文档内容
苏科版九年级下册
第十五章《电功和电热》
15.1 电能表与电功
【知识梳理】
一、电能
1．电能：电流具有的能量（类比机械能、内能，都是能量，都能对外做功，产生能量的转化）
2．电能的来源：发电厂、电池等将不同形式的能转化成电能
水力发电 火力发电 风力发电
太阳能发电 电池 地热发电
3．电能的利用：各类用电器将电能转化成其他形式的能
电能转化成光能 电能转化成动能 电能转化成内能
4．（1）电能的单位：国际单位：焦耳（J）；
（2）生活中的电能单位：千瓦时（kW·h），俗称“度”。
（3）单位换算：1kW·h=3.6×106J。
二、电能表
1．电能表：电能表是测量用户用电器在某一段时间内消耗电能的仪器。常见的电能表如下图。感应式电能表 电子式电能表
2．感应式电能表参数
（1）220V：表示该电能表在220V的电路中使用；
（2）10A：表示这个电能表的标定电流为10A；
（3）(20A)：表示通过电能表的电流在短时间应用时允许大些，但不能超过20A；
（4）50Hz：表示这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；
（5）3000r/kW·h：表示电能表的转盘转过3000转时，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h。
3．电子式电能表参数
1600imp/(kW·h)：表示电能表上的指示灯闪烁1600次，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h。
其余参数含义与感应式电能表相同。
4．电能表的读数
（1）电能表中最后一个框内读数为小数位，如上图中读数为：5546.7kW·h
（2）读数方法：电能表上显示的数字是从该电能表开始启用就记录的累计值，要求一段时间内消耗的电
能，需读出这段时间开始和结束的电能表读数，再求出两次电能表读数之差，即为该段时间消耗的电能。
5．电能表的计算
公式：n：电能表转盘实际转过的圈数或指示灯闪烁的次数。
N：电路每消耗1kW·h，电能表转过的圈数或指示灯闪烁的次数。
三、电功
1．定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2．实质：电流做功的过程，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，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．实验：探究电流做功多少与哪些因素有关
（1）探究电流做功与电压的关系。实验电路图如图所示：
①实验方法：
控制变量法：控制通过灯泡的电流和通电时间相同
转换法：将电流做功的多少转化为灯泡的亮度
②实验步骤：将两个不同规格的灯泡串联，使得通过两个灯泡的电流相等，通过调节滑动变阻器，使得两
个灯泡发光明显，读取两个灯泡两端的电压大小，比较两个灯泡的亮度
③结论：电流大小、通电时间相同时，电路两端的电压越大，电流做的功越多。
（2）探究电流做功与电压的关系。实验电路图如图所示：
①实验方法：
控制变量法：控制灯泡两端的电压和通电时间相同
转换法：将电流做功的多少转化为灯泡的亮度
②实验步骤：将两个不同规格的灯泡并联，使得两个灯泡两端的电压相等，通过调节滑动变阻器，使得两
个灯泡发光明显，读取通过两个灯泡的电流大小，比较两个灯泡的亮度
③结论：电压大小、通电时间相同时，通过电路的电流越大，电流做的功越多。
5．经研究发现：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘
积。
6．计算公式：
（1）定义式： （适用于所有电路）
公式中的单位：I→安（A）；U→伏（V）；t→秒（s）；W→焦（J）。（2）对于纯电阻电路结合欧姆定律可推导出：
注意：①纯电阻是指只将电能转化为内能的电阻或用电器。如电灯、电烙铁、电饼铛、电热毯等用电器，
欧姆定律适用。
②非纯电阻是指将电能转化为内能和其他形式的能的用电器。如电风扇、电动机，欧姆定律不适用。
【易错点】
电池容量的单位为mA·h，由单位可以看出，该单位由电流和时间单位相乘得到，它体现了电池供电的能
力。例如某电池容量为5000mA·h，可将电池容量拆分为电流与时间相乘的形式，比如500mA×10h，含义
为以500mA的电流输出，可供电10h，也可拆分为125mA×40h，含义为以125mA的电流输出，可供电
40h。而电流和时间的拆分是任意的，因此就可以根据电池的输出电流估算其可供电的时间。当我们要求
电池储存的电能时，只要已知电池的电压，就可利用W=UIt计算出储存的电能。例如某手机电池，3.7V，
5000mA·h，其储存的电能为3.7V×5000mAh=3.7V×5000mA×1h=3.7V×5A×3600s=66600J。
【规律总结】
1．串联电路中常用公式： 可推导出：
2．并联电路中常用公式： 可推导出：
3．无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功。常用公式：
【典例分析】
1．（2021·江苏盐城·九年级期中）下列用电器工作时，消耗的电能主要转化为机械能的是（ ）
A．计算器 B．电视机 C．日光灯 D．电风扇
2．（2021·湖北孝感·九年级月考）如图所示为单相电子式电能表，下列说法正确的是（ ）
A．允许通过的最大电流为10A B．指示灯闪2500次表示用电器消耗电能1J
C．此时的示数为 D．主要用来测量用电器一段时间消耗的电能
3.（2021·江苏无锡·九年级期末）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P从a端移
到b端，电压表示数随滑动变阻器R 阻值变化的图像如图乙所示，则电源电压为_____V，定值电阻R 的
2 1
阻值为_____Ω，滑片P在b端时，通电5s电流对R 做的功为_____J。
14．（2021·山东威海·九年级期中）如图电源电压恒定，闭合S。当S闭合、甲、乙两表为电压表时，两表
0
示数之比U ∶U ＝7∶5；当S断开、甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I ∶I ＝______，此时电
甲 乙 甲 乙
流通过R、R 做功之比W∶W＝______。
1 2 1 2
5．（2022·江苏无锡·九年级期末）某手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA•h，则它充满电后
存储的电能为 ___________J，该手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为 ___________h。在
充电过程中，将 ___________能转化为 ___________能储存。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2021·宁夏吴忠·九年级期中）下列说法中正确的是（ ）
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将机械能转化为电能
C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．给干电池充电时，将电能转化为化学能
2．（2022·山东济南·中考二模）如图所示，为小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8633.5kW•h
B．家中干路中的总电流为20A时，该电能表可以工作
C．每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3600圈
D．这种电能表，读数数字的单位是kW•h
3．（2021·江苏盐城·九年级期中）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．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
C．实验中，通过灯泡的亮度反映电功的大小
D．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用
4．（2021·辽宁新宾·九年级月考）R=5Ω、R=10Ω，将R、R 串联后接在3V的电源上，通电1min。通过
1 2 1 2
R 的电流为I，R 消耗的电能为W；通过R 的电流为I，R 消耗的电能为W。则I：I 和W：W，下列
1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2
选项正确的是（ ）
A．1：2 1：2 B．2：1 2：1 C．1：1 2：1 D．1：1 1：2
5．（2020·山西吕梁·九年级期末）电流通过一用电器（如旋转灯），在1s内产生的内能是150J，光能是
100J，机械能是50J，则电流做功为（ ）
A．100J B．150J C．250J D．300J
二、填空题
6．（2020·黑龙江哈尔滨·九年级期末）小聪家的电能表表盘如图，关闭家中其它的用电器，让电热水壶单
独烧水，一段时间后，电能表的转盘转了600r，则这段时间内电水壶所消耗的电能为______kW·h，此时电
能表计数器上的示数为__________。
7．（2021·江苏无锡·九年级月考）（202年九年级）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，实验中通过观察______来反映电流做功的多少；认为不应该选择图甲电
路，原因是当改变灯泡两端电压时，________；为研究电流做功与电压的关系，应该选择图___________
（选填“甲”、“乙”或“丙”）所示的电路。8．（2022·安徽铜陵·九年级期末）如图甲所示，电压U＝12V，灯泡L正常发光时的阻值为6Ω，其电流与
电压的关系如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，则灯泡正常发光时，滑动变阻器在10s内消耗
的电能为 _____J。
9．（2022·安徽淮北·九年级期末）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P
从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表的示数随电流表的示数变化的图像如图乙所示。当滑动变阻
器的电阻丝接入电路的长度为总长度的 时，通电10s，该电路消耗的电能为 _____J。
10．（2021·河南新乡·九年级月考）现有两个电阻 ，并联在同一电路中，在相同时间内电流做的功
______ ；若串联在同一电路中，电流做的功 ______ 。（填“ ”“ ”或“ ”）
11．（2021·甘肃平凉·九年级期中）华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机，手机的锂电池上面标有电
压为3.7V，容量为4500mA•h，则它充满电后存储的电能为 ___________J，若该手机的使用时电流为
900mA，则该手机最长使用时间为 ___________h。
三、实验题
12．（2021·江苏泰州·九年级月考）（202年九年级）在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图
是进行该探究的电路之一。
（1）可以根据_____比较相同时间内电流做功的多少；（2）由如图所示电路，可探究电流做功多少与______的关系；
（3）小明正确操作，验证了实验的结论，支持该结论的实验现象是______；
（4）另一组的同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，
请你找出实验中两个操作不当之处：
① _____________________ ；② ___________________ 。
