《2025年金太阳导学案九年级物理全一册人教版》

达标检测1.在如图所示的电路中，电源电压为3 V保持不变，滑动变阻器$R_{2}$标有“20Ω 2 A”字样。只闭合开关$S_{1}$，电流表示数为0.3 A。
（1）求电阻$R_{1}$的阻值；
（2）求通电10 s，电流通过电阻$R_{1}$所做的功W；
（3）再闭合开关$S_{2}$，移动滑动变阻器滑片P，求此时电路的最小总功率$P_{最小}$。

答案： （1）10Ω
解析：只闭合$S_{1}$时，电路为$R_{1}$的简单电路，由$I=\frac{U}{R}$可得，$R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{3\,V}{0.3\,A} = 10\,\Omega$。
（2）9 J
解析：电流通过$R_{1}$所做的功$W=UI_{1}t=3\,V×0.3\,A×10\,s=9\,J$。
（3）1.35 W
解析：再闭合$S_{2}$，$R_{1}$与$R_{2}$并联，要使总功率最小，$R_{2}$接入最大阻值20Ω，通过$R_{2}$的电流$I_{2}=\frac{U}{R_{2}}=\frac{3\,V}{20\,\Omega}=0.15\,A$，总电流$I=I_{1}+I_{2}=0.3\,A+0.15\,A=0.45\,A$，最小总功率$P_{最小}=UI=3\,V×0.45\,A=1.35\,W$。

达标检测2.在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5 V”字样的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请回答下列问题。
（1）如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路。
（2）在开关S闭合前，应将滑片P移到______（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路的故障可能是小灯泡______。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察______表的示数，直到示数为______V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数。
（5）继续缓慢移动滑片P，让电压表示数高出2.5 V少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U - I图像，如图丙，则小灯泡的额定功率为______W。
（6）根据小灯泡U - I图像，还可以发现：______。

答案： （1）（连接电路略，电压表并联在灯泡两端，电流表串联，滑动变阻器“一上一下”接入）
（2）B
解析：闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到最大阻值端，即B端。
（3）短路
解析：电流表有示数说明电路通路，电压表无示数说明灯泡短路。
（4）电压；2.5
解析：要使小灯泡正常发光，需观察电压表，使其示数为额定电压2.5 V。
（5）0.75
解析：由U - I图像知，当$U = 2.5\,V$时，$I = 0.3\,A$，额定功率$P=UI = 2.5\,V×0.3\,A=0.75\,W$。
（6）小灯泡的电阻随温度的升高而增大
解析：U - I图像为曲线，说明电阻不是定值，随温度升高而增大。