1. 已知电阻$R_1>R_2$,若将它们用以下四种方式分别与同一电源相连接,则在相等时间里消耗电能最多的是
(
D
)

答案:1. D
解析:
解:设电源电压为$U$,时间为$t$。电能公式:$W=\frac{U^{2}}{R}t$。
A. 仅$R_1$接入:$W_A=\frac{U^{2}}{R_1}t$
B. 仅$R_2$接入:$W_B=\frac{U^{2}}{R_2}t$
C. $R_1$、$R_2$串联:$R_{串}=R_1+R_2$,$W_C=\frac{U^{2}}{R_1+R_2}t$
D. $R_1$、$R_2$并联:$R_{并}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$,$W_D=\frac{U^{2}(R_1+R_2)}{R_1R_2}t$
因$R_1>R_2>0$,则$R_{串}>R_1>R_2>R_{并}$,分母越小,$W$越大,故$W_D$最大。
D
2. 如图所示,闭合开关$S$,将滑动变阻器的滑片$P$向$a$端移动,在相同时间内,灯泡$L$消耗的电能将
(
A
)

A.增大
B.不变
C.减小
D.先增大后减小
答案:2. A
解析:
解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联。
当滑片P向a端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻R变小。
电源电压U不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中电流I变大。
灯泡电阻$R_{L}$不变,根据电能公式$W=I^{2}R_{L}t$,在相同时间t内,电流I变大,灯泡消耗的电能W增大。
结论:A
3. 如图所示,开关$ S_2$闭合后,电路在单位时间内消耗的电能将
(
B
)

A.减小
B.增大
C.不变
D.无法判断
答案:3. B
解析:
解:当$S_2$断开时,电路为$R_1$、$R_2$串联,总电阻$R_{总1}=R_1 + R_2$,消耗功率$P_1=\frac{U^2}{R_1 + R_2}$。
当$S_2$闭合时,$R_2$被短路,电路仅$R_1$工作,总电阻$R_{总2}=R_1$,消耗功率$P_2=\frac{U^2}{R_1}$。
因为$R_{总1}>R_{总2}$,所以$P_1<P_2$,单位时间内消耗的电能增大。
B
4. 小华发现自家的电能表上标有“$3000 imp/(kW· h)$”字样。当家庭电路中只有一盏台灯工作时,她观察到电能表脉冲指示灯在$5 min$内闪烁了$10$次,由此可知,这盏台灯工作
25
$h$消耗$1 kW· h$电能。
答案:4. 25
5. 针对下列三种情况,求电路中电流做功的多少。
(1)电路中有一用电器,接通电源后,其两端的电压是$6 V$,通过的电流是$200 mA$,则$5 min$内电流做的功是
360
$J$。
(2)某电炉的电阻是$48.4\ \Omega$,把它接在$220 V$的电路中,则$5 min$内电流做的功是
$3×10^{5}$
$J$。
(3)某电饭锅在工作时,通过的电流是$5 A$。已知其正常工作时的电阻是$44\ \Omega$,则$20 min$内电流做的功是
$1.32×10^{6}$
$J$。
答案:$5. (1) 360 (2) 3×10^{5} (3) 1.32×10^{6}$
解析:
5. (1) 360
(2) $3×10^{5}$
(3) $1.32×10^{6}$
6. 如图所示的电路中,若已知$R_1:R_2 = 3:2$,则开关$S$闭合后它们两端的电压之比$U_1:U_2 =$
1:1
;在相同的时间内,电流通过$R_1$和$R_2$所做的功之比$W_1:W_2 =$
2:3
。

答案:6. 1:1 2:3
解析:
解:由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联。
在并联电路中,各支路两端的电压相等,所以$U_1:U_2 = 1:1$。
电流通过电阻所做的功$W = UIt = \frac{U^2}{R}t$,在电压$U$和时间$t$相同的情况下,$W$与$R$成反比。
已知$R_1:R_2 = 3:2$,则$W_1:W_2 = R_2:R_1 = 2:3$。
1:1;2:3
7. 如图所示的电路中,若已知$R_1:R_2 = 3:2$,则开关$S$闭合后通过它们的电流之比$I_1:I_2 =$
1:1
;在相同时间内,电流通过$R_1$和$R_2$所做的功之比$W_1:W_2 =$
3:2
。

答案:7. 1:1 3:2
解析:
解:由图可知,$R_1$与$R_2$串联,串联电路中电流处处相等,故$I_1:I_2 = 1:1$。
电流做功公式$W=I^2Rt$,相同时间内,$W_1:W_2=(I^2R_1t):(I^2R_2t)=R_1:R_2 = 3:2$。
1:1;3:2