初中物理人教版（2024）九年級全冊電能電功課后作業(yè)題

這是一份初中物理人教版（2024）九年級全冊電能電功課后作業(yè)題，文件包含第15講電能電功原卷版docx、第15講電能電功解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源，其中試卷共35頁， 歡迎下載使用。
考點(diǎn)一：電能、電功理解及其單位
考點(diǎn)二：電能表
考點(diǎn)三：電功及其計(jì)算
考點(diǎn)四：串并聯(lián)電路中的電功計(jì)算問題
考點(diǎn)五：電功的綜合問題
【知識梳理】
知識點(diǎn)一、 電能與電功
（1）定義：電流所做的功叫電功，電功的符號是W。電流做功的過程，實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。
（2）單位：焦耳（焦，J）。電功的常用單位是度，即千瓦時（kW·h）。
單位換算關(guān)系：1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
（3）電功的計(jì)算
知識點(diǎn)二、 電能表：
測量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能的儀表，是電能表（也叫電度表）。下圖是一種電能表的表盤。
如圖所示，表盤上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能，單位是千瓦時，計(jì)數(shù)器的最后一位是小數(shù)，即2258.6 kW·h。用電能表月底的讀數(shù)減去月初的讀數(shù)，就表示這個月所消耗的電能。
“220 V”表示這個電能表的額定電壓是220V，應(yīng)該在220V的電路中使用。
“10（20 A）”表示這個電能表的標(biāo)定電流（基本電流）為10A，額定最大電流為20 A，長時間工作時不允許超過20A。
“50 Hz”表示這個電能表在50 Hz的交流電中使用；
“3000 revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1千瓦時的電能，電能表上的表盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)。
【題型歸納】
題型一：電能、電功理解及其單位
1．（23-24九年級上·河北保定·期末）有幾位同學(xué)討論電能時，有以下幾種說法，你認(rèn)為不正確的是（ ）
A．電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程
B．火力發(fā)電廠把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能
C．電功的單位與電能的單位相同，在國際單位制中都是“焦耳”
D．電流表是用來計(jì)量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能的儀表
【答案】D
【詳解】A．用電器起到能量轉(zhuǎn)換的作用，電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，故A正確，不符合題意；
B．火力發(fā)電廠是通過燃料的燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，故B正確，不符合題意；
C．電流做的功等于用電器消耗的電能，電功的單位與電能的單位相同，在國際單位制中都是“焦耳”，故C正確，不符合題意；
D．電流表是測量電路電流大小的儀表，故D錯誤，符合題意。
故選D。
2．（23-24九年級上·安徽安慶·階段練習(xí)）關(guān)于電功，下列說法不正確的是（ ）
A．電流做功越多，消耗的電能就越多
B．電能和電功本質(zhì)是一樣的
C．焦耳和千瓦時是電功的單位
D．電流做功的本質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程
【答案】B
【詳解】A．電功是指電流所做的功，電流做功越多，消耗的電能就越多，故A正確；
B．電流做功過程就是用電器消耗電能的過程，電流做了多少功，用電器就消耗了多少電能，它們是相等，但電功不是電能，兩者不是一回事，故B錯誤；
C．電能的單位有兩個，一個是焦耳，另一個是千瓦時，故C正確；
D．電流做功時把電能轉(zhuǎn)化為了其它形式的能，消耗多少電能，就有多少其它形式的能產(chǎn)生，故D正確。
故選B。
3．（22-23九年級上·山東淄博·期中）現(xiàn)代社會生活和生產(chǎn)處處離不開電，用電實(shí)際上用的是電能。下列關(guān)于電能和電功的說法正確的是（ ）
A．電功和電能單位相同，是同一個物理量
B．發(fā)電站把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
C．電流做功多少與電流、電阻和通電時間有關(guān)
D．電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
【答案】D
【詳解】A．電功和電能單位相同，電能是使用電做功的能力，電功是指電流做的功，它們不是同一個物理量，故A錯誤；
B．發(fā)電站是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；
C．電流做功多少與電壓、電流和通電時間有關(guān)，故C錯誤；
D．電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程就是電流做功的過程，所以電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，故D正確。
故選D。
題型二：電能表
4．（23-24九年級上·廣東清遠(yuǎn)）小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片，如圖，他仔細(xì)觀察照片后，得到下列結(jié)論，你認(rèn)為正確的是（ ）

A．接在這個電能表上的用電器的總功率不能超過1100W
B．電能表每消耗1kw.h的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500r
C．拍照片時，小明家已消耗的電能為9316kW·h
D．當(dāng)表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過500r，用電器消耗的電能是7.2×105J
【答案】D
【詳解】A．接在這個電能表上的用電器的最大功率
故A錯誤；
B．接在這個電能表上的用電器每消耗1千瓦時的電能，電能表上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)，故B錯誤；
C．電能表的示數(shù)以kW·h為單位，示數(shù)的最后一位是小數(shù)位，所以此時電能表示數(shù)為931.6kW·h，故C錯誤；
D．當(dāng)表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過500r，用電器消耗的電能
故D正確。
故選D 。
5．（22-23九年級上·內(nèi)蒙古包頭·期末）如圖所示分別是小麗家上月初和上月末電能表的示數(shù)，結(jié)合表盤上的信息，下列說法正確的是（ ）
A．電能表是測量電功率的儀表
B．小麗家上個月消耗的電能是 101.1kW·h
C．電能表上指示燈閃爍320次，表示家庭電路消耗電能0.2J
D．電能表上指示燈閃爍的越快，說明電路中用電器消耗的電能越多
【答案】B
【詳解】A．電能表是測量電路消耗電能的儀表，故A錯誤；
B．小麗家上個月消耗的電能是
故B正確；
C．電能表上指示燈閃爍320次，表示家庭電路消耗電能
故C錯誤；
D．電能表上指示燈閃爍的越快，說明電路中用電器消耗的電能越快，故D錯誤。
故選B。
6．（23-24九年級上·山西呂梁·期末）如圖，這是小明家上月初和上月末的電能表示數(shù)。結(jié)合表盤上的信息可知，下列選項(xiàng)正確的是（ ）
A．電能表是測量電功率的儀表
B．上月小明家消耗的電能為101.1J
C．脈沖指示燈閃得越快，電路消耗電能越多
D．指示燈閃爍800次，消耗的電能為
【答案】D
【詳解】A．電能表是測量電功的儀表，不能直接測量電功率，故A錯誤；
B．上月小明家消耗的電能為
故B錯誤；
C．脈沖指示燈閃得越快，說明相同的時間內(nèi)，電路消耗電能比較大，電功率比較大，時間未知，故消耗的電能的多少未知，故C錯誤；
D．指示燈閃爍800次，消耗的電能為
故D正確。
故選D。
題型三：電功及其計(jì)算
7．（23-24九年級上·重慶黔江·期末）甲、乙兩根電阻絲（R甲>R乙）串聯(lián)后接在某一電源上，在相等的時間內(nèi)，電流通過甲、乙所做的功分別為W甲、W乙，則（ ）
A．甲兩端的電壓比乙兩端的電壓高B．通過甲的電流比通過乙的電流小
C．電流通過甲、乙所做的功W甲=W乙D．電流通過甲、乙所做的功W甲
【詳解】[1]兩個電阻（RA＞RB）并聯(lián)在同一電路中，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，總電壓等于支路電壓，由公式得，W1＜W2。
[2]若串聯(lián)在同一電路中，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，電流相等，因?yàn)镽A＞RB，由W=I2Rt知，W1＞W(wǎng)2。
11．（20-21九年級上·安徽宣城·開學(xué)考試）R1和R2串聯(lián)在電路中，相同時間內(nèi)消耗的電能之比為2：3，如果將它們并聯(lián)在電路中，相同時間內(nèi)消耗的電能之比為 。
【答案】3：2
【詳解】R1和R2串聯(lián)在電路中，電流和通電時間相等，R1和R2消耗的電能之比為2：3，根據(jù)
W=UIt=I2Rt
可得，R1和R2的阻值之比為
R1：R2=2：3
因?yàn)椴⒙?lián)電路電壓相等，因此將它們并聯(lián)在同一電路中，它們兩端的電壓之比為1：1，由
可得，相同時間內(nèi)消耗的電能之比為
W1：W2=R2：R1=3：2
12．（20-21九年級上·甘肅武威·階段練習(xí)）如圖所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，兩個電壓表的指針均為圖乙所示，則電阻R1和R2兩端的電壓之比為 ，電阻之比為 ，電流之比為 ，通電相同時間R1和R2消耗的電能比為 。
【答案】 4:1 4:1 1:1 4:1
【詳解】[1][2][3]由電路圖知，電阻R1、R2串聯(lián)在電路中，電壓表V1測電源電壓，V2測電阻R2的電壓，而兩個電壓表的示數(shù)相同，據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知，V1所選的量程應(yīng)為0~15V，其示數(shù)為6V，V2所選的量程為0~3V，其示數(shù)為1.2V。那么電阻R1兩端的電壓
U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V
則電阻R1和R2兩端的電壓之比為
U1:U2=4.8V:1.2V=4:1
據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)有，電阻之比和電流之比分別為
R1:R2=4:1，I1:I2=1:1
[4]據(jù)W=I2Rt得，通電相同時間R1和R2消耗的電能比為4:1。
題型五：電功的綜合問題
13．（24-25九年級上·全國）如圖所示，電源電壓恒定。R1＝30Ω，當(dāng)S閉合，S1斷開時，電流表的示數(shù)為0.2A；當(dāng)S、S1都閉合時，電流表的示數(shù)為0.5A。求：
(1)電源電壓；
(2)R2的阻值；
(3)S、S1都閉合時，通電1min電路消耗的總電能是多少。
【答案】(1)6V；
(2)20Ω；
(3)180J
【詳解】（1）當(dāng)S閉合，S1斷開時，電路為R1的簡單電路，電流表的示數(shù)為0.2A，即通過R1的電流為0.2A，根據(jù)歐姆定律可得，電源電壓為
（2）當(dāng)S、S1都閉合時，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)特點(diǎn)可知，通過R1的電流不變，為0.2A，則通過R2的電流為
由于兩電阻并聯(lián)，兩電阻的兩端電壓都等于電源電壓，根據(jù)歐姆定律可得，R2的阻值為
（3）S、S1都閉合時，通電1min電路消耗的總電能是
14．（23-24九年級上·青海西寧）如圖所示，滑動變阻器上標(biāo)有“；2A”字樣，當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時，電流表讀數(shù)為0.3安，電壓表讀數(shù)為3V，求：
(1)電阻；
(2)電源電壓；
(3)滑動變阻器移到右端通電100s，整個電路電流所做的功。
【答案】(1)
(2)9V
(3)162J
【詳解】（1）分析電路可知，、串聯(lián)，電壓表測電壓，電流表測電路電流。當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時，電流表讀數(shù)為0.3安，電壓表讀數(shù)為3V，則電阻阻值為
（2）此時變阻器的電壓為
則電源電壓為
（3）滑動變阻器移到右端通電100s，整個電路電流所做的功為
15．（23-24九年級上·江蘇揚(yáng)州）如圖所示，電源電壓12V且保持不變，RL=R1=12Ω。當(dāng)S1、S2都閉合時，電流表示數(shù)為1.2A（不計(jì)溫度對燈絲電阻的影響）。求：
（1）電阻R2的阻值是多大？
（2）當(dāng)S1、S2都斷開時，10s內(nèi)燈L消耗的電能是多少？
【答案】（1）60Ω；（2）30J
【詳解】解：（1）當(dāng)S1、S2都閉合時，R1被短路燈泡與電阻R2并聯(lián)，通過L的電流
通過電阻R2的電流
電阻R2的阻值
（2）當(dāng)S1、S2都斷開時，L與R1串聯(lián)，電路電流
燈泡L兩端電壓
10s內(nèi)燈L消耗的電能
答：（1）電阻R2的阻值是60Ω；
（2）10s內(nèi)燈L消耗的電能是30J。
【高分達(dá)標(biāo)】
一、單選題
16．（23-24九年級上·山東青島）小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片，如圖，他仔細(xì)觀察照片后，得到下列結(jié)論，你認(rèn)為正確的是（ ）
A．電能表的額定功率為2500W
B．電能表的允許的最大電流為5A
C．拍照片時，小明家已消耗的電能為9316kW·h
D．當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過25圈，消耗電能3.6×104J
【答案】D
【詳解】A．電能表工作時不消耗電能，沒有額定功率，故A錯誤；
B．電能表的標(biāo)定電流為5 A，10 A是電能表允許通過的最大電流，故B錯誤；
C．電能表的讀為，故C錯誤；
D．當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過25圈，消耗電能為
故D正確。
故選D。
17．（23-24九年級上·山東青島·階段練習(xí)）甲、乙兩個用電器的電壓之比為2︰1，電流之比為1︰2，通電時間之比為5︰4,則兩用電器消耗的電能之比為（ ）
A．5︰1B．5︰4C．4︰5D．5︰8
【答案】B
【詳解】已知甲、乙兩個用電器的電壓之比為2︰1，通電時間之比為6︰4，則兩用電器消耗的電能之比
故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
18．（23-24九年級上·河北保定·階段練習(xí)）如圖所示，電源電壓不變，只閉合開關(guān)，電流表示數(shù)為0.3A，再閉合，電流表示數(shù)變化了0.4A。則同時閉合、后，相同時間內(nèi)、消耗的電能之比為（ ）
A．3∶4B．4∶3C．7∶3D．4∶7
【答案】A
【詳解】由圖知，只閉合S1時，R1單獨(dú)接入電路，電流表測R1的電流，則。再閉合S2時，R1、R2并聯(lián)，電流表測干路中的電流，兩只開關(guān)都閉合時，由于并聯(lián)電路中各電阻互不影響，所以通過R1的電流仍然為，電流表示數(shù)變化了0.4A，則說明通過R2的電流為I2=0.4A，由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，則U1=U2，所以，在相同時間內(nèi)R1、R2消耗的電能之比為
故選A。
19．（23-24九年級上·廣東深圳·階段練習(xí)）如圖甲所示，電源電壓12V保持不變，閉合開關(guān)S后，小燈泡的U關(guān)系圖象如圖乙所示，當(dāng)滑片P在最左端時，小燈泡正 常發(fā)光。下列說法中正確的是（ ）
A．滑動變阻器的最大阻值為9Ω
B．小燈泡正常發(fā)光時的電阻為3Ω
C．小燈泡的額定電壓為3V
D．小燈泡正常發(fā)光1min，電流所做的功為24J
【答案】A
【詳解】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中的電流；
A．當(dāng)滑片P位于最右端時，電路的電流最小，由圖乙可知，燈泡兩端的電壓UL＝3V，電路中的電流
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓
滑動變阻器的最大阻值
故A正確，
BC．由題意可知，當(dāng)滑片P在最左端時，小燈泡正常發(fā)光，通過燈泡的電流最大，由圖乙可知，最大電流為2A，燈泡兩端的電壓為12V，即小燈泡的額定電壓為12V；小燈泡正常發(fā)光時的電阻為
故BC錯誤；
D．小燈泡正常發(fā)光1min，電流所做的功為
故D錯誤。
故選A。
20．（23-24九年級上·山東泰安·階段練習(xí)）如圖所示是小燈泡L和電阻R的電流與電壓關(guān)系的圖像。下列說法正確的是（ ）
①電阻R的電阻值是20Ω
②當(dāng)通過L的電流是0.2A的時候，其消耗的電功是0.2J
③僅把L、R并聯(lián)在電壓是2V的電路中，干路上的電流是0.4A
④僅把L、R串聯(lián)在電路中，當(dāng)電流是0.2A時，它們兩端總電壓是4V
A．只有②④B．只有①③
C．只有①②D．只有②③④
【答案】B
【詳解】①由圖可知，當(dāng)電阻R兩端的電壓為4V時，通過它的電流為0.2A，則電阻R的電阻值是
故①正確；
②由圖可知，當(dāng)通過L的電流為0.2A時，其兩端電壓為1V，但通電時間不詳，根據(jù)可知，無法求出其消耗的電能，故②錯誤；
③僅把L、R并聯(lián)在電壓是2V的電路中，L與R兩端的電壓均為2V，由圖可知，此時通過L的電流為0.3A，通過R的電流為0.1A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，此時干路的總電流
故③正確；
④僅把L、R串聯(lián)在電路中，由圖可知，當(dāng)通過L與R的電流為0.2A時，R兩端的電壓為4V，L兩端的電壓為1V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，其兩端的總電壓
故④錯誤。
故選B。
21．（23-24九年級上·河南商丘·階段練習(xí)）下列說法中不正確的是（ ）
A．電能表是測電能的儀表
B．電功的單位和能量的單位一樣，都是焦耳
C．千瓦時也是電功的單位
D．電流做功的過程就是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程
【答案】D
【詳解】A．電能表能測量用戶在一段時間內(nèi)消耗的電能，故A正確，不符合題意；
B．電功的單位和能量的國際單位都是焦耳，故B正確，不符合題意；
C．電功的國際單位是焦耳，常用單位有千瓦時，故C正確，不符合題意；
D．電流做功的過程實(shí)質(zhì)就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，故D錯誤，符合題意。
故選D。
22．（23-24九年級上·陜西渭南·期末）如圖1所示電路，電源電壓保持不變，當(dāng)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小，兩個電阻的“”關(guān)系圖像如圖2所示，則下列判斷正確的是（ ）
A．電源電壓為9V
B．定值電阻的阻值為20Ω
C．滑動變阻器的阻值變化范圍為0~10Ω
D．變阻器滑片在中點(diǎn)時，5min內(nèi)電路消耗的電能為540J
【答案】D
【詳解】定值電阻兩端的電流與電壓成正比，所以圖2中乙曲線代表的是定值電阻的“”關(guān)系圖像，則甲曲線代表滑動變阻器的“”關(guān)系圖像。
A．電路為串聯(lián)電路，由圖2可知，當(dāng)電路中電路為0.3A時，定值電阻兩端的電壓為3V，滑動變阻器兩端的電壓也為3V，則電源電壓為6V，故A錯誤；
B．定值電阻的阻值
故B錯誤；
C．當(dāng)滑動變阻器電阻最大時，電路中電流最小，則滑動變阻器連入電路的最大阻值為
滑動變阻器連入電路阻值最小時，電路中電流最大，由圖可知，此時電壓表示數(shù)為零，說明此時滑動變阻器連入電路的阻值為0，所以滑動變阻器連入電路的阻值為0~20Ω，故C錯誤；
D．變阻器滑片在中點(diǎn)時，連入電路的阻值為10Ω，5min內(nèi)電路消耗的電能為
故D正確。
故選D。
二、填空題
23．（2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測）某日，物業(yè)工作人員來小明家收電費(fèi)，小明觀察電能表的情況如圖所示，然后從筆記本上查出上月的記錄為1858.5kW·h。
（1）若按0.5元/kW·h計(jì)費(fèi)，小明家本月應(yīng)繳電費(fèi) 元；
（2）計(jì)算可知讓“220V40W”的燈泡正常工作5min，可使這個電表轉(zhuǎn) 圈。
【答案】 58 10
【詳解】[1]本月消耗的電能
小明家本月應(yīng)繳電費(fèi)
[2]“220V40W”的燈泡正常工作5min消耗的電能
所以電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動
24．（23-24九年級上·廣東清遠(yuǎn)·階段練習(xí)）為了解決手機(jī)充電問題，市面上出現(xiàn)了多個品牌的“共享充電寶”，當(dāng)給共享充電寶充電時，充電寶相當(dāng)于電路中的 ；如圖所示是某品牌的充電寶，它可以同時給幾部手機(jī)充電，此時手機(jī)之間是 聯(lián)連入充電寶的。這個充電寶的充電和放電電壓都是3V，電池容量為6000mAh，當(dāng)充電寶充滿電后，可以儲存的電能為 J。
【答案】 用電器 并
【詳解】[1]給充電寶充電時，充電寶消耗電能，相當(dāng)于簡單電路中的用電器。
[2]手機(jī)充電過程中，給各手機(jī)充電應(yīng)該互不影響，所以手機(jī)之間是并聯(lián)的。
[3]當(dāng)充電寶充滿電后，可以儲存的電能
25．（23-24九年級上·河南新鄉(xiāng)·階段練習(xí)）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為0.6A；斷開開關(guān)，電壓表示數(shù)為9V，則電源電壓為 V，R2的阻值為 Ω，閉合開關(guān)時電阻R2在1min消耗的電能為 J。
【答案】 9 5 108
【詳解】[1]斷開開關(guān)，電壓表串聯(lián)接入電路，電壓表測量電源電壓，可得電源電壓為9V。
[2]閉合開關(guān)時，電阻R1、R2串聯(lián)接入電路中，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測量電路中的電流，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得，R2兩端的電壓
由可知，R2阻值為
[3]閉合開關(guān)時，電阻R2在1min消耗的電能
26．（23-24九年級上·陜西西安·階段練習(xí)）人體安全電壓不高于 V，當(dāng)通過人體的電流接近30mA時會有生命危險(xiǎn)，由此可推斷，人體電阻約為 Ω，如圖質(zhì)示，是小明家月初和月末電能表的示數(shù)，若每度電的電費(fèi)是0.5元，則這個月小明家要交 元的電費(fèi)。若單獨(dú)使用電熨斗時，消耗電能0.3kW·h，則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過 轉(zhuǎn)。
【答案】 36 1200 81 180
【詳解】[1][2] 人體安全電壓不高于36V，當(dāng)通過人體的電流接近30mA時會有生命危險(xiǎn)，由此可推斷，人體電阻約為
[3] 電能表單位是，最后一位是小數(shù)位，則這個月小明家消耗的電能為
則電費(fèi)為
[4] 參數(shù)“”表示每消耗一度電，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)，則消耗電能0.3kW·h，則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)為
27．（23-24九年級上·廣東江門·階段練習(xí)）如圖甲是燈L和電阻R的I-U圖象。將燈L和電阻R接入如圖乙所示的電路中，閉合開關(guān)S時，電流表的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為 V，一段時間內(nèi)燈L和電阻R消耗的電能之比為 。若將燈L和電阻R并聯(lián)，通過電源的電流為0.7A，則電源電壓為 V。
【答案】 4 1︰3 2
【詳解】[1]由電路圖乙可知，小燈泡與定值電阻串聯(lián)，閉合開關(guān)S時，由圖甲可知，小燈泡L兩端的電壓為1V，R兩端的電壓為3V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知電源電壓為
[2]根據(jù)，可得一段時間內(nèi)燈L和電阻R消耗的電能之比為
[3]由于并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等，且干路中的電流等于各支路電流之和。由圖乙可知，當(dāng)電壓為2V時，通過L的電流為0.5A，通過R的電流為0.2A，所以通過電源的電流為
符合題意，所以電源電壓為2V。
28．（23-24九年級上·河南安陽·期末）如圖所示電路中，電源電壓不變，只閉合S1時電壓表和電流表的示數(shù)之比為9︰1，當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，電壓表和電流表的示數(shù)之比為1︰1。若S2、S3同時閉合，則電阻R1、R2兩端的電壓之比為 ，通過電阻R1、R2的電流之比為 ，相同時間內(nèi)，電阻R1、R2消耗的電能之比為 。
【答案】 1︰1 1︰8 1︰8
【詳解】[1][2][3]由電路圖可知，只閉合開關(guān)S1時，電路為R1和R2串聯(lián)的電路，電流表測量電路電流，電壓表測電源電壓，由歐姆定律可得電源電壓
U=I1(R1+R2)
電壓表和電流表的示數(shù)之比為9︰1，則
……①
只閉合開關(guān)S2時,R2被短路，電路中只有R1，電流表測量電路電流，電壓表測電源電壓，由歐姆定律可得電源電壓
U=I2R1
電壓表和電流表的示數(shù)之比為1︰1，則
……②
結(jié)合①②可知
R1︰R2=8︰1
當(dāng)S2、S3同時閉合，R1和R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知各支路兩端電壓相等，因此電阻R1、R2兩端的電壓之比為1︰1；根據(jù)歐姆定律，通過電阻R1、R2的電流之比為
根據(jù)W=UIt可知，相同時間內(nèi)，電阻R1、R2消耗的電能之比為
三、計(jì)算題
29．（2024·貴州·中考真題）如圖所示電路，電源電壓保持不變，定值電阻，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為2V。求：
（1）定值電阻兩端的電壓為多少伏。
（2）通過定值電阻的電流為多少安。
（3）通電10s，整個電路電流所做的功W為多少焦。
【答案】（1）1V；（2）0.4A；（3）12J
【詳解】解：（1）由圖可知，R1和R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可得：定值電阻R2兩端的電壓U2為
（2）由歐姆定律可得，通過R1的電流I1為
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知整個電路的電流為
I=I1=0.4A
則整個電路電流做的功為
答：（1）定值電阻兩端的電壓為1V；
（2）通過定值電阻的電流為0.4A；
（3）通電10s，整個電路電流所做的功W為12J。
30．（2024·湖南永州·二模）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻的阻值為。閉合開關(guān)S，兩電流表的示數(shù)分別為0.9A和0.4A。求：
（1）電源電壓U；
（2）通過電阻的電流；
（3）當(dāng)開關(guān)閉合1分鐘，消耗的電能。
【答案】（1）8V；（2）0.5A；（3）240J
【詳解】解：（1）由圖可知，閉合開關(guān)，R1和R2并聯(lián)，A1測量通過R1的電流，A2測量干路電流，則電源電壓為
（2）通過電阻的電流為
（3）當(dāng)開關(guān)閉合1分鐘，消耗的電能為
答：（1）電源電壓U為8V；
（2）通過電阻的電流為0.5A；
（3）當(dāng)開關(guān)閉合1分鐘，消耗的電能為240J。
31．（23-24九年級上·云南曲靖·階段練習(xí)）在如圖所示電路中，電源電壓保持不變，R1=20Ω，只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.3A，求：
(1)電源電壓；
(2)再閉合開關(guān)S2，電流表的示數(shù)為0.5A，R2的電阻；
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài)時，通電時該電路的總功率最大，在最大功率的情況下，通電10min，整個電路消耗的電能。
【答案】(1)6V
(2)30Ω
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2處于閉合狀態(tài)，1800J
【詳解】（1）由圖可知，只閉合開關(guān)S1，只有R1工作，由可知
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
（2）再閉合開關(guān)S2，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路的總電流，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，R1兩端的電壓和電阻都不變，則通過R1的電流不變，則通過R2的電流
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R2兩端的電壓
U2=U=6V
由可知，R2的阻值
（3）由可知，電路中的總電阻最小，該電路的總功率最大，所以當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，R1、R2并聯(lián)時，電路中的總功率最大，此時電路中的總電流I=0.5A，則在最大功率的情況下，通電10min，整個電路消耗的電能
W=UIt=6V×0.5A×10×60s=1800J
32．（23-24九年級上·山西呂梁·階段練習(xí)）圖甲是大型機(jī)械廠用來稱重的電子吊秤。某物理小組設(shè)計(jì)了“吊秤”的模擬電路（圖乙），電路中電源電壓恒為6V，R1為拉力敏感電阻，其阻值與所受拉力F的關(guān)系如表所示，R0為定值電阻。
(1)當(dāng)拉力為0時，電流表示數(shù)為15mA，求R0的阻值；
(2)當(dāng)拉力敏感電阻R1受到250N的拉力時，整個電路通電5min消耗的電能是多少？
【答案】(1)100Ω
(2)43.2J
【詳解】（1）當(dāng)拉力為0N時，電流表示數(shù)為
I=15mA0.015A
電路的總電阻
由表格數(shù)據(jù)可知：當(dāng)拉力為0N時，R1=300Ω，由電路圖可知，R1、R0串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可得
（2）當(dāng)拉力為250N時，R1是150Ω，此時電路的總電阻
此時電路中的電流
整個電路通電5min消耗的電能
四、綜合題
33．（23-24九年級上·遼寧大連·期末）如圖是某物理興趣小組設(shè)計(jì)的簡易“坐位體前屈”測試儀的示意圖，如圖所示，測試中，向前推動滑塊實(shí)際上是移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)用來反映被測試者的成績。電源電壓恒為12V，電壓表量程0~3V，電流表量程0~0.6A，滑動變阻器R１標(biāo)有“15Ω，1A”，滑片P每移動1cm，R１的電阻變化0.4Ω，定值電阻R２=24Ω。求：
（1）閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P位于最左端時，電流表的示數(shù)為多少？
（2）某同學(xué)測試時，從最左端推動滑片P向右移動15cm，在此處堅(jiān)持20s的過程中，整個電路消耗的電能為多少？
（3）若某同學(xué)做相同的動作時，要求電壓表的偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)盡量大一些且未超過量程。對此有兩位同學(xué)分別提出了改進(jìn)建議。A同學(xué)：減小定值電阻R２的阻值：B同學(xué)：增大電源電壓。請任選一項(xiàng)建議進(jìn)行可行性分析。
【答案】（1）0.5A；（2）96J；（3）見解析
【詳解】解：（1）P位于最左端時，只有R２工作，電路中的電流即電流的示數(shù)為
（２）從最左端推動滑片P向右移動15cm時，R１接入電路的電阻為
此時兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻為
R=R１+R２=6Ω+24Ω=30Ω
電路中的電流為
通電20s整個電路消耗的電能為
W=UIt=12V×0.4A×20s=96J
（3）A同學(xué)改進(jìn)方案：若只減小R2，由，則I變大，電壓表示數(shù)，電壓表示數(shù)會變大，A同學(xué)改進(jìn)具有可行性。
B同學(xué)改進(jìn)方案：若U變大，由，則I變大，電壓表示數(shù)，電壓表示數(shù)會變大，B同學(xué)改進(jìn)具有可行性。
答：（1）閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P位于最左端時，電流表的示數(shù)為0.5A；
（2）某同學(xué)測試時，從最左端推動滑片P向右移動15cm，在此處堅(jiān)持20s的過程中，整個電路消耗的電能為96J；
（3）A、B兩位同學(xué)的改進(jìn)建議均具有可行性。
34．（2024·云南·中考真題）我國制造的新型材料PTC、NTC可制成熱敏電阻，現(xiàn)已打破國外技術(shù)壟斷，被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電熱器等多種電子產(chǎn)品。如圖甲所示為PTC、NTC熱敏電阻阻值隨溫度變化關(guān)系的圖像。如圖乙所示的電路，電源電壓恒為6V，電壓表量程，滑動變阻器Rp的阻值范圍為，Rx的位置可接入PTC或NTC熱敏電阻。
（1）由圖甲可知，在之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高的變化情況是 ；
（2）NTC熱敏電阻溫度為240℃時阻值為56Ω，將其接入圖乙中的Rx位置，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表示數(shù)為2.8V，求通過NTC熱敏電阻的電流和通電10s它所消耗的電能；( ) ( )
（3）現(xiàn)有PTC和NTC熱敏電阻各一個，請任選其一接入圖乙中的Rx位置，在熱敏電阻溫度為152℃時移動滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，然后保持滑片位置不變。為保證電路安全，求所選熱敏電阻允許降到的最低溫度。( )（計(jì)算過程中若有近似，請用分?jǐn)?shù)代入計(jì)算）
【答案】 先變小后變大 0.05A 1.4J 見解析
【詳解】（1）[1]在之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，所以在之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高的變化情況是先變小后變大。
（2）[2]通過NTC熱敏電阻的電流
[3]通電10sNTC熱敏電阻所消耗的電能
（3）[4]在熱敏電阻溫度為152℃時，兩曲線相交，無論是PTC還是NTC熱敏電阻接入電路，阻值均為60歐姆，此時電壓表示數(shù)為2.5V，則Rp兩端的電壓為
串聯(lián)電路電壓比等于電阻比，故Rp連入電路的阻值為
解得
電壓表最大測量值為3V，此時和Rp兩端的電壓相同，串聯(lián)電路電流處處相等，所以和Rp的阻值相等，為84歐姆。由圖甲可知，若將PTC接入電路，最低溫度為24℃；若將NTC接入電路，最低溫度為80℃。
電功的公式
變形式
注意事項(xiàng)
（定義式）
所有電路均可以使用
-
只適用純電阻電路（將電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的電路）
拉力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
電阻R1/
300
270
240
210
180
150
120
…