15.1电能表与电功 ---电功的计算 ---2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

第十五章　电功和电热 一、 电能表与电功 第2课时　电功的计算 1. 利用电功普遍适用的公式W=　　　　和欧姆定律I=及其变形式U= IR可推导出仅适用于纯电阻性用电器或电路(即将电能全部转化为内能 的用电器或电路)的电功公式W=　　　　和W=　　　　.  2. 在电阻R1、R2组成的串联电路中,在相同时间内电流通过R1、R2所做的功W1、W2与R1、R2之间的关系是W1∶W2=　　　　;在电阻R1、R2组成的并联电路中,在相同时间内电流通过R1、R2所做的功W1、W2与R1、R2之间的关系是W1∶W2=　　　　. UIt t I2Rt R1∶R2 R2∶R1 1. 一电热器电阻为R,当它两端电压为U,通电时间为t时,消耗电能为W,若要使它消耗的电能为4W,则下列方法可行的是 (　　) A. 电阻R不变,电压U不变,通电时间变为原来的2倍 B. 电阻R减半,电压U增大1倍,通电时间不变 C. 电阻R不变,电压U增大1倍,通电时间不变 D. 电阻R减半,电压U不变,通电时间不变 1 2 3 4 C 2. 如图所示,灯泡L和电阻串联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,通过电路的电流为I,则灯泡在t时间内消耗的电能是 (　　) A. UIt B. t C. I2Rt D. UIt-I2Rt D 1 2 3 4 3. 在如图所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转角度相同,则在相同时间内电流通过电阻R1和R2所做的功之比为 (　　) A. 1∶5 B. 5∶1 C. 4∶1 D. 1∶4 C 1 2 3 4 4. 在如图所示的电路中,电阻R2=20Ω.S闭合后,电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.5A.求: (1) 通电10s内,电流经过R1、R2时所做的功W1、W2. (2) 通电10s内,整个电路消耗的电能. (1) I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A;U=U1=U2=I2R2=0.3A× 20Ω=6V;W1=U1I1t=6V×0.2A×10s=12J;W2=U2I2t= 6V×0.3A×10s=18J　 (2) W=W1+W2=12J+18J=30J 1 2 3 4 1. 已知R1>R2,将它们串联在同一电路中,则　　　　两端的电压大,相同时间内电流通过　　　　做的功多;若将它们并联在同一电路中,则通过 　　　　的电流大,相同时间内电流通过　　　　做的功多.  2. 某导体的电阻为5Ω,通过的电流为0.2A,经过10min电流所做的功为 　　　　J,消耗的电能为　　　　J.  3. 电阻R1、R2并联在电路中,在相同时间内消耗的电能之比为2∶3,则它们的阻值之比为　　　　;若将它们串联在电路中,则通过它们的电流之比为　　　　,相同时间内电流做功之比为　　　　. R1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 R1 R2 R2 120 120 3∶2 1∶1 3∶2 4. 设电阻R1<R2,在电路两端电压恒定的情况下,相同时间内要使电路中电流做功最多,应采用的连接方法是 (　　) A. 电阻R1单独接入电路 B. 电阻R2单独接入电路 C. 电阻R1、R2串联后接入电路 D. 电阻R1、R2并联后接入电路 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5. 如图所示,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A的横截面积比B大.当S闭合后,在相同的时间内,下列叙述正确的是 (　　) A. 电流通过A、B所做的功的大小关系是WA>WB B. 电流通过A、B所做的功的大小关系是WA<WB C. 电流通过A、B所做的功的大小关系是WA=WB D. 无法比较电流通过A、B时所做的功的大小 B 第5题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6. 在如图所示的电路中,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R1、R2所做的功之比是 (　　) A. 2∶3 B. 3∶2 C. 5∶2 D. 1∶2 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7. 有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图甲所示,通过元件的电流与其两端的电压关系如图乙所示.闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则在相同时间内A、B两元件消耗的电功之比为 (　　) A. 4∶5 B. 5∶4 C. 2∶3 D. 1∶3 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8. 在如图所示的电路中,电源电压为6V,电阻R1为10Ω.闭合开关S后,电流表的示数为0.2A,电源电压保持不变.求: (1) R1在10s内所消耗的电能W1. (1) 由图可知,R1、R2串联,串联电路电流处处相等,所以 I1=I2=0.2A,R1在10s内所消耗的电能W1=R1t1=(0.2A)2 ×10Ω×10s=4J　 第8题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2) R2消耗16J的电能所需的时间. (2) 由I=可得R1两端的电压U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V; 串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和,R2两 端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V,由W=UIt可得R2消耗 16J的电能所需的时间t2===20s 第8题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9. 甲、乙两灯的电流随电压变化的关系图像如图所示.若将甲、乙两灯并联接入4V的电路中,则两灯在5min内消耗的总电能为　　 　J;若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中,则通电10s两灯消耗的总电能为　　 J. 960 36 第9题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10. 一电阻丝通过的电流为I,在t时间内消耗的电能是W.如果通过它的电流增加到3I,那么在相同时间内消耗的电能是 (　　) A. 3W B. 6W C. 9W D. 18W 11. 如图所示,灯泡L和电阻并联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,通过电路的总电流为I,则灯泡L在t时间内消耗的电能是 (　　) A. UIt B. t C. I2Rt D. UIt-t C D 第11题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12. 在如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为30Ω.闭合开关S,电流表的示数如图乙所示. (1) 求通过电阻R1的电流. (1) 由电路图可知,两电阻并联,电流表测干 路电流.并联电路中各支路两端的电压相等, 根据欧姆定律可得,通过电阻R1的电流I1= ==0.2A　 第12题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2) 求电阻R2的阻值. (2) 通过电阻R1的电流0.2A大于指针所在的 位置,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A, 干路电流I=0.8A,并联电路中干路电流等于 各支路电流之和,通过R2的电流I2=I-I1=0.8A -0.2A=0.6A,则R2===10Ω　 第12题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3) 若一段时间内电流对电阻R1做的功W1为30J,求这段时间内电流对电阻R2做的功W2. (3) 根据W=UIt可得,这段时间内电流对两 电阻做的功之比====,这段时 间内电流对电阻R2做的功W2=3W1=3×30J =90J 第12题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13. 某电热器的电阻是55Ω,将它接入电路中,通电1min消耗的电能是5.28×104J,那么通过这个电热器的电流是 (　　) A. 4A B. 2A C. 16A D. 40A A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 $$