《2025年随堂演练九年级物理上册沪粤版》

例2 如图15-3-2所示,电源电压保持不变,$ S $ 断开时,$ L $ 正常发光,电路的功率为 $ 4 \, W $；$ S $ 闭合时,电路的总功率为 $ 9 \, W $,此时通过 $ R $ 的电流为 $ 0.5 \, A $。求：

(1)灯泡的额定电压；
(2)灯泡的电阻；
(3)通电 $ 1 \, h $ 灯泡消耗的电能。
解析 (1)$ S $ 断开时电路为灯泡的简单电路,$ S $ 闭合时电阻 $ R $ 与电灯 $ L $ 并联,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,电阻的电功率：$ P_R = P_{总} - P_L = 9 \, W - 4 \, W = 5 \, W $。由 $ P = UI $ 可得,电阻两端的电压：$ U_R = \frac{P_R}{I_R} = \frac{5 \, W}{0.5 \, A} = 10 \, V $,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,灯泡的额定电压：$ U_L = U = U_R = 10 \, V $。
(2)由 $ P = \frac{U^2}{R} $ 可得,灯泡的电阻 $ R_L = \frac{U_L^2}{P_L} = \frac{(10 \, V)^2}{4 \, W} = 25 \, \Omega $。
(3)灯泡 $ 1 \, h $ 消耗的电能：$ W_L = P_L t = 4 × 10^{-3} \, kW × 1 \, h = 4 × 10^{-3} \, kW \cdot h $。

答案： 答题卡：
(1) $ S $ 断开时，$ L $ 正常发光，电路功率 $ P_L = 4 \, W $；$ S $ 闭合时，总功率 $ P_{总} = 9 \, W $，通过 $ R $ 的电流 $ I_R = 0.5 \, A $。
电阻的电功率：
$P_R = P_{总} - P_L = 9 \, W - 4 \, W = 5 \, W$，
由 $ P = UI $，电阻两端电压：
$U_R = \frac{P_R}{I_R} = \frac{5 \, W}{0.5 \, A} = 10 \, V$，
因并联电路中各支路两端电压相等，且灯泡正常发光，灯泡的额定电压：
$U_L = U = U_R = 10 \, V$。
所以灯泡的额定电压为$10 \, V$。
(2)由 $ P = \frac{U^2}{R} $，灯泡的电阻：
$R_L = \frac{U_L^2}{P_L} = \frac{(10 \, V)^2}{4 \, W} = 25 \, \Omega$。
所以灯泡的电阻为$25 \, \Omega$。
(3)灯泡 $ 1 \, h $ 消耗的电能：
$W_L = P_L t = 4 × 10^{-3} \, kW × 1 \, h = 4 × 10^{-3} \, kW \cdot h$。
所以通电 $ 1 \, h $ 灯泡消耗的电能为$4 × 10^{-3} \, kW \cdot h$。

1. 某灯泡上标着“PZ220 - 40”,这里的“220”表示灯泡正常发光时的电压为220V；“40”表示的是灯泡正常发光时的功率为40W,此灯泡正常工作时的电流为0.18 $ A $,电阻为1210 $ \Omega $。

答案： 电压为220V　正常发光时的功率为40W　0.18　1210

2. 现有甲、乙、丙三盏灯,分别标有“220 V,40 W”“110 V,40 W”“36 V,40 W”的字样,它们均在额定电压下正常工作,比较它们的亮度,最亮的是(D)。
A.甲
B.乙
C.丙
D.一样亮

答案： D

3. 将标有“220 V,100 W”的灯泡接在电压为 $ 110 \, V $ 的电路中,不考虑温度对电阻的影响,灯泡的实际功率是25 $ W $。

答案： 25

4. 一个标有“1 kΩ,10 W”的电阻,允许通过的最大电流为0.1$ A $,允许加在这个电阻两端的最大电压为100$ V $；当这个电阻两端的电压为 $ 40 \, V $ 时,它消耗的实际功率为1.6$ W $。(设电阻阻值不随温度变化)

答案： 0.1　100　1.6

5. 在“测量小灯泡电功率”实验中,已知电源电压为 $ 3 \, V $,小灯泡的额定电压为 $ 2.5 \, V $,实验电路如图15 - 3 - (a)所示。

(1)连接电路时,开关应______。
(2)请你用笔画线表示导线将图15 - 3 - 3(b)中的电路连接完整。
(3)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到______(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表指针偏转,电压表示数为 $ 0 $,产生故障的原因可能是______。
(4)排除故障后,实验得到的数据如下表所示。在实验1中,小灯泡两端电压为 $ 2 \, V $ 时,电流表示数如图15 - 3 - 3(c)所示,则通过小灯泡的电流为______ $ A $,此时小灯泡的实际功率为______ $ W $。
|实验序号|电压表示数 $ U / V $|电流表示数 $ I / A $|小灯泡电功率 $ P / W $|
|1|2.0| | |
|2|2.5|0.22| |
|3|2.8|0.24|0.67|
(5)由上表可知,小灯泡的额定功率为______ $ W $；小灯泡的实际功率随实际电压的增大而______(选填“增大”或“减小”)。

答案：

(1)断开　
(2)如图6所示　
(3)A　灯泡短路　
(4)0.3 0.6　
(5)0.55　增大