《2025年全优课堂九年级物理下册》

7. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4 V”字样，电流表的量程为0~0.6 A。图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象，滑动变阻器$R_{1}$的最大阻值为20 Ω，允许通过的最大电流为1 A，定值电阻$R_{2}$的阻值为10 Ω。现闭合S和$S_{2}$、断开$S_{1}$，将滑片移到中点，小灯泡L恰好正常发光，在此状态下，下列说法中 ( )
①电源电压为9 V
②若用一个“4 V 0.5 W”的灯泡$L'$替换L，则$L'$将会烧毁
③若滑动滑片，当小灯泡的功率为0.8 W时，滑动变阻器连入电路的阻值是17.5 Ω
④若闭合S和$S_{1}$，断开$S_{2}$，为保证电路安全，电阻$R_{2}$的最大功率为3.6 W

A. 只有①②正确
B. 只有②④正确
C. 只有①②③正确
D. ①②③④都正确

答案： D　提示：当闭合 S 和$S_{2}$、断开$S_{1}$，将滑片移到中点时，$R_{1}$与 L 串联，电流表测电路中的电流。灯泡 L 正常发光时的电压$U_{L}=4V$，由题图乙可知通过灯泡的电流$I_{L}=0.5A$，因串联电路中各处的电流相等，所以由欧姆定律可得滑动变阻器两端的电压：$U_{1}=I_{L}R_{1}=0.5A×\frac{1}{2}×20\Omega = 5V$，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：$U = U_{L}+U_{1}=4V + 5V = 9V$，故①正确；由$P=\frac{U^{2}}{R}$可得$L'$的电阻：$R_{L}'=\frac{(U_{L}')^{2}}{P_{L}'}=\frac{(4V)^{2}}{0.5W}=32\Omega$，与滑动变阻器串联，电路中的电流：$I'=\frac{U}{R_{1}+R_{L}'}=\frac{9V}{10\Omega + 32\Omega}=\frac{3}{14}A$，灯$L'$两端的电压：$U_{L}'=I'×R_{L}'=\frac{3}{14}A×32\Omega\approx6.9V$，灯两端的电压超过了额定电压，灯将被烧毁，故②正确；由题图乙可知，当$U_{L}'' = 2V$、$I_{L}'' = 0.4A$时，灯泡的实际功率$P_{L}'' = U_{L}''I_{L}'' = 2V×0.4A = 0.8W$，此时滑动变阻器两端的电压$U_{1}'' = U - U_{L}'' = 9V - 2V = 7V$，滑动变阻器连入电路的阻值：$R_{1}'=\frac{U_{1}''}{I_{L}''}=\frac{7V}{0.4A}=17.5\Omega$，故③正确；闭合 S 和$S_{1}$，断开$S_{2}$时，$R_{1}$与$R_{2}$串联，电流表测电路中的电流，且电流表的量程为 0 - 0.6 A，当滑动变阻器连入电路中的电阻为 0 时，电路中的电流：$I=\frac{U}{R_{2}}=\frac{9V}{10\Omega}=0.9A>0.6A$，所以电路中允许通过的最大电流$I_{最大}=0.6A$，电阻$R_{2}$的最大功率：$P_{2}=I_{最大}^{2}R_{2}=(0.6A)^{2}×10\Omega = 3.6W$，故④正确。

8. 学校实践活动小组的同学想检测一块旧式电能表是否准确，电能表表盘如图所示，电路中只有一个用电器，功率为500 W。

(1)理论计算：让用电器连续工作5 h后电能表示数应为 ；
(2)实验测量：使用该用电器正常工作3 min测出表盘转过90转，则该用电器实际消耗的电能是 kW·h，由此判断转盘转速 (选填“偏快”“偏慢”或“准确”)。

答案：
(1)$762.7kW\cdot h$
(2)$0.025$ 偏快 提示： -
(1)用电器连续工作 5 h 消耗的电能：$W = Pt = 500×10^{-3}kW×5h = 2.5kW\cdot h$，由题图可知，电能表示数为$760.2kW\cdot h$，电能表表盘变化后的示数应为$760.2kW\cdot h + 2.5kW\cdot h = 762.7kW\cdot h$； -
(2)理论上电能表表盘转 90 转消耗的电能为$W'=\frac{90}{3000}kW\cdot h = 0.03kW\cdot h$。实际上该用电器消耗的电能：$W'' = Pt = 500×10^{-3}kW×\frac{3}{60}h = 0.025kW\cdot h$；因为$W'>W''$，所以该电能表的表盘转速偏快。 

9. 现有两个灯泡，灯丝电阻不变。其中$L_{1}$标有“6 V 3 W”字样，$L_{2}$没有标记，但测得它的电阻是4 Ω，把它们串联后接在某一电路时，两灯均能正常发光，则电源电压为 V，灯$L_{2}$的额定功率是 W。

答案： 8　1　提示：两灯泡串联在电路中，通过两灯泡的电流相等，电源电压等于两灯泡电压之和，两灯都正常发光，由$P = UI$可得，$I=\frac{P_{1}}{U_{1}}=\frac{3W}{6V}=0.5A$，则$U_{2}=IR_{2}=0.5A×4\Omega = 2V$，$U = U_{1}+U_{2}=6V + 2V = 8V$，$P_{2}=U_{2}I = 2V×0.5A = 1W$。

10. 有一台“220 V 100 W”的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机因温度升高而烧坏。从产品说明书得知，电动机线圈阻值为2 Ω。那么这台洗衣机正常工作1 min消耗的电能为 J，电动机卡死时，1 min产生 J的热量。

答案： 6000　1.452×10⁶　提示：洗衣机正常工作时的功率$P = 100W$，1 min 消耗的电能：$W = Pt = 100W×60s = 6000J$；电动机卡死时，电路为纯电阻电路，1 min 产生的热量：$Q = I^{2}Rt=\frac{U^{2}}{R}t=\frac{(220V)^{2}}{2\Omega}×60s = 1.452×10^{6}J$。

11. 如图是饮水机的工作原理电路图，其中S是一个温控开关，$R_{1}$为电加热管。A、B是同型号不同颜色的指示灯。首先开关S与1接触时，指示灯A与$R_{1}$ ，当S与2接触时，$R_{1}$的电功率变 ，饮水机处于 (选填“加热”或“保温”)状态。

答案： 串联　小　保温　提示：由饮水机的工作原理电路图可知：当开关 S 与 1 接触时，指示灯 A 与$R_{1}$串联；当 S 与 2 接触时，指示灯 B 与$R_{1}$、$R_{2}$串联；所以根据$I=\frac{U}{R}$可知：当 S 与 2 接触时，电路中的电流与接 1 时相比会变小；因为$P = I^{2}R$，所以此时$R_{1}$的电功率变小，饮水机处于保温状态。

12. 为了进行实验操作考试，学校实验室从网上购买了一批小灯泡，灯泡上标有“3.8 V 1 W”字样。小刚查阅资料得知：根据国家规定，小灯泡额定功率偏差的允许范围为20%之内，否则就是不合格产品。他想检测一下这盒小灯泡是否合格，于是他从中任意选取了一个灯泡，连接了如图甲所示电路。
(1)小明指出小刚所选用的器材将无法完成实验，其原因是 。
(2)小刚听从了小明的意见，更换了恰当的器材，闭合开关后发现小灯泡不发光。此时小明又指出他所连接的电路中有一根线接错了，请你在这根导线上打“×”，另外画一根导线，改成正确的电路。

(3)改正电路后，闭合开关，他移动滑片使小灯泡发光，测量数据如下表：

由表中数据可知，该灯的额定电功率为 W， (选填“是”或“不是”)合格产品。
(4)利用上述电路，也能测量该灯泡在不同电压下的阻值。请在图乙坐标中画出灯泡电阻与电压的大致图象(不用标刻度)，并对该图象进行简单的解释说明： 。

答案：

(1)电源电压小于灯的额定电压
(2)如下图所示
　　　
(3)1.14　是
(4)如下图所示
　　　　　
小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大