《2025年思路教练同步课时作业九年级物理上册人教版》

12. (河北石家庄期末)一个充电式暖宝宝,其简化电路图如图所示$,R_1$和$R_2$均为发热电阻,该充电式暖宝宝可以通过$S_1、$$S_2、$$S_3$三个开关的断开与闭合实现三个挡位(高温、中温、低温)的变化。已知经家庭电路转化后的电源电压为$12 V,R_1= 20 Ω,$只闭合开关$S_2$时,电路消耗的总功率为2.88 W。求：
(1)只闭合开关$S_1$时电路消耗的电功率；
(2)电阻$R_2$的阻值；
(3)以高温挡正常工作1 min电路产生的热量。

答案： 解:
(1)只闭合开关$S_{1}$时电路为$R_{1}$的简单电路,电路消耗的电功率$P_{1}=\frac{U^{2}}{R_{1}}=\frac{(12\ V)^{2}}{20\ \Omega}=7.2\ W$;
(2)只闭合开关$S_{2}$时,两电阻串联,串联电路总电阻$R=\frac{U^{2}}{P}=\frac{(12\ V)^{2}}{2.88\ W}=50\ \Omega$,串联电路总电阻等于各分电阻之和,电阻$R_{2}$的阻值$R_{2}=R-R_{1}=50\ \Omega-20\ \Omega=30\ \Omega$;
(3)当$S_{1}$、$S_{3}$闭合,$S_{2}$断开时,两电阻并联接入电路,串联电路总电阻大于任何一个分电阻,并联电路总电阻小于任何一个分电阻,此时电路的总功率最大,为高温挡,暖宝宝高温挡的功率$P_{高温}=P_{1}+P_{2}=P_{1}+\frac{U^{2}}{R_{2}}=7.2\ W+\frac{(12\ V)^{2}}{30\ \Omega}=12\ W$,工作1 min产生的热量$Q=W=P_{高温}t=12\ W×60\ s=720\ J$。

13. (科学探究)甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。

(1)甲、乙实验中,通过观察U形管液面的高度差来反映电阻产生热量的多少；

(2)探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,应选择乙(选填“甲”或“乙”)图装置进行实验。通过观察实验现象,可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时,电流越大(选填“大”或“小”),电流通过导体时产生的热量越多；
(3)连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值Q左:Q右=4:1；
(4)完成上述实验后,小明同学又设计了如图丙所示实验装置,探究“比较不同物质的吸热能力”。其中A、B两个电阻丝的电阻应该是相同(选填“相同”或“不同”)的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,说明水(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强；
(5)【拓展】在图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,但右侧U形管液面高度差不变,后发现是由于电路故障引起的,则原因可能是BD。
$A. R_1$电阻丝断路
$B. R_2$电阻丝断路
$C. R_3$电阻丝断路
$D. R_3$电阻丝短路

答案：
(1)U形管液面的高度差
(2)乙 大
(3)4:1
(4)相同 水
(5)BD