内容正文:
第1节 电能 电功
第2课时 电功的计算
物理 九年级下册 人教版
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R2
12
1∶3
20
串联电路
1.(2分)已知R1∶R2=2∶3,将它们串联接在3 V的电源上,通电1 min,消耗的电能之比为( )
A.3∶2 B.2∶5 C.3∶5 D.2∶3
2.(2分)两定值电阻R1=10 Ω,R2=5 Ω,现将R1、R2接入如图所示的电路,电源电压为3 V,当开关S闭合1 min,下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比为1∶2
B.R1、R2两端的电压之比为2∶1
C.R1、R2消耗的电能之比为1∶2
D.电路消耗的总电能为24 J
3.(9分)如图所示的电路中,定值电阻R1=40 Ω,R2=20 Ω,开关S闭合后,电压表的示数为10 V。求:
(1)通过R2的电流。
(2)通电300 s,电流通过R1所做的功。
解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压。根据欧姆定律可得,通过R2的电流:I2= eq \f(U2,R2) = eq \f(10 V,20 Ω) =0.5 A。
(2)串联电路中各处的电流相等,则通过R1的电流:I1=I2=0.5 A,通电300 s,电流通过R1所做的功:W1=U1I1t=I12R1t=(0.5 A)2×40 Ω×300 s=3 000 J。
并联电路
4.(2分)甲、乙两个定值电阻的电阻之比为5∶4,将两者并联在同一个电路中,通电时间之比为1∶2,则电流通过两个定值电阻所做的电功之比为( )
A.5∶8 B.8∶5
C.5∶2 D.2∶5
(2分)(滨州中考)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S,电流表A的示数为0.5 A,A1的示数为0.3 A,则电源电压为_______V,定值电阻R2在1 min内消耗的电能为________J。
6.(9分)如图所示,电源的电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为60 Ω。只闭合开关S0时,电流表的示数为0.2 A,再闭合开关S1时,电流表的示数为0.6 A。求:
(1)电源的电压为________V。
(2)电阻R1的阻值。
(3)开关S0、S1均闭合后,通电10 s电路消耗的总电能。
解:(2)闭合S0、S1时,R1与R2并联,电流表测得干路电流I=0.6 A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R2的电流仍为I2=0.2 A,则通过R1的电流:I1=I-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A,电阻R1的阻值:R1= eq \f(U,I1) = eq \f(12 V,0.4 A) =30 Ω。
(3)开关S0、S1均闭合后,通电10 s电路消耗的总电能:W=UIt=12 V×0.6 A×10 s=72 J。
一、选择题(每小题2分,共6分)
7.如图所示,灯泡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,则灯泡在时间t内消耗的电能是( )
A.UIt B. eq \f(U2,R) t
C.I2Rt D.UIt-I2Rt
8.设电阻R1<R2,在电路两端电压恒定的情况下,在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
9.(双选)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A.电流表的示数不变
B.电压表的示数变小
C.在相同时间内,灯泡消耗的电能变小
D.在相同时间内,电路消耗的电能变小
二、填空题(每空1分,共5分)
10.如图所示,电源电压为6 V不变,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,当开关S接2时,电压表的示数为______V;当开关S接1时,通过R1的电流10 s内所做的功为_______J。
11.(烟台中考)如图甲所示,电源电压恒定不变,R1的阻值为10 Ω,图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2 V,通过小灯泡的电流为________A,电源电压为________V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4 V,电路在1 min内消耗的电能为________J。
三、综合应用题(9分)
12.如图所示,R1=30 Ω,R3=90 Ω,电源电压U=12 V保持不变,当开关S1和S2都闭合时,电流表的示数为1 A。求:
(1)电阻R2的阻值及1 min内电阻R2消耗的电能。
(2)当开关S1和S2都断开时,10 s内电阻R1消耗的电能。
解:(1)当开关S1和S2都闭合时,该电路为R1和R2的并联电路,电流表测干路的电流;由欧姆定律可知通过R1的电流:I1= eq \f(U,R1) = eq \f(12 V,30 Ω) =0.4 A,由并联电路的电流特点可知通过R2的电流:I2=I-I1=1 A-0.4 A=0.6 A,则电阻R2的阻值:R2= eq \f(U,I2) = eq \f(12 V,0.6 A) =20 Ω;1 min内电阻R2消耗的电能:W2=UI2t=12 V×0.6 A×1×60 s=432 J。
(2)当开关S1和S2都断开时,该电路为R1和R3的串联电路,电流表测电路中的电流;由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知电路中的电流:I′= eq \f(U,R总) = eq \f(U,R1+R3) = eq \f(12 V,30 Ω+90 Ω) =0.1 A,则10 s内电阻R1消耗的电能:W1=I′2R1t′=(0.1 A)2×30 Ω×10 s=3 J。
13.(3分)(郑州一模)如图所示,电源电压为6 V不变,电阻R2=4 Ω,闭合开关,电流表A2的示数为2 A,则电流表A1测的是通过________的电流,电阻R1的阻值是________Ω,在相同时间内R1与R2消耗的电能之比为____________。
$$