1013J的能量．假设晚上上游水库全部蓄水，白天全部放完．
（1）每天可发电多少度(kW·h)？
（2）工程全部建成后每年可发电多少kW·h？（一年按365天计算）
24.丽水是茶叶之乡，茶叶中富含微量元素（如铁、锌）、蛋白质、维生素及茶多酚等物质，具有降血脂、防动脉硬化、降低心血管疾病等功能，因而经常饮茶有一定延年益寿之功效。某品牌电茶炉的规格是“220V?
1200W”，用电茶炉给水加热，正常工作5分钟消耗的电能为多少？
25.（2020·杭州）如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V3W”。闭合开关，灯泡正常工作。求
（1）电阻R的阻值。
（2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
2.【答案】
D
3.【答案】
B
4.【答案】
C
5.【答案】
D
6.【答案】
A
7.【答案】
B
8.【答案】
D
9.【答案】
A
10.【答案】
D
11.【答案】
C
12.【答案】
D
二、填空题
13.【答案】
1×1010
14.【答案】
80；40
15.【答案】
2.45；6352.6
16.【答案】
3.15×105；95
17.【答案】
R2；转换法
三、实验探究题
18.【答案】
（1）右（2）0~3A（3）左（4）小灯泡在不同电压下的电阻
19.【答案】
（1）质量；电流；通电时间；电阻；A（2）R甲=R乙；水；大于；比热容
20.【答案】
（1）解：
?
（2）右；0.7（3）电压表断路
21.【答案】
（1）串联在电路中的是电流表，并联在灯泡两端的是电压表，电路图如图所示．
（2）2.2　；0.3　；0.66　
三、解答题
22.【答案】
（1）解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J；
答：水吸收的热量是5.04×105J．
（2）解：（2）因为电热水壶正常工作，所以P=P额=1500W
由题知W=Pt=Q吸=5.04×105J所以t===336s=5.6min；
答：若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热5.6min．
（3）解：电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，原因可能是：
①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收，
②电热水壶实际工作电压小于额定电压．
23.【答案】
（1）1．03×107kW·h（2）3．76×109kW·h
24.【答案】
【解答】解：
因为P=
所以电茶炉正常工作5分钟消耗的电能：
W=Pt=1200W×5×60s=3.6×105J．
答：电茶炉正常工作5分钟消耗的电能为3.6×105J。
25.【答案】
（1）灯泡与定值电阻R串联，电压表测灯泡的电压。
灯泡正常工作电流是：；
电阻两端的电压：U2=U-U1=9V-6V=3V；电阻阻值：?。
（2）5分钟内灯泡消耗的电能是：W1=P1t=3W×300s=900J；
电阻R产生的热量是：?。
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