《2025年新课程示径学案作业设计九年级物理全一册苏科版》

9. 如图所示,A、B分别为小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的关系图像,小灯泡的额定电压为8 V.
(1) 小灯泡L正常工作1 min消耗的电能为240J.
(2) 将灯L和电阻R串联接到某个电压可调的电源上,若通过电阻R的电流为0.5 A,则电阻R两端的电压为10V,电源电压为18V.
(3) 在(2)的基础上,调节电源电压,当电阻R的实际功率为1.8 W时,通过电阻R的电流为0.3A,电路的总功率为2.7W.
(4) 将电阻R与灯L并联接入电路,当干路总电流为0.6 A时,小灯泡L的实际功率为1.6W,小灯泡L和电阻R的实际功率之比为2:1.

答案：
(1)240；
(2)10；18；
(3)0.3；2.7；
(4)1.6；2:1

10. 如图所示,已知 $ R_1 : R_2 = 2 : 1 $.当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比 $ U_{甲} : U_{乙} = $3:1;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比 $ I_{甲} : I_{乙} = $______2:3.(电路中各元件均未损坏)

答案： 3:1；2:3

11. 如图所示,电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变.小灯泡L上标有“6 V 3.6 W”字样, $ R_0 $ 为10 Ω的定值电阻,滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω 1 A”字样(电阻值已模糊不清),电压表使用的量程为0~3 V,电流表使用的量程为0~0.6 A.闭合所有开关,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器的滑片在最右端,滑动变阻器的电功率为1.8 W.求:
(1) 电源电压和滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值;
(2) 当开关 $ S_1 $、$ S_3 $ 闭合, $ S_2 $、$ S_4 $ 断开时,小灯泡的实际功率;
(3) 当开关 $ S_2 $、$ S_4 $ 闭合, $ S_1 $、$ S_3 $ 断开时,在不损坏各电路元件的情况下,电路中允许通过的最大电流.

答案：
(1) 小灯泡额定电流：$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{3.6W}{6V}=0.6A$，电阻：$R_{L}=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(6V)^{2}}{3.6W}=10\Omega$。
闭合所有开关时，$R_{0}$被短路，$L$与$R$串联，$L$正常发光，电路电流$I=I_{额}=0.6A$。
滑动变阻器功率$P_{R}=1.8W$，则$R$两端电压$U_{R}=\frac{P_{R}}{I}=\frac{1.8W}{0.6A}=3V$。
电源电压$U=U_{额}+U_{R}=6V+3V=9V$。
滑动变阻器最大阻值$R=\frac{U_{R}}{I}=\frac{3V}{0.6A}=5\Omega$。
(2) 当$S_{1}$、$S_{3}$闭合，$S_{2}$、$S_{4}$断开时，$L$、$R_{0}$串联，滑动变阻器接入电阻为0（滑片在最右端且$S_{4}$断开）。
总电阻$R_{总}=R_{L}+R_{0}=10\Omega+10\Omega=20\Omega$，电路电流$I'=\frac{U}{R_{总}}=\frac{9V}{20\Omega}=0.45A$。
小灯泡实际功率$P_{实}=I'^{2}R_{L}=(0.45A)^{2}×10\Omega=2.025W\approx2.0W$。
(3) 当$S_{2}$、$S_{4}$闭合，$S_{1}$、$S_{3}$断开时，$R_{0}$与$R$串联，电压表测$R$两端电压（量程0~3V），电流表测电路电流（量程0~0.6A）。
最大电流需满足：$U_{R}=U-I R_{0}\leq3V$，即$I\leq\frac{U-3V}{R_{0}}=\frac{9V-3V}{10\Omega}=0.6A$，且$I\leq0.6A$（电流表量程）、$I\leq1A$（$R$额定电流）。
故最大电流$I_{max}=0.6A$。
(1) 电源电压9V，滑动变阻器电阻值5Ω；
(2) 2.0W；
(3) 0.6A。

12. 如图所示,L是标有“6 V 2.4 W”字样的灯泡,R是定值电阻.断开开关 $ S_2 $,闭合开关 $ S_1 $ 和 $ S_3 $,灯泡正常发光,电流表的示数为0.6 A,求:
(1) 灯泡正常发光时的电流;
(2) 定值电阻R的阻值;
(3) 断开开关 $ S_1 $ 和 $ S_3 $,闭合开关 $ S_2 $,改变电源电压.要使灯泡仍正常发光,此时电路中消耗的总功率为多大?

答案：
(1) 灯泡正常发光时，$U_{额}=6\,V$，$P_{额}=2.4\,W$，由$P=UI$得，电流$I_{L}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{2.4\,W}{6\,V}=0.4\,A$。
(2) 断开$S_{2}$，闭合$S_{1}$、$S_{3}$时，灯泡$L$与电阻$R$并联，电源电压$U=U_{额}=6\,V$。电流表测干路电流$I=0.6\,A$，通过$L$的电流$I_{L}=0.4\,A$，则通过$R$的电流$I_{R}=I - I_{L}=0.6\,A-0.4\,A=0.2\,A$。由$I=\frac{U}{R}$得，$R=\frac{U}{I_{R}}=\frac{6\,V}{0.2\,A}=30\,\Omega$。
(3) 断开$S_{1}$、$S_{3}$，闭合$S_{2}$时，$L$与$R$串联。灯泡正常发光，电路中电流$I'=I_{L}=0.4\,A$。$R$两端电压$U_{R}=I'R=0.4\,A×30\,\Omega=12\,V$，电源电压$U'=U_{额}+U_{R}=6\,V+12\,V=18\,V$。总功率$P_{总}=U'I'=18\,V×0.4\,A=7.2\,W$。
(1) $0.4\,A$；
(2) $30\,\Omega$；
(3) $7.2\,W$。