5. 已知电阻 $R_1=4\ \Omega$、$R_2=6\ \Omega$,将它们串联在电源电压为 $10 V$ 的电路中,总电流为
1
A,$R_1$、$R_2$两端的电压之比为
2:3
。通电 $1 min$,电流通过电阻 $R_2$ 所做的功为
360
J。
答案:5. 1 2:3 360
解析:
解:串联电路总电阻 $ R = R_1 + R_2 = 4\ \Omega + 6\ \Omega = 10\ \Omega $
总电流 $ I = \frac{U}{R} = \frac{10\ V}{10\ \Omega} = 1\ A $
$ R_1 $ 两端电压 $ U_1 = I R_1 = 1\ A × 4\ \Omega = 4\ V $
$ R_2 $ 两端电压 $ U_2 = I R_2 = 1\ A × 6\ \Omega = 6\ V $
电压之比 $ U_1:U_2 = 4\ V:6\ V = 2:3 $
通电时间 $ t = 1\ min = 60\ s $
电流通过 $ R_2 $ 所做的功 $ W = U_2 I t = 6\ V × 1\ A × 60\ s = 360\ J $
1 2:3 360
6. 如图所示,电阻 $R_2$ 为 $4\ \Omega$,电源电压保持不变。当闭合开关 $ S$ 时,电压表示数为 $4 V$,电流表示数为 $0.5 A$,则电阻 $R_1$ 的阻值为
8
$\Omega$,电源电压为
6
$ V$。通电 $5 min$,该电路消耗的电能为
900
$ J$。
答案:6. 8 6 900
解析:
解:由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_1$两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由$I = \frac{U}{R}$可得,电阻$R_1$的阻值:
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{4\ V}{0.5\ A} = 8\ \Omega$
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻:
$R=R_1 + R_2=8\ \Omega+4\ \Omega = 12\ \Omega$
则电源的电压:
$U=IR = 0.5\ A×12\ \Omega=6\ V$
(3)通电$t = 5\ min=300\ s$,该电路消耗的电能:
$W=UIt = 6\ V×0.5\ A×300\ s=900\ J$
8;6;900
7. 甲、乙两灯的电流随电压变化的关系图像如图所示,若将甲、乙两灯并联接人 $4 V$ 的电路中,两灯在 $5 min$ 内消耗的总电能为
960
$ J$;若将甲、乙两灯串联接人 $9 V$ 的电路中,通电 $10 s$,两灯消耗的总电能为
36
$ J$。

答案:7. 960 36
解析:
解:
1. 并联接4V电路:
由图像知,$U=4V$时,$I_{ 甲}=0.5A$,$I_{ 乙}=0.3A$。
总电流$I=I_{ 甲}+I_{ 乙}=0.5A+0.3A=0.8A$。
时间$t=5\min=300s$。
总电能$W=UIt=4V×0.8A×300s=960J$。
2. 串联接9V电路:
由图像知,当$I=0.4A$时,$U_{ 甲}=5V$,$U_{ 乙}=4V$,$U_{ 甲}+U_{ 乙}=9V$。
总电能$W=UIt=9V×0.4A×10s=36J$。
960;36
8. 如图所示,$R_1$ 和 $R_2$ 串联在 $12 V$ 的电源上,$R_2=100\ \Omega$,通过 $R_1$ 的电流是 $50 mA$。$2 min$ 内电流通过 $R_1$ 和 $R_2$ 各做了多少功?

答案:8. 42 J 30 J
解析:
解:已知电源电压$U = 12\ V$,$R_2 = 100\ \Omega$,通过$R_1$的电流$I = 50\ mA = 0.05\ A$,时间$t = 2\ min = 120\ s$。
因为$R_1$和$R_2$串联,所以通过$R_2$的电流也为$I = 0.05\ A$。
电流通过$R_2$做的功:$W_2 = I^2 R_2 t = (0.05\ A)^2 × 100\ \Omega × 120\ s = 30\ J$。
电路总电阻$R = \frac{U}{I} = \frac{12\ V}{0.05\ A} = 240\ \Omega$,则$R_1 = R - R_2 = 240\ \Omega - 100\ \Omega = 140\ \Omega$。
电流通过$R_1$做的功:$W_1 = I^2 R_1 t = (0.05\ A)^2 × 140\ \Omega × 120\ s = 42\ J$。
答:$2\ min$内电流通过$R_1$做的功为$42\ J$,通过$R_2$做的功为$30\ J$。
9. 在如图所示的电路中,电阻 $R_2=20\ \Omega$,开关 $ S$ 闭合后,电流表$ A_1$、$ A_2$的示数分别为 $0.2 A$ 和 $0.5\mathrm{ A}$。求:
(1) 通电 $10 s$,电流经过 $R_1$、$R_2$ 所做的功 $W_1$、$W_2$。
(2) 通电 $10 s$,整个电路消耗的电能。

答案:9. (1) 12 J 18 J (2) 30 J
解析:
解:
(1) 由图知,$R_1$与$R_2$并联,电流表$A_1$测$R_1$支路电流$I_1 = 0.2\ A$,电流表$A_2$测干路电流$I = 0.5\ A$。
通过$R_2$的电流:$I_2=I - I_1=0.5\ A-0.2\ A=0.3\ A$。
电源电压:$U = I_2R_2=0.3\ A×20\ \Omega = 6\ V$。
$W_1=UI_1t=6\ V×0.2\ A×10\ s=12\ J$。
$W_2=UI_2t=6\ V×0.3\ A×10\ s=18\ J$。
(2) 整个电路消耗的电能:$W=W_1 + W_2=12\ J+18\ J=30\ J$。
(1) $W_1=12\ J$,$W_2=18\ J$;(2) $30\ J$。