专题5 布联、并联电路中电功的特点-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

②通过电阻风的电流：k=是-器=1.2A 电流表A测量干路电流，电流表A的示数I= 1+I2=0.3A+1.2A=1.5A (3)整个电路工作10s消耗的电能W=UUIt=6V×1.5A ×10s=90J 答：(1)R的阻值为20：(2)电流表A的示数为 1.5A;(3)整个电路工作10s消耗的电能为90J。 13.(1)两个电阻是串联的，电压表测量的是定值电阻R2两端 的电压U2; 电路中的总电阻：R= 号-头=15n 电阻R的阻值：R2=R一R1=152-102=52 (2)电压表的示数：U2=IR2=0.2AX52=1V (3)电流在100s内通过电阻R2所做的功 W2=U2It=1VX0.2A×100s=20J 答：(1)电阻R2的阻值为5Ω：(2)电压表的示数为1V; (3)电流在100s内通过电阻R2所做的功为20J。 能力提升 14.2024.68415.BC 专题5串联、并联电路中电功的特点 基础训练 一、填空题 1.911.51:12:12.1:29.9225 3.0.5301804.1:22:32:15.1802 二、选择题 6.B7.A8.C 三、计算题 9.(1)当闭合开关S后，R1与R2串联 I=I2=I=0.3A R两端的电压U1=I1R1=0.3AX20=6V (2)R2两端的电压U2=U一UU1=24V一6V=18V R的电阻位风=告-8头=00 (3)2min内电阻R消耗的电能 W2=U2I2t=18V×0.3A×120s=648J 答：(1)此时电阻R两端的电压U1为6V;(2)此时电阻R2 的电阻值为602：(3)2min内电阻R2消耗的电能为648J。 10.(1)当S闭合，S、S断开时，R与R2串联 电源电压 U=I(R+R2)=0.5A×(202+102)=15V 通电10s内电路消耗的总电能 W=U1t=15V×0.5A×10s=75J (2)当S、S、S都闭合时，R2被短路，R与R并联 U1=U3=U=15V 并联干路中的电流 1并=1+△1=0.5A+0.4A=0.9A u=15y=0.75A 通过R,的电流1=R=200 通过R3的电流1=I并一I1=0.9A一0.75A=0.15A R的阻值R=受=。5头=10n 答：(1)电源电压为15V,通电10s内电路消耗的总电能 为75J;(2)R的阻值是1002。 59 指南针·课堂优化·九年级·物理(K)·参考答案 能力提升 11.C 第2节电功率 12.(1)根据题意知道，充电30min,消耗电能 第1时认识电功率及大小 W=经2无透-36度=36kwh 基础训练 本次充电的电流 一、填空题 1-=306b=20A 1,快慢所消耗的电能与时间之比P=Y P=UI 少多 (2)由图乙知道，当车速减为零时，R为阻值是102，由串 2.101电能10003.634：14.20.450.5 联分压原理知道 二、选择题 号=0u-是-88 U。 5.A6.D7.C8.BD9.D 解得电压表的示数 三、计算题 U.=6V 10.(①)灯泡的电功率P=W=2.4X10」=40W 600s (3)当电压表的示数为9V时，定值电阻R两端的电压 (2)灯泡中通过的电流 U'=12V-9V=3V P 40W.2 由欧姆定律知道，电路的电流 1=元=220V-7A≈0.182A r-景- =0.3A (3)灯丝的电阻R=号-2Y=12100 2 此时R为阻值 A R号-=0n 答：(1)灯泡的电功率为40W:(2)灯泡中通过的电流约为 0.182A;(3)灯丝的电阻为12102。 同理，当车速达到120km/h时，观察到电压表示数为1011.解：(1)由电路图可知，R与R,串联，电流表测电路中的电 V,此时R为阻值 流，串联电路中电流处处相等，由欧姆定律可知，电路的总 10V 电阻 R.=高2v-10v=500 10n R=R十R=号-X=30n 由图乙知道 由串联电路电阻的特点可知，R2的阻值 502-102_302-102 R2=R总-R1=302-20n=102 120 km/h (2)通电1min,电流通过R做的功 解得此车的速度 W1=R1t=(0.2A)2X20X60s=48J v=60 km/h (3)由P=U1可知，电路消耗的电功率 答：(1)本次充电的电流为200A;(2)当车速减为零时，电 P=UI-6 VX0.2 A=1.2 W 压表的示数为6V;(3)当电压表的示数为9V时，此车的 答：(1)R的阻值是102；(2)通电1min,电流通过R做的 速度为60km/h。 功是48J;(3)电路消耗的电功率是1.2W。 拓展应用 12.(1)当闭合开关S,断开开关S2,电路中只有R的简单电 13.(1)当有光照射时，电路中的电流 路，电流表测量通过R的电流，由图乙知，电流表的量程是 U 12V 0一0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数I=0.3A。 1=发=R,+R200+200=0.3A 电源电压U=1R1=0.3AX202=6V (2)当扶梯上有顾客经过，挡住射向R的光线时，R的阻 (2)闭合开关S,和S2,电路中R1、R2并联，干路电流I=1. 值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据图 2A,通过R2的电流I2=I一I1= 乙可知，此时加在定值电阻两端的电压为U2=2V,此时 1.2A-0.3A=0.9A 电路中的电流 R的电功率P2=UI2=6V×0.9A=5.4W r是-00.1A (3)闭合开关S,和S2,通电2min,电路消耗的电能W= Ut=6VX1.2A×2×60s=864J 根据串联电路的电压、电流规律，此时光敏电阻两端的电 答：(1)电源电压为6V;(2)闭合开关S和S,电阻R2的 压U1=U-U2=12V-2V=10V 电功率为5.4W;(3)闭合开关S和S2,通电2min,电路消 光敏电阻R1的阻值 耗的电能为864J。 =号=9X=1own 能力提升 13.4314.D (3)这段时间内电路消耗的电能 15.(1)由图可知，闭合开关S,当滑片移到最左端时，R2被短 W=UIt=12VX0.3A×2s+12V×0.1A× 路，电路为R的简单电路，电路的总电阻最小，由欧姆定 0.4s=7.68J 律可知，电路中的电流最大为 答：(1)当有光照射时，电路中的电流为0.3A; (2)当扶梯上有顾客经过时，R的阻值为1002； I.是-器-2A (3)这段时间内电路消耗的电能是7.68J。 当滑片移到最右端时，R1与R串联接人电路，电路的总电 阻最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小为Im= 6 V R,+R3n+120-0.4A 所以电路中电流的变化范围是0.4一2A。 (2)设电路中的电流为I,则R两端的电压为 U=IR=IX30 则R2两端的电压为U2=U一U1=6V一IX3D 所以滑动变阻器R2的电压U2与电流I的关系式为U2= 6V-IX30 (3)由P=UI可知，当滑动变阻器R2的电功率P2 2.25W时，P2=U2I,则 (6V-I×3)×I=2.25W 解得电路中的电流为I1=0.5A或I2=1.5A。 ①当电路中的电流I=0.5A时，Rz两端的电压为 U2′=6V-I×32=6V-0.5A×32=4.5V R2接入电路中的阻值为 R-生-X9n ②当电路中的电流I1=1.5A时，R2两端的电压为 U2"=6V-I2X3=6V-1.5A×32=1.5V R,接人电路中的阻值为 风-%-X=1n 答：(1)电路中电流I的变化范围为0.4~2A;(2)滑动变阻 器R的电压U2与电流I的关系式为U2=6V-IX32: (3)当滑动变阻器R2的电功率P2=2.25W时，R2接人电路 的阻值为9或12. 第2课时额定功率 基础训练 一、填空题 1.1100.56600 2.60442753.左6 4.变小变大0.30.755.361：6 二、选择题 6.C7.B8.C9.AD10.C 三、计算题 11.(1)由图甲可知电压表接小量程，分度值为 0.1V,示数为2V;由图乙可知电流表接小量程，分度值 为0.02A,示数为0.2A (2)小灯泡的际功率P续U室I实=2VXQ2A=0.4W (③)小灯泡的电阻为R要-兴=10n 小灯泡的电阻不随温度的变化而变化，小灯泡的额定功率 Pa=Usa-爱-288 -=0.625W 102 答：(1)电压表的读数为2V、电流表的读数为0.2A; (2)小灯泡的实际功率为0.4W;(3)小灯泡的额定功率为 0.625W。 12,1)不考虑温度对灯丝电阻的影响，由P-发可知小灯泡 L的电阻 =(6V)2 R=p=3w=120 (2)当开关S、S,都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端 时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并 联，电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电 60指南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) 13.(2025·兰州)如图所示的电路中，电源电压 恒为3V,电阻R1的阻值为102。闭合开关 S时，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2)电压表的示数U2; (3)电流在100s内通过电阻R2所做的 功W2。 A 【能力提高】 14.(2024重庆A卷)如图所示，小欣同学家电 能表4月底的示数是 kW·h;若 关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电 能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2kg水 从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率 为 %。[c*=4.2×103J/(kg·℃)] kW.h 020246 DDS1716环 单项电子式电能表 ·脉冲 220V10(40)A50H7 3 000imp/(kW.h) 电源( 回 第14题图 第15题图 15.(多选)利用如图所示装置研究电功，电动机 工作时两端电压为6V,通过的电流为1A,在 5s内将质量为4kg的重物匀速提升0.6m。 ·13 下列说法正确的是 () A.重物上升过程中动能转化为重力势能 B.重物增加的机械能是由电能转化来的 C.此过程中电动机消耗的电能为30J D.此过程中电动机对重物做的功等于电流 做的功 专题5串联、并联电路中电功的特，点 课 前自主导 知识点①)串联电路中电功的特点 (1)串联电路中，电流所做的总功等于各部 分用电器电流所做功之和。 即：W=W1+W? (2)对于纯电阻电路，根据U=R可得： W=UIt=IPRt。在串联电路中电流通过各电阻 所做的功与其电阻成正比。 即：W1:W2=R1·R2 知识点②并联电路中电功的特点 (1)并联电路中，电流所做的总功等于各部 分用电器电流所做功之和。 即：W=W1+W2 (2)对于纯电阻电路，根据1景可得：W U发。在并联电路巾电流通过各电阻所做 的功与其电阻成反比。 即：W1:W2=R2:R 课 中 学法 指 导 1.串联电路中电功的特点证明及应用 (1)串联电路中，电流所做的总功等于各部 分用电器电流所做功之和。 证明：因为在串联电路中I-I=2,U(U1+U2 则在时间t内电流所做的功分别是： 2 W=UIt W1=UIt W2=U2I2t 所以W1+W2=U1I1t+U2I2t=It(U1+ U2)=UIt=W 所以W=W1+W2 (2)串联电路中，电流通过各电阻所做的功 与其电阻成正比。 证明：因为在串联电路中，I=I=I2,W=PRt 所以取：W,资RR (3)应用 【例1】有两个电阻，R1=42,R2=62,把 它们串联起来接在6V电池组的两极间，求每 分钟电流通过各个电阻所做的功和整个电路的 总功。 【解答】因为R1与R2串联在电路中，所以： =k=I-景-R,平k100n06A U1=I1R1=0.6A×4=2.4V U2=I2R2=0.6AX62=3.6V 根据电功公式W=UIt W1=U1I1t=2.4VX0.6A×60s=86.4J W2=U2I2t=3.6V×0.6A×60s=129.6J W=UIt=6V×0.6A×60s=216J 【例2】如图所示，R2=102,I=0.5A, U=12V,R1两端的电压是 V,R1的电 阻是 2,电流通过R1和R2做的功W1· W2= U 【答案】7147：5 2.并联电路中电功的特点证明及应用 (1)并联电路中，电流所做的总功等于各部 分用电器电流所做功之和。 证明：因为在并联电路中，U=U1=U2,I I1+I2 则在时间t内电流所做的功分别是： W1=UIt W2=U2I2t W=UIt 所以W1+W2=U1I1t+U2L2t=Ut(I1+I2)= UIt =W 1 第6章电功事 所以W=W1+W2 (2)并联电路中，电流通过各电阻所做的功 与其电阻成反比。 证明：因为在并联电路中，U-山-山，w爱 所斯w是-民尼R (3)应用 【例3】有两个电阻，R1=42,R2=62,把 它们并联起来接在6V电池组的两极间，求每 分钟电流通过每个电阻所做的功和整个并联电 路的总功。 【解答】解法1：因为R1与R2并联在电路中 所以：U1=U2=U=6V 1发-015a1是-881A W1=U1I1t=6V×1.5A×60s=540J W2=U2I2t=6 VX1 AX60 s=360 J I=I1+I2=1.5A+1A=2.5A W=U1t=6V×2.5A×60s=900J 解法2：因为R1与R2并联在电路中 所以：U1=U2=U=6V W-0(=8×0=5401 t42 -9:=6V×60s=360J w2-R2 62 W=W1+W2=540J+360J=900J 【例4】甲、乙两电热器的电热丝是由长度 相同的同种材料制成，已知它们的电热丝的直 径之比为3：2。若把甲、乙两电热器串联后接 入某一电路，则在相同的时间内电流所做功之 比为 ;若把甲、乙两电热器并联接在另 一电路中，在相同时间内电流所做功之比为 【答案】4：99：4 3正确理解WU和W发，W-PR 公式W=UIt可以用来计算任何情况下电 流所做的功，而导出式w发，w=严R是由 欧姆定律I是推出的，它仅适用于纯电阻电路 3 指南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) 中。所谓纯电阻电路，是指电流流过该电路时， 电能全部转化成内能。若电能只有一部分转化 成内能，大部分转化成机械能、化学能等，这样 的电路被称为非纯电阻电路，在此电路中，不能 用导出式计算电功，例如：电动机、给电池充电 等电路。用W=PRt只能计算出电能转化成内 能的那一部分。不过在初中阶段一般讨论的都 是纯电阻电路，用以上三个公式计算的结果是 一致的。 【例5】一台电动机正常工作时线圈两端 的电压为380V,线圈内阻为22，线圈中电流为 10A,则这台电动机正常工作时，5min内消耗 的电能W为 【答案】 1.14×10 课 后 巩 固 提 升 【基础训练】 一、填空题 1.两电阻R=32,R2=62,把它们串联接在电源 电压为3V的电路两端，总电阻R总=Ω，R 两端的电压U1= V;当R与R2并联在原电 路两端时，干路电流I总= A,R与R2两端 的电压之比U1:U2= ,R与R2的电功 之比W1:W2= 2.(2023·沈阳)如图是定值电阻R1和R2的I-U 关系图像，由图像可知，R1和R2的大小关系为 R (选填“>”“=”或“<”)R2,当R1和 R2串联时，R1和R2两端电压之比U1：U2= ;当R1和R2并联时，若通过R1的电 流为0.63A,则10s内R2消耗的电能为 J。 0.6 0 A 0 2 H 第2题图 第3题图 13 3.(2025·滨州)如图所示，电源电压为6V且恒定 不变，R是定值电阻，其阻值为20Ω。闭合开关 S后，电流表A2的示数为0.2A,则电流表A1的 示数为 A,电阻R的阻值为 2,整 个电路1min消耗的电能为 J。 4.如图甲所示的电路中，电压表V1和V2的示数 之比为1：3，则定值电阻R1:R2= 若将电阻R、R2改接为如图乙所示的电路，则 电流表A1、A的示数之比为 ;在相同 的时间内R、R2消耗的电能之比为 A· 5.(2025·天津)如图所示的电路，电源电压恒为 3V,a、b是粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻 丝的中点。只闭合开关S,电流表示数为1A, 该电路通电1min消耗的电能为 J;闭 合开关S和S2,电流表示数为 A。 aWWM A 二、选择题 6.R1、R2两电阻串联后接入电路，若R<R2,在相 同时间内电流做功分别为W1和W2,则() A.W1>W2 B.W<W2 C.Wj-W2 D.无法判定 7.如图所示的电路中，R1<R2。在相同的时间 内，电流通过R1、R2所做的功W1、W2,它们 之间的关系为 () A.W>W2 B.Wi-W2 C.W1<W2 D.无法判断 8.(2024·淄博)如图甲所示电路，电源电压保持 不变，闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b 4 端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表 示数U的关系如图乙所示。下列说法中 ( ) ↑IIA 1.2 0.9 0.6 0.3 R 01.53.04.56.0U/V 甲 乙 ①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为102 ④滑片P在b端时，通电1min电阻R消耗 的电能为27J A.只有②③正确 B.只有①③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确 三、计算题 9.如图所示的电路中，电源电压恒为24V,电阻 R1的阻值为202，滑动变阻器R2上标有 “1003A”字样。闭合开关S后，电流表 的示数为0.3A。求 (1)此时电阻R两端的电压U1; (2)此时电阻R2的电阻值； (3)2min内电阻R2消耗的电能。 10.如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为202， R2的阻值为102。 (1)当S闭合，S、S断开时，电流表的示数为 ·13 第6章电功率 0.5A。求电源电压和通电10s内电路消耗 的总电能； (2)当S、S、S2都闭合时，电流表的示数变化 了0.4A,则R3的阻值是多大？ R 【能力提高】 11.如图所示的四个电路中，电源电压U相同， R1>R2,电路在相同时间内消耗的电能由大 到小的顺序是 丙 A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.丁、乙、甲、丙 D.丙、乙、甲、丁 12.(2024·泸州)一辆新能源电动汽车具有车速 提醒功能，当车速过快时，提醒驾驶员需要 减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电 路图，电源电压为12V,定值电阻R为102，R。 为阻值随车速变化的电阻，其阻值随车速变化的 5 指南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) 关系图像如图乙所示。当车速达到120km/h 【拓展应用】 时，观察到电压表示数为10V,且报警铃声响 13.(2023·海南)如图甲为某商场安装的扶梯自 起。该车驶入某高速服务区充电，充电后电桩 动计数器简化电路图。已知电源电压U- 显示屏的信息为：充电电压360V,时间30min, 12V,R1为光敏电阻，R2=202。当有光 单价1.2元/度，费用43.2元。求： 照射时R1=202;当扶梯上有顾客经过， (1)本次充电的电流； 挡住射向R的光线时，R1的阻值增大，计数 (2)当车速减为零时，电压表的示数； 器就计数一次。图乙为某段时间内R2两端 (3)当电压表的示数为9V时，此车的速度。 的电压U随时间t变化的图像。 ↑R/2 (1)当有光照射时，电路中的电流为多大？ (2)当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为 多大？ 120 v/(km.h) (3)这段时间内电路消耗的电能是多少？ 甲 Uab/V 器 1.01.2 2.22.4t/s ·136·