《2025年天府前沿课时同步培优训练九年级物理全一册教科版》

【例1】如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻$$ R_{1} $$的阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表示数为4V。请用公式$$ P = UI = \frac{U^{2}}{R} $$求：
(1)电阻$$ R_{1} $的电功率$ P_{1} $$。
(2)电阻$$ R_{2} $的电功率$ P_{2} $$。

答案：
(1)$8W$；
(2)$4W$

变式训练1 在如图所示的电路中,$$ R_{1} $$的阻值为10Ω,$$ R_{2} $$的阻值为20Ω,只闭合开关$$ S_{1} $$时,电流表的示数为0.4A。当开关$$ S_{1} $和$ S_{2} $$都闭合时,电阻$$ R_{2} $$消耗的电功率是 W,电源输出的电功率是 W。

答案： 解：只闭合S₁时，电路为R₁的简单电路，电流表测电路电流。
由I=U/R得，电源电压U=I₁R₁=0.4A×10Ω=4V。
当S₁、S₂都闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流。
R₂两端电压U₂=U=4V。
R₂消耗的电功率P₂=U₂²/R₂=(4V)²/20Ω=0.8W。
通过R₁的电流I₁'=U/R₁=4V/10Ω=0.4A。
通过R₂的电流I₂=U/R₂=4V/20Ω=0.2A。
干路电流I=I₁'+I₂=0.4A+0.2A=0.6A。
电源输出的电功率P=UI=4V×0.6A=2.4W。
0.8；2.4

【例2】如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻$$ R_{1} $$的阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表的示数为4V。请用$$ P = UI = I^{2}R $$求：

(1)电阻$$ R_{1} $消耗的电功率$ P_{1} $$。
(2)电阻$$ R_{2} $的阻值和消耗的电功率$ P_{2} $$。

答案：
(1) $8W$
(2) $4\Omega$；$4W$

变式训练2 如图所示,$$ R_{1} = 40Ω $$,$$ R_{2} = 60Ω $$,电流表$$ A_{1} $$的示数为0.3A,电流表$$ A_{2} $$的示数为0.5A。电阻$$ R_{1} $$消耗的电功率为 W,电阻$$ R_{2} $$消耗的电功率为 W。

答案： 解：由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测R₁支路的电流，电流表A₂测干路电流。
对于R₁：
已知I₁=0.3A，R₁=40Ω，根据P=I²R可得，
P₁=I₁²R₁=(0.3A)²×40Ω=0.09A²×40Ω=3.6W。
对于R₂：
干路电流I=0.5A，通过R₂的电流I₂=I - I₁=0.5A - 0.3A=0.2A，R₂=60Ω，
P₂=I₂²R₂=(0.2A)²×60Ω=0.04A²×60Ω=2.4W。
3.6；2.4

【例3】如图所示的电路中,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器$$ R_{2} $$的滑片滑到a端时,电阻$$ R_{1} $$消耗的电功率为7.2W,则$$ R_{1} = $$ Ω；滑动变阻器滑到b端时,电阻$$ R_{1} $$消耗的电功率为0.8W,此时电流表的示数为 A,滑动变阻器$$ R_{2} $$的电功率为 W。

答案： 解：当滑片滑到a端时，滑动变阻器接入电路电阻为0，电路中只有$R_{1}$，根据$P = \frac{U^{2}}{R}$可得，$R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{1}}=\frac{(6V)^{2}}{7.2W}=5\Omega$。
当滑片滑到b端时，$R_{1}$与$R_{2}$串联，根据$P = I^{2}R$可得，电路中的电流$I=\sqrt{\frac{P_{1}'}{R_{1}}}=\sqrt{\frac{0.8W}{5\Omega}} = 0.4A$，即电流表示数为0.4A。
此时$R_{1}$两端电压$U_{1}=IR_{1}=0.4A×5\Omega = 2V$，滑动变阻器两端电压$U_{2}=U - U_{1}=6V - 2V = 4V$，滑动变阻器消耗的电功率$P_{2}=U_{2}I = 4V×0.4A = 1.6W$。
5；0.4；1.6

变式训练3 在如图所示的电路中,电源电压保持6V不变。当开关$$ S_{1} $$断开,$$ S_{2} $$、$$ S_{3} $$闭合时,电流表的示数为1A；当开关$$ S_{1} $$闭合,$$ S_{2} $$、$$ S_{3} $$断开时,电流表的示数为0.25A,$$ R_{2} $$的电功率为 W,$$ R_{1} $$的阻值为 Ω。

答案： 0.75；12