《2025年亮点给力全优练霸九年级物理下册苏科版》

13. （2024·江苏南通一模）如图甲为一种自动测定温度的电路原理图. 电源电压不变，R₀ 为定值电阻，R 为可变电阻，其阻值 R 随温度 t 变化的情况如图乙. 闭合开关 S，当监控区的温度升高时，下列表示电路消耗的总功率 P 随温度 t 变化的关系图线中，可能正确的是 （ ）

答案： D@@解析：由图甲可知，R与R₀并联。由图乙知可变电阻的阻值R随温度t的升高而增大，且R与t成正比，设R = kt，由并联电路的电流规律可得，干路电流I = Iₐ + I₀ = U / R + U / R₀ = U / kt + U / R₀，则电路消耗的总功率P = UI = U(U / kt + U / R₀)，P随t的升高而减小，图像为曲线，故D可能正确。

14. 如图甲所示，电源电压恒为 9 V，灯泡 L 上标有“5 V 1 W”字样，灯丝的电阻随温度的变化而变化，电压表选用 0～15 V 量程，电流表选用 0～0. 6 A 量程. 只闭合开关 S₁，移动滑动变阻器 R₂ 的滑片，R₁ 消耗的功率随电流变化的关系图像如图乙所示. 滑动变阻器的滑片 P 置于最右端时，电压表示数为 5 V，R₁ 消耗的功率为 P₁，电流表示数为 I₁；滑片 P 置于最左端时，灯泡正常发光，R₁ 消耗的功率为 P₂，电流表示数为 I₂，P₂∶P₁=4∶1. 求：

（1）灯泡正常发光时的电阻.
（2）滑动变阻器的最大阻值.
（3）同时闭合 S₁ 和 S₂，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率.

答案： （1）25 Ω （2）50 Ω （3）4.05 W 解析：（1）灯泡正常发光时的电阻Rₗ = U²ₗ / Pₗ = (5 V)² / 1 W = 25 Ω。（2）只闭合开关S₁，当滑片P位于最右端时，L、R₂、R₁串联，R₁消耗的功率P₁ = I²₁R₁；当滑片位于最左端时，L与R₁串联，L正常发光，则I₂ = Iₗ = Pₗ / Uₗ = 1 W / 5 V = 0.2 A，R₁消耗的功率P₂ = I²₂R₁。P₂∶P₁ = I²₂R₁∶I²₁R₁ = I²₂∶I²₁ = 4∶1，则I₂∶I₁ = 2∶1，I₂ = 0.2 A，则I₁ = 0.1 A. 只闭合开关S₁，滑片P位于最右端时，R₂两端的电压U₂ = 5 V，则滑动变阻器R₂的最大阻值R₂ = U₂ / I₁ = 5 V / 0.1 A = 50 Ω。（3）只闭合开关S₁，滑片P位于最左端时，灯泡正常发光，则此时R₁两端的电压U₁ = U - Uₗ = 9 V - 5 V = 4 V，所以R₁的阻值R₁ = U₁ / I₂ = 4 V / 0.2 A = 20 Ω. 同时闭合S₁和S₂，R₂与R₁串联，当滑片P在最左端时，电流最大为I max = U / R₁ = 9 V / 20 Ω = 0.45 A，在电流表的量程内，电路安全，则电路消耗的最大功率P max = UI max = 9 V×0.45 A = 4.05 W。