9.[北京期中]电阻$R_1$和$R_2$的$I-U$关系的图像如图所示，下列说法正确的是（）


A.$R_1$与$R_2$电阻值之比为$2:1$
B.将$R_1$和$R_2$并联在电压为$2.5\ \mathrm{V}$电路中，总电流为$0.6\ \mathrm{A}$
C.将$R_1$和$R_2$并联在电路中，相同时间内$R_1$和$R_2$消耗的电能之比为$2:1$
D.将$R_1$和$R_2$串联在电路中，相同时间内$R_1$和$R_2$消耗的电能之比为$2:1$

9.C 【点拨】由图可知，当$R_1$、$R_2$两端的电压均为3 V时，通过$R_1$、$R_2$的电流分别为0.6 A、0.3 A，由$I=\frac{U}{R}$可知，$R_1$、$R_2$的阻值之比$R_1:R_2=\frac{U}{I_1}:\frac{U}{I_2}=I_2:I_1=0.3\ \mathrm{A}:0.6\ \mathrm{A}=1:2$，故A错误；由图可知，当$R_1$两端的电压为2.5 V时，通过$R_1$的电流为0.5 A，由$I=\frac{U}{R}$可知，$R_2$的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，当$R_2$两端的电压为2.5 V时，通过$R_2$的电流$I_2'=\frac{U'}{R_2}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.25\ \mathrm{A}$，根据并联电路的电流特点可知，总电流$I=I_1'+I_2'=0.5\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{A}$，故B错误；由$W=UIt=\frac{U^2}{R}t$可知，将$R_1$和$R_2$并联在电路中，相同时间内$R_1$和$R_2$消耗的电能之比$\frac{W_1}{W_2}=\frac{\frac{U_0^2}{R_1}t}{\frac{U_0^2}{R_2}t}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{2}{1}$，故C正确；由$W=UIt=I^2Rt$可知，将$R_1$和$R_2$串联在电路中，相同时间内$R_1$和$R_2$消耗的电能之比$\frac{W_1'}{W_2'}=\frac{I_0^2R_1t}{I_0^2R_2t}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{1}{2}$，故D错误。故选C。

【分析】
要解决本题，需先从I-U图像中提取定值电阻的电压、电流数据，结合欧姆定律计算电阻，再根据串并联电路的电压、电流特点，结合电功公式逐一分析选项：首先利用图像中相同电压下的电流计算R₁、R₂的阻值，再针对每个选项，结合串并联规律和电功公式判断正误。
【解析】
1. 计算电阻：由图像可知，当U=3V时，通过R₁的电流I₁=0.6A，通过R₂的电流I₂=0.3A。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$，$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，故$R_1:R_2=5\ \Omega:10\ \Omega=1:2$，A选项错误。
2. 分析B选项：R₁和R₂并联在2.5V电路中，并联电路各支路电压相等，均为2.5V。由图像知，R₁在2.5V时电流$I_1'=0.5\ \mathrm{A}$；R₂的电流$I_2'=\frac{U'}{R_2}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.25\ \mathrm{A}$，总电流$I=I_1'+I_2'=0.5\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{A}≠0.6\ \mathrm{A}$，B选项错误。
3. 分析C选项：并联电路电压相等，相同时间t内，电能$W=UIt=\frac{U^2}{R}t$，因此$\frac{W_1}{W_2}=\frac{\frac{U^2}{R_1}t}{\frac{U^2}{R_2}t}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{10\ \Omega}{5\ \Omega}=\frac{2}{1}$，C选项正确。
4. 分析D选项：串联电路电流相等，相同时间t内，电能$W=I^2Rt$，因此$\frac{W_1'}{W_2'}=\frac{I^2R_1t}{I^2R_2t}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{5\ \Omega}{10\ \Omega}=\frac{1}{2}≠\frac{2}{1}$，D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律，电功计算，串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学核心知识，需掌握从图像提取数据、灵活运用串并联规律和电功公式，是初中电学的典型题型，注重知识的综合应用。
【难度系数】
0.5

10.[连云港模拟]电能表示数如图所示，此时示数为kW·h。小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60 000 mA·h，充电电压为5 V，充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电，需要消耗电能J，若因充电图中的电能表指示灯闪烁900次，则电能表铭牌上应标记“imp/(kW·h)”。

10.248.6；$1.08×10^6$；3 000 【点拨】电能表是测量电功的仪表，它的单位是千瓦·时($\mathrm{kW· h}$)，最后一位是小数。此时示数为$248.6\ \mathrm{kW· h}$，现给充电宝充满电，需要消耗电能$W=UIt=5\ \mathrm{V}×60\ 000×10^{-3}\ \mathrm{A}×3\ 600\ \mathrm{s}=1.08×10^6\ \mathrm{J}$，电能表正常工作时记录用电器消耗的电能和闪烁的次数成正比，所以有$\frac{3.6×10^5\ \mathrm{J}}{1.08×10^6\ \mathrm{J}}=\frac{N}{900}$，解得$N=3\ 000$。

【分析】
首先，电能表读数需明确单位为kW·h，最后一位是小数位，据此读取当前示数；计算充电宝充满电消耗的电能，需利用公式W=UIt，注意电流单位（mA转A）和时间单位（h转s）的换算；电能表的“imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能指示灯闪烁的次数，根据消耗电能与闪烁次数的正比关系，可计算铭牌上的imp数值。
【解析】
1. 电能表读数：电能表单位为kW·h，最后一位是小数，图中示数为248.6 kW·h。
2. 充电宝充满电消耗的电能：已知充电电压U=5V，充电电流I=60000mA=60A，充电时间t=1h=3600s，根据公式W=UIt，代入得：W=5V×60A×3600s=1.08×10^6 J。
3. 电能表铭牌参数计算：消耗的电能W=1.08×10^6 J=0.3 kW·h（因1kW·h=3.6×10^6 J），已知指示灯闪烁900次对应0.3kW·h，设1kW·h对应闪烁N次，由比例关系得：$\frac{900次}{0.3kW·h}=\frac{N}{1kW·h}$，解得N=3000，即铭牌标记为3000 imp/(kW·h)。
【答案】
248.6；$1.08×10^6$；3000
【知识点】
电能表读数；电能计算；电能表参数
【点评】
本题考查电能表的读数、电能的计算及电能表参数的应用，需掌握单位换算和公式应用，属于基础电学应用题，难度适中。
【难度系数】
0.5

11.（教材作业改编）如图所示的为空调A的能效标识图，该空调为1级能效，另一款制冷效果相同的空调B的能效为5级，已知在家庭电路电压220 V下，A、B空调的工作电流分别为4 A、9 A。假设空调每天工作8小时，每月（按30天计算）空调A比B将节约电能 J，按每度电0.5元计算，共节约元。请你对将要购买空调的消费者提出建议并简要说明理由：。
。

11.$9.504×10^8$；132；建议购买1级能效的空调，因为在制冷效果相同的情况下，1级能效空调更节能，长期使用能节省电费开支 【点拨】由题可得，两款空调的工作电压均为220 V，即$U=220\ \mathrm{V}$，每月两款空调的工作时间相同，即$t=30×8×3\ 600\ \mathrm{s}=8.64×10^5\ \mathrm{s}$；空调A比B所节约的电能$\Delta W=W_B-W_A=UI_B t-UI_A t=Ut×(I_B-I_A)=220\ \mathrm{V}×8.64×10^5\ \mathrm{s}×(9\ \mathrm{A}-4\ \mathrm{A})=9.504×10^8\ \mathrm{J}=264(度)$，若按每度电0.5元计算，共节约$264×0.5=132$(元)。

【分析】
要计算空调A比B节约的电能，需利用电能公式$W=UIt$，由于两款空调工作电压$U$相同、每月工作总时间$t$相同，因此节约的电能$\Delta W=W_B - W_A = UI_B t - UI_A t = Ut(I_B - I_A)$。先确定已知的电压、电流、工作时间，代入公式计算电能差，再将电能单位换算为“度”（$1$度$=3.6×10^6\ \mathrm{J}$），进而计算节约的电费，最后结合节能知识给出购买建议。
【解析】
已知家庭电路电压$U=220\ \mathrm{V}$，空调A的电流$I_A=4\ \mathrm{A}$，空调B的电流$I_B=9\ \mathrm{A}$；每月工作总时间$t=30×8×3600\ \mathrm{s}=8.64×10^5\ \mathrm{s}$。
1. 计算节约的电能：
$\Delta W = W_B - W_A = UI_B t - UI_A t = Ut(I_B - I_A)$
代入数值：
$\Delta W = 220\ \mathrm{V}×8.64×10^5\ \mathrm{s}×(9\ \mathrm{A}-4\ \mathrm{A})=9.504×10^8\ \mathrm{J}$。
2. 换算电能单位并计算节约电费：
节约的电能换算为“度”：$\frac{9.504×10^8\ \mathrm{J}}{3.6×10^6\ \mathrm{J/度}}=264$度；
节约的电费：$264\ \mathrm{度}×0.5\ \mathrm{元/度}=132\ \mathrm{元}$。
3. 购买建议：
建议购买1级能效的空调，因为在制冷效果相同的情况下，1级能效空调更节能，长期使用能节省电费开支。
【答案】
$9.504×10^8$；$132$；建议购买1级能效的空调，因为在制冷效果相同的情况下，1级能效空调更节能，长期使用能节省电费开支
【知识点】
电能计算、电能单位换算、节能常识
【点评】
本题结合生活中的能效标识，考查电能公式的应用及单位换算，同时引导学生关注节能，题目贴近生活，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

12. 如图所示，电源电压保持不变，$R_1$和$R_2$为两个定值电阻，其中$R_1=20\ \Omega$。只闭合开关$S_1$时，电流表的示数为$0.3\ \mathrm{A}$；同时闭合开关$S_1$、$S_2$时，电流表的示数为$0.5\ \mathrm{A}$。则电源电压为 V，同时闭合开关$S_1$、$S_2$，通电$100\ \mathrm{s}$，$R_2$消耗的电能为 J。

12.6；120 【点拨】只闭合开关$S_1$时，电路中只有$R_1$接入电路，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$得，电源电压$U=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$；同时闭合开关$S_1$、$S_2$时，$R_1$和$R_2$并联，电流表测干路电流，则干路电流$I=0.5\ \mathrm{A}$，因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过$R_1$的电流仍为0.3 A，通过$R_2$的电流$I_2=I-I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$；通电100 s，$R_2$消耗的电能$W_2=UI_2t=6\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。

【分析】
先分析开关不同状态下的电路结构：只闭合$S_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测通过$R_1$的电流，可利用欧姆定律计算电源电压；同时闭合$S_1$、$S_2$时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流，根据并联电路电流特点求出通过$R_2$的电流，再结合电能公式计算$R_2$消耗的电能。
【解析】
1. 只闭合开关$S_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得电源电压：
$U = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$；
2. 同时闭合开关$S_1$、$S_2$时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流。由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，因此通过$R_1$的电流仍为$0.3\ \mathrm{A}$。根据并联电路的电流规律$I = I_1 + I_2$，可得通过$R_2$的电流：
$I_2 = I - I_1 = 0.5\ \mathrm{A} - 0.3\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A}$；
3. 通电$100\ \mathrm{s}$，$R_2$消耗的电能：
$W_2 = UI_2t = 6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 100\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{J}$。
【答案】
6；120
【知识点】
欧姆定律；并联电路特点；电能计算
【点评】
本题考查电路分析、欧姆定律及电能公式的应用，属于基础电学题，需准确判断开关状态对应的电路连接方式，利用并联电路的规律解题。
【难度系数】
0.6

13.[郑州模拟改编]体重超标已影响部分学生的身心健康，为监测体重，某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻$R_0=15\ \Omega$，R为压敏电阻，其阻值与所受压力的关系如图乙所示，不考虑踏板重力。闭合开关，当体重计空载时，电路中的电流为0.2 A，则电源电压为V；当重力为600 N的同学站在体重计上时，1 min内R消耗的电能为J。

13.12；144 【点拨】空载时压敏电阻的阻值为45 Ω，根据电阻串联的特点可知，总电阻$R_总=R_空+R_0=45\ \Omega+15\ \Omega=60\ \Omega$，根据欧姆定律可知，电源电压$U=IR_总=0.2\ \mathrm{A}×60\ \Omega=12\ \mathrm{V}$。当重力为600 N的同学站在体重计上时，压敏电阻的阻值为15 Ω，根据欧姆定律可知，电路电流$I'=\frac{U}{R_总'}=\frac{12\ \mathrm{V}}{15\ \Omega+15\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$，根据$W=U'I't=I'^2R't$可知，1 min内R消耗的电能$W=I'^2R't=(0.4\ \mathrm{A})^2×15\ \Omega×60\ \mathrm{s}=144\ \mathrm{J}$。

【分析】
要解决本题，需分两步分析：①空载时压力$ F=0 $，从图乙读取压敏电阻$ R $的阻值，利用串联电路总电阻规律结合欧姆定律计算电源电压；②当同学重力为600N时，压力$ F=600N $，从图乙读取对应$ R $的阻值，计算此时电路电流，再根据电能公式求出1min内$ R $消耗的电能。
【解析】
1. 计算电源电压：
空载时，压力$ F=0 $，由图乙可知压敏电阻阻值$ R=45\ \Omega $。
$ R $与$ R_0 $串联，总电阻$ R_{总}=R+R_0=45\ \Omega+15\ \Omega=60\ \Omega $。
根据欧姆定律$ U=IR $，电源电压$ U=I R_{总}=0.2\ \mathrm{A} × 60\ \Omega=12\ \mathrm{V} $。
2. 计算1min内$ R $消耗的电能：
当同学重力为600N时，压力$ F=600N $，由图乙可知此时压敏电阻阻值$ R'=15\ \Omega $。
此时电路总电阻$ R_{总}'=R'+R_0=15\ \Omega+15\ \Omega=30\ \Omega $，电路电流$ I'=\frac{U}{R_{总}'}=\frac{12\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A} $。
时间$ t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s} $，根据纯电阻电路电能公式$ W=I^2 R t $，$ R $消耗的电能：
$ W=(I')^2 R' t=(0.4\ \mathrm{A})^2 × 15\ \Omega × 60\ \mathrm{s}=144\ \mathrm{J} $。
【答案】
12；144
【知识点】
欧姆定律、电能计算、串联电路特点
【点评】
本题结合压敏电阻的阻值-压力图像，考查串联电路的欧姆定律应用和电能计算，关键是从图像中准确读取对应压力下的电阻值，属于电学基础综合题，难度适中。
【难度系数】
0.6

14. [无锡模拟] 如图所示的为搭载自主知识产权麒麟9000S芯片的某款手机。该手机采用锂离子聚合物5 000 mA·h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7 V，则一次充满电储存电能为 J。该手机支持有线最大超级快充(20 V/4.4 A)，兼容11 V/6 A或10 V/4 A等超级快充，若充电10 min，最多可充满%的电量。(最后一空保留整数)

14.66 600；79 【点拨】电池一次充满电储存电能$W=UIt=3.7\ \mathrm{V}×5\ 000×10^{-3}\ \mathrm{A}×1×3\ 600\ \mathrm{s}=66\ 600\ \mathrm{J}$；充电10 min可以充的最多电量$W'=U'I't'=20\ \mathrm{V}×4.4\ \mathrm{A}×10×60\ \mathrm{s}=52\ 800\ \mathrm{J}$，则充电10 min，最多可充满电量的百分比$\frac{W'}{W}×100\%=\frac{52\ 800\ \mathrm{J}}{66\ 600\ \mathrm{J}}×100\%≈79\%$。

【分析】
要解决这道题，需利用电能（电功）公式$W=UIt$进行计算。第一问求电池充满电储存的电能，需将电池容量的单位（$mA·h$）换算为适合计算的单位（安培·秒），再代入公式；第二问求快充10分钟最多充满的电量百分比，需先计算最大快充时的电能，再用快充电能除以电池总储存电能，乘以100%得到结果，关键是统一单位。
【解析】
1. 计算电池充满电储存的电能：
已知电池电压$U=3.7\ \mathrm{V}$，容量$5000\ \mathrm{mA·h}$，换算得电流$I=5000\ \mathrm{mA}=5\ \mathrm{A}$，时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$。
根据电能公式$W=UIt$，代入得：
$W=3.7\ \mathrm{V}×5\ \mathrm{A}×3600\ \mathrm{s}=66600\ \mathrm{J}$。
2. 计算充电10分钟最多充满的电量百分比：
最大超级快充参数为$20\ \mathrm{V}/4.4\ \mathrm{A}$，充电时间$t'=10\ \mathrm{min}=600\ \mathrm{s}$，快充电能：
$W'=20\ \mathrm{V}×4.4\ \mathrm{A}×600\ \mathrm{s}=52800\ \mathrm{J}$。
电量百分比：
$\frac{W'}{W}×100\%=\frac{52800\ \mathrm{J}}{66600\ \mathrm{J}}×100\%≈79\%$。
【答案】
66600；79
【知识点】
电能计算、单位换算、百分比应用
【点评】
本题结合手机电池与快充的实际场景，考查电功计算，核心是单位换算和公式应用，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6