《2025年第一学堂九年级物理全一册教科版》

28. (8分)据悉我市美丽乡村建设的景观照明系统采用太阳能和LED节能新技术,进行自动化管理,可降耗节能。设计如图甲所示,光伏电池电压为36V,其中光控的工作原理是:闭合开关$S_1$,当光照度降低时,光敏电阻的阻值增大,其两端电压也随之变大,当电压达到6V时,开关$S_2$自动闭合,灯L点亮,反之,当光照度增加到一定值时开关$S_2$自动断开,灯L熄灭。
(1)工作电路中的灯L标有“36V 40W”字样,求灯L正常工作时电阻多大?
(2)光敏电阻$R_2$的阻值与光照度的关系如图乙所示,当光照度为15lx(勒克斯)时,光敏电阻$R_2$两端的电压为6V,求保护电阻$R_1$与光敏电阻$R_2$消耗的电功率之比是多少? 保护电阻$R_1$每小时产生的热量是多少?

答案：
(1)灯L正常工作时电阻为32.4Ω；
(2)保护电阻R₁与光敏电阻R₂消耗的电功率之比是5∶1，保护电阻R₁每小时产生的热量是3600J。

29. 物理实验小组连接了如图甲所示的电路,做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有:电源(可选电压为4.5V、6V),规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个,小灯泡(额定电压为2.5V,额定功率小于0.75W)一个,电压表、电流表各一个,开关,导线若干。
(1)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
(2)正确连接电路后,当变阻器的滑片$P$在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电压为4.5V,小灯泡的额定功率为____W。
(3)变阻器的滑片$P$移至某处时,电流表示数为0.18A,电压表示数如图乙所示为1.8V,此时小灯泡的电阻为____Ω。
(4)该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路,利用阻值为$R_0$的定值电阻和电压表$V_1$、$V_2$等器材,测量额定电压为$U_{额}$的小灯泡L的额定功率,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片$P$,使电压表V₁(选填“$V_1$”或“$V_2$”)的示数为$U_{额}$,同时读出另一个电压表的示数,记为$U$;
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率$P_{额}$=U_额·(U - U_额)/R₀。

答案：

(1)
　　　　　
(2)4.5 0.5
(3)1.8 10
(4)①V₁
②U_额·(U - U_额)/R₀