15.1（第2课时）电功的计算-【帮课堂】九年级物理下册同步学与练（苏科版）

一、电能表和电功 第2课时 电功的计算 1. 会使用电功公式及推导式进行计算 2. 熟练使用串并联电路的规律 SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01 电功的计算 公式：W = UIt 推导式：W = = I2Rt ； 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。 【即学即练1】 小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是1 A,则它正常工作10 h所消耗的电能是(　　) A.2 200 J　　　　　　B.1.32×105 J C.7.92×105 J D.7.92×106 J 【答案】:D 解析:我国家庭电路的电压为220 V,根据电功公式可得电冰箱正常工作10 h消耗的电能为W=UIt=220 V×1 A×3 600 s×10=7.92×106 J,故选项D正确。 【即学即练2】 两个电阻串联在同一电源上，两端的电压之比为4：3，若改成并联连接，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】解：因为串联在同一电源上，所以电阻中电流相同，电压与电阻成正比，所以R1:R2=U1:U2=4:3; 若改成并联连接电压和通电时间相同，据W = 电流通过两根导线并联时所做的功之比： SHAPE \* MERGEFORMAT 【典例1】 如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A．那么闭合S、S1后，在相同的时间内，电流通过两个电阻所做的功之比是（　　） A．2：3 B．3：2 C．5：2 D．1：2 【答案】:A 【解答】解：当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为通过R1的电流，即I1＝0.2A； 当再闭合开关S1时，两电阻并联，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，所以闭合开关S1时通过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的电流等于电流表的变化量，即I2＝0.3A； 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以闭合S、S1后，R1与R2的电功之比：＝＝＝＝。 【典例2】 上图中电源电压保持不变,灯泡标有“6 V　0.5A”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8 A,则电阻R=　　　　Ω,通电10 s,R做的功为　　　　J。  【答案】:20　18 【解答】:当闭合开关S时,灯L正常发光,说明电源电压为U=6 V,电流表测的是总电流,则I=0.8 A,由P=UI可知:灯泡中的电流IL=0.5 A,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流IR=I-IL=0.8 A-0.5 A=0.3 A,由I=得R==20 Ω;通电10 s电阻R做的功W=UIRt=6 V×0.3 A×10 s=18 J。 SHAPE \* MERGEFORMAT 题组A 基础过关练 1.现有两个定值电阻R1和R2（R1＞R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　） A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B．W甲＞W丙＞W丁＞W乙 C．W丙＞W丁＞W乙＞W甲 D．W乙＞W丁＞W丙＞W甲 【答案】：D。 【解答】解： 因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且R1＞R2， 所以，四个电路中的总电阻关系为：R甲＞R丙＞R丁＞R乙， 因电源的电压恒为U，且工作时间相等， 所以，由W＝UIt＝t可知，四个电路中电流做功大小关系为W乙＞W丁＞W丙＞W甲。 2.图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的电流为0.5A；再闭合开关S1，电流表示数变化了 　 　A，电阻R在10s时间做的功为 　 　J 【答案】：0.2；4。 【解析】解：（1）当闭合开关S、断开开关S1时，电路为L的简单电路， 由甲图象可知，当灯泡两端的电压UL＝2V，通过的电流IL＝0.5A， 则电源的电压U＝UL＝2V； （2）当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流， 因为并联电路中各支路两端的电压相等， 所以此时R两端的电压为2V，由图象可知IR＝0.2A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以干路电流表示数变化了0.2A，即通过电阻R的电流为0.2A， 电阻R在10s时间做的功为： W＝UIt＝2V×0.2A×10s＝4J。 3.如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω．当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A．求 （1）电源电压； （2）通