阶段强化专题训练
SK版 九年级下
专训 电功的计算
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答案呈现
B
B
330;30
A
10;0.2;450
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答案呈现
8;180
2;36
1.已知两个灯泡的电阻R1:R2=3:4,将它们串联在电路中,相同时间内消耗的电能之比为( )
A.4:3 B.3:4 C.7:3 D.3:7
【点拨】由公式W=I2Rt可知,串联电路中不同导体相同时间内消耗的电能之比等于其电阻之比,可简记为串联电能比等于电阻比.
【答案】B
2.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S闭合后,在相同时间内,下列叙述中正确的是( )
A.电流通过A、B做的功WA>WB
B.电流通过A、B做的功WAC.电流通过A、B做的功WA=WB
D.无法比较电流通过A、B时做功的大小
【点拨】导体A、B的材料相同、长度相等,A比B的横截面积大,则导体A的电阻比B小.A、B连在一起相当于串联,则通过A、B的电流以及通电时间均相等,再结合电功的推导公式W=I2Rt可知,电流通过导体B做的功比电流通过导体A做的功多.
【答案】B
3.电阻R1与R2串联后接在12 V的电源两端,R2的阻值为10 Ω,通过R1的电流为0.1 A,则5 min内电流通过R1做的功为________ J,通过R2所做的功为________ J.
【点拨】两个电阻串联,通过电阻R2中的电流和电阻R1中的电流相等,则电阻R2两端的电压U2=IR2=0.1 A×10 Ω=1 V.电阻R1两端的电压U1=U-U2=12 V-1 V=11 V.
实际解题时,尽量根据试题中给出的已知量,选择适当的公式,可以避免因计算失误而出错.在此,计算电阻R2所做的功的最佳方法是W2=I2R2t=0.12×10×300 J=30 J.
【答案】330;30
4.如图所示,两个电阻R1、R2串联接入电路,电阻R1的阻值为10 Ω,电阻R2的阻值为20 Ω,电压表示数为3 V.计算通电1 min电阻R1、R2消耗的电能各为多少?
【点拨】对串联电路中的电能计算,既要注意根据已知量和待求量选择适当的公式,还要注意这些已知量和待求量的对应关系,即注意物理量的对应,切不可张冠李戴.
5.已知两个电阻R1:R2=3:4,将它们并联在电路中,相同时间内消耗的电能之比为( )
A.4:3 B.3:4 C.7:3 D.3:7
【答案】A
6.【中考·扬州,节选】如图所示的电路中,电源电压恒为3 V,闭合开关S,电流表A1示数为0.5 A,A2示数为0.3 A,则电阻R1是________Ω,通过
电阻R2的电流是________A,在5 min
内整个电路消耗的电能是________J.
【点拨】计算电路消耗的电能时,注意把时间单位换算成“s”.
【答案】10;0.2;450
7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20 Ω.闭合开关S,电流表A1 的示数为0.3 A,电流表A2的示数为0.2 A.求:
(1)电源电压U.
【点拨】如题图所示,电阻R1、R2并联在电源两端,电流表A1测量的是通过电阻R1的电流,电流表A2测量的是通过电阻R2的电流.并联电路中,各个用电器两端的电压相等,都等于电源的电压.根据通过电阻R1的电流和其阻值,由欧姆定律可以计算电源电压.
解:电流表A1的示数为0.3 A,电阻R1两端的电压为U1=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V,电源电压U=U1=6 V.
(2)电阻R2的阻值.
【点拨】知道了电源电压和通过电阻R2的电流,由欧姆定律可以计算R2的阻值.
(3)通电10 s,电流通过电阻R2做的功W2.
【点拨】最后由电功公式W=UIt计算电流通过电阻R2做的功.另外,物理量要一一对应,在计算电流通过R2做的功时应该把电流I2代入公式计算,而不能把电流I1代入公式计算.
解:通电10 s,电流通过电阻R2做的功W2=U2I2t=6 V×0.2 A×10 s=12 J.
8.如图所示,两个灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知,电源电压为6 V.开关闭合后两灯均发光,电流表读数为0.9 A;若把L1取下,L2仍发光,电流表读数变为0.3 A.
(1)L1和L2是并联还是串联?
【方法规律】尝试法.对于这种电路结构未知的问题,两个灯泡可能串联,也可能并联,破解的关键在于把两种可能的结构放到电路中进行尝试分析,从中发现合理的结构.在此两个灯泡能独立工作,则这两个灯泡并联.
解:根据题意:开关闭合后两灯均发光,若把L1取下,L2仍发光.可知这两个灯泡可以独立地工作,是并联关系.
(2)取下L1后,5 s内L2消耗多少电能?
解:取下L1后,只有L2连接在电源两端,其两端电压为6 V,由电流表示数可知其中的电流为0.3 A.L2消耗的电能为W2=U2I2t=6 V×0.3 A×5 s=9 J.
(3)L1的电阻是多大?
9.甲、乙两个灯泡的电流与电压变化的关系如图所示.将甲、乙两个灯泡串联后接在电压为________V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流
为0.5 A,此时乙灯泡1 min消耗
的电能是________J.
【点拨】两个灯泡串联,根据串联电路的电流规律可知,通过两个灯泡的电流相等,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,乙灯泡中通过的电流也为0.5 A,由题图可知,此时甲灯泡两端的电压为2 V,乙灯泡两端的电压为6 V,根据串联电路的电压规律可知,电源电压为U=2 V+6 V=8 V;乙灯泡1 min消耗的电能W=U乙It=6 V×0.5 A×60 s=180 J.
【答案】8;180
10.【中考·成都改编】现有一个小灯泡和两个相同的定值电阻,小灯泡正常工作时的电压为2.5 V,正常工作时的电流为0.35 A,小灯泡和定值
电阻的I?-U图像如图所示.求:
(1)将小灯泡接入电路,电路电流为0.2 A,小灯泡此时的电阻是多大?
(2)将两个定值电阻并联后接在电压为2.5 V的电源两端,工作0.5 h,共消耗多少电能?
解:从题图中可知,定值电阻两端电压为2.5 V时,电流为0.4 A,则两个电阻并联时的总电流I总=
0.4 A×2=0.8 A.消耗的电能W=U总I总t=2.5×0.8×0.5×3 600 J=3 600 J.
(3)小灯泡和一个定值电阻串联到2.25 V的电源两端,工作10 s消耗的电能为多少?
解:从题图中可以看出,电流为0.2 A时,两个用电器的电压之和为2.25 V,则10 s消耗的电能W′=
U′I′t′=2.25×0.2×10 J=4.5 J.
11.【中考·呼和浩特】如图所示的电路中,电源电压恒为24 V,电阻R1的阻值为20 Ω,滑动变阻器R2上标有“100 Ω 3 A”字样.闭合开关S后,电流表的示数为0.3 A,求:
(1)此时电阻R1两端的电压U1.
解:电阻R1两端的电压U1=IR1=0.3×20 V=6 V.
(2)此时滑动变阻器R2连入电路的电阻值.
(3)2 min内滑动变阻器R2上消耗的电能.
解:2 min内滑动变阻器R2消耗的电能W=U2It=18×0.3×2×60 J=648 J.
12.【实际应用题】如图所示,电源电压6 V保持不变,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω;当开关S接到点2时,电压表示数为________V;当开关S转换到点1时,在10 s内电流所做的功为________J.
【答案】2;36
13.如图所示的电路中,电源电压恒为6 V.
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为0.3 A,求R的阻值.
(2)闭合开关S1、S3,断开S2时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9 A,求通电10 s小灯泡消耗的电能.
(3)只闭合开关S2,断开S1、S3,求通电10 s小灯泡消耗的电能.(设小灯泡电阻保持不变)