《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

20. 有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5 A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验:



(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3 V保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是(B)(填字母)。
A. 拧紧开关两端的接线柱 B. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱
(2)图甲中电流表(填仪器名称)的量程选择不合理。
(3)排除故障后,正确连接电路,使小灯泡正常发光,电压表示数(如图乙所示)为2.4V,小灯泡的额定功率为1.2W。
(4)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只已知额定电流为$I_1$的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:
①闭合开关$S_1$,开关$S_2$连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为$I_1$;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关$S_2$改接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为$I_1$,读出电阻箱的示数为$R_0$;
③则小灯泡的额定功率表达式$P_{额}= $$I_{1}^{2}R_0$(用题中物理量字母表示)。

答案： 【解析】：
本题主要考查了电路故障的排查、电表量程的选择、电表的读数、电功率的计算以及特殊方法测功率等知识点。
（1）对于电路故障问题，闭合开关后移动滑动变阻器滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，而电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源两极连通，那么故障可能是小灯泡断路，所以应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，答案选B。
（2）已知小灯泡额定电流为$0.5A$，而图甲中电流表选择了$0 - 3A$量程，量程过大，测量误差大，所以电流表量程选择不合理。
（3）由图乙可知电压表量程为$0 - 3V$，分度值为$0.1V$，其示数为$2.4V$。因为小灯泡正常发光电流为$0.5A$，根据$P = UI$，可得小灯泡额定功率$P = 2.4V×0.5A = 1.2W$。
（4）利用图丙测另一只已知额定电流为$I_1$的小灯泡的额定功率，①闭合开关$S_1$，开关$S_2$连接$b$，此时小灯泡与滑动变阻器串联，移动滑片使电流表示数为$I_1$，此时小灯泡正常发光；②保持滑片位置不变，开关$S_2$改接$a$，调节电阻箱使电流表示数仍为$I_1$，则电阻箱阻值等于小灯泡正常发光时的电阻，读出电阻箱示数为$R_0$；③根据$P = I^{2}R$，可得小灯泡额定功率$P_{额}=I_{1}^{2}R_0$。
【答案】：
(1)B；
(2)电流表；
(3)$2.4$；$1.2$；
(4)①$I_1$；③$I_{1}^{2}R_0$。

21. 阅读下面的短文,回答问题。
智能晾衣机
某科技公司推出了一款智能晾衣机,如图甲所示,它采用的是无线射频的遥控器,除了遥控器操控之外,作为一款智能晾衣机,该产品还支持通过手机App和语音智能助手来操控。通过手机就能实现升、降、暂停、照明等操作,并支持远程控制。智能晾衣机的LED照明灯,照明额定功率为22 W,利用人体传感器,夜间有人走到阳台时智能晾衣机自动开灯,方便夜间在阳台行动;如果阳台无人移动,则晾衣机会自动关灯。该晾衣机有定时风干(冷风)和烘干(热风)功能,风干额定功率为20 W,烘干额定功率为220 W。还可定时消毒,开启消毒功能,运行20分钟后自动关闭。
(1)人体传感器在电路中相当于一个开关,人体传感器与LED照明灯是并联(选填“串联”或“并联”)连接的。夜晚只开照明灯时,电路中的电流是0.1A。
(2)如图乙所示是智能晾衣机内部部分电路,R是发热电阻。由图可知:闭合开关S,开关$S_1$接通BC位置,此时晾衣机开启风干(选填“风干”或“烘干”)功能,连续使用2 h,R产生的热量为1.44×10⁵J。

答案： 1. （1）
人体传感器在电路中相当于一个开关；
因为人体传感器控制LED照明灯的亮灭，且两者可独立工作（传感器控制灯，不是相互影响），所以人体传感器与LED照明灯是并联连接的；
根据$P = UI$，可得$I=\frac{P}{U}$，照明额定功率$P = 22W$，家庭电路电压$U = 220V$，则$I=\frac{22W}{220V}=0.1A$。
2. （2）
闭合开关$S$，开关$S_1$接通$BC$位置，此时电动机$M$和电阻$R$串联，电路电阻较大，根据$P=\frac{U^{2}}{R}$（$U$一定），功率较小，所以此时晾衣机开启风干功能；
风干额定功率$P = 20W$，$t = 2h=2×3600s = 7200s$，根据$Q = W=Pt$，可得$Q=20W×7200s = 1.44×10^{5}J$。
综上，答案依次为：（1）开关；并联；$0.1$；（2）风干；$1.44×10^{5}$。