例2 随着电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量迅速增加。当充电桩为电动汽车的电池充电时，电能转化为能。若某台电动汽车电池上标明电压为100 V，容量为200 A·h（可以在200 A电流下工作1 h），则该汽车充满电时可存储J的电能，合kW·h。
解析 电池充电时，电能转化为化学能储存在电池内。该汽车充满电时可存储的电能$W=UIt=100\ \mathrm{V}×200\ \mathrm{A}×3600\ \mathrm{s}=7.2×10^7\ \mathrm{J}=20\ \mathrm{kW·h}$。
答案 化学 $7.2×10^7$ 20
方法点拨
求整个电路消耗的电能（或电流做的功）有两种方法。
①整体法：利用电路总电压、干路电流，及通电时间进行运算，即$W_{\mathrm{总}}=U_{\mathrm{总}}I_{\mathrm{总}}t$。
②求和法：电路消耗的总电能等于各用电器消耗的电能之和，即$W=W_1+W_2+W_3+\dots$。

例2. 化学 $7.2×10^7$ 20

【分析】
首先，判断充电过程的能量转化：电池充电时，消耗电能，转化为化学能储存；计算存储电能时，需利用电能公式$W=UIt$，注意将容量单位$A·h$换算为统一的时间单位，再代入公式计算，最后完成电能单位的换算。
【解析】
1. 能量转化：充电桩为电动汽车电池充电时，消耗电能，将电能转化为电池内部的化学能，故第一个空填化学。
2. 计算存储的电能：已知电池电压$U=100\ \mathrm{V}$，容量为$200\ \mathrm{A·h}$，即电流$I=200\ \mathrm{A}$，时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$。根据电能公式$W=UIt$，代入得：
$W=100\ \mathrm{V}×200\ \mathrm{A}×3600\ \mathrm{s}=7.2×10^7\ \mathrm{J}$；
再换算为$\mathrm{kW·h}$，因为$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$，所以：
$7.2×10^7\ \mathrm{J}÷3.6×10^6\ \mathrm{J/(kW·h)}=20\ \mathrm{kW·h}$。
【答案】
化学 $7.2×10^7$ 20
【知识点】
能量转化、电能的计算
【点评】
本题结合电动汽车充电桩的实际场景，考察能量转化的判断和电能公式的应用，属于基础计算题，需注意单位的统一换算，难度适中。
【难度系数】
0.7

1. 电能表是用来计量家庭的仪表。某同学家月初和月末电能表示数如图所示。若他家所在地区收取电费的标准为0.5元/(kW·h)，则这个月他家应交电费元。

1. 消耗的电能 30

【分析】
首先明确电能表的功能是计量家庭消耗的电能；计算本月用电量时，需用月末电能表的示数减去月初的示数，再结合电费单价算出总电费，按步骤推导即可得到结果。
【解析】
1. 电能表是用来计量家庭消耗的电能的仪表；
2. 本月消耗的电能：$ W = 4353.6\ \mathrm{kW·h} - 4293.6\ \mathrm{kW·h} = 60\ \mathrm{kW·h} $；
3. 本月应交电费：$ 60\ \mathrm{kW·h} × 0.5\ \mathrm{元/(kW·h)} = 30\ \mathrm{元} $。
【答案】
消耗的电能；30
【知识点】
电能表的作用；电费计算
【点评】
本题考查电能表的基本用途和电费的简单计算，属于电学基础题，难度不大，掌握电能表读数方法和基本乘法运算即可解答。
【难度系数】
0.8

2. 如图所示，某同学家上个月电费通知单的部分信息被污染，根据图中信息可知上次抄表示数应为 kW·h。假设该同学家每个月用电量相同，则某座年发电量可达 $1.5× 10^{9}$ kW·h的水电站可满足户该同学这样的家庭一年的用电需求。

2. 7 719 1.0×10⁶

【分析】
要解决本题，需利用本月用电量与两次抄表示数的关系计算上次抄表示数，再结合每户月用电量求出年用电量，进而计算水电站可满足的家庭户数。
1. 计算上次抄表示数：根据“本月用电量 = 本次抄表示数 - 上次抄表示数”，变形可得上次抄表示数 = 本次抄表示数 - 本月用电量，代入数据即可求解。
2. 计算满足的户数：先算出每户家庭一年的用电量，再用总年发电量除以每户年用电量，得到可满足的家庭户数。
【解析】
1. 求上次抄表示数：
已知本月用电量为125 kW·h，本次抄表示数为7844 kW·h，根据公式：
上次抄表示数 = 本次抄表示数 - 本月用电量 = 7844 - 125 = 7719 (kW·h)。
2. 求可满足的家庭户数：
每户每月用电量为125 kW·h，则每户年用电量为：125 × 12 = 1500 (kW·h)；
总年发电量为1.5×10⁹ kW·h，因此户数为：
$\frac{1.5×10^9}{1500} = 1.0×10^6$（户）。
【答案】
7719；1.0×10⁶
【知识点】
电能表读数、电能计算、用电量统计
【点评】
本题结合生活实际考查电能相关的基础计算，题目信息清晰，公式应用简单，属于基础应用题，能将物理知识与生活场景结合，帮助学生理解电能的实际应用。
【难度系数】
0.6

3. 如图所示的帽子，帽檐顶部装有一个小型电风扇。电风扇工作时的电压为1.2 V，电流为50 mA。该电风扇正常工作1 h，电流做功 J。

3. 216

【分析】
要计算电流做的功，需运用电功公式$W=UIt$，先统一各物理量的单位：将电流单位mA转换为A，时间单位h转换为s，再代入公式计算即可。
【解析】
根据电功计算公式$W=UIt$，首先统一单位：电流$I=50\ \mathrm{mA}=0.05\ \mathrm{A}$，时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$。将$U=1.2\ \mathrm{V}$、$I=0.05\ \mathrm{A}$、$t=3600\ \mathrm{s}$代入公式，可得：
$W=UIt=1.2\ \mathrm{V} × 0.05\ \mathrm{A} × 3600\ \mathrm{s}=216\ \mathrm{J}$
【答案】
216
【知识点】
电功计算、电能公式
【点评】
本题考查电功的基础计算，核心是掌握电功公式并正确转换单位，属于电学基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.8

4. 如图所示，电源电压为6 V保持不变，电阻器甲的电阻$R_1=40\ \Omega$，闭合开关后，电压表的示数为2 V。
（1）求电阻器乙的电阻$R_2$。
（2）求通电5 min整个电路消耗的电能。

4. (1) 80 Ω (2) 90 J
解析（1）由题图可知，闭合开关后，甲、乙两电阻器串联。
$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2\ \mathrm{V}}{40\ \Omega}=0.05\ \mathrm{A},$
$U_2=U-U_1=6\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V},$
$I=I_1=I_2=0.05\ \mathrm{A},$
$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=80\ \Omega。$
（2）$W=UIt=6\ \mathrm{V}×0.05\ \mathrm{A}×5×60\ \mathrm{s}=90\ \mathrm{J}。$

【分析】
首先观察电路图，确定R₁与R₂串联，电压表测量R₁两端的电压。解题时，先利用欧姆定律求出电路中的电流（串联电路电流处处相等），再根据串联电路电压规律求出R₂两端的电压，进而计算R₂的阻值；计算电路总电能时，利用总电压、电路电流和通电时间，结合电功公式求解即可。
【解析】
（1）由题图可知，闭合开关后，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压U₁=2V。
根据欧姆定律，电路中的电流：
$I = I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{2\ \mathrm{V}}{40\ \Omega} = 0.05\ \mathrm{A}$
串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R₂两端的电压：
$U_2 = U - U_1 = 6\ \mathrm{V} - 2\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V}$
串联电路电流处处相等，故$I_2 = I = 0.05\ \mathrm{A}$，则R₂的阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}} = 80\ \Omega$
（2）通电时间$t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s}$，整个电路消耗的电能：
$W = UIt = 6\ \mathrm{V} × 0.05\ \mathrm{A} × 300\ \mathrm{s} = 90\ \mathrm{J}$
【答案】
(1) $80\ \Omega$；(2) $90\ \mathrm{J}$
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电功计算
【点评】
本题考查串联电路规律、欧姆定律及电功公式的应用，属于基础电学计算题，解题关键是明确电路连接方式和电表测量对象，步骤清晰易掌握。
【难度系数】
0.6