《2025年高分突破课时达标讲练测九年级物理全一册沪科版》

1.(2024·西宁)如图所示的电路,电源电压保持6 V不变,小灯泡L标有“6 V,3 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电流表的量程为0~3 A,电压表的量程为0~3 V,电阻$R_1= 20\ \Omega$,滑动变阻器$R_2$的规格为“50 $\Omega$,1 A”。求：

(1)小灯泡的电阻；
(2)只闭合开关$S_1$、$S_2$,$R_2$接入电路中的电阻为8 $\Omega$时,通电100 s电路消耗的电能；
(3)当所有开关都闭合时,电流表的示数；
(4)在保证电路安全的情况下,此电路的最小功率。

答案：
(1)由$P=\frac{U^2}{R}$得，小灯泡电阻$R_L=\frac{U_L^2}{P_L}=\frac{(6\,V)^2}{3\,W}=12\,\Omega$。
(2)只闭合$S_1$、$S_2$时，$L$与$R_2$串联，总电阻$R_{总}=R_L+R_2=12\,\Omega+8\,\Omega=20\,\Omega$，电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6\,V}{20\,\Omega}=0.3\,A$，电能$W=UIt=6\,V×0.3\,A×100\,s=180\,J$。
(3)所有开关闭合时，$L$、$R_1$并联，$R_2$被短路。$I_{R_1}=\frac{U}{R_1}=\frac{6\,V}{20\,\Omega}=0.3\,A$，$I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3\,W}{6\,V}=0.5\,A$，电流表示数$I=I_{R_1}+I_L=0.3\,A+0.5\,A=0.8\,A$。
(4)电路最小功率时总电阻最大，此时$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_2$电压，$U_{R_2}\leq3\,V$，则$U_{R_1}=6\,V-3\,V=3\,A$，$I=\frac{U_{R_1}}{R_1}=\frac{3\,V}{20\,\Omega}=0.15\,A$，最小功率$P=UI=6\,V×0.15\,A=0.9\,W$。
(1)$12\,\Omega$
(2)$180\,J$
(3)$0.8\,A$
(4)$0.9\,W$

2.(2024·巴中)如图所示电路,电源电压12 V保持不变,灯泡L标有“6 V,3 W”字样,滑动变阻器最大阻值为18 $\Omega$。当S闭合,$S_1$、$S_2$都断开,移动滑片P使灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变,再闭合$S_1$、$S_2$,电流表示数变化了1.5 A。(不考虑灯泡电阻的变化)求：

(1)灯泡正常工作时的电流；
(2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值；
(3)在保证电路安全的前提下,当S闭合,$S_1$、$S_2$都断开时,调节滑动变阻器使电路的最大功率为$P_1$；当S、$S_1$、$S_2$都闭合时,调节滑动变阻器使电路最小功率为$P_2$。计算$P_1与P_2$的比值。

答案：
(1)0.5A；
(2)12Ω；
(3)3:10