1. 已知$R_1>R_2$,将它们串联在同一电路中,则
$R_1$
两端的电压大,相同时间内电流通过$R_1$
做的功多;若将它们并联在同一电路中,则通过$R_2$
的电流大,相同时间内电流通过$R_2$
做的功多。答案:1. R₁ R₁ R₂ R₂
解析:
$R_1$;$R_1$;$R_2$;$R_2$
2. 某导体的电阻为$5\ \Omega$,通过的电流为$0.2\ A$,经过$10\ min$电流所做的功为
120
$J$,消耗的电能为120
$J$。答案:2. 120 120
解析:
解:已知$R = 5\ \Omega$,$I = 0.2\ A$,$t = 10\ min = 600\ s$。
根据电功公式$W = I^{2}Rt$,可得:
$W=(0.2\ A)^{2}×5\ \Omega×600\ s$
$=0.04\ A^{2}×5\ \Omega×600\ s$
$=0.2\ V×600\ s$
$=120\ J$
电流所做的功等于消耗的电能,所以消耗的电能也为$120\ J$。
120;120
根据电功公式$W = I^{2}Rt$,可得:
$W=(0.2\ A)^{2}×5\ \Omega×600\ s$
$=0.04\ A^{2}×5\ \Omega×600\ s$
$=0.2\ V×600\ s$
$=120\ J$
电流所做的功等于消耗的电能,所以消耗的电能也为$120\ J$。
120;120
3. 电阻$R_1$、$R_2$并联在电路中,在相同时间内消耗的电能之比为$2:3$,则它们的阻值之比为
3:2
;若将它们串联在电路中,则通过它们的电流之比为1:1
,相同时间内电流做功之比为3:2
。答案:3. 3:2 1:1 3:2
4. 设电阻$R_1<R_2$,在电路两端电压恒定的情况下,相同时间内要使电路中电流做功最多,应采用的连接方法是
(
A.电阻$R_1$单独接入电路
B.电阻$R_2$单独接入电路
C.电阻$R_1$、$R_2$串联后接入电路
D.电阻$R_1$、$R_2$并联后接入电路
(
D
)A.电阻$R_1$单独接入电路
B.电阻$R_2$单独接入电路
C.电阻$R_1$、$R_2$串联后接入电路
D.电阻$R_1$、$R_2$并联后接入电路
答案:4. D
解析:
电流做功公式:$W=UIt=\frac{U^{2}}{R}t$。
电路两端电压$U$恒定,时间$t$相同,$W$与$R$成反比,即总电阻$R$越小,$W$越大。
已知$R_1<R_2$。
A. $R_1$单独接入,总电阻$R=R_1$。
B. $R_2$单独接入,总电阻$R=R_2$,因$R_1<R_2$,所以$A$总电阻小于$B$。
C. $R_1$、$R_2$串联,总电阻$R=R_1 + R_2$,串联总电阻大于任一分电阻,即$R>R_1$、$R>R_2$。
D. $R_1$、$R_2$并联,总电阻$R=\frac{R_1R_2}{R_1 + R_2}$,并联总电阻小于任一分电阻,即$R<R_1$、$R<R_2$。
比较四种情况总电阻大小:$D<A<B<C$,故$D$总电阻最小,$W$最大。
D
电路两端电压$U$恒定,时间$t$相同,$W$与$R$成反比,即总电阻$R$越小,$W$越大。
已知$R_1<R_2$。
A. $R_1$单独接入,总电阻$R=R_1$。
B. $R_2$单独接入,总电阻$R=R_2$,因$R_1<R_2$,所以$A$总电阻小于$B$。
C. $R_1$、$R_2$串联,总电阻$R=R_1 + R_2$,串联总电阻大于任一分电阻,即$R>R_1$、$R>R_2$。
D. $R_1$、$R_2$并联,总电阻$R=\frac{R_1R_2}{R_1 + R_2}$,并联总电阻小于任一分电阻,即$R<R_1$、$R<R_2$。
比较四种情况总电阻大小:$D<A<B<C$,故$D$总电阻最小,$W$最大。
D
5. 如图所示,导体$A$、$B$是由同种材料做成的,$A$和$B$等长,但$A$的横截面积比$B$大。当$S$闭合后,在相同的时间内,下列叙述正确的是
(
A.电流通过$A$、$B$所做的功的大小关系是$W_A>W_B$
B.电流通过$A$、$B$所做的功的大小关系是$W_A<W_B$
C.电流通过$A$、$B$所做的功的大小关系是$W_A = W_B$
D.无法比较电流通过$A$、$B$时所做的功的大小
(
B
)A.电流通过$A$、$B$所做的功的大小关系是$W_A>W_B$
B.电流通过$A$、$B$所做的功的大小关系是$W_A<W_B$
C.电流通过$A$、$B$所做的功的大小关系是$W_A = W_B$
D.无法比较电流通过$A$、$B$时所做的功的大小
答案:5. B
解析:
解:导体A、B材料、长度相同,A横截面积大于B,故$R_A < R_B$。
串联电路电流$I$相同,时间$t$相同,电功$W=I^2Rt$。
因为$R_A < R_B$,所以$W_A < W_B$。
B
串联电路电流$I$相同,时间$t$相同,电功$W=I^2Rt$。
因为$R_A < R_B$,所以$W_A < W_B$。
B
6. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。只闭合开关$S$,电流表的示数为$0.2\ A$,再闭合开关$S_1$,电流表的示数变化了$0.3\ A$。那么闭合$S$、$S_1$后,在相同的时间内,电流通过$R_1$、$R_2$所做的功之比是
(

A.$2:3$
B.$3:2$
C.$5:2$
D.$1:2$
(
A
)A.$2:3$
B.$3:2$
C.$5:2$
D.$1:2$
答案:6. A
解析:
解:只闭合S时,电路为$R_1$的简单电路,$I_1=0.2\,A$。
再闭合$S_1$,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流,电流表示数变化量为$R_2$的电流,即$I_2=0.3\,A$。
电压$U$不变,电流做功$W=UIt$,相同时间内$W_1:W_2=I_1:I_2=0.2:0.3=2:3$。
答案:A
再闭合$S_1$,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流,电流表示数变化量为$R_2$的电流,即$I_2=0.3\,A$。
电压$U$不变,电流做功$W=UIt$,相同时间内$W_1:W_2=I_1:I_2=0.2:0.3=2:3$。
答案:A
7. 有两个电路元件$A$、$B$,把它们串联在电路中,如图甲所示,通过元件的电流与其两端的电压关系如图乙所示。闭合开关$S$,这时电流表的示数为$0.4\ A$,则在相同时间内$A$、$B$两元件消耗的电功之比为
(

A.$4:5$
B.$5:4$
C.$2:3$
D.$1:3$
(
A
)A.$4:5$
B.$5:4$
C.$2:3$
D.$1:3$
答案:7. A
解析:
解:由图甲知,A、B串联,串联电路中电流处处相等,电流表的示数为$I = 0.4\ A$,则通过A、B的电流均为$0.4\ A$。
由图乙可知,当$I = 0.4\ A$时,A两端的电压$U_{A}=2.0\ V$,B两端的电压$U_{B}=2.5\ V$。
电功公式$W = UIt$,相同时间$t$内,电功之比:
$\frac{W_{A}}{W_{B}}=\frac{U_{A}It}{U_{B}It}=\frac{U_{A}}{U_{B}}=\frac{2.0\ V}{2.5\ V}=\frac{4}{5}$
答案:A
由图乙可知,当$I = 0.4\ A$时,A两端的电压$U_{A}=2.0\ V$,B两端的电压$U_{B}=2.5\ V$。
电功公式$W = UIt$,相同时间$t$内,电功之比:
$\frac{W_{A}}{W_{B}}=\frac{U_{A}It}{U_{B}It}=\frac{U_{A}}{U_{B}}=\frac{2.0\ V}{2.5\ V}=\frac{4}{5}$
答案:A