《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

1. (2021·广东)如图所示,灯泡$L_1、$$L_2$分别标有“6 V 3 W”“6 V 6 W”字样,电源电压不变,开关S闭合：①只闭合$S_1,$灯泡$L_1、$L发光；②只闭合$S_2,$灯泡$L_2、$L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变) (A)

A.电功率较大,亮度较亮
B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同
D.电功率较大,亮度较暗

答案： 【解析】：
本题可根据灯泡的额定电压和额定功率求出两灯泡的电阻，再结合串并联电路的特点分析两种情况下灯泡$L$两端的电压，进而根据$P = \frac{U^{2}}{R}$判断灯泡$L$的电功率大小，从而确定其亮度情况。
1. 计算两灯泡的电阻：
根据公式$P = \frac{U^{2}}{R}$（其中$P$为功率，$U$为电压，$R$为电阻），可得$R = \frac{U^{2}}{P}$。
对于灯泡$L_1$，其额定电压$U_{1额}=6V$，额定功率$P_{1额}=3W$，则$L_1$的电阻$R_1 = \frac{U_{1额}^{2}}{P_{1额}} = \frac{(6V)^{2}}{3W} = 12\Omega$。
对于灯泡$L_2$，其额定电压$U_{2额}=6V$，额定功率$P_{2额}=6W$，则$L_2$的电阻$R_2 = \frac{U_{2额}^{2}}{P_{2额}} = \frac{(6V)^{2}}{6W} = 6\Omega$。
2. 分析两种情况下灯泡$L$两端的电压：
只闭合$S_1$时，$L_1$与$L$串联。根据串联电路电阻的特点，总电阻$R_{总1}=R_1 + R_L$，此时电路中的电流$I_1 = \frac{U}{R_1 + R_L}$，灯泡$L$两端的电压$U_{L1}=I_1R_L = \frac{U}{R_1 + R_L} × R_L$。
只闭合$S_2$时，$L_2$与$L$串联。总电阻$R_{总2}=R_2 + R_L$，此时电路中的电流$I_2 = \frac{U}{R_2 + R_L}$，灯泡$L$两端的电压$U_{L2}=I_2R_L = \frac{U}{R_2 + R_L} × R_L$。
因为$R_1 = 12\Omega\gt R_2 = 6\Omega$，所以$R_{总1}\gt R_{总2}$，根据$I = \frac{U}{R}$可知$I_1\lt I_2$，又因为$U_{L1}=I_1R_L$，$U_{L2}=I_2R_L$，所以$U_{L1}\lt U_{L2}$。
3. 比较两种情况下灯泡$L$的电功率：
根据公式$P = \frac{U^{2}}{R}$，灯泡$L$的电阻$R_L$不变，由于$U_{L1}\lt U_{L2}$，所以$P_{L1}\lt P_{L2}$，即灯泡$L$在②中比在①中电功率较大。
因为灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以灯泡$L$在②中比在①中亮度较亮。
【答案】：A

2. (2024·广东)如图所示,闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动,电流表的示数变小。若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是电压表。实验时铅笔芯发烫的现象,属于电流的热效应。

答案： 【解析】：
本题主要考查滑动变阻器的使用、电阻的测量以及电流的热效应。
首先，来看第一个空。闭合开关后，当导线夹$M$在铅笔芯上向右移动时，铅笔芯接入电路的电阻会发生变化。由于铅笔芯是串联在电路中的，根据欧姆定律，电阻增大时，电流会减小；电阻减小时，电流会增大。从图中可以看出，当$M$向右移动时，铅笔芯接入电路的长度变短，因此电阻减小，所以电流表的示数会变大。
接着，来看第二个空。若要测量铅笔芯的电阻，需要知道铅笔芯两端的电压和通过铅笔芯的电流，然后利用欧姆定律计算出电阻。题目中已经给出了电流表，用于测量电流，因此还需要一个电压表来测量铅笔芯两端的电压。
最后，来看第三个空。实验时铅笔芯发烫的现象是由于电流通过铅笔芯时，铅笔芯的电阻产生热量，使得铅笔芯的温度升高。这种现象属于电流的热效应。
【答案】： 小；电压表；热。

3. (2021·广东)如图所示是探究电流通过导体产生的热量与电流关系的实验装置,实验中用U形管内液面的高度差反映导体产生热量的多少。通电一段时间后,容器乙(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。

答案： 【解析】：
本题主要考查探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，涉及到控制变量法和转换法的应用。
第一空：由图可知，甲、乙两容器中的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，而甲容器中的电阻丝阻值为$5\Omega$，乙容器中的电阻丝阻值也为$5\Omega$，但甲容器外部并联了一个$5\Omega$的电阻，使得通过甲容器中电阻丝的电流与通过乙容器中电阻丝的电流不同，所以该实验是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
第二空：实验中，电流通过电阻丝产生热量，使容器内空气温度升高，体积膨胀，从而导致U形管内液面出现高度差，所以用U形管内液面的高度差来反映导体产生热量的多少，这种方法叫转换法。
第三空：根据焦耳定律$Q = I^{2}Rt$，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。因为通过乙容器中电阻丝的电流大于通过甲容器中电阻丝的电流，所以通电一段时间后，容器乙内电阻丝产生的热量较多。
【答案】：
电流；高度差；乙