《2025年实验班提优训练九年级科学上册浙教版》

11. 实验活动 探究电功率跟电压、电流的关系 实验小组同学探究"电功率跟电压、电流的关系",所选器材:电源、灯$L_1"2.5 V 0.3 A"、$$L_2"3.8 V 0.3 A"、$电流表、电压表、开关、导线。
(1)小组同学探究"电功率跟电压的关系",设计如图1所示电路。

①当开关闭合时,发现只有一只灯泡发光,且电压表示数为零。由这一现象可以判断电路的故障是______灯$L_1$短路。
②将两灯连接成串联电路的依据是______串联电路中各处的电流相等。
③实验中小组同学收集的信息如表所示,请写出分析信息并得出结论的过程。
|灯$L_1$和$L_2$串联|发光情况|电压/V|
|灯$L_1$|暗|2.4|
|灯$L_2$|亮|3.6|

灯$L_1$和$L_2$串联,可知通过两灯的电流相同;灯$L_2$比$L_1$亮,可知灯$L_2$的实际电功率比$L_1$大;$U_1=2.4\ \text{V}$,$U_2=3.6\ \text{V}$,可知灯$L_2$两端电压比$L_1$大。结论:通过小灯泡的电流相同时,灯泡两端电压越大,电功率越大。
(2)小组同学利用原有器材设计如图2所示电路,继续探究"电功率跟电流的关系"。请通过计算分析说明设计中的不合理之处。
由表格中数据可知,电源电压$U=U_1+U_2=2.4\ \text{V}+3.6\ \text{V}=6\ \text{V}$。因为两灯并联连接,灯两端电压相等,且等于电源电压 6 V,高于两灯各自的额定电压,易烧坏灯泡。

答案：
(1)①灯 $ L_{1} $ 短路 ②串联电路中各处的电流相等 ③灯 $ L_{1} $ 和 $ L_{2} $ 串联,可知通过两灯的电流相同;灯 $ L_{2} $ 比 $ L_{1} $ 亮,可知灯 $ L_{2} $ 的实际电功率比 $ L_{1} $ 大;$ U_{1}=2.4\ \text{V} $,$ U_{2}=3.6\ \text{V} $,可知灯 $ L_{2} $ 两端电压比 $ L_{1} $ 大。结论:通过小灯泡的电流相同时,灯泡两端电压越大,电功率越大。
(2)由表格中数据可知,电源电压 $ U=U_{1}+U_{2}=2.4\ \text{V}+3.6\ \text{V}=6\ \text{V} $。因为两灯并联连接,灯两端电压相等,且等于电源电压 6 V,高于两灯各自的额定电压,易烧坏灯泡。

12. (2024·浙江中考)自然界中有许多"电鱼",它们身体中的发电器官能产生电。研究表明,某电鱼在水中放电时如图1所示,身体AB段可看成电源和电阻$(R_1)$两部分串联而成,其余部分和水的电阻为$R_2,$它们共同构成闭合电路,简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压(即电源电压)为U,电阻$R_1= 1.0×10^4 Ω。$为获得U的大小,研究人员通过在水里加入氯化钠来改变$R_2,$得到A、B两点间电压U_AB和电路中电流I的关系,如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同,电鱼电阻不变。



(1)向水里加入氯化钠,目的是______(填"增大"或"减小")电阻$R_2。$
(2)求电鱼放电时电压U的大小。
(3)当$R_2= 1.0×10^4 Ω,$求电鱼放电时$R_2$的电功率$P_2。$
(1)减小
(2)2 V
(3)$1.0× 10^{-4}\ \text{W}$

答案：
(1)减小
(2)2 V
(3)$ 1.0× 10^{-4}\ \text{W} $