《2025年黄冈金牌之路练闯考九年级物理下册北师大版》

5. 如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器规格为“50Ω　1A”，小灯泡规格为“2.5V　0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，则下列说法正确的是（ ）

A. 滑片向右滑动，电流表的示数变小，电压表的示数变大
B. 电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A
C. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50Ω
D. 电路的最大电功率是2.5W

答案： B

6. “赛龙舟”是端午节里的传统节日。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V　6W”的红灯、“12V　12W”的绿灯及“24Ω　2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S₂、S₃且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（ ）

A. 电源电压为24V
B. 该电路最大工作电流是2A
C. 该电路最小电功率是3W
D. 该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2

答案： C

7. 如图甲所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R₂的最大阻值为______Ω，电路的最大总功率为______W，滑动变阻器的最大功率为________

答案： 20　3.6　0.9

8. 如图所示，小灯泡标有“6V　3W”字样（电阻不受温度影响），R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。
(1) 当开关S、S₁、S₂都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表的示数为0.6A，电路工作50s，求R₁的阻值和电流通过R₁产生的热量。
(2) 当电路中有元件工作时，求电路消耗的最小功率和最大功率。

答案： 解:
(1)当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡恰好正常发光，所以，电源的电压：U = UL = 6V。由P = UI可得，通过小灯泡的电流：$I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3W}{6V}=0.5A$，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1 = I - IL = 0.6A - 0.5A = 0.1A。由$I=\frac{U}{R}$可得，R1的阻值：$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{6V}{0.1A}=60Ω$；50s内电流通过R1产生的热量：Q1 = I1²R1t = (0.1A)²×60Ω×50s = 30J。
(2)小灯泡的电阻：$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω$，因为RL＜R1，所以，当开关S闭合，S1、S2都断开且滑动变阻器的滑片位于最右端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路的总电阻最大，电路的总功率最小。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的最小功率：$P_{min}=\frac{U^2}{R_{总最大}}=\frac{U^2}{R_1 + R_{2最大}}=\frac{(6V)^2}{60Ω + 40Ω}=0.36W$；当S、S1、S2都闭合时，电路为灯L与R1的并联电路，其电路总电阻R总＜RL＜R1 + R2，电路的总功率最大，所以，电路消耗的最大功率：$P_{max}=P_1+P_L=\frac{U^2}{R_1}+P_L=\frac{(6V)^2}{60Ω}+3W=3.6W$。