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7. 如图17-6所示,电源电压不变,只闭合开关$S_{1}$,电流表的示数为0.3A；再闭合$S_{2}$,电流表的示数变化了0.4A。同时闭合$S_{1}$、$S_{2}$后,相同时间内$R_{1}$、$R_{2}$消耗的电能之比是( )。
A.$3:4$
B.$4:3$
C.$7:3$
D.$4:7$
A.$3:4$
B.$4:3$
C.$7:3$
D.$4:7$
答案
A
解析
【解析】
1. 只闭合开关$S_{1}$时，电路为$R_{1}$的简单电路，电流表测通过$R_{1}$的电流，即$I_{1}=0.3A$；
2. 再闭合$S_{2}$时，$R_{1}$与$R_{2}$并联，电流表测干路电流。根据并联电路各支路独立工作、互不影响的特点，通过$R_{1}$的电流不变，电流表示数的变化量即为通过$R_{2}$的电流，即$I_{2}=0.4A$；
3. 并联电路中各支路两端电压相等，根据电功公式$W=UIt$，相同时间内$R_{1}$、$R_{2}$消耗的电能之比：
$\frac{W_{1}}{W_{2}}=\frac{UI_{1}t}{UI_{2}t}=\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{0.3A}{0.4A}=\frac{3}{4}$。
【答案】
A
【知识点】
并联电路的特点、电功的计算
【点评】
本题考查并联电路的电流规律与电功公式的综合应用，关键是明确电流表示数的变化量为通过$R_{2}$的电流，理清电路连接方式。
【难度系数】
0.6
1. 只闭合开关$S_{1}$时，电路为$R_{1}$的简单电路，电流表测通过$R_{1}$的电流，即$I_{1}=0.3A$；
2. 再闭合$S_{2}$时，$R_{1}$与$R_{2}$并联，电流表测干路电流。根据并联电路各支路独立工作、互不影响的特点，通过$R_{1}$的电流不变，电流表示数的变化量即为通过$R_{2}$的电流，即$I_{2}=0.4A$；
3. 并联电路中各支路两端电压相等，根据电功公式$W=UIt$，相同时间内$R_{1}$、$R_{2}$消耗的电能之比：
$\frac{W_{1}}{W_{2}}=\frac{UI_{1}t}{UI_{2}t}=\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{0.3A}{0.4A}=\frac{3}{4}$。
【答案】
A
【知识点】
并联电路的特点、电功的计算
【点评】
本题考查并联电路的电流规律与电功公式的综合应用，关键是明确电流表示数的变化量为通过$R_{2}$的电流，理清电路连接方式。
【难度系数】
0.6
8. 小明同学为了“探究影响电流做功的因素”,设计了如图17-7所示的实验,利用电动机提升物体,可以较形象地比较出电流做功的多少。
(1)该实验通过观察________比较电流在不同情况下做功的多少。在此过程中,电能转化为________能。
(2)将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动时,电流表和电压表的示数都变大,相同时间内物体被提升的高度也变大了,这说明当通电时间一定时,电流、电压越________,电流做功就越多。
(3)保持电压表、电流表的示数不变,通电时间越长,物体被提升的高度越________。
(4)根据实验可归纳出,电流做功与________、______、______有关。
(5)科学家通过大量研究表明：电流做功的计算公式为$W= $______。
(1)该实验通过观察________比较电流在不同情况下做功的多少。在此过程中,电能转化为________能。
(2)将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动时,电流表和电压表的示数都变大,相同时间内物体被提升的高度也变大了,这说明当通电时间一定时,电流、电压越________,电流做功就越多。
(3)保持电压表、电流表的示数不变,通电时间越长,物体被提升的高度越________。
(4)根据实验可归纳出,电流做功与________、______、______有关。
(5)科学家通过大量研究表明：电流做功的计算公式为$W= $______。
答案
物体被提升的高度
机械
B
大
高
电压
电流
通电时间
UIt
机械
B
大
高
电压
电流
通电时间
UIt
解析
【解析】
(1) 实验采用转换法，通过观察物体被提升的高度来比较电流做功的多少；电动机工作时，电能转化为机械能。
(2) 滑动变阻器滑片向B端移动时，接入电路电阻减小，电路中电流和电动机两端电压均变大，相同时间内电流做功越多，说明通电时间一定时，电流、电压越大，电流做功越多。
(3) 电压、电流不变时，通电时间越长，电流做功越多，物体被提升的高度越高。
(4) 综合实验现象可得，电流做功与电压、电流、通电时间有关。
(5) 电流做功的计算公式为$W=UIt$。
【答案】
(1) 物体被提升的高度；机械
(2) B；大
(3) 高
(4) 电压；电流；通电时间
(5) $UIt$
【知识点】
电流做功的影响因素；电功的计算公式；转换法的应用
【点评】
本题借助电动机提物实验，运用转换法探究电流做功的影响因素，直观呈现电功与相关物理量的关系，考查实验分析与规律总结能力。
【难度系数】
0.7
(1) 实验采用转换法，通过观察物体被提升的高度来比较电流做功的多少；电动机工作时，电能转化为机械能。
(2) 滑动变阻器滑片向B端移动时，接入电路电阻减小，电路中电流和电动机两端电压均变大，相同时间内电流做功越多，说明通电时间一定时，电流、电压越大，电流做功越多。
(3) 电压、电流不变时，通电时间越长，电流做功越多，物体被提升的高度越高。
(4) 综合实验现象可得，电流做功与电压、电流、通电时间有关。
(5) 电流做功的计算公式为$W=UIt$。
【答案】
(1) 物体被提升的高度；机械
(2) B；大
(3) 高
(4) 电压；电流；通电时间
(5) $UIt$
【知识点】
电流做功的影响因素；电功的计算公式；转换法的应用
【点评】
本题借助电动机提物实验，运用转换法探究电流做功的影响因素，直观呈现电功与相关物理量的关系，考查实验分析与规律总结能力。
【难度系数】
0.7
如图17-8所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表$V_{1}与电压表V_{2}的示数之比为3:4$。下列计算结果中正确的是( )。
A.电阻$R_{1}与R_{2}的阻值之比为3:4$
B.通过电阻$R_{1}与R_{2}的电流I_{1}与I_{2}之比为3:4$
C.电流通过电阻$R_{1}与R_{2}所做的功之比为3:4$
D.电流通过电阻$R_{1}与R_{2}所做的功之比为3:1$
A.电阻$R_{1}与R_{2}的阻值之比为3:4$
B.通过电阻$R_{1}与R_{2}的电流I_{1}与I_{2}之比为3:4$
C.电流通过电阻$R_{1}与R_{2}所做的功之比为3:4$
D.电流通过电阻$R_{1}与R_{2}所做的功之比为3:1$
答案
D
解析
【解析】
由图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路中的电流，电压表$V_1$测$R_1$两端的电压，电压表$V_2$测电源两端的电压。
1. 串联电路中电流处处相等，故通过$R_1$与$R_2$的电流之比$I_1:I_2=1:1$，B选项错误；
2. 已知$U_{V1}:U_{V2}=3:4$，即$U_1:U=3:4$，根据串联电路电压规律$U=U_1+U_2$，可得$U_1:U_2=3:(4-3)=3:1$；
3. 根据串联分压原理$\frac{R_1}{R_2}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{3}{1}$，A选项错误；
4. 根据电功公式$W=UIt$，串联电路中电流$I$相同，通电时间$t$相同，则$\frac{W_1}{W_2}=\frac{U_1It}{U_2It}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{3}{1}$，故C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路的规律、电功的计算
【点评】
本题考查串联电路的电流、电压规律，以及电功公式的应用，关键是明确各电表测量的对象。
【难度系数】
0.6
由图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路中的电流，电压表$V_1$测$R_1$两端的电压，电压表$V_2$测电源两端的电压。
1. 串联电路中电流处处相等，故通过$R_1$与$R_2$的电流之比$I_1:I_2=1:1$，B选项错误；
2. 已知$U_{V1}:U_{V2}=3:4$，即$U_1:U=3:4$，根据串联电路电压规律$U=U_1+U_2$，可得$U_1:U_2=3:(4-3)=3:1$；
3. 根据串联分压原理$\frac{R_1}{R_2}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{3}{1}$，A选项错误；
4. 根据电功公式$W=UIt$，串联电路中电流$I$相同，通电时间$t$相同，则$\frac{W_1}{W_2}=\frac{U_1It}{U_2It}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{3}{1}$，故C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路的规律、电功的计算
【点评】
本题考查串联电路的电流、电压规律，以及电功公式的应用，关键是明确各电表测量的对象。
【难度系数】
0.6
