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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1.(2分)两个定值电阻的阻值之比为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
D
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,下列分析正确的是( )
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.电路消耗的总电能等于24 J
B
4
3.(2分)小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图甲所示。其中,电源两端电压为6 V恒定不变,定值电阻R0=20 Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当环境温度降低时,电压表的示数变大
B.当环境温度为40 ℃时,电压表的示数为4 V
C.当电压表的示数为2 V时,环境温度为20 ℃
D.当环境温度为50 ℃时,定值电阻R0在1 min内消耗的电能为240 J
C
5
D
5.(2分)在如图所示的电路中,R1=15 Ω,R2=10 Ω,闭合开关后电流表的示数为0.3 A,则电源电压为____V,通电1 min R1所做的电功是____J。
3
36
7
6.(9分)在如图所示的电路中,电阻R2=20 Ω。开关S闭合后,电流表A1、A2的示数分别为0.2 A和0.5 A。求:
(1)10 s内电流经过R1、R2时所做的电功W1、W2。
(2)在这10 s内电池损耗的电能。
一、选择题(每题2分,共4分)
7.如图所示,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当开关S闭合后,在相同时间内,下列叙述正确的是( )
A.通过A、B的电流大小关系:IA>IB
B.导体的电阻大小关系:RA>RB
C.导体两端的电压大小关系:UA=UB
D.电流通过A、B所做的功大小关系:WA<WB
D
8.已知两定值电阻的阻值大小关系为R1>R2。下列所示的四个电路中,电源电压U都相同,相同时间内整个电路消耗的总电能最小的是( )
C
二、填空题(每空1分,共6分)
9.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,则它们两端的电压之比为_______,相同时间内电流做功之比为________。
3∶2
3∶2
3∶2
10.如图所示,有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4 A,则电源电压是_______V,元件B在20 s内所做的电功是________J。
4.5
20
11.(2023·滁州二模)如图所示,定值电阻R=10 Ω,闭合开关S,此时电压表V1的示数为3 V,电压表V2的示数为4.5 V,则1 min内小灯泡L消耗的电能是____J。
27
12.(9分)(大连期末)如图所示的电路,电源电压为9 V,电阻R0=10 Ω,滑动变阻器R1上标有“50 Ω 0.5 A”字样。试求:
(1)当电压表示数是3 V时,滑动变阻器R1两端电压是多少?
(2)电路中最小电流是多少?
(3)当电路中电流最小时,通电10 s电流做的功是多少?
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
解:(1)电流表A1测得通过电阻R1的电流I1=0.2 A,电流表A2测得干路电流I总=0.5 A,所以通过电阻R2的电流:I2=I总-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A,并联电路中的电流与电阻成反比,即 eq \f(I2,I1) = eq \f(R1,R2) ,代入数据: eq \f(0.3 A,0.2 A) = eq \f(R1,20 Ω) ,所以R1=30 Ω;由公式W=UIt=I2Rt可分别求出10 s内电流经过R1、R2时所做的电功:W1=I12R1t=(0.2 A)2×30 Ω×10 s=12 J,W2=I22R2t=(0.3 A)2×20 Ω×10 s=18 J。
(2)在这10 s内电池损耗的电能:W=W1+W2=12 J+18 J=30 J。
解:(1)由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R1串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路中电流,串联电路总电压等于各部分电压之和,则当电压表示数是3 V时,滑动变阻器R1两端电压:U1=U-U0=9 V-3 V=6 V。
(2)串联电路总电阻等于各部分电阻之和,当滑动变阻器连入阻值最大时,电路的总电阻最大为:R=R0+R1大=10 Ω+50 Ω=60 Ω,由欧姆定律可得电路中的电流最小为:I= eq \f(U,R) = eq \f(9 V,60 Ω) =0.15 A。
(3)当电路中电流最小时,通电10 s电流做功:W=UIt=9 V×0.15 A×10 s=13.5 J。
$$