《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册教科版》

7. [2023.菏泽一模]如图甲所示的电路中，电源电压为3V，电压表选用小量程。闭合开关S，电压表的示数如图乙所示，两灯都发光(不考虑温度对电阻的影响)。则下列说法不正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)

A. 灯泡L2的实际功率大于灯泡L1的实际功率
B. 灯泡L1、L2串联，电压表测的是灯泡L1两端的电压
C. 若两个灯泡都突然熄灭，电压表示数变为3V，则可能是灯泡L2开路
D. 灯泡L1、L2的电阻之比为1:5

答案： C　[点拨]闭合开关S，灯泡$L_{1}$、$L_{2}$串联，电压表测灯泡$L_{1}$两端的电压。电压表选用小量程，由指针位置可知，灯泡$L_{1}$两端的电压$U_{1} = 0.5V$，灯泡$L_{2}$两端的电压$U_{2} = U - U_{1} = 3V - 0.5V = 2.5V$，串联电路中电流处处相等，由$P = UI$可知灯泡$L_{2}$的实际功率大于灯泡$L_{1}$的实际功率，故A、B正确；若两个灯泡都突然熄灭，电压表示数变为3V，则可能是灯泡$L_{1}$开路，故C错误；根据串联分压原理，灯泡$L_{1}$、$L_{2}$的电阻之比$\frac{R_{1}}{R_{2}} = \frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{0.5V}{2.5V} = \frac{1}{5}$，故D正确。

8. [2023.阜新，多选]如图甲所示，电源电压恒为6V。灯泡L的规格为“6V　3.6W”，且电阻不随温度变化。闭合开关S后，灯泡L正常发光，当移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数发生变化，其最小值如图乙所示，最大值为满刻度。下列说法正确的是　　(　　　)


A. 图乙中电流表的示数为0.2A
B. 滑动变阻器连入电路的最小阻值为15Ω
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化量为12.5Ω
D. 此电路的最大功率为18W

答案： CD　[点拨]闭合开关S后，灯泡L和滑动变阻器并联接入电路，灯泡L正常发光时，通过它的电流$I_{L} = \frac{P_{额}}{U_{额}} = \frac{3.6W}{6V} = 0.6A$，电流表测干路电流，大于0.6A，所以题图乙中电流表的示数为1A，故A错误；电流表示数最小时，通过滑动变阻器的最小电流$I_{min} = I - I_{L} = 1A - 0.6A = 0.4A$，滑动变阻器连入电路的最大电阻$R_{max} = \frac{U}{I_{min}} = \frac{6V}{0.4A} = 15\Omega$；当电流表满偏时，电流为3A，通过滑动变阻器的最大电流$I_{max} = I - I_{L} = 3A - 0.6A = 2.4A$，滑动变阻器连入电路的最小电阻$R_{min} = \frac{U}{I_{max}} = \frac{6V}{2.4A} = 2.5\Omega$；所以滑动变阻器连入电路的最小阻值为2.5Ω，滑动变阻器连入电路的阻值变化量为$15\Omega - 2.5\Omega = 12.5\Omega$，故B错误，C正确；当电流表满偏时，电流为3A，此时电路的功率最大，最大功率$P_{max} = UI' = 6V×3A = 18W$，故D正确。

9. [2023.徐州改编]在如图所示电路中，灯泡标有“6V　3W”字样，R2的阻值为10Ω。只闭合开关S时，灯泡正常发光；开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为2.4A。则灯泡的额定电流为__________A，R1的阻值为__________Ω。

答案： 0.5;6或20　[点拨]灯泡的额定电流$I_{额} = \frac{P_{额}}{U_{额}} = \frac{3W}{6V} = 0.5A$。只闭合开关$S_{1}$时，灯泡与定值电阻$R_{1}$串联，灯泡正常发光，电源电压$U = U_{额}+I_{额}R_{1} = 6V + 0.5A×R_{1}$①；开关$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$都闭合时，灯泡短路，定值电阻$R_{1}$和$R_{2}$并联，电流表测干路电流，电路的总电阻$R_{总} = \frac{R_{1}R_{2}}{R_{1} + R_{2}} = \frac{R_{1}×10\Omega}{R_{1} + 10\Omega}$，电源电压$U = I_{总}R_{总} = 2.4A×\frac{R_{1}×10\Omega}{R_{1} + 10\Omega}$②。联立方程①②，解得$R_{1} = 6\Omega$或$20\Omega$。

10. [2023.成都]如图所示电路中，电源电压恒为6V，灯泡L1标有“6V　”字样，额定功率字迹不清，灯泡L2标有“4V　1.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表示数为0.42A，不考虑灯泡电阻变化。
(1) 求灯泡L1的额定功率。
(2) 只闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的前提下，求电流表示数变化范围。

答案： [解]
(1)闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L和滑动变阻器并联，通过滑动变阻器的电流$I_{滑} = \frac{U}{R_{滑}} = \frac{6V}{50\Omega} = 0.12A$，灯泡L的额定电流$I_{额}=I - I_{滑}=0.42A - 0.12A = 0.3A$，灯泡L的额定功率$P_{额}=UI_{额}=6V×0.3A = 1.8W$。
(2)只闭合开关$S_{1}$，滑动变阻器和灯泡$L_{2}$串联，灯泡$L_{2}$的电阻$R_{2} = \frac{U_{额}^{2}}{P_{额}} = \frac{(4V)^{2}}{1.6W} = 10\Omega$。滑动变阻器滑片位于最右端时，电路中的最小电流$I_{min} = \frac{U}{R_{滑}+R_{2}} = \frac{6V}{50\Omega + 10\Omega} = 0.1A$；滑动变阻器位于最左端时，电路中的最大电流$I_{max} = \frac{U}{R_{2}} = \frac{6V}{10\Omega} = 0.6A$，灯泡$L_{2}$的额定电流$I_{额}= \frac{P_{额}}{U_{额}} = \frac{1.6W}{4V} = 0.4A$。所以确保电路安全的前提下，电流表示数变化范围是0.1~0.4A。