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8. [2025黄山期末]有一块手机用的电池，上面标明电压为3.7 V，容量为2 000 mA·h，它充满电后储存的电能大约为（
A.$2.664× 10^{4}\ \mathrm{J}$
B.$2.664× 10^{7}\ \mathrm{J}$
C.$7.4\ \mathrm{J}$
D.$7.4\ \mathrm{kW·h}$
A
）A.$2.664× 10^{4}\ \mathrm{J}$
B.$2.664× 10^{7}\ \mathrm{J}$
C.$7.4\ \mathrm{J}$
D.$7.4\ \mathrm{kW·h}$
答案
8.A
解析
【分析】
要计算电池充满电后储存的电能，需运用电能公式$ W = UIt $，关键是将容量的单位（$ mA·h $）转换为国际单位制下的电流（A）和时间（s），再代入公式计算，最后对比选项确定答案。
【解析】
电能计算公式为$ W = UIt $，步骤如下：
1. 确定已知量：电压$ U = 3.7\ \mathrm{V} $；
2. 单位转换：容量$ 2000\ \mathrm{mA·h} $，转换为电流$ I = 2000\ \mathrm{mA} = 2\ \mathrm{A} $，时间$ t = 1\ \mathrm{h} = 3600\ \mathrm{s} $；
3. 代入公式计算：$ W = UIt = 3.7\ \mathrm{V} × 2\ \mathrm{A} × 3600\ \mathrm{s} = 26640\ \mathrm{J} = 2.664×10^4\ \mathrm{J} $，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
电能的计算、单位换算
【点评】
本题考查电能的基础计算，核心是掌握电能公式及单位转换方法，难度较低，需注意避免时间单位直接代入的错误。
【难度系数】
0.6
要计算电池充满电后储存的电能，需运用电能公式$ W = UIt $，关键是将容量的单位（$ mA·h $）转换为国际单位制下的电流（A）和时间（s），再代入公式计算，最后对比选项确定答案。
【解析】
电能计算公式为$ W = UIt $，步骤如下：
1. 确定已知量：电压$ U = 3.7\ \mathrm{V} $；
2. 单位转换：容量$ 2000\ \mathrm{mA·h} $，转换为电流$ I = 2000\ \mathrm{mA} = 2\ \mathrm{A} $，时间$ t = 1\ \mathrm{h} = 3600\ \mathrm{s} $；
3. 代入公式计算：$ W = UIt = 3.7\ \mathrm{V} × 2\ \mathrm{A} × 3600\ \mathrm{s} = 26640\ \mathrm{J} = 2.664×10^4\ \mathrm{J} $，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
电能的计算、单位换算
【点评】
本题考查电能的基础计算，核心是掌握电能公式及单位转换方法，难度较低，需注意避免时间单位直接代入的错误。
【难度系数】
0.6
9.如图所示，电源电压相等，已知$R_1＞R_2＞R_3＞R_4$，开关均闭合后，在相同的时间内，消耗电能最多的电阻是（
A.$R_1$
B.$R_2$
C.$R_3$
D.$R_4$
D
）A.$R_1$
B.$R_2$
C.$R_3$
D.$R_4$
答案
9.D
解析
【分析】首先明确两个电路的连接方式：左图为$R_1$与$R_2$串联，右图为$R_3$与$R_4$并联；电源电压相等，开关闭合后，串联电路中各电阻的电压小于电源电压，并联电路中各电阻的电压等于电源电压。对于纯电阻电路，电能计算可选用$W=\frac{U^2t}{R}$（并联时电压相同，用此式更简便）或$W=I^2Rt$（串联时电流相同，用此式更简便）。要比较相同时间内消耗的电能，需结合连接方式和电阻大小分析：串联时电流相同，电阻越大电能越多；并联时电压相同，电阻越小电能越多；且并联电路中电阻的电压更大，电能普遍大于串联电路，最终需对比并联中最小电阻的电能。
【解析】
1. 分析左图（$R_1$、$R_2$串联）：
串联电路电流处处相等，设电源电压为$U$，总电阻$R_{串}=R_1+R_2$，电路电流$I=\frac{U}{R_1+R_2}$。
相同时间$t$内，$R_1$消耗的电能$W_1=I^2R_1t=\frac{U^2R_1t}{(R_1+R_2)^2}$，$R_2$消耗的电能$W_2=I^2R_2t=\frac{U^2R_2t}{(R_1+R_2)^2}$。
因$R_1＞R_2$，故$W_1＞W_2$，但两者电压均小于电源电压$U$，电能相对较小。
2. 分析右图（$R_3$、$R_4$并联）：
并联电路各支路电压等于电源电压$U$，相同时间$t$内，$R_3$消耗的电能$W_3=\frac{U^2t}{R_3}$，$R_4$消耗的电能$W_4=\frac{U^2t}{R_4}$。
已知$R_3＞R_4$，根据$W=\frac{U^2t}{R}$，电压$U$和时间$t$相同，电阻越小电能越多，故$W_3＜W_4$。
3. 对比四个电阻的电能：
串联电路中电阻的电压小于$U$，因此$W_1$、$W_2$均小于并联电路中电阻的电能（如$W_1=\frac{U_1^2t}{R_1}$，而$U_1＜U$，$R_1＞R_3$，故$W_1＜W_3＜W_4$），因此$W_4$最大。
【答案】D
【知识点】电功计算、串并联电路特点
【点评】本题考查串并联电路的规律及电功的计算，关键是根据电路连接方式选择合适的电功公式，结合电阻大小分析电能多少，需注意串并联电路中电压、电流的差异对电功的影响。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 分析左图（$R_1$、$R_2$串联）：
串联电路电流处处相等，设电源电压为$U$，总电阻$R_{串}=R_1+R_2$，电路电流$I=\frac{U}{R_1+R_2}$。
相同时间$t$内，$R_1$消耗的电能$W_1=I^2R_1t=\frac{U^2R_1t}{(R_1+R_2)^2}$，$R_2$消耗的电能$W_2=I^2R_2t=\frac{U^2R_2t}{(R_1+R_2)^2}$。
因$R_1＞R_2$，故$W_1＞W_2$，但两者电压均小于电源电压$U$，电能相对较小。
2. 分析右图（$R_3$、$R_4$并联）：
并联电路各支路电压等于电源电压$U$，相同时间$t$内，$R_3$消耗的电能$W_3=\frac{U^2t}{R_3}$，$R_4$消耗的电能$W_4=\frac{U^2t}{R_4}$。
已知$R_3＞R_4$，根据$W=\frac{U^2t}{R}$，电压$U$和时间$t$相同，电阻越小电能越多，故$W_3＜W_4$。
3. 对比四个电阻的电能：
串联电路中电阻的电压小于$U$，因此$W_1$、$W_2$均小于并联电路中电阻的电能（如$W_1=\frac{U_1^2t}{R_1}$，而$U_1＜U$，$R_1＞R_3$，故$W_1＜W_3＜W_4$），因此$W_4$最大。
【答案】D
【知识点】电功计算、串并联电路特点
【点评】本题考查串并联电路的规律及电功的计算，关键是根据电路连接方式选择合适的电功公式，结合电阻大小分析电能多少，需注意串并联电路中电压、电流的差异对电功的影响。
【难度系数】0.5
10.小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像如图所示，若将小灯泡L和电阻R串联接在电压为2.5 V的电源两端，则电路中的电流为
0.1
A，工作10 s后电路中的小灯泡消耗的电能为0.5
J。答案
10.0.1；0.5
解析
【分析】
要解决该问题，需利用串联电路的特点：串联时电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和。因此，小灯泡L和电阻R串联接在2.5V电源两端时，电路中的电流I满足：L两端电压$U_L$与R两端电压$U_R$之和等于2.5V（即$U_L + U_R = 2.5V$），且通过两者的电流均为I。我们需从I-U图像中找到符合该条件的电流值，再计算小灯泡消耗的电能。
【解析】
1. 确定电路中的电流：
串联电路中电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，即$U_{总}=U_L + U_R=2.5V$，且$I_L=I_R=I$。
观察图像：电阻R是定值，其I-U图像为直线，由图像可知，当R两端电压为4V时，电流为0.2A，因此R的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{4V}{0.2A}=20Ω$。当电流$I=0.1A$时，R两端的电压$U_R=IR=0.1A×20Ω=2V$；此时对应小灯泡L的电流为0.1A，从图像可知L两端的电压$U_L=0.5V$，则$U_L + U_R=0.5V+2V=2.5V$，恰好等于电源电压，因此电路中的电流为0.1A。
2. 计算小灯泡消耗的电能：
电能公式为$W=U_LIt$，代入$U_L=0.5V$、$I=0.1A$、$t=10s$，得$W=0.5V×0.1A×10s=0.5J$。
【答案】
0.1；0.5
【知识点】
串联电路特点、电能计算、I-U图像
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律和电能计算，核心是利用串联电路的电压、电流关系，从图像中匹配对应的电压和电流值，再代入公式计算，需具备一定的图像分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决该问题，需利用串联电路的特点：串联时电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和。因此，小灯泡L和电阻R串联接在2.5V电源两端时，电路中的电流I满足：L两端电压$U_L$与R两端电压$U_R$之和等于2.5V（即$U_L + U_R = 2.5V$），且通过两者的电流均为I。我们需从I-U图像中找到符合该条件的电流值，再计算小灯泡消耗的电能。
【解析】
1. 确定电路中的电流：
串联电路中电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，即$U_{总}=U_L + U_R=2.5V$，且$I_L=I_R=I$。
观察图像：电阻R是定值，其I-U图像为直线，由图像可知，当R两端电压为4V时，电流为0.2A，因此R的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{4V}{0.2A}=20Ω$。当电流$I=0.1A$时，R两端的电压$U_R=IR=0.1A×20Ω=2V$；此时对应小灯泡L的电流为0.1A，从图像可知L两端的电压$U_L=0.5V$，则$U_L + U_R=0.5V+2V=2.5V$，恰好等于电源电压，因此电路中的电流为0.1A。
2. 计算小灯泡消耗的电能：
电能公式为$W=U_LIt$，代入$U_L=0.5V$、$I=0.1A$、$t=10s$，得$W=0.5V×0.1A×10s=0.5J$。
【答案】
0.1；0.5
【知识点】
串联电路特点、电能计算、I-U图像
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律和电能计算，核心是利用串联电路的电压、电流关系，从图像中匹配对应的电压和电流值，再代入公式计算，需具备一定的图像分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.4
11.新情境 [2025南通中考改编] 小点家新购了一辆电动汽车，下表为汽车电池的部分参数，其中电池容量指电池存储的最大电能，使用快充功能充电0.5 h，电池存储的电能就能从电池容量的10％上升至80％。假设充电桩输出的电能全部转化为电池存储的电能，充电电流为
| 电池类型 | 电池容量/(kW·h) | 快充电压/V |
|----------------|------------------|------------|
| 磷酸铁锂电池 |
| 800 |
140
A。| 电池类型 | 电池容量/(kW·h) | 快充电压/V |
|----------------|------------------|------------|
| 磷酸铁锂电池 |
| 800 |答案
11.140
解析
【分析】要计算充电电流，需先求出充电过程中电池增加的电能，再利用电功公式W=UIt变形求解。首先根据电池容量和充电前后的占比差算出充电消耗的电能，再统一时间、电能的单位，最后代入公式计算电流。
【解析】
1. 计算充电过程中电池增加的电能：
电池容量为80 kW·h，充电从10%到80%，增加的电能$ΔW = 80 kW·h × (80% - 10%) = 56 kW·h = 56 × 3.6×10^6 J = 2.016×10^8 J$；
2. 统一时间单位：充电时间t = 0.5 h = 0.5 × 3600 s = 1800 s；
3. 根据电功公式W = UIt，变形得充电电流I = W/(Ut)；
4. 代入数值计算：$I = 2.016×10^8 J / (800 V × 1800 s) = 140 A$。
【答案】140
【知识点】电功计算、单位换算、电功公式(W=UIt)
【点评】本题以电动汽车快充为新情境，考查电功公式的实际应用，核心是准确计算充电过程的电能变化，注意单位统一是解题关键，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 计算充电过程中电池增加的电能：
电池容量为80 kW·h，充电从10%到80%，增加的电能$ΔW = 80 kW·h × (80% - 10%) = 56 kW·h = 56 × 3.6×10^6 J = 2.016×10^8 J$；
2. 统一时间单位：充电时间t = 0.5 h = 0.5 × 3600 s = 1800 s；
3. 根据电功公式W = UIt，变形得充电电流I = W/(Ut)；
4. 代入数值计算：$I = 2.016×10^8 J / (800 V × 1800 s) = 140 A$。
【答案】140
【知识点】电功计算、单位换算、电功公式(W=UIt)
【点评】本题以电动汽车快充为新情境，考查电功公式的实际应用，核心是准确计算充电过程的电能变化，注意单位统一是解题关键，难度适中。
【难度系数】0.5
12. [2026芜湖模拟]某电热器的电路如图所示，电阻$R_1$和$R_2$并联在电路中，$R_1$的阻值为36 Ω。当开关$S_1$、$S_2$都闭合时，电流表示数为1 A；当开关$S_1$闭合、$S_2$断开时，电流表示数为0.25 A，求：
(1)电源电压。
(2)电阻$R_2$的阻值。
(3)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时，1 min内电流通过$R_2$做的功。
(1)电源电压。
(2)电阻$R_2$的阻值。
(3)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时，1 min内电流通过$R_2$做的功。
答案
12.解: (1)当开关S₁闭合、S₂断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得,电源电压U=I₁R₁=0.25 A×36 Ω=9 V。
(2)当开关S₁、S₂都闭合时,两电阻并联,各支路电压等于电源电压,电流表测干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R₁的电流不变,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R₂的电流I₂=I-I₁=1 A-0.25 A=0.75 A,由欧姆定律得,电阻R₂的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.75\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。
(3)当开关S₁、S₂都闭合时,电阻R₂两端的电压为9 V,通过电阻R₂的电流为0.75 A,则1 min内电流通过R₂做的功W=UI₂t=9 V×0.75 A×1×60 s=405 J。
(2)当开关S₁、S₂都闭合时,两电阻并联,各支路电压等于电源电压,电流表测干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R₁的电流不变,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R₂的电流I₂=I-I₁=1 A-0.25 A=0.75 A,由欧姆定律得,电阻R₂的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.75\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。
(3)当开关S₁、S₂都闭合时,电阻R₂两端的电压为9 V,通过电阻R₂的电流为0.75 A,则1 min内电流通过R₂做的功W=UI₂t=9 V×0.75 A×1×60 s=405 J。
解析
【分析】首先分析开关不同状态对应的电路：当S₁闭合、S₂断开时，电路为R₁的简单电路，电流表测R₁的电流；当S₁、S₂都闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流。解题时，先利用仅R₁工作的状态，结合欧姆定律求出电源电压；再利用并联电路电流规律求出通过R₂的电流，进而计算R₂的阻值；最后根据电功公式计算R₂的电功。
【解析】
(1) 当开关S₁闭合、S₂断开时，电路为R₁的简单电路，电流表测通过R₁的电流，根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，可得电源电压：
$ U = I_1 R_1 = 0.25\ \mathrm{A} × 36\ \Omega = 9\ \mathrm{V} $；
(2) 当开关S₁、S₂都闭合时，R₁与R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压，且各支路独立工作，因此通过R₁的电流仍为 $ I_1 = 0.25\ \mathrm{A} $；根据并联电路电流规律 $ I = I_1 + I_2 $，可得通过R₂的电流：
$ I_2 = I - I_1 = 1\ \mathrm{A} - 0.25\ \mathrm{A} = 0.75\ \mathrm{A} $；
再由欧姆定律，电阻 $ R_2 $ 的阻值：
$ R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{9\ \mathrm{V}}{0.75\ \mathrm{A}} = 12\ \Omega $；
(3) 当开关S₁、S₂都闭合时，R₂两端电压 $ U = 9\ \mathrm{V} $，通过R₂的电流 $ I_2 = 0.75\ \mathrm{A} $，时间 $ t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $，根据电功公式 $ W = U I t $，可得1 min内电流通过R₂做的功：
$ W = U I_2 t = 9\ \mathrm{V} × 0.75\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s} = 405\ \mathrm{J} $；
【答案】(1)电源电压为9 V；(2)电阻$ R_2 $的阻值为12 Ω；(3)1 min内电流通过$ R_2 $做的功为405 J；
【知识点】欧姆定律、并联电路特点、电功计算
【点评】本题考查并联电路的规律及欧姆定律、电功公式的应用，解题关键是明确不同开关状态下的电路连接方式，属于初中物理电路部分的基础常规题，难度适中；
【难度系数】0.7
【解析】
(1) 当开关S₁闭合、S₂断开时，电路为R₁的简单电路，电流表测通过R₁的电流，根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，可得电源电压：
$ U = I_1 R_1 = 0.25\ \mathrm{A} × 36\ \Omega = 9\ \mathrm{V} $；
(2) 当开关S₁、S₂都闭合时，R₁与R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压，且各支路独立工作，因此通过R₁的电流仍为 $ I_1 = 0.25\ \mathrm{A} $；根据并联电路电流规律 $ I = I_1 + I_2 $，可得通过R₂的电流：
$ I_2 = I - I_1 = 1\ \mathrm{A} - 0.25\ \mathrm{A} = 0.75\ \mathrm{A} $；
再由欧姆定律，电阻 $ R_2 $ 的阻值：
$ R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{9\ \mathrm{V}}{0.75\ \mathrm{A}} = 12\ \Omega $；
(3) 当开关S₁、S₂都闭合时，R₂两端电压 $ U = 9\ \mathrm{V} $，通过R₂的电流 $ I_2 = 0.75\ \mathrm{A} $，时间 $ t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $，根据电功公式 $ W = U I t $，可得1 min内电流通过R₂做的功：
$ W = U I_2 t = 9\ \mathrm{V} × 0.75\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s} = 405\ \mathrm{J} $；
【答案】(1)电源电压为9 V；(2)电阻$ R_2 $的阻值为12 Ω；(3)1 min内电流通过$ R_2 $做的功为405 J；
【知识点】欧姆定律、并联电路特点、电功计算
【点评】本题考查并联电路的规律及欧姆定律、电功公式的应用，解题关键是明确不同开关状态下的电路连接方式，属于初中物理电路部分的基础常规题，难度适中；
【难度系数】0.7
13.一般情况下电流做功的多少我们无法直接测量，小明同学为了探究“影响电流做功大小的因素”，设计了如图所示的实验，利用给电动机通电来提升物体，可以较形象地比较出电流做功的多少。
(1)该实验是通过观察
(2)将滑动变阻器的滑片P向右调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被提升的高度也变大，这说明当通电时间一定时，电流、电压越
(3)综合实验归纳出电流做功与
(1)该实验是通过观察
物体被提升的高度
来比较电流在不同情况下做功多少的。(2)将滑动变阻器的滑片P向右调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被提升的高度也变大，这说明当通电时间一定时，电流、电压越
大
，电流做的功就越多。保持电压表、电流表示数不变时，通电越长时间，物体被提升的高度越高
。(3)综合实验归纳出电流做功与
电流
、电压
、通电时间
有关。答案
13.(1)物体被提升的高度 (2)大；高 (3)电流；电压；通电时间
解析
【分析】
本题是探究影响电流做功大小的实验，采用转换法将不易直接测量的电流做功多少转化为可观察的物体被提升的高度，结合实验现象和电功的相关知识分析问题：第一问需明确转换法的应用；第二问根据电压、电流变化与物体提升高度的关系总结规律；第三问综合实验结果归纳电流做功的影响因素。
【解析】
(1) 电流做功的多少无法直接观察，实验中电动机通电做功，将电能转化为机械能，电流做功越多，物体获得的机械能越多，被提升的高度越大，因此通过观察物体被提升的高度来比较电流做功多少。
(2) 滑动变阻器滑片向右调节时，电压、电流表示数变大，相同时间内物体被提升的高度变大，说明通电时间一定时，电流、电压越大，电流做的功越多；当电压、电流不变时，通电时间越长，电流做的功越多，物体被提升的高度越高。
(3) 结合实验现象，电流做功与电流、电压、通电时间有关。
【答案】
(1)物体被提升的高度 (2)大；高 (3)电流；电压；通电时间
【知识点】
电流做功的影响因素；转换法
【点评】
本题通过探究实验考查电流做功的影响因素，利用转换法将抽象的电功大小转化为直观的物体提升高度，注重实验方法的理解与应用，属于基础实验题。
【难度系数】
0.7
本题是探究影响电流做功大小的实验，采用转换法将不易直接测量的电流做功多少转化为可观察的物体被提升的高度，结合实验现象和电功的相关知识分析问题：第一问需明确转换法的应用；第二问根据电压、电流变化与物体提升高度的关系总结规律；第三问综合实验结果归纳电流做功的影响因素。
【解析】
(1) 电流做功的多少无法直接观察，实验中电动机通电做功，将电能转化为机械能，电流做功越多，物体获得的机械能越多，被提升的高度越大，因此通过观察物体被提升的高度来比较电流做功多少。
(2) 滑动变阻器滑片向右调节时，电压、电流表示数变大，相同时间内物体被提升的高度变大，说明通电时间一定时，电流、电压越大，电流做的功越多；当电压、电流不变时，通电时间越长，电流做的功越多，物体被提升的高度越高。
(3) 结合实验现象，电流做功与电流、电压、通电时间有关。
【答案】
(1)物体被提升的高度 (2)大；高 (3)电流；电压；通电时间
【知识点】
电流做功的影响因素；转换法
【点评】
本题通过探究实验考查电流做功的影响因素，利用转换法将抽象的电功大小转化为直观的物体提升高度，注重实验方法的理解与应用，属于基础实验题。
【难度系数】
0.7
