《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

1 [2024长春中考]1kW·h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是(A)
A.节能灯
B.电饭煲
C.电视机
D.电烤箱

答案： 节能灯、电饭煲、电视机和电烤箱四个用电器中,节能灯的电功率最小,根据$P=\frac{W}{t}$可知,1 kW·h的电能可供正常工作时间最长的是节能灯,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。

2 [2024连云港中考]如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中( A )


A.电流表示数变小,灯亮度变暗
B.电流表示数变大,灯亮度变亮
C.电压表示数不变,灯亮度不变
D.电压表示数变小,灯亮度变亮

答案： 由电路图可知,闭合开关,滑动变阻器和小灯泡串联,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,则电路总电阻变大,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流将变小,则电流表示数变小。小灯泡两端的电压变小,即电压表示数变小。由$P=UI$可知,小灯泡的实际功率将变小,则亮度变暗。故选A。

3 [2024临沂中考]图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则(D)

A.指示灯的灯丝电阻为0.8Ω
B.电动机的发热功率为1.6W
C.电动机的额定功率为0.08W
D.电路的总功率为1.8W

答案： A（×）指示灯的灯丝电阻$R_{\text{L}}=\frac{U_{\text{L额}}^{2}}{P_{\text{L额}}}=\frac{(0.5\ \text{V})^{2}}{0.2\ \text{W}}=1.25\ \Omega$。
B（×）电动机两端电压$U_{\text{m}}=U-U_{\text{L额}}=4.5\ \text{V}-0.5\ \text{V}=4\ \text{V}$,电路中的电流$I=I_{\text{L额}}=\frac{P_{\text{L额}}}{U_{\text{L额}}}=\frac{0.2\ \text{W}}{0.5\ \text{V}}=0.4\ \text{A}$,则电动机的发热功率$P_{\text{热}}=I^{2}R=(0.4\ \text{A})^{2}×0.5\ \Omega=0.08\ \text{W}$。
C（×）电动机的额定功率$P=U_{\text{m}}I=4\ \text{V}×0.4\ \text{A}=1.6\ \text{W}$。
D（√）电路的总功率$P_{\text{总}}=P+P_{\text{L额}}=1.6\ \text{W}+0.2\ \text{W}=1.8\ \text{W}$。

以上结论正确的有(③④)
A.③④
B.②③
C.①②
D.①④

答案： 第一步:判断虚线框内的元件。
由电路图可知,定值电阻或小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。根据欧姆定律可得,滑动变阻器的I-U关系式为$I=I_{\text{定}}=\frac{U_{\text{定}}}{R_{\text{定}}}=\frac{U_{\text{源}}-U}{R_{\text{定}}}=\frac{U_{\text{源}}}{R_{\text{定}}}-\frac{U}{R_{\text{定}}}$或$I=I_{\text{L}}=\frac{U_{\text{L}}}{R_{\text{L}}}=\frac{U_{\text{源}}-U}{R_{\text{L}}}=\frac{U_{\text{源}}}{R_{\text{L}}}-\frac{U}{R_{\text{L}}}$。由题图乙可知,滑动变阻器的I-U关系为一次函数关系,则虚线框内元件的阻值为一定值,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,所以虚线框内是定值电阻,不是小灯泡,故①错误。
第二步:计算滑动变阻器的最大阻值。
在元件安全的情况下,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,由题图乙可知,$U_{\text{滑}}=8\ \text{V},I=0.4\ \text{A}$,则滑动变阻器接入电路的最大阻值$R_{\text{滑}}=\frac{U_{\text{滑}}}{I}=\frac{8\ \text{V}}{0.4\ \text{A}}=20\ \Omega$,故④正确。
第三步:计算电路的最大功率。
当滑动变阻器两端的电压为8 V时,定值电阻两端的电压$U_{\text{定}}=U_{\text{源}}-U_{\text{滑}}=12\ \text{V}-8\ \text{V}=4\ \text{V}$,则定值电阻的阻值$R_{\text{定}}=\frac{U_{\text{定}}}{I}=\frac{4\ \text{V}}{0.4\ \text{A}}=10\ \Omega$。结合题图乙可知,滑动变阻器两端的电压最小为6 V时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,电路中的电流最大,$I_{\text{最大}}=\frac{U_{\text{定}}'}{R_{\text{定}}}=\frac{12\ \text{V}-6\ \text{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \text{A}$。则电路的最大功率$P_{\text{最大}}=UI_{\text{最大}}=12\ \text{V}×0.6\ \text{A}=7.2\ \text{W}$,故②错误。
第四步:当$P_{\text{定}}=P_{\text{滑}}$时,计算滑动变阻器接入电路的阻值。
定值电阻与滑动变阻器串联,当$P_{\text{定}}=P_{\text{滑}}$,即$I'^{2}R_{\text{定}}=I'^{2}R_{\text{滑}}'$时,可得$R_{\text{滑}}'=R_{\text{定}}=10\ \Omega$,故③正确。综上可知,A正确。
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这类试题存在如下规律,即定值电阻的阻值等于滑动变阻器两端的电压变化量与通过它的电流变化量之比,在此题中即$R_{\text{定}}=\frac{\Delta U_{\text{滑}}}{\Delta I_{\text{滑}}}=\frac{8\ \text{V}-6\ \text{V}}{0.6\ \text{A}-0.4\ \text{A}}=10\ \Omega$。

5 [2023安徽中考]在某汽车尾部的挡风玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为12Ω的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min,产生的总热量为3600J。

答案： 【答案】3 600
【解析】5条相同的电阻丝并联,则它们两端的电压均为电源电压,且相同时间内每条电阻丝产生的热量相等。
第一步:求每条电阻丝产生的热量。
每条电阻丝1 min内产生的热量$Q_{0}=\frac{U^{2}}{R_{0}}t=\frac{(12\ \text{V})^{2}}{12\ \Omega}×60\ \text{s}=720\ \text{J}$啦。
第二步:求该装置产生的总热量。
5条电阻丝产生的总热量$Q=5Q_{0}=5×720\ \text{J}=3\ 600\ \text{J}$。
思维拓展
本题也可以先计算出5条电阻丝的等效总电阻$R=\frac{R_{0}}{n}=\frac{12\ \Omega}{5}=2.4\ \Omega$,再利用$Q=\frac{U^{2}}{R}t$计算该装置产生的总热量。

6 [2024济宁中考]如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,电路总功率变化了1.8W,则电流表示数变化了0.3A,电阻R=20Ω。

答案： 【答案】0.3 20
【解析】由题图可知,开关S闭合后,R与L并联,电流表测量干路电流。由于灯泡的功率不变,电路总功率变大,变化的功率就是R的功率,则R的阻值$R=\frac{U^{2}}{P}=\frac{(6\ \text{V})^{2}}{1.8\ \text{W}}=20\ \Omega$,电流表变化的示数就是通过R的电流$I=\frac{U}{R}=\frac{6\ \text{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \text{A}$。