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Chapter 15
第十五章 电功和电热
1 电能表与电功
第 1 讲 电能表与电功的概念
[学习目标]
1. 知道电功及单位；
2. 知道电源和用电器工作过程中能量转化的情况；
3. 知道电能的单位是焦耳，另一个单位是千瓦时；
4. 理解电功的概念，知道电功的计算公式 W=UIt，会相关的计算；
5. 知道电能表的作用、读数方法。
一、电能和电功
1．电功：电流 通过某段电路所做的功 叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能 转化为其他形式的能 （消耗电
能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电
能。
3．电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动 、发热 、发光 、发声 等都是电
流 做功的表现。
4．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳 （J）；常用单位还有度
（kwh）， 1度= 1 千瓦时 =1kWh=3. 6 × 1 0 6 J ；“1度”的规定： 1k w 的用电器工作 1 h
消耗的电能 。
二、电能表
1．电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功 （某一段时间内消耗电
能）的仪器。
2．电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压
是220V；允许通过的最大电流 是5A；每消耗一度电 电能表转盘转3000转。
3．读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点 后一位；②电能表前后两次
读数之差 ，就是这段时间内用电的度数。
一、电能
1．定义：电能是一种能源，这种能源可以让各种各样的用电器工作。
2．单位：电能表的计量单位是千瓦时，符号为 KW•h，俗称度；
3．换算关系：1kW•h=3.6×106J。
4．电能表：用来测量电路消耗电能多少的仪表。5．电能表的读数：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
是千瓦时 ，即W电=W末-W初 ；
6．分类：家用电能表有电子式 和感应式 两种：
二、电功：电流 所做的功叫作电功 。电流做了多少功，就有多少电能 通过用电器转
化为其他形式的能量。
1．单位：在国际单位制中，电功的单位与电能的单位相同，都是焦耳 ，简称焦，
用符号J表示。
2．影响因素：电功大小与加在用电器两端的电压、通过的电流和通电时间有关。
3．公式：W = UIt。 两个衍生推导式 W= =I2Rt
知识点一：电能表的读数
【探究重点】
1．“220 V”表示这个电能表在 220 V的电路中使用；
2．“5(10)A”表示标定电流是 5 A，额定最大电流是 10 A，电流表工作时的
电流不能超过额定最大电流；
3．“2500 R/kW·h”表示接上这块电能表上的用电器，每消耗 1 kW·h的电
能，电能表的转盘转 3 000 转。
【例题精讲】
1. 电能表是用来测量 的仪表，如图为电能表的表盘，回答下列问题：
(1)“220V”表示 ；
(2)该电能表允许通过的最大电流为 ；
(3)“1000R/(kW•h)”表示 ；
(4)电能表的计量单位为 ，俗称 ，1kW•h= J。
【答案】电能；(1)额定电压为220V；(2)20A；(3)每消耗1kW•h的电能，电能表表
盘转1000R；(4)千瓦•时；度；3.6×106；
【解析】(1)电能表铭牌“220V”表示：电能表的额定电压是 220V。 (2)电能
表“10(20)A”表示：电能表标定电流为 10A，最大额定电流是 20A。
(3)“1000R/(kW•h)”表示每消耗1kW•h的电能，电能表表盘转 1000R。 (4)电能表
的计量单位为千瓦•时，俗称度，1kW•h=3.6×106J；
【巩固训练】2. （2022·四川自贡）小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前
给移动充电宝进行充电，充电宝容量为 60000mA·h，充电电压为5V，充电时剩余
电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电
宝充满电，电能表的转盘将转过（ ）。
A. 120r B. 200r C. 300r D. 1000r
【答案】C。
【解析】给充电宝充满电消耗的电能W＝UIt＝5V×60000×10−3A×3600s＝
1080000J＝0.3 kW•h
1000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗 1kW•h电能，电能表的转盘转过 1000
转，则消耗0.3kW•h电能，电能表转盘的实际转数n＝0.3kW•h×1000r/（kW•h）
＝300r
故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
知识点二：电能表与电能计算
【探究重点】
正确理解电能表参数的含义；注意kw·h的理解与应用
【例题精讲】
3. 小明家上次查看电能表示数为 ，本次查看时电能表读数
如图所示，则下列说法正确的是( )
A．他家在这段时间内消耗的电能为 992kW•h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．这个电能表的测量值是以“J”为单位
D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作20min，则电能表的圆盘
转1200转【答案】D
【解析】
A．他家在这段时间内消耗的电能 故A错
误；
B．电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C．电能表是测量消耗电能的仪表，测量值的单位是kW•h，故C错误；
D．3600r/(kW•h)表示电路中每消耗 1kW•h的电能，电能表的转盘转过 3600r，只
让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作20min，其消耗的电能为
则电能表的圆盘转过的圈数
故D正确。
故选D。
【巩固训练】
4. 华为公司推出5G折叠屏MateXs 手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。在
同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是
(选填“串联”或“并联”)。该手机采用双电池结构，电池总容量可达
4500mAh，电池的总电压为4V，则电池充满电后储存的电能为 J。
【答案】并联
【解析】
[1]在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶二者互不影响，故连接
方式是并联。
[2]由W=Pt=UIt 可知，电池充满电后储存的电能为
知识点三：电功及计算
【探究重点】
熟练掌握电功的基本公式
【例题精讲】
5. 两个电阻并联在同一电源上，通过的电流强度之比为 4：3，若改成串联连接，在
相同时间内，电流通过两个电阻所做的功之比是( )
A．3：4 B．4：3 C．16：9 D．9：16
【答案】A
【解答】因为并联在同一电源上，所以电阻两端的电压相同，电流与电阻成反
比，所以 ＝ ＝ ；若改成串联连接 电流和通电时间相同，据 W＝I2Rt电流通过两根导线串联时所
做的功之比：
＝ ＝ ＝ 。
故选：A。
【巩固训练】
6. 苏州市城乡电网改造后，家用的电能表全部改用了精度高、能耗少的脉冲式数字
电能表.小明家脉冲式数字电能表的表盘上有“3000imp/(kW•h)”、“220V 20A”等
信息，若小明关闭其它所有的用电器，只接通一只“220V 100W”的电灯，使其工作
1h，则电灯消耗的电能是 J，合 kW•h，电能表的指示灯闪烁了
次。
【解答】解：(1)电灯正常工作的电功率 P＝P ＝100W，
额
电灯消耗的电能：
W＝Pt＝100W×3600s＝3.6×105J＝0.1kW•h；
(2)3000imp/(kW•h)的信息，表示电路中每消耗 1kW•h的电能，电能表的指示灯
闪烁3000次，
指示灯闪烁的次数：
n＝3000imp/(kW•h)×0.1kW•h＝300imp。
故答案为：3.6×105；0.1；300。
知识点四：电能与能量转化
【探究重点】
熟练掌握电能与其他形式能之间的相互转化
【例题精讲】
7. 下列说法正确的是( )
A．电风扇、发电机、干电池都属于电源 B．电视机、空调、发电机都属于用电器
C．蓄电池放电时是把电能转化为其他形式的能 D．电风扇工作时主要把电能转
化为机械能
【答案】D
【解析】
AB．发电机、干电池可以为用电器提供电能，所以发电机、干电池都属于电源；风
扇、电视机、空调是消耗电能的，属于用电器，故AB错误；
C．蓄电池放电时是把化学能转化为电能，故 C错误；
D．电风扇工作时，消耗电能使电风扇扇叶转动，主要把电能转化为机械能，故D正
确。
故选D。
【巩固训练】8. 给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为________能，过一会儿，充电器发
烫，这是通过电流________的方式，增大了物体的内能。
【答案】化学；做功。
【解析】给手机快速充电的过程会消耗电能，主要是将电能转化为化学能；充电器
发烫，这是因为电流做功，一部分电能转化为内能。
知识点五：电功实验
【探究重点】
注意电路的设计以及控制变量法的应用
【例题精讲】
9. 在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小惠连接了如图所示的电路，以下说
法中错误的是( )
A．此电路探究的是电功与电压的关系
B．实验中，通过灯泡的亮度反映电功的大小
C．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用
D．移动滑动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系
【答案】D
【解答】解：由电路图可知，两灯泡与滑动变阻器串联，两电压表分别测两灯泡
两端的电压。
A、因串联电路中各处的电流和通电时间相等，所以根据 W＝UIt可知，此电路可
以探究电功与电压的关系，故 A正确；
B、灯泡越亮、实际功率越大，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多，
所以我们可以通过灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少，故 B正确；
C、滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用，故 C正确；
D、探究电功与电流的关系时，应控制电压和通电时间相同，移动滑动变阻器的
滑片时，通过灯泡的电流和灯泡两端的电压均改变，所以不能探究电功与电流的
关系，故D错误。
故选：D。
【巩固训练】
10. 小美利用家中的电能表如图所示，测家用电热水壶的功率，他关闭了家中其它
用电器，只有电热水壶工作，记录所测数据，进行计算，下列说法正确的是( )A．观察并记录电能表转盘转动 10圈，记录电热器工作的时间 t
B．只使电热器工作10s，观察并记录电能表转盘转动的圈数N
C．使用这个电能表的家庭最多只能同时使用总功率为220W的用电器
D．记录电能表示数从2385.6 跳到2385.7 时所用的时间t，误差最小
【答案】A
【解析】
A．观察并记录电能表转盘转动 10圈，即可知道消耗的电能，记录电热器工作时
间，再根据 可知即可知道功率，故A选项正确；
B．只使电热器工作10s，可能无法计准电能表转盘转的圈数，故B选项错误；
C．该电能表最多能允许的最大电功率为
故C选项错误；
D．记录电能表示数从2385.6 跳到2385.7 时所用的时间t，示数不是一格一格的跳
动，而是慢慢转动，误差比较大，故D选项错误。
故选A。
1. 小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到了一块
如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是( )
A．这块电池能提供的电能大约为2.3×104J
B．图中mAh和Wh都是能量的单位
C．将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元D．这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升超过
20m高
【答案】B
【解析】
A．这块电池能提供的电能大约为W＝UIt＝3.7V×1.7A×3600s＝2.2644×104J和
2.3×104J相差不大，故A正确，不符合题意；
B．mA是电流的单位，h是时间的单位，所以 mAh是电荷量的单位，不是能的单
位，W是功率的单位，h是时间的单位，故 Wh是能量的单位，故 B错误，符合题
意；
C．由A知电池能提供的电能大约为2.3×104J≈0.006kW•h
根据我国电的价格，将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元，故C正确，
不符合题意；
D．中学生的重力约为500N，根据W＝Gh知 故D正确，不符
合题意。
故选B。
2. 利用一节干电池(电压恒定)给小灯泡供电，可以连续工作的时间为 3h，用两节同
样干电池串联起来给同样的小灯泡供电，不考虑温度对灯泡电阻的影响，可以连续
工作的时间可能是( )
A．2h B．1.5h C．6h D．3h
【答案】B
【解答】解：
设一节干电池储存的电能为 E，电压为U，灯泡的电阻为 R，
由W＝ t有： ×3h＝E﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
两节同样干电池串联起来，存储的电能为 2E，电压为2U，
给同样灯泡供电时有： ×t'＝2E＝2× ×3h，
解得：t'＝1.5h。
故选：B。
3. 图为小伟家的电能表，他发现该电能表的转盘在某段时间内转了 500 转，则在该
段时间内小伟家消耗的电能是 kW•h。【答案】0.2
【解析】解：2500r/(kW•h)表示：电路中每消耗 1kW•h的电能，电能表转盘转动
2500r，
则转盘转500 转时，用电器消耗的电能：
W＝ kW•h＝0.2kW•h。
4. 用如图所示的电路，研究电流做功与电流大小的关系。实验中，控制两灯的电压
相同，通电一定时间后观察到电流表 A 的示数比A 的示数大，电灯 L 比L 亮，说
1 2 1 2
明在 、 相同的情况下， 越大，电流做的功越多。
【答案】电压；通电时间；电流。
【解答】解：电灯 L 比L 亮，说明电灯L 比L 的实际功率大，由 W＝Pt可知，
1 2 1 2
在相等时间t内，电灯L 比L 做功多，
1 2
两灯并联，电压 U相等，电流表A 的示数比A 的示数大，通过电灯 L 的电流比
1 2 1
通过L 的电流大，由此可知：
2
在电压、通电时间相同的情况下，电流越大，电流做的功越多。
5. 某电子式电能表表盘上标有“2000imp/(kW•h)”字样，将一标有“220V 30W”的
用电器单独接在该电能表上，正常工作 6min，在此期间该用电器消耗的电能为
kW•h，电能表指示灯闪烁了 次。
【答案】0.003；6。
【解答】解：
(1)该用电器正常工作时电功率 P＝P ＝30W＝0.03kW，
额
正常工作的时间 t＝6min＝0.1h，
则在此期间该用电器消耗的电能：
W＝Pt＝0.03kW×0.1h＝0.003kW•h；
(2)2000imp/(kW•h)表示电路中每消耗 1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁
2000次，
则该用电器消耗这些电能时电能表闪烁的次数：n＝2000imp/(kW•h)×0.003kW•h＝6imp(次)。
6. (2020·天津市)我国家庭电路的电压为______V；如图所示是小明家中一周前､后
电能表示数。他家这周消耗了______kW·h的电能｡
【答案】 (1). 220 (2). 13
【解析】[1]我国家庭电路的电压为220V。
[2]小明家这周消耗的电能
W=W -W =1658.8 kW⋅h -1645.8 kW⋅h =13kW⋅h
2 1
7. 在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个
电路。
(1)经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是____________。
(2)为研究电流做功与电压的关系，应该选择图___________所示的电路。
(3)利用图内电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V 有示数，
1
电压表V 无示数，则电路发生的故障是___________。
2
(4)学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V 6W”灯泡L 和“6V
1
4W”灯泡L 按图丙电路连接，再接入电流表。经分析，能测出灯泡_________的额
2
定功率。
【答案】无法使用控制变量法 丙 L 开路 L
1 1
【解析】
(1)[1]甲电路中，滑动变阻器滑片移动时，灯泡两端的电压和电流都在变化，无法控
制电流或者电压不变，根据控制变量法的思想，不能研究电流做功与电压和电流的
关系，因为电路中电压和电流同时改变，不能单独控制其中一个不变。
(2)[2]研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究
电流做功与电压的关系，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同。
(3)[3]图丙中，闭合开关后电压表V 有示数，说明V →开关→电源→滑动变阻器
1 1
→灯L 这部分电路无断路；电压表V 无示数，说明V →灯L →开关→电源→滑
2 2 2 1
动变阻器这部分电路有断路，由以上分析知道，电路故障就是灯L 断路了。
1(4)[4]“12V 6W”灯泡L 额定电流 “6V 4W”灯泡L 额定电流
1 2
因为0.5A＜0.67A以及两灯串联，所以，为保护灯L ，电路中的电流不能超过 0.5A
1
因此灯泡L 能正常发光，接入电流表能测量灯L 的额定功率。
1 1
8. 在如图所示电路中，电阻R 的阻值为15Ω。闭合开关S，电流表A 的示数为
1 1
0.2A，电流表A的示数为0.6A，求：
(1)电源电压；
(2)10s 内电路消耗的电能。
【答案】(1)6V；(2)36J
【解析】
解：(1)由图可知，电流表 A测总电流，A 测R 的电流，则流过R 的电流
1 2 1
电源电压
(2)10s 内电路消耗的电能
答：(1)电源电源是6V。
(2)10s 内电路消耗的电能是 36J。
9. （2022·四川南充）某电饭煲内部电路简图如图甲，S为总开关，S 为自动控制
1
开关，当S闭合时为煮饭过程，断开时为保温过程，某同学用仪表测量出了该电饭
煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙，电饭煲工作电压恒为220V，求
（1）电阻R的功率P；
1 1
（2）电阻R的阻值；
2
（3）煮饭过程中消耗的电能。【答案】（1）22W；（2）40Ω；（3）7.392×105J。
【解析】（1）电饭煲在保温过程中只有R工作，由乙图可知保温挡电流为
1
0.1A，则电阻R的功率为P=UI=220V×0.1A=22W
1 1 1
（2）电饭煲煮饭过程中R与R并联在电路中，干路中电流为0.5A，R的电流
1 2 2
为
I=I-1=5.6A-0.1A=5.5A
2 1
电阻R的阻值
2
（3）煮饭过程时间t=10min=600s
煮饭过程中消耗的电能W=UIt=220V×5.6A×600s=7.392×105J。
1. 下列说法中正确的是( )
A．通电的时间越长，电流所做的功越多
B．通过用电器的电流越大，电流所做的功越多
C．用电器两端的电压越大，电流所做的功越多
D．电流做功越多，消耗的电能就越多
【答案】D
【解答】解：(1)电流做功的多少与用电器两端的电压 U和通过用电器的电流 I、
通电时间t有关，其中一个因素变大时，不能说明电流所做的功越多，故 ABC不
正确；
(2)电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能，电流做功多
少，转化为多少其它形式的能，故 D正确。
故选：D。
2. (2020·山东济南市·九年级一模)下列常见的现象中，能量转化的描述不正确
的是( )
A．弯折铁丝——机械能转化为内能
B．保温瓶的瓶盖蹦起——内能转化为机械能
C．燃料燃烧——化学能转化为内能
D．干电池供电——电能转化为化学能
【答案】D
【解析】
A．弯折铁丝，铁丝的温度会升高，内能增大，这个过程中是弯折铁丝的机械能转化
为内能，故A正确，不符合题意；
B．保温瓶的瓶盖蹦起，是保温瓶内的水蒸气对瓶盖做功，那么水蒸气的内能减少，
转化为瓶盖的机械能，故B正确，不符合题意；
C．燃烧燃料，是燃料储存的化学能转化为内能，故 C正确，不符合题意；D．干电池供电，则将干电池储存的化学能转化为电能，故 D错误，符合题意。
故选D。
3. (2021·辽宁辽宁·中考真题)假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定
功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示
数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列
有关说法正确的是( )。
A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h；
B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h；
C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过 12转；
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
【答案】A。
【解析】A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为 2028.6kW·h，
则这段时间冰箱消耗的电能是：W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h；故A正确；
B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为t=
则冰箱每天平均工作的时间为t'= 5h；故B错误；
C．冰箱正常工作1min消耗的电能为W'=Pt''=0.2kW× h=
电能表的转盘转的圈数为n= =2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过 2转，故C错误；
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转
速变快，故D错误。
故选A。
4. 甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上，在相等的时间内，电流通过甲所做的
功比乙的大，则 ( A )
A．甲通过的电流比乙的大 B．甲两端的电压比乙的高
C．甲的电阻比乙的大 D．乙消耗的电能比甲的多
【答案】A；【解析】A、并联电路电压相等，两用电器并联，则用电器两端电压 U相等，
∵W=UIt，U、t相等，W ＞W ， ∴由I= W/Ut 可知，I ＞I ，故A正确； B、
甲 乙 甲 乙
两用电器并联，则用电器两端电压相等，故 B错误； C、∵I= U/R ，U相同，I ＞I
甲
，∴由R= U/ I 可知，R ＜R ，故C错误； D、电流通过甲所做的功比乙的大，
乙 甲 乙
甲消耗的电能比乙的多，故D错误；；
5. 电能表是测量电路中消耗 的仪表，小明家的电能表 1月底的示数为
，2月底的示数为 ，则他家2月用电
kW•h，若每度电按0.52 元计算，小明家 2月份应交电费 元。
【答案】电能；100；52。
【解答】解：
电能表是测量电路中消耗电能的仪表；
由电能表示数可知，他家 2月用电：W＝1235.6kW•h﹣1135.6kW•h＝
100kW•h；
小明家2月应交电费＝100kW•h×0.52 元/kW•h＝52元。
6. 如图甲为宾馆的房卡，把房卡插入槽中，房内的用电器才能工作，插入房卡相当
于闭合电路中的___。该宾馆的电能表如图乙所示，小明测得当只有某用电器单
独工作时，电能表转盘在10 min内转过了60转，则该用电器消耗的电能为
____kW·h。
【答案】开关；0.02
【解析】 房卡可以控制用电器的工作，不插入槽中，房间内的所有用电器都不能工
作，所以房卡相当于闭合电路中的开关；3 000 r/(kW·h)表示的是电路中每消耗
1 kW·h的电能，电能表的转盘转 3 000转，则转盘转60转消耗的电能：W＝
kW·h＝0.02 kW·h。
7. 共享充电宝已逐步进入人们的生活，用共享充电宝给手机充电方便快捷，某天晓
晓用共享充电宝为手机充电，手机电压为4V容量为1200mAh，将电池充满电后
大约储存 J的电能，充电宝对手机充电时，充电宝电池中的 能转化
为 能。【答案】17280 化学 电
【解析】
[1]电池的容量为 ，由 可得，手机电池充满电后，储存的电荷量
充电时储存的电能(电流所做的功)
[2]当充电宝与手机相连时，充电宝相当于该电路的电源，给手机提供电能，在这个
过程中，充电宝电池中的化学能转化为电能。
8. 如图所示是一款新型节能装置：空气能热水器，它的制热能效比(制热量和压缩
机所耗电能之比)为3∶1，某同学洗一次澡用水40kg，这些水温度由17℃升高到
42℃吸收的热量为 J，若这些热量分别由空气能热水器和效率为70%的电热
水器提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电
能 J。[c ＝4.2×103J/(kg·℃)]
水
【答案】4.2×106 4.6×106
【解析】
[1]水吸收的热量Q =c m(t-t )=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(42℃-17℃)=4.2×106J
吸 水 0
[2]因空气能热水器的制热能效比为3∶1，所以，由空气能热水器提供这些热量时，
消耗的电能
W = ×4.2×106J=1.4×106J
1
已知电热水器的效率为70%，用电热水器加热时消耗的电能
=6×106J
则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比可节约的电能
ΔW=W -W =6×106J-1.4×106J=4.6×106J
2 1
9. (2020·山东济宁市·九年级二模)创建生态文明城市需要我们共同关注环境。
我市某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了如图甲所示的检测电路，R为气
敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保
持不变。R＝5Ω，当电压表示数为4V时。求：
0
(1)通过R的电流：
(2)2 min内R消耗的电能；
0(3)此时空气质量指数。
【答案】(1)0.8A：(2)384J；(3)25
【解析】(1)由图甲，R和R串联，电压表测R两端的电压，所以
0 0
(2)2 min内R消耗的电能W＝UIt＝4V×0.8A×120s＝384J
0 0 0 0
(3)气敏电阻R两端的电压U＝U﹣U＝12V﹣4V＝8V所以此时气敏电阻R的阻值
R 0
则 由图象乙可知，此时空气质量指数为25。
1. 如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，
关于充电宝下列说法正确的是( )
A．当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能
B．当充电宝充满电时，储存了0.5kW·h 的电能
C．当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源
D．充电宝的两个插孔是串联的连接关系
【答案】A
【解析】A．当给充电宝充电时，消耗了电能，获得了化学能，所以电能主要转化为了化学
能，故A正确；
B．电池容量为1000mAh，当充电宝充满电时，储存了的电能
C．当充电宝给手机充电时，在电路中手机电池消耗电能相当于用电器，而充电宝提
供了电能相当于电源，故C错误；
D．充电宝的两个插孔之间互不影响，是并联关系，故D错误。
故选A。
2. 小明家上次查看电能表示数 ，本次查看时电能表读
数如图所示，则下列说法正确的是
A．他家在这段时间内消耗的电能为 903kw·h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘
转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
【答案】C
【解析】
A.因为电能表两次示数差就是消耗的电能，且注意电能表最后一位是小数，所以，
由图知道，他家在这段时间内消耗的电能是：
W=8633.5kW•h-8543.2kW•h=90.3kW•h，故A错误；
B.电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C.电能表上标有的 3600r/(kW•h)表示电路中每消耗 1kW•h的电能，电能表的转盘
转过3600r，所以，当只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，
其消耗的电能是： ，电能表的圆盘转过的圈数是：
，故C正确；
D.由该电能表的铭牌知道，其允许接入用电器的最大功率是：
P=UI=220V×10A=2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，所以，没有额定
功率，故D错误．3. 如图所示为“iPad”的充电器，参数标有 5V 2A，表示充电电压是 5V，最大输出
电流2A，充电时的能量转换是电能转化为 能。电板充满电所储存的电能是
1.8×105J．若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要
h。
【答案】化学；5。
【解答】解：
(1)充电时，消耗电能，能量以化学能的形式储存在电池中，故电能转化为化学
能；
(2)由题知，充电电压是 5V，最大输出电流 2A，
由W＝UIt得，将空电板充满电需要的时间：
t＝ ＝ ＝1.8×104s＝5h。
4. 如图所示为iPad的充电器，参数标有5V2.1A，表示充电电压是 5V，最大输出
电流2.1A，电板充满电所储存的电能是113400J．充电时的能量转换是电能转化为
能。若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要 h，小明觉
得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？请你
解释其中的原因 。
【答案】化学；3；由于电流的热效应，充电电流越大，单位时间内电池产生的热量
越多，容易损坏电板。
【解析】(1)充电时，消耗电能使电池内部发生化学变化，则电能转化为化学能；
(2)根据W＝UIt可得，将空电板充满电需要的时间：
W 113400J
t= = =10800s＝3h；
UI 5V ×2.1A
(3)由于电流的热效应，充电电流越大，单位时间内电池产生的热量越多，容易损坏
电板，所以充电时不能提高最大输出电流。5. 一只电热壶装满水后接在220V的电源上，通过它的电流是 1.2A，若通电10min
将水烧开，则电流做功 J，消耗电能 J；若将该电热壶接在110V的
电源上，则烧开这壶水需要 min。
【答案】1.584×105；1.584×105；40；
【解析】①由公式W=UIt得，t=10min=600s 代入数据得，
W=UIt=220V×1.2A×600s=1.584×105J； ②消耗电能与电流做功相等； ③电压变为
额定电压的一半，由t= W/ I2R 可知， 做相同的功需要的时间是原来的4倍；
6. 电热水壶是人们常用的家用电器。若家庭电路中只有电热水壶工作，标有“
”的电能表的指示灯在5min内闪烁了500 次，则电热水壶消耗的
电能为 J。如果这些能量靠燃烧煤气来提供，至少需要完全燃烧煤气
m3(不考虑热量损失，煤气热值 )。
【答案】6×105
【解析】[1]电热水壶消耗的电能为
[2]由题意知煤气燃烧所放出的热量等于电热水壶消耗的电能，即
则有 则
7. (2020·吉林长春市·中考真题)如图甲所示是常见的电热液体蚊香器。
(1)将蚊香器插入插座，加热器开始工作，温度升高，其内能______；
(2)驱蚊液被加热汽化后充满整个房间，说明气体之间能发生______现象；
(3)如图乙是蚊香器的内部电路图，指示灯和加热器的连接方式是______联。蚊香
器正常工作10h消耗的电能是______kW·h。
【答案】增大 扩散 并 0.05
【解析】
(1)[1]将蚊香器插入插座，加热器开始工作，温度升高，其内能增大。
(2)[2]扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以驱蚊液被加
热汽化后充满整个房间，说明气体之间能发生扩散现象。(3)[3]从图乙可以看到，加热器和指示灯两端分别连在一起，它们的连接方式是并
联。
[4]从图甲可以看到，蚊香器的额定功率是5W，蚊香器正常工作10h消耗的电能
蚊香器正常工作10h消耗的电能是 。
8. 有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mA•h，则它充满电
后，大约储存了 kW•h＝ J的电能。该手机正常通话时平均电流为
100mA，待机时平均电流为10mA，则手机电池理论上只能维持连续通话 h。
【答案】3.7×10﹣3；1.332×104；10。
Q
【解析】由I= 得，手机锂电池充满电后，储存的电荷量：Q＝It＝1000×10﹣
t
3A×3600s＝3600C，
储存的电能：W＝UIt＝UQ＝3.7V×3600C＝1.332×104J＝3.7×10﹣3kW•h；
手机正常通话时平均电流I＝100mA，
Q
由I= 得，该手机电池理论上只能维持连续正常通话时间：
t
Q 1000mA⋅h
t= = =10h。
I 100mA
9. (2020·广东东莞市·中考真题)如图所示，电路中定值电阻R和R并联在电压
1 2
为6V的电源上，当开关S闭合时，电流表A 的示数为0.6A，电流表A 的示数为
1 2
0.2A。求：
(1)定值电阻R的大小；
1
(2)电路中的总电流Ⅰ ；
总
(3)通电30s内，电路消耗的总电能。
【答案】(1)10Ω；(2)0.8；(3)144
【解析】
(1) R的阻值为
1
(2)电路中的总电流为
(3)电路消耗的电能等于电流做的功，为
