《2025年一本同步训练九年级物理全一册沪科版重庆专版》

典例3 (2025·求精中学月考)如图所示,L是标有“6 V 2.4 W”字样的灯泡,R是定值电阻。断开开关S₂,闭合开关S₁和S₃,灯泡正常发光,电流表的示数为0.6 A。
(1)求灯泡L正常发光时的电流。0.4A
(2)求定值电阻R的阻值。30Ω
(3)断开开关S₁和S₃,闭合开关S₂,改变电源电压。使灯泡仍正常发光,此时电路中消耗的总功率为多大?7.2W

答案： 解：
(1)灯泡 L 正常发光时的电流
$I_{额}=\frac {P_{额}}{U_{额}}=\frac {2.4W}{6V}=0.4A$
(2)当断开开关 $S_{2}$，闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{3}$ 时，定值电阻 $R$ 和灯泡 L 并联，灯泡正常发光时，根据并联电路电压规律可知，电源电压 $U = U_{定} = U_{额} = 6V$
根据并联电路电流规律可知，通过定值电阻 $R$ 的电流
$I_{定}=I - I_{额}=0.6A - 0.4A = 0.2A$
定值电阻 $R$ 的阻值 $R=\frac {U_{定}}{I_{定}}=\frac {6V}{0.2A}=30Ω$
(3)当断开开关 $S_{1}$ 和 $S_{3}$，闭合开关 $S_{2}$ 时，定值电阻 $R$ 和灯泡 L 串联，灯泡 L 的电阻 $R_{L}=\frac {U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac {(6V)^{2}}{2.4W}=15Ω$
电路总电阻 $R_{总}=R + R_{L}=30Ω + 15Ω = 45Ω$
灯泡正常发光，此时电路中的电流 $I' = I_{额} = 0.4A$
此时的电源电压 $U' = I'R_{总}=0.4A×45Ω = 18V$
此时电路中消耗的总功率
$P_{总}=U'I' = 18V×0.4A = 7.2W$

3. 如图所示,灯泡L标有“6 V 3.6 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),灯泡L正常发光时电阻为10Ω;当开关S₁断开,S₂、S₃闭合时,电流表示数为0.4 A,电阻R的阻值为10 Ω,则电源电压为4V;当开关S₂、S₃断开,S₁闭合时,电流表示数为0.2A,电路总功率为0.8W;当开关S₁、S₂闭合,S₃断开时,灯泡L的实际功率小于(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。

答案： 10 4 0.2 0.8 小于

典例4 (2025·重庆八中月考)如图所示的电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4 V 1.6 W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器R₁标有“50 Ω 1 A”的字样,电阻R₂的阻值为10 Ω,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~3 A。将滑动变阻器的滑片P移至最左端,只闭合开关S、S₂和S₃,电阻R₂消耗的电功率为3.6 W。改变开关的通断和滑片P的位置,在保证各元件安全的情况下最大范围移动滑片的过程中,下列选项正确的是 (D)
A.闭合开关S、S₁,小灯泡的功率范围是0.1~1.6 W
B.闭合开关S、S₁,滑动变阻器接入电路的阻值范围是5~50 Ω
C.闭合开关S、S₂和S₃,电路总功率的范围是4.32~18 W
D.闭合开关S、S₂和S₃,滑动变阻器的功率范围是0.72~6 W

答案： D

4. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡标有“20 V 40 W”的字样,灯丝电阻不随温度改变,电阻R₁=20 Ω,滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”的字样,电流表的量程为0~3 A,电压表的量程为0~24 V,则灯丝电阻为10Ω。若只闭合开关S、S₁,电流表的示数为1 A,则电源电压为30V。只闭合开关S、S₂,在保证电路安全的前提下,灯泡实际功率的取值范围是3.6～10 W。

答案： 10 30 3.6～10 W