《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

2. (HY 九上 P99“信息浏览”改编)李芳家的电能表表盘如图所示,她家电路允许的最大总功率为13200W。她家新购置了一台用电器,她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致,于是她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,1 min内电能表的指示灯闪烁了40次,则测得该用电器的电功率是3000W。

答案： 【解析】：
本题可根据电能表的参数来计算电路允许的最大总功率，再根据电能表指示灯闪烁的次数计算出用电器消耗的电能，进而求出用电器的电功率。
计算电路允许的最大总功率：
电能表上标有“$220V$”表示电能表的工作电压，“$15(60)A$”中$60A$是电能表允许通过的最大电流。
根据公式$P = UI$（其中$P$表示功率，$U$表示电压，$I$表示电流），可计算出电路允许的最大总功率。
计算用电器的电功率：
电能表上标有“$800imp/(kW\cdot h)$”，表示每消耗$1kW\cdot h$的电能，电能表的指示灯闪烁$800$次。
已知$1min$内电能表的指示灯闪烁了$40$次，可先根据比例关系计算出该用电器$1min$内消耗的电能，再根据公式$P=\frac{W}{t}$（其中$P$表示功率，$W$表示电能，$t$表示时间）计算出用电器的电功率。
【答案】：
计算电路允许的最大总功率：
已知电能表的工作电压$U = 220V$，允许通过的最大电流$I = 60A$，根据$P = UI$可得：
$P_{max}=UI = 220V×60A = 13200W$
计算用电器的电功率：
因为每消耗$1kW\cdot h$的电能，电能表的指示灯闪烁$800$次，所以指示灯闪烁$40$次时，用电器消耗的电能为：
$W=\frac{40}{800}kW\cdot h = 0.05kW\cdot h$
时间$t = 1min=\frac{1}{60}h$，根据$P=\frac{W}{t}$可得该用电器的电功率为：
$P=\frac{W}{t}=\frac{0.05kW\cdot h}{\frac{1}{60}h}= 3kW = 3000W$
故答案依次为：$13200$；$3000$。

3. (HY 九上 P103“自我评价与作业”第5题改编)闪电蕴含着巨大的能量,将来有可能成为一种新型清洁能源,若某次闪电的电压约为$1.8× 10^{8}\ V$,电流约为$2× 10^{4}\ A$,持续放电时间$10^{-3}\ s$,则这次闪电释放的能量约为$3.6×10^{9}$J。若按1度电0.5元计算,这次闪电所含能量的价值约为500元。

答案： 解：已知闪电的电压$U = 1.8×10^{8}\ V$，电流$I = 2×10^{4}\ A$，持续放电时间$t = 10^{-3}\ s$。
根据电功公式$W = UIt$，可得闪电释放的能量：
$W = 1.8×10^{8}\ V×2×10^{4}\ A×10^{-3}\ s$
$= 1.8×2×10^{8 + 4 - 3}\ V·A·s$
$= 3.6×10^{9}\ J$
因为$1$度电$= 3.6×10^{6}\ J$，所以闪电能量换算为度电：
$3.6×10^{9}\ J÷(3.6×10^{6}\ J/度) = 1000$度
则这次闪电所含能量的价值：$1000$度$×0.5$元/度$= 500$元
$3.6×10^{9}$；$500$

4. (HY 九上 P105“活动2”改编)如图甲所示,在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,小灯泡正常发光时的电阻约为8 Ω。
(1)连接电路的过程中,开关必须是断开(选填“闭合”或“断开”)的,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最右(选填“左”或“右”)端。
(2)小芳正确连接好电路,闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表指针几乎不动,电压表有示数且接近电源电压,产生这一现象的原因可能是灯泡断路(选填“断路”或“短路”)。
(3)实验过程中测量小灯泡正常发光时的电功率,电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为0.3A,小灯泡的额定功率为0.75W。

答案： 【解析】：
（1）在连接电路的过程中，为了保护电路元件和防止短路，开关必须是断开的。同时，为了将滑动变阻器的电阻调到最大，应将滑片滑到最右端（假设滑动变阻器的电阻随着滑片右移而增大，具体需看变阻器的接线情况，但此处理解为常规情况）。
（2）当闭合开关后，灯泡不发光，电流表指针几乎不动，说明电路中几乎没有电流通过，即电路可能存在断路。而电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源之间是连通的，因此产生这一现象的原因可能是灯泡断路。
（3）根据电流表的量程和分度值读取电流表的示数。由于小灯泡的额定电压为2.5V，我们需要找到电流表对应这个电压下的电流值。假设电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，根据图乙，电流表的示数为0.3A。然后，利用电功率的公式$P = UI$，可以计算出小灯泡的额定功率。将$U = 2.5V$和$I = 0.3A$代入公式，得到$P = 2.5V × 0.3A = 0.75W$。
【答案】：
(1)断开；右
(2)断路
(3)0.3；0.75

5. (HY 九上 P106“例题”改编)生活中有一盏标有“220 V 100 W”的白炽灯,忽略温度对灯丝电阻的影响。请解答下列问题：
(1)这盏灯的灯丝电阻是多少？
(2)将这盏灯接到110 V的电路中,灯的实际功率是多少？
(3)这盏灯正常工作5 h,消耗的电能是多少？

答案： 【解析】：
本题主要考查了电功率公式、欧姆定律以及电能公式的应用。
(1) 已知灯泡的额定电压和额定功率，利用电功率公式$P = \frac{U^{2}}{R}$的变形可以求出灯丝的电阻。
(2) 已知灯泡的电阻和两端的实际电压，利用电功率公式$P = \frac{U^{2}}{R}$可以求出灯泡的实际功率。
(3) 已知灯泡的额定功率和正常工作时间，利用电能公式$W = Pt$可以求出消耗的电能。
【答案】：
解：
(1)由$P = \frac{U^{2}}{R}$可得，这盏灯的灯丝电阻：
$R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(220)^{2}}{100} = 484\Omega$；
(2)将这盏灯接到$110V$的电路中，灯的实际功率：
$P_{实} = \frac{U_{实}^{2}}{R} = \frac{(110)^{2}}{484} = 25W$；
(3)由$P = \frac{W}{t}$可得，这盏灯正常工作$5h$消耗的电能：
$W = Pt = 100 × 10^{- 3} × 5 = 0.5kW \cdot h$。
答：
(1)这盏灯的灯丝电阻是$484\Omega$；
(2)将这盏灯接到$110V$的电路中，灯的实际功率是$25W$；
(3)这盏灯正常工作$5h$，消耗的电能是$0.5kW \cdot h$。