登录
11. 家中应急手电筒的电路图如图 18 - 1 - 7 所示,电源电压为 3V,闭合开关,通过灯泡的电流为 0.6A,忽略灯泡电阻的变化。求：
(1)灯泡电阻 R。
(2)电路工作 1min 消耗的电能 W。
(1)灯泡电阻 R。
(2)电路工作 1min 消耗的电能 W。
答案
1. （1）
解：根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，可得$R=\frac{U}{I}$。
已知$U = 3V$，$I = 0.6A$，则$R=\frac{3V}{0.6A}=5\Omega$。
2. （2）
解：根据电能公式$W = UIt$。
已知$U = 3V$，$I = 0.6A$，$t = 1min=60s$。
则$W=UIt = 3V×0.6A×60s = 108J$。
综上，（1）灯泡电阻$R = 5\Omega$；（2）电路工作$1min$消耗的电能$W = 108J$。
解：根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，可得$R=\frac{U}{I}$。
已知$U = 3V$，$I = 0.6A$，则$R=\frac{3V}{0.6A}=5\Omega$。
2. （2）
解：根据电能公式$W = UIt$。
已知$U = 3V$，$I = 0.6A$，$t = 1min=60s$。
则$W=UIt = 3V×0.6A×60s = 108J$。
综上，（1）灯泡电阻$R = 5\Omega$；（2）电路工作$1min$消耗的电能$W = 108J$。
解析
【解析】
(1) 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，变形可得$R=\frac{U}{I}$，已知电源电压$U=3V$，通过灯泡的电流$I=0.6A$，代入数据得：
$R=\frac{3V}{0.6A}=5\Omega$。
(2) 先进行单位换算，$t=1min=60s$，根据电能计算公式$W=UIt$，代入$U=3V$，$I=0.6A$，$t=60s$得：
$W=3V×0.6A×60s=108J$。
【答案】
(1) 灯泡电阻$R$为$5\Omega$；
(2) 电路工作1min消耗的电能$W$为$108J$。
【知识点】
欧姆定律、电能计算、单位换算
【点评】
本题考查欧姆定律和电能计算公式的应用，解题时需注意单位的统一，属于基础电学计算题。
【难度系数】
0.9
(1) 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，变形可得$R=\frac{U}{I}$，已知电源电压$U=3V$，通过灯泡的电流$I=0.6A$，代入数据得：
$R=\frac{3V}{0.6A}=5\Omega$。
(2) 先进行单位换算，$t=1min=60s$，根据电能计算公式$W=UIt$，代入$U=3V$，$I=0.6A$，$t=60s$得：
$W=3V×0.6A×60s=108J$。
【答案】
(1) 灯泡电阻$R$为$5\Omega$；
(2) 电路工作1min消耗的电能$W$为$108J$。
【知识点】
欧姆定律、电能计算、单位换算
【点评】
本题考查欧姆定律和电能计算公式的应用，解题时需注意单位的统一，属于基础电学计算题。
【难度系数】
0.9
12. 如图 18 - 1 - 8 所示电路,电源电压 U = 3V 保持不变,定值电阻$ R_1 = 5Ω,$闭合开关 S,电压表示数为 2V。求：
(1)定值电阻$ R_2 $两端的电压$ U_2。$
(2)通过定值电阻$ R_1 $的电流$ I_1。$
(3)通电 10s,整个电路电流所做的功 W。
(1)定值电阻$ R_2 $两端的电压$ U_2。$
(2)通过定值电阻$ R_1 $的电流$ I_1。$
(3)通电 10s,整个电路电流所做的功 W。
答案
1. （1）
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$U_1 = 2V$。
根据串联电路电压特点$U = U_1+U_2$，则$R_2$两端的电压$U_2=U - U_1$。
已知$U = 3V$，$U_1 = 2V$，所以$U_2=3V - 2V=1V$。
2. （2）
解：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，对于$R_1$，$R_1 = 5Ω$，$U_1 = 2V$，则通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U_1}{R_1}$。
把$U_1 = 2V$，$R_1 = 5Ω$代入可得$I_1=\frac{2V}{5Ω}=0.4A$。
3. （3）
解：因为串联电路中各处的电流相等，所以$I = I_1 = 0.4A$。
根据电功公式$W = UIt$，已知$U = 3V$，$I = 0.4A$，$t = 10s$。
则$W=UIt=3V×0.4A×10s = 12J$。
综上，答案依次为：（1）$1V$；（2）$0.4A$；（3）$12J$。
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$U_1 = 2V$。
根据串联电路电压特点$U = U_1+U_2$，则$R_2$两端的电压$U_2=U - U_1$。
已知$U = 3V$，$U_1 = 2V$，所以$U_2=3V - 2V=1V$。
2. （2）
解：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，对于$R_1$，$R_1 = 5Ω$，$U_1 = 2V$，则通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U_1}{R_1}$。
把$U_1 = 2V$，$R_1 = 5Ω$代入可得$I_1=\frac{2V}{5Ω}=0.4A$。
3. （3）
解：因为串联电路中各处的电流相等，所以$I = I_1 = 0.4A$。
根据电功公式$W = UIt$，已知$U = 3V$，$I = 0.4A$，$t = 10s$。
则$W=UIt=3V×0.4A×10s = 12J$。
综上，答案依次为：（1）$1V$；（2）$0.4A$；（3）$12J$。
解析
【解析】
(1) 由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$两端的电压$U_1=2V$。根据串联电路的电压特点$U=U_1+U_2$，可得$R_2$两端的电压：
$U_2=U-U_1=3V-2V=1V$。
(2) 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，通过定值电阻$R_1$的电流：
$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2V}{5Ω}=0.4A$。
(3) 串联电路中各处电流相等，所以电路中的电流$I=I_1=0.4A$。根据电功公式$W=UIt$，通电10s整个电路电流所做的功：
$W=UIt=3V×0.4A×10s=12J$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1V}$
(2) $\boldsymbol{0.4A}$
(3) $\boldsymbol{12J}$
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电功的计算
【点评】
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功公式的应用，属于基础题型，熟练掌握串联电路规律和相关计算公式是解题的关键。
【难度系数】
0.8
(1) 由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$两端的电压$U_1=2V$。根据串联电路的电压特点$U=U_1+U_2$，可得$R_2$两端的电压：
$U_2=U-U_1=3V-2V=1V$。
(2) 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，通过定值电阻$R_1$的电流：
$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2V}{5Ω}=0.4A$。
(3) 串联电路中各处电流相等，所以电路中的电流$I=I_1=0.4A$。根据电功公式$W=UIt$，通电10s整个电路电流所做的功：
$W=UIt=3V×0.4A×10s=12J$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1V}$
(2) $\boldsymbol{0.4A}$
(3) $\boldsymbol{12J}$
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电功的计算
【点评】
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功公式的应用，属于基础题型，熟练掌握串联电路规律和相关计算公式是解题的关键。
【难度系数】
0.8
13. 图 18 - 1 - 9 是我国航天员首次在轨拍摄的以地球为背景的空间站组合体全貌照片。可以看出航天员拍摄该照片时处于空间站的
正上方
位置。太阳能电池板受光面朝向照片______正
面。由于太空碎片速度非常大,具有很大的______动
能,容易造成部分电池板受损。2023 年 12 月,航天员成功出仓修复电池板外表面。电池板每天可发电 1 000kW·h,相当于______120
kg 的焦炭完全燃烧放出的热量。(已知$ q_{焦炭}= 3.0×10^7 J/kg)$答案
正上方 正 动 120
解析
【解析】
1. 从照片呈现的空间站组合体全貌可知，航天员拍摄时处于空间站的正上方位置；
2. 太阳能电池板需接收太阳能来发电，结合地球为背景的照片可知，受光面朝向照片正面；
3. 物体由于运动具有的能是动能，太空碎片速度极大，因此具有很大的动能；
4. 先进行单位换算：$1000kW·h = 1000×3.6×10^6J = 3.6×10^9J$，根据$Q=mq$，可得焦炭的质量$m=\frac{Q}{q_{焦炭}}=\frac{3.6×10^9J}{3.0×10^7J/kg}=120kg$。
【答案】
正上方 正 动 120
【知识点】
动能的概念、热值的计算、太阳能利用
【点评】
本题结合航天热点情境，考查力学、热学的基础知识，注重物理知识在实际航天工程中的应用，培养学生联系实际的能力。
【难度系数】
0.6
1. 从照片呈现的空间站组合体全貌可知，航天员拍摄时处于空间站的正上方位置；
2. 太阳能电池板需接收太阳能来发电，结合地球为背景的照片可知，受光面朝向照片正面；
3. 物体由于运动具有的能是动能，太空碎片速度极大，因此具有很大的动能；
4. 先进行单位换算：$1000kW·h = 1000×3.6×10^6J = 3.6×10^9J$，根据$Q=mq$，可得焦炭的质量$m=\frac{Q}{q_{焦炭}}=\frac{3.6×10^9J}{3.0×10^7J/kg}=120kg$。
【答案】
正上方 正 动 120
【知识点】
动能的概念、热值的计算、太阳能利用
【点评】
本题结合航天热点情境，考查力学、热学的基础知识，注重物理知识在实际航天工程中的应用，培养学生联系实际的能力。
【难度系数】
0.6
