8. 在如图所示的电路中，电源电压为6 V，电阻$R_{1}$为10 Ω. 闭合开关S后，电流表的示数为0.2 A，电源电压保持不变. 求：
（1）$R_{1}$在10 s内所消耗的电能$W_{1}$.
（2）$R_{2}$消耗16 J的电能所需的时间.

(1) 由图可知，$R_1$、$R_2$ 串联，串联电路电流处处相等，所以 $I_1 = I_2 = 0.2\ A$，$R_1$ 在 $10\ s$ 内所消耗的电能 $W_1 = I_1^2R_1t_1 = (0.2\ A)^2\times10\ \Omega\times10\ s = 4\ J$ (2) 由 $I = \frac{U}{R}$ 可得 $R_1$ 两端的电压 $U_1 = I_1R_1 = 0.2\ A\times10\ \Omega = 2\ V$；串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和，$R_2$ 两端的电压 $U_2 = U - U_1 = 6\ V - 2\ V = 4\ V$，由 $W = UIt$ 可得 $R_2$ 消耗 $16\ J$ 的电能所需的时间 $t_2 = \frac{W_2}{U_2I_2} = \frac{16\ J}{4\ V\times0.2\ A} = 20\ s$

9. 甲、乙两灯的电流随电压变化的关系图像如图所示. 若将甲、乙两灯并联接入4 V的电路中，则两灯在5 min内消耗的总电能为________J；若将甲、乙两灯串联接入9 V的电路中，则通电10 s两灯消耗的总电能为________J.

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10. 一电阻丝通过的电流为I，在t时间内消耗的电能是W. 如果通过它的电流增加到3I，那么在相同时间内消耗的电能是 （ ）
A. 3W
B. 6W
C. 9W
D. 18W

C

11. 如图所示，灯泡L和电阻并联后接在电压为U的电路中，已知电阻的阻值为R，通过电路的总电流为I，则灯泡L在t时间内消耗的电能是 （ ）

A. UIt
B. $\frac{U^{2}}{R}t$
C. $I^{2}Rt$
D. $UIt-\frac{U^{2}}{R}t$

D

12. 在如图甲所示的电路中，电源电压为6 V且保持不变，电阻$R_{1}$的阻值为30 Ω. 闭合开关S，电流表的示数如图乙所示.
（1）求通过电阻$R_{1}$的电流.
（2）求电阻$R_{2}$的阻值.
（3）若一段时间内电流对电阻$R_{1}$做的功$W_{1}$为30 J，求这段时间内电流对电阻$R_{2}$做的功$W_{2}$.

(1) 由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路电流. 并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得，通过电阻 $R_1$ 的电流 $I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{6\ V}{30\ \Omega} = 0.2\ A$ (2) 通过电阻 $R_1$ 的电流 $0.2\ A$ 大于指针所在的位置，电流表的量程为 $0\sim3\ A$，分度值为 $0.1\ A$，干路电流 $I = 0.8\ A$，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过 $R_2$ 的电流 $I_2 = I - I_1 = 0.8\ A - 0.2\ A = 0.6\ A$，则 $R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ V}{0.6\ A} = 10\ \Omega$ (3) 根据 $W = UIt$ 可得，这段时间内电流对两电阻做的功之比 $\frac{W_1}{W_2} = \frac{UI_1t}{UI_2t} = \frac{I_1}{I_2} = \frac{0.2\ A}{0.6\ A} = \frac{1}{3}$，这段时间内电流对电阻 $R_2$ 做的功 $W_2 = 3W_1 = 3\times30\ J = 90\ J$

13. 某电热器的电阻是55 Ω，将它接入电路中，通电1 min消耗的电能是$5.28×10^{4}$J，那么通过这个电热器的电流是 （ ）
A. 4 A
B. 2 A
C. 16 A
D. 40 A

A