《2025年全优课堂九年级物理下册》

8.（荆州中考）通过甲、乙两个电阻的电流与其两端电压的关系如图所示。将甲、乙串联后接入电路，当通过甲的电流为0.2A时，甲、乙两端的总电压是______V，10s内电路消耗的电能是______J；若将甲、乙并联后接入电路，通过乙的电流为0.2A时，甲两端的电压是______V，10s内电路产生的热量是______J。

答案： 3 6 2 12 提示：已知甲、乙串联，由题图可知，$I_Z = I_甲 = 0.2\ A$，此时$U_甲 = 1\ V$、$U_Z = 2\ V$，所以$U = U_甲 + U_Z = 1\ V + 2\ V = 3\ V$；10 s内电路消耗的电能$W = UIt = 3\ V×0.2\ A×10\ s = 6\ J$；若将甲、乙并联后接入电路，当$I_Z' = 0.2\ A$时，由题图可知，此时$U_Z' = 2\ V$，又因为甲和乙并联，所以$U' = U_甲' = U_Z' = 2\ V$，$I_甲' = 0.4\ A$，电路中的总电流$I' = I_甲' + I_Z' = 0.4\ A + 0.2\ A = 0.6\ A$，10 s内电路产生的热量$Q = W' = U'I't = 2\ V×0.6\ A×10\ s = 12\ J$。 

9.（大连中考）如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图，S为单刀双掷开关，电源电压为12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6W，电阻R的阻值为6$\Omega$。当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变，试求：
（1）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？
（2）小灯泡正常发光5min，电流通过小灯泡做的功是多少？
（3）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？

答案： 解：
(1)由题知，电源电压$U = 12\ V$，当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源两端，小灯泡恰好正常发光，$U_L = U = 12\ V$，$P_L = P_{额} = 6\ W$，由$P = UI$可得小灯泡的额定电流：$I_L = \frac{P_L}{U_L} = \frac{6\ W}{12\ V} = 0.5\ A$；灯丝电阻：$R_L = \frac{U_L}{I_L} = \frac{12\ V}{0.5\ A} = 24\ \Omega$。
(2)小灯泡正常发光，$P_L = P_{额} = 6\ W$，5 min电流通过小灯泡做的功：$W_L = P_Lt = 6\ W×5×60\ s = 1800\ J$；
(3)开关S接“1”时，小灯泡和电阻R串联，电路中的电流：$I' = \frac{U}{R_L + R} = \frac{12\ V}{24\ \Omega + 6\ \Omega} = 0.4\ A$，电阻R的功率：$P_R = (I')^2R = (0.4\ A)^2×6\ \Omega = 0.96\ W$。

10.（鄂尔多斯中考）小明的爸爸在网上购买了一款新型“电烤箱”（如图甲所示），其原理是利用热空气流加热食物。工作电路图如图乙，工作时，当电烤箱内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热，当电烤箱内温度低于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，循环工作保障箱内温度维持为预设温度。已知电风扇的功率为50W，电热管的电阻R为44$\Omega$。求：
（1）正常工作时电热管的功率；
（2）用这个“电烤箱”在一次焙烤鸡翅的过程中，定时开关设定为15min，电热管正常循环工作时，$P - t$图象如图丙所示，本次烤鸡翅共消耗多少电能？

答案： 解：
(1)正常工作时电热管的功率：$P_R = \frac{U^2}{R} = \frac{(220\ V)^2}{44\ \Omega} = 1100\ W$；
(2)当焙烤鸡翅时，电风扇与电热管是并联关系，且电风扇在15 min内一直工作，由$P = \frac{W}{t}$可得，电风扇消耗的电能：$W_M = P_Mt_M = 50\ W×15×60\ s = 4.5×10^4\ J$，由题图丙可知电热管在15 min内，只工作了12 min，电热管消耗的电能：$W_R = P_Rt_R = 1100\ W×12×60\ s = 7.92×10^5\ J$，本次烤鸡翅共消耗的电能：$W = W_M + W_R = 4.5×10^4\ J + 7.92×10^5\ J = 8.37×10^5\ J$。