《2025年思路教练同步课时作业九年级物理上册人教版》

13. (甘肃兰州中考)小明设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法正确的是(B)

A.不放重物时,小灯泡L的亮度最低
B.与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯
C.重物的质量越大,电流表示数越小,电压表示数也越小
D.重物的质量越小,电路消耗的总功率越小

答案： B

14. (西藏中考)如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)把定值电阻换成标有“2.5V 0.625W”的小灯泡,当滑动变阻器的滑片P在中间位置时,计算小灯泡的实际功率(忽略温度对小灯泡电阻的影响)。

答案： 解:
(1)由图甲可知,定值电阻与变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻两端电压。当变阻器的滑片P在最左端时,电路为R的简单电路,电路的总电阻最小,电路中的电流最大,电压表测量电源电压,由图乙可知,电源电压U=3.0 V;
(2)当变阻器滑片在最右端时,变阻器接入电路的电阻最大,电路的总电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,$ I_{最小}=0.075\ A $,定值电阻两端的电压最小$ U_{R小}=1.5\ V $,则变阻器两端电压$ U_{滑}=U-U_{R小}=3.0\ V-1.5\ V=1.5\ V $,滑动变阻器的最大阻值$ R_{滑大}=\frac{U_{滑}}{I_{最小}}=\frac{1.5\ V}{0.075\ A}=20\ \Omega $;
(3)小灯泡的电阻$ R_{L}=\frac{U_{L}^{2}}{P_{L}}=\frac{(2.5\ V)^{2}}{0.625\ W}=10\ \Omega $,当变阻器的滑片在中间位置时,电路中的电流$ I=\frac{U}{R_{L}+R_{滑}}=\frac{3.0\ V}{10\ \Omega +\frac{1}{2}× 20\ \Omega }=0.15\ A $,小灯泡的实际功率$ P_{L}'=I^{2}R_{L}=(0.15\ A)^{2}× 10\ \Omega =0.225\ W $。

15. (辽宁营口中考)如图所示,电源电压恒为18V,电流表测量范围为0~0.6A,电压表测量范围为0~15V。闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表示数为12V时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻$R_1$的阻值以及$R_1$通电60s消耗的电能;
(2)在保证元器件安全的前提下,电阻$R_1$的最大功率。
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答案： 解:
(1)由图可知,电阻R₁和变阻器R₂串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,当电压表示数为12 V时,电流表示数为0.5 A,电阻R₁两端的电压$ U_{1}=U-U_{2}=18\ V-12\ V=6\ V $,电阻R₁的阻值$ R_{1}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{6\ V}{0.5\ A}=12\ \Omega $,R₁通电60 s消耗的电能$ W_{1}=U_{1}It=6\ V× 0.5\ A× 60\ s=180\ J $;
(2)电流表测量范围为0~0.6 A,电路中的最大电流是0.6 A,电阻R₁的最大功率$ P_{1}=I_{大}^{2}R_{1}=(0.6\ A)^{2}× 12\ \Omega =4.32\ W $。

16. (科学思维)小明把两根电热棒$R_1、$$R_2$分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V照明电路。电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000J。如图所示$,R_1、$$R_2$分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃,记录数据如下表:


$(1)R_1$通电100s消耗多少电能?
$(2)R_1$的电功率多大?
$(3)R_1$的电阻多大?
(4)两杯水用于升温所需消耗电能应相同,而根据表中实验数据知道$R_1$与$R_2$消耗的电能不同。请分析:什么原因导致$R_2$消耗的电能比$R_1$的大?

答案： 解:
(1)从表中可以看出,R₁加热100 s时电能表转盘转过20圈,则R₁消耗的电能$ W_{1}=5000\ J× 20=10^{5}\ J $;
(2)R₁的电功率$ P_{1}=\frac{W_{1}}{t}=\frac{10^{5}\ J}{100\ s}=10^{3}\ W $;
(3)R₁的电阻$ R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{1}}=\frac{(220\ V)^{2}}{10^{3}\ W}=48.4\ \Omega $。
(4)R₂的电功率较小,加热较慢,由于加热过程中水会同时汽化吸热,所以加热时间越长,汽化带走的热量越多,另外时间越长,对外散热也越多,所以导致R₂消耗的电能也越多。