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9. 一题多变 小明将一台电风扇接入220 V的家庭电路中，闭合开关，电风扇正常工作，若通过电风扇的电流为0.2 A，那么它工作60 s，电流所做的功为
$2.64×10^3$
J.答案
9. $2.64×10^3$ 【解析】电风扇工作,电流所做的功 $W=UIt=220\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=2.64×10^3\ \mathrm{J}$.
解析
【分析】
要计算电流做的功，需使用电功的计算公式$W=UIt$。题目中明确给出家庭电路电压$U=220V$、通过电风扇的电流$I=0.2A$、工作时间$t=60s$，直接将已知数值代入公式即可求解。
【解析】
根据电功公式$W=UIt$，代入已知数值：
$W=220\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=2640\ \mathrm{J}=2.64×10^3\ \mathrm{J}$
【答案】
$2.64×10^3$
【知识点】
电功的计算、家庭电路电压
【点评】
本题考查电功公式的直接应用，属于基础题型，需牢记电功计算公式及家庭电路的电压值，难度较低。
【难度系数】
0.8
要计算电流做的功，需使用电功的计算公式$W=UIt$。题目中明确给出家庭电路电压$U=220V$、通过电风扇的电流$I=0.2A$、工作时间$t=60s$，直接将已知数值代入公式即可求解。
【解析】
根据电功公式$W=UIt$，代入已知数值：
$W=220\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=2640\ \mathrm{J}=2.64×10^3\ \mathrm{J}$
【答案】
$2.64×10^3$
【知识点】
电功的计算、家庭电路电压
【点评】
本题考查电功公式的直接应用，属于基础题型，需牢记电功计算公式及家庭电路的电压值，难度较低。
【难度系数】
0.8
小明将另一台规格不同的电风扇接入220 V的家庭电路中,闭合开关后电风扇正常工作,若电风扇正常工作60 s后消耗了$6.6×10^{3}\ \mathrm{J}$的电能,那么通过该电风扇的电流为
0.5
A.答案
变式1 0.5
解析
【分析】
首先明确题目中的已知条件：家庭电路电压U=220V，电风扇正常工作时间t=60s，消耗的电能W=6.6×10³J。要求通过电风扇的电流，需利用电功的基本公式W=UIt，变形后代入已知量计算电流。
【解析】
根据电功公式 $ W = UIt $，变形可得电流的计算公式：$ I = \frac{W}{Ut} $。
将已知数值代入公式：$ W = 6.6×10^3\ \mathrm{J} $，$ U = 220\ \mathrm{V} $，$ t = 60\ \mathrm{s} $，
则 $ I = \frac{6.6×10^3\ \mathrm{J}}{220\ \mathrm{V}×60\ \mathrm{s}} = \frac{6600}{13200} = 0.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
0.5
【知识点】
电功的计算
【点评】
本题考查电功公式的基本应用，属于基础题型，直接代入公式即可求解，需注意家庭电路电压为220V这一隐含条件。
【难度系数】
0.8
首先明确题目中的已知条件：家庭电路电压U=220V，电风扇正常工作时间t=60s，消耗的电能W=6.6×10³J。要求通过电风扇的电流，需利用电功的基本公式W=UIt，变形后代入已知量计算电流。
【解析】
根据电功公式 $ W = UIt $，变形可得电流的计算公式：$ I = \frac{W}{Ut} $。
将已知数值代入公式：$ W = 6.6×10^3\ \mathrm{J} $，$ U = 220\ \mathrm{V} $，$ t = 60\ \mathrm{s} $，
则 $ I = \frac{6.6×10^3\ \mathrm{J}}{220\ \mathrm{V}×60\ \mathrm{s}} = \frac{6600}{13200} = 0.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
0.5
【知识点】
电功的计算
【点评】
本题考查电功公式的基本应用，属于基础题型，直接代入公式即可求解，需注意家庭电路电压为220V这一隐含条件。
【难度系数】
0.8
若有一个2.2 kW·h容量的户外电源，其额定输出电压为220 V，当将电风扇单独接在该户外电源两端正常工作时，通过电风扇的电流为0.2 A，则该户外电源可供此电风扇正常工作
$1.8×10^5$
s.答案
变式2 $1.8×10^5$
解析
【分析】
要计算户外电源可供电风扇正常工作的时间，需先明确户外电源的总电能（容量）、电风扇正常工作的功率，再利用电功公式变形求解。首先，户外电源的容量是其能提供的总电能W，电风扇正常工作时的功率可由公式$P=UI$计算，再根据$W=Pt$变形得到$t=\frac{W}{P}$，计算时需注意单位统一。
【解析】
1. 计算电风扇正常工作的功率：
根据电功率公式$P=UI$，代入额定电压220V和工作电流0.2A，得：
$P = 220\,\mathrm{V} × 0.2\,\mathrm{A} = 44\,\mathrm{W}$
2. 统一户外电源电能的单位：
已知$1\,\mathrm{kW·h}=3.6×10^6\,\mathrm{J}$，则户外电源的总电能：
$W = 2.2\,\mathrm{kW·h} = 2.2×3.6×10^6\,\mathrm{J} = 7.92×10^6\,\mathrm{J}$
3. 计算工作时间：
根据电功公式变形$t=\frac{W}{P}$，代入电能和功率数据，得：
$t = \frac{7.92×10^6\,\mathrm{J}}{44\,\mathrm{W}} = 1.8×10^5\,\mathrm{s}$
【答案】
$1.8×10^5$
【知识点】
电功计算、电功率计算、单位换算
【点评】
本题考查电功与电功率的综合应用，核心是公式变形求解时间，关键在于电能单位（kW·h）与焦耳（J）的转换，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要计算户外电源可供电风扇正常工作的时间，需先明确户外电源的总电能（容量）、电风扇正常工作的功率，再利用电功公式变形求解。首先，户外电源的容量是其能提供的总电能W，电风扇正常工作时的功率可由公式$P=UI$计算，再根据$W=Pt$变形得到$t=\frac{W}{P}$，计算时需注意单位统一。
【解析】
1. 计算电风扇正常工作的功率：
根据电功率公式$P=UI$，代入额定电压220V和工作电流0.2A，得：
$P = 220\,\mathrm{V} × 0.2\,\mathrm{A} = 44\,\mathrm{W}$
2. 统一户外电源电能的单位：
已知$1\,\mathrm{kW·h}=3.6×10^6\,\mathrm{J}$，则户外电源的总电能：
$W = 2.2\,\mathrm{kW·h} = 2.2×3.6×10^6\,\mathrm{J} = 7.92×10^6\,\mathrm{J}$
3. 计算工作时间：
根据电功公式变形$t=\frac{W}{P}$，代入电能和功率数据，得：
$t = \frac{7.92×10^6\,\mathrm{J}}{44\,\mathrm{W}} = 1.8×10^5\,\mathrm{s}$
【答案】
$1.8×10^5$
【知识点】
电功计算、电功率计算、单位换算
【点评】
本题考查电功与电功率的综合应用，核心是公式变形求解时间，关键在于电能单位（kW·h）与焦耳（J）的转换，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
10. 已知两个电阻器的电阻分别为$R_1$、$R_2$，且$R_1 ＞ R_2$，若将它们用以下四种方式分别接入同一电源两端，电源电压不变，则在相同时间内电路消耗电能最多的是（
D
）答案
10. D
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确：电源电压U不变，相同时间t内，纯电阻电路消耗的电能公式为$ W=\frac{U^2t}{R} $，因此U、t一定时，电路总电阻R越小，消耗的电能越多。接下来需分别判断四个选项的总电阻大小，结合已知$ R_1＞R_2 $，找出总电阻最小的电路即可。
【解析】
对于纯电阻电路，消耗的电能公式为$ W=\frac{U^2t}{R} $。由于电源电压U不变，通电时间t相同，所以总电阻R越小，相同时间内消耗的电能越多。
分析各选项的总电阻：
选项A：电路为$ R_1 $的简单电路，总电阻$ R_A=R_1 $；
选项B：电路为$ R_2 $的简单电路，总电阻$ R_B=R_2 $；
选项C：$ R_1 $与$ R_2 $串联，总电阻$ R_C=R_1+R_2 $；
选项D：$ R_1 $与$ R_2 $并联，根据并联电阻特点，总电阻$ R_D＜R_2 $（并联电阻小于任一分电阻）；
已知$ R_1＞R_2 $，因此总电阻大小关系为：$ R_C＞R_1＞R_2＞R_D $，总电阻最小的是选项D，所以相同时间内电路消耗电能最多的是D。
【答案】
D
【知识点】
电功计算、串并联电阻
【点评】
本题结合串并联电阻规律考查电功公式的应用，核心是理解纯电阻电路电能与电阻的关系，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需明确：电源电压U不变，相同时间t内，纯电阻电路消耗的电能公式为$ W=\frac{U^2t}{R} $，因此U、t一定时，电路总电阻R越小，消耗的电能越多。接下来需分别判断四个选项的总电阻大小，结合已知$ R_1＞R_2 $，找出总电阻最小的电路即可。
【解析】
对于纯电阻电路，消耗的电能公式为$ W=\frac{U^2t}{R} $。由于电源电压U不变，通电时间t相同，所以总电阻R越小，相同时间内消耗的电能越多。
分析各选项的总电阻：
选项A：电路为$ R_1 $的简单电路，总电阻$ R_A=R_1 $；
选项B：电路为$ R_2 $的简单电路，总电阻$ R_B=R_2 $；
选项C：$ R_1 $与$ R_2 $串联，总电阻$ R_C=R_1+R_2 $；
选项D：$ R_1 $与$ R_2 $并联，根据并联电阻特点，总电阻$ R_D＜R_2 $（并联电阻小于任一分电阻）；
已知$ R_1＞R_2 $，因此总电阻大小关系为：$ R_C＞R_1＞R_2＞R_D $，总电阻最小的是选项D，所以相同时间内电路消耗电能最多的是D。
【答案】
D
【知识点】
电功计算、串并联电阻
【点评】
本题结合串并联电阻规律考查电功公式的应用，核心是理解纯电阻电路电能与电阻的关系，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
11.（教材新增复习改编）充电宝内部主要部件是锂电池，充电宝铭牌上标注了锂电池的电压和容量，根据相关规定，乘客乘坐地铁携带锂离子电池的额定能量值不得超过100 W·h（瓦特小时），则电压为5 V，容量为下列数值的充电宝可以带上地铁的是（
A.10 000 mA·h
B.40 000 mA·h
C.50 A·h
D.30 A·h
A
）A.10 000 mA·h
B.40 000 mA·h
C.50 A·h
D.30 A·h
答案
11. A 【解析】地铁规定充电宝额定能量值不得超过 $100\ \mathrm{W· h}$, 规定充电宝的能量值 $W=100\ \mathrm{W· h}=100\ \mathrm{W}×3\ 600\ \mathrm{s}=360\ 000\ \mathrm{J}$;根据 $W=UIt$ 可知,当电压为5 V时,充电宝的容量值 $It=\frac{W}{U}=\frac{360\ 000\ \mathrm{J}}{5\ \mathrm{V}}=72\ 000\ \mathrm{A· s}=20\ \mathrm{A· h}=20\ 000\ \mathrm{mA· h}$;$10\ 000\ \mathrm{mA· h}$ 没有超过允许携带的容量范围,可以带上地铁,A符合题意.故选 A.
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确地铁允许携带的充电宝额定能量最大值，再利用电能公式计算允许的最大容量，最后结合单位换算对比选项判断。首先确定允许的额定能量为100 W·h，根据电能公式W=UIt，代入已知电压5 V即可算出允许的最大容量，再通过单位换算（1 A·h=1000 mA·h）对比各选项数值，选出符合要求的答案。
【解析】
根据规定，乘客可携带的充电宝额定能量最大值为$ W=100\ \mathrm{W·h} $。
由电能公式$ W=UIt $（$ U $为电压，$ It $为容量），变形得允许的最大容量：
$ It=\frac{W}{U}=\frac{100\ \mathrm{W·h}}{5\ \mathrm{V}}=20\ \mathrm{A·h}=20×1000\ \mathrm{mA·h}=20000\ \mathrm{mA·h} $。
对比选项：A选项10000 mA·h ＜ 20000 mA·h，符合要求；B选项40000 mA·h、C选项50 A·h、D选项30 A·h均超过允许的最大容量，不符合规定。因此选A。
【答案】
A
【知识点】
电能计算、单位换算
【点评】
本题考查电能公式的应用及单位换算，属于基础题，关键是掌握$ W=UIt $公式并正确进行单位转换，需细心避免单位换算错误。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需先明确地铁允许携带的充电宝额定能量最大值，再利用电能公式计算允许的最大容量，最后结合单位换算对比选项判断。首先确定允许的额定能量为100 W·h，根据电能公式W=UIt，代入已知电压5 V即可算出允许的最大容量，再通过单位换算（1 A·h=1000 mA·h）对比各选项数值，选出符合要求的答案。
【解析】
根据规定，乘客可携带的充电宝额定能量最大值为$ W=100\ \mathrm{W·h} $。
由电能公式$ W=UIt $（$ U $为电压，$ It $为容量），变形得允许的最大容量：
$ It=\frac{W}{U}=\frac{100\ \mathrm{W·h}}{5\ \mathrm{V}}=20\ \mathrm{A·h}=20×1000\ \mathrm{mA·h}=20000\ \mathrm{mA·h} $。
对比选项：A选项10000 mA·h ＜ 20000 mA·h，符合要求；B选项40000 mA·h、C选项50 A·h、D选项30 A·h均超过允许的最大容量，不符合规定。因此选A。
【答案】
A
【知识点】
电能计算、单位换算
【点评】
本题考查电能公式的应用及单位换算，属于基础题，关键是掌握$ W=UIt $公式并正确进行单位转换，需细心避免单位换算错误。
【难度系数】
0.7
12. 万唯原创 充电枪给新能源汽车电池充电过程中，主要是把电能转化成
化学
能；在某次充电过程中，若充电桩的输出电压为400 V，充电电流为100 A，充电桩的计费规则为1.6元/(kW·h)，则充电0.5 h需要交费32
元。答案
12. 化学 32 【解析】充电枪给电池充电时,电能转化为化学能储存在电池中;充电0.5 h消耗的电能 $W=UIt=400\ \mathrm{V}×100\ \mathrm{A}×0.5\ \mathrm{h}=20\ \mathrm{kW· h}$,则需交费 $20\ \mathrm{kW· h}×1.6\ \mathrm{元/(kW· h)}=32$ 元.
解析
【分析】
首先，充电过程中电池储存能量，电能会转化为化学能（电池充电是将电能以化学能形式存储，放电时再转化为电能）；计算充电费用时，需先通过电功公式算出消耗的电能，再结合计费规则计算总费用，计算时要注意单位转换，将电功单位转换为kW·h以匹配计费单位。
【解析】
1. 能量转化：充电枪给新能源汽车电池充电时，电能转化为化学能储存在电池中。
2. 电能计算：根据电功公式 $ W = UIt $，代入数据 $ U=400\ \mathrm{V} $、$ I=100\ \mathrm{A} $、$ t=0.5\ \mathrm{h} $，计算得 $ W=400\ \mathrm{V} × 100\ \mathrm{A} × 0.5\ \mathrm{h}=20000\ \mathrm{V·A·h}=20\ \mathrm{kW·h} $（因 $ 1\ \mathrm{kW·h}=1000\ \mathrm{V·A·h} $）。
3. 费用计算：结合计费规则1.6元/(kW·h)，总费用为 $ 20\ \mathrm{kW·h} × 1.6\ \mathrm{元/(kW·h)}=32\ \mathrm{元} $。
【答案】
化学；32
【知识点】
能量的转化、电功的计算
【点评】
本题考查能量转化和电功计算的基础知识点，难度较低，需注意电功计算时的单位转换，避免出错。
【难度系数】
0.8
首先，充电过程中电池储存能量，电能会转化为化学能（电池充电是将电能以化学能形式存储，放电时再转化为电能）；计算充电费用时，需先通过电功公式算出消耗的电能，再结合计费规则计算总费用，计算时要注意单位转换，将电功单位转换为kW·h以匹配计费单位。
【解析】
1. 能量转化：充电枪给新能源汽车电池充电时，电能转化为化学能储存在电池中。
2. 电能计算：根据电功公式 $ W = UIt $，代入数据 $ U=400\ \mathrm{V} $、$ I=100\ \mathrm{A} $、$ t=0.5\ \mathrm{h} $，计算得 $ W=400\ \mathrm{V} × 100\ \mathrm{A} × 0.5\ \mathrm{h}=20000\ \mathrm{V·A·h}=20\ \mathrm{kW·h} $（因 $ 1\ \mathrm{kW·h}=1000\ \mathrm{V·A·h} $）。
3. 费用计算：结合计费规则1.6元/(kW·h)，总费用为 $ 20\ \mathrm{kW·h} × 1.6\ \mathrm{元/(kW·h)}=32\ \mathrm{元} $。
【答案】
化学；32
【知识点】
能量的转化、电功的计算
【点评】
本题考查能量转化和电功计算的基础知识点，难度较低，需注意电功计算时的单位转换，避免出错。
【难度系数】
0.8
13. (2025山东枣庄三中阶段练改编)甲、乙两个用电器两端的电压之比为$3:1$,通过的电流之比为$1:3$,通电时间之比为$7:3$,则甲、乙用电器消耗的电能之比为
$7:3$
,电流经过甲、乙用电器所做功之比为$7:3$
.答案
13. $7:3$ $7:3$ 【解析】甲、乙两个用电器两端的电压之比为$3:1$,通过的电流之比为$1:3$,通电时间之比为$7:3$,则消耗的电能之比为 $\frac{W_甲}{W_乙}=\frac{U_甲I_甲t_甲}{U_乙I_乙t_乙}=\frac{3}{1}×\frac{1}{3}×\frac{7}{3}=\frac{7}{3}$;电流经过用电器做的功,即用电器消耗的电能,所以电流经过甲、乙用电器所做功之比为$7:3$.
解析
【分析】
要解决这个问题，首先需明确计算用电器消耗电能（即电流做功）的公式为$W = UIt$，且电流经过用电器做的功等于用电器消耗的电能。题目已给出甲、乙的电压、电流、通电时间的比值，只需将这些比值代入公式的比值形式，即可求出电能和电功的比值。
【解析】
根据电功（电能）公式$W = UIt$，甲、乙消耗的电能之比为：
$\frac{W_甲}{W_乙} = \frac{U_甲I_甲t_甲}{U_乙I_乙t_乙}$
将已知的$\frac{U_甲}{U_乙} = \frac{3}{1}$，$\frac{I_甲}{I_乙} = \frac{1}{3}$，$\frac{t_甲}{t_乙} = \frac{7}{3}$代入上式：
$\frac{W_甲}{W_乙} = \frac{3}{1} × \frac{1}{3} × \frac{7}{3} = \frac{7}{3}$
由于电流经过用电器所做的功等于用电器消耗的电能，因此甲、乙电流做功之比也为$\frac{7}{3}$。
【答案】
$7:3$；$7:3$
【知识点】
电功的计算、电能与电功的关系
【点评】
本题属于基础应用题，直接考查电功公式的应用，关键是牢记电功公式$W=UIt$，并明确电流做功与用电器消耗电能的等量关系，难度不大。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题，首先需明确计算用电器消耗电能（即电流做功）的公式为$W = UIt$，且电流经过用电器做的功等于用电器消耗的电能。题目已给出甲、乙的电压、电流、通电时间的比值，只需将这些比值代入公式的比值形式，即可求出电能和电功的比值。
【解析】
根据电功（电能）公式$W = UIt$，甲、乙消耗的电能之比为：
$\frac{W_甲}{W_乙} = \frac{U_甲I_甲t_甲}{U_乙I_乙t_乙}$
将已知的$\frac{U_甲}{U_乙} = \frac{3}{1}$，$\frac{I_甲}{I_乙} = \frac{1}{3}$，$\frac{t_甲}{t_乙} = \frac{7}{3}$代入上式：
$\frac{W_甲}{W_乙} = \frac{3}{1} × \frac{1}{3} × \frac{7}{3} = \frac{7}{3}$
由于电流经过用电器所做的功等于用电器消耗的电能，因此甲、乙电流做功之比也为$\frac{7}{3}$。
【答案】
$7:3$；$7:3$
【知识点】
电功的计算、电能与电功的关系
【点评】
本题属于基础应用题，直接考查电功公式的应用，关键是牢记电功公式$W=UIt$，并明确电流做功与用电器消耗电能的等量关系，难度不大。
【难度系数】
0.8
14. 如图所示电路中,电阻器的电阻$R_1=5\ \Omega$,闭合开关S,电流表Ⓐ的示数为1.2 A,电流表Ⓐ₁的示数为0.8 A. 求：
(1)电源电压是多少？
(2)电阻器$R_2$的电阻是多少？
(3)若一段时间内电流通过电阻为$R_1$的电阻器所做的功为160 J,求这段时间内电阻为$R_2$的电阻器所消耗的电能是多少？
(1)电源电压是多少？
(2)电阻器$R_2$的电阻是多少？
(3)若一段时间内电流通过电阻为$R_1$的电阻器所做的功为160 J,求这段时间内电阻为$R_2$的电阻器所消耗的电能是多少？
答案
14. 解:(1)由图可知,闭合开关后,两电阻器并联,电流表$Ⓐ_1$测电阻为$R_1$的电阻器所在支路的电流,电流表$Ⓐ$测干路电流,根据欧姆定律可知,电阻为$R_1$的电阻器两端电压
$U_1=I_1R_1=0.8\ \mathrm{A}×5\ \Omega=4\ \mathrm{V}$
并联电路各支路两端电压等于电源电压
即电源电压 $U=U_1=4\ \mathrm{V}$
(2)根据并联电路电流规律可知,通过电阻为$R_2$的电阻器的电流
$I_2=I-I_1=1.2\ \mathrm{A}-0.8\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$
根据欧姆定律可知,电阻器$R_2$的电阻
$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(3)根据 $W=UIt$ 可知,电流通过电阻为$R_1$的电阻器所做的功为160 J,所需的时间
$t=\frac{W_1}{UI_1}=\frac{160\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{V}×0.8\ \mathrm{A}}=50\ \mathrm{s}$
则这段时间电阻为$R_2$的电阻器消耗的电能
$W_2=UI_2t=4\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}×50\ \mathrm{s}=80\ \mathrm{J}$
$U_1=I_1R_1=0.8\ \mathrm{A}×5\ \Omega=4\ \mathrm{V}$
并联电路各支路两端电压等于电源电压
即电源电压 $U=U_1=4\ \mathrm{V}$
(2)根据并联电路电流规律可知,通过电阻为$R_2$的电阻器的电流
$I_2=I-I_1=1.2\ \mathrm{A}-0.8\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$
根据欧姆定律可知,电阻器$R_2$的电阻
$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(3)根据 $W=UIt$ 可知,电流通过电阻为$R_1$的电阻器所做的功为160 J,所需的时间
$t=\frac{W_1}{UI_1}=\frac{160\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{V}×0.8\ \mathrm{A}}=50\ \mathrm{s}$
则这段时间电阻为$R_2$的电阻器消耗的电能
$W_2=UI_2t=4\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}×50\ \mathrm{s}=80\ \mathrm{J}$
解析
【分析】首先分析电路结构：R₁与R₂并联，电流表A₁测量R₁支路的电流，电流表A测量干路电流。解题思路：(1)利用欧姆定律计算R₁两端的电压，结合并联电路电压规律得到电源电压；(2)根据并联电路电流规律求出R₂支路的电流，再用欧姆定律计算R₂的阻值；(3)先通过R₁的电功求出通电时间，再计算R₂消耗的电能。
【解析】
解：(1) 由电路图可知，闭合开关后，R₁与R₂并联，电流表A₁测R₁支路电流I₁=0.8 A，电流表A测干路电流I=1.2 A。
根据欧姆定律，R₁两端电压：$U_1 = I_1R_1 = 0.8\ \mathrm{A}×5\ \Omega = 4\ \mathrm{V}$。
因为并联电路各支路电压等于电源电压，所以电源电压$U = U_1 = 4\ \mathrm{V}$。
(2) 根据并联电路电流规律，通过R₂的电流：$I_2 = I - I_1 = 1.2\ \mathrm{A} - 0.8\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A}$。
由欧姆定律，R₂的电阻：$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$。
(3) 已知R₁的电功$W_1=160\ \mathrm{J}$，根据$W=UIt$，通电时间：
$t = \frac{W_1}{UI_1} = \frac{160\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{V}×0.8\ \mathrm{A}} = 50\ \mathrm{s}$。
这段时间R₂消耗的电能：$W_2 = UI_2t = 4\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}×50\ \mathrm{s} = 80\ \mathrm{J}$。
【答案】(1) 电源电压是4 V；(2) 电阻R₂的电阻是10 Ω；(3) R₂消耗的电能是80 J。
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功计算
【点评】本题为基础并联电路计算题，综合考查并联电路规律、欧姆定律及电功公式的应用，解题核心是明确电路连接方式和电表测量对象，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
解：(1) 由电路图可知，闭合开关后，R₁与R₂并联，电流表A₁测R₁支路电流I₁=0.8 A，电流表A测干路电流I=1.2 A。
根据欧姆定律，R₁两端电压：$U_1 = I_1R_1 = 0.8\ \mathrm{A}×5\ \Omega = 4\ \mathrm{V}$。
因为并联电路各支路电压等于电源电压，所以电源电压$U = U_1 = 4\ \mathrm{V}$。
(2) 根据并联电路电流规律，通过R₂的电流：$I_2 = I - I_1 = 1.2\ \mathrm{A} - 0.8\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A}$。
由欧姆定律，R₂的电阻：$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$。
(3) 已知R₁的电功$W_1=160\ \mathrm{J}$，根据$W=UIt$，通电时间：
$t = \frac{W_1}{UI_1} = \frac{160\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{V}×0.8\ \mathrm{A}} = 50\ \mathrm{s}$。
这段时间R₂消耗的电能：$W_2 = UI_2t = 4\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}×50\ \mathrm{s} = 80\ \mathrm{J}$。
【答案】(1) 电源电压是4 V；(2) 电阻R₂的电阻是10 Ω；(3) R₂消耗的电能是80 J。
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功计算
【点评】本题为基础并联电路计算题，综合考查并联电路规律、欧姆定律及电功公式的应用，解题核心是明确电路连接方式和电表测量对象，难度适中。
【难度系数】0.6
15. 如图所示是灯泡L与定值电阻R的电流随电压变化图像.由图像可知,若将灯泡L与电阻R串联在电路中,使通过灯泡L的电流为0.5 A,则电源电压为
14
V;若将灯泡L与电阻R并联在电压恒为8 V的电源中,电路中的总电流为 1
A,电路工作1 min,通过小灯泡的电流做的功为 288
J.答案
15. 14 1 288 【解析】由欧姆定律可知,$R$的阻值$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,将灯泡L与电阻$R$串联在电路中,使通过灯泡L的电流为0.5 A,根据串联电路的特点可知,通过$R$的电流$I_R'=I_L=0.5\ \mathrm{A}$,由图可知,灯泡L两端的电压$U_L=4\ \mathrm{V}$,由欧姆定律可知,此时$R$两端的电压$U_R'=I_R'R=0.5\ \mathrm{A}×20\ \Omega=10\ \mathrm{V}$,根据串联电路的电压特点可知,电源电压$U=U_L+U_R'=4\ \mathrm{V}+10\ \mathrm{V}=14\ \mathrm{V}$;将灯泡L与电阻$R$并联在电压恒为8 V的电源中,根据并联电路的特点可知,灯泡L与$R$两端的电压均为8 V,由图可知,此时通过灯泡和$R$的电流分别为0.6 A、0.4 A,根据并联电路的电流特点可知,干路的总电流$I_总=I_L'+I_R''=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$;电路工作1 min,通过小灯泡的电流做的功$W=U_L'I_L't=8\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}×1×60\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$.
解析
【分析】
要解决本题，首先需区分定值电阻和灯泡的I-U图像：定值电阻的I-U图像为直线（电阻不随温度变化），灯泡的I-U图像为曲线（电阻随温度变化）。解题分三步：①串联时电流处处相等，已知灯泡电流为0.5A，需从图像找到此时灯泡和定值电阻对应的电压，相加得电源电压；②并联时各支路电压相等，均等于电源电压8V，从图像找到此时灯泡和定值电阻的电流，相加得总电流；③计算灯泡电功，利用公式W=UIt代入对应物理量即可。
【解析】
1. 计算定值电阻R的阻值：由图像可知，定值电阻R的I-U图像为直线，当U_R=8V时，I_R=0.4A，根据欧姆定律得：$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
2. 串联电路电源电压：灯泡L与R串联，电流处处相等，当通过L的电流$I_L=0.5\ \mathrm{A}$时，$I_R'=I_L=0.5\ \mathrm{A}$。从图像中找到I=0.5A时，灯泡L两端电压$U_L=4\ \mathrm{V}$；定值电阻R两端电压：$U_R'=I_R'R=0.5\ \mathrm{A}×20\ \Omega=10\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压特点，电源电压：$U=U_L+U_R'=4\ \mathrm{V}+10\ \mathrm{V}=14\ \mathrm{V}$。
3. 并联电路总电流：灯泡L与R并联在8V电源中，各支路电压相等，即$U_L'=U_R''=8\ \mathrm{V}$。从图像中找到U=8V时，$I_L'=0.6\ \mathrm{A}$，$I_R''=0.4\ \mathrm{A}$。根据并联电路电流特点，总电流：$I_总=I_L'+I_R''=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$。
4. 灯泡的电功：工作时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据电功公式：$W=U_L'I_L't=8\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$。
【答案】
14；1；288
【知识点】
I-U图像应用、串并联电路规律、电功计算
【点评】
本题结合I-U图像考查电学核心知识点，需学生准确解读图像提取对应电压、电流值，区分定值电阻与灯泡的图像特点，灵活运用串并联电路规律、欧姆定律和电功公式，是电学综合题的典型题型，注重知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题，首先需区分定值电阻和灯泡的I-U图像：定值电阻的I-U图像为直线（电阻不随温度变化），灯泡的I-U图像为曲线（电阻随温度变化）。解题分三步：①串联时电流处处相等，已知灯泡电流为0.5A，需从图像找到此时灯泡和定值电阻对应的电压，相加得电源电压；②并联时各支路电压相等，均等于电源电压8V，从图像找到此时灯泡和定值电阻的电流，相加得总电流；③计算灯泡电功，利用公式W=UIt代入对应物理量即可。
【解析】
1. 计算定值电阻R的阻值：由图像可知，定值电阻R的I-U图像为直线，当U_R=8V时，I_R=0.4A，根据欧姆定律得：$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
2. 串联电路电源电压：灯泡L与R串联，电流处处相等，当通过L的电流$I_L=0.5\ \mathrm{A}$时，$I_R'=I_L=0.5\ \mathrm{A}$。从图像中找到I=0.5A时，灯泡L两端电压$U_L=4\ \mathrm{V}$；定值电阻R两端电压：$U_R'=I_R'R=0.5\ \mathrm{A}×20\ \Omega=10\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压特点，电源电压：$U=U_L+U_R'=4\ \mathrm{V}+10\ \mathrm{V}=14\ \mathrm{V}$。
3. 并联电路总电流：灯泡L与R并联在8V电源中，各支路电压相等，即$U_L'=U_R''=8\ \mathrm{V}$。从图像中找到U=8V时，$I_L'=0.6\ \mathrm{A}$，$I_R''=0.4\ \mathrm{A}$。根据并联电路电流特点，总电流：$I_总=I_L'+I_R''=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$。
4. 灯泡的电功：工作时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据电功公式：$W=U_L'I_L't=8\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$。
【答案】
14；1；288
【知识点】
I-U图像应用、串并联电路规律、电功计算
【点评】
本题结合I-U图像考查电学核心知识点，需学生准确解读图像提取对应电压、电流值，区分定值电阻与灯泡的图像特点，灵活运用串并联电路规律、欧姆定律和电功公式，是电学综合题的典型题型，注重知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
