《2025年新课堂同步学习与探究九年级物理全一册人教版》

1. 判断对错：
(1) 用电器正常工作时的电压称为额定电压. (√)
(2) 用电器正常工作时的电流称为额定电流. (√)
(3) 用电器正常工作时的电功率称为额定功率. (√)
(4) 一般来说,用电器的额定功率是确定的. (√)
(5) 用电器的实际功率是不确定的,随着实际电压的变化而变化. (√)
(6) 灯泡的亮度由它实际的电功率决定,灯泡越亮,表明其实际电功率越大. (√)

答案：
(1)√
(2)√
(3)√
(4)√
(5)√
(6)√

2. 某灯泡标有“220 V 60 W”字样,则：
(1) “220 V”表示什么？
(2) “60 W”表示什么？
(3) 该灯泡正常工作时的电流为多少？
(4) 该灯泡的电阻为多少？
(5) 如果实际电压为 200 V,灯泡的实际功率是多少？

答案：
(1)小灯泡的额定电压为 220 V.
(2)小灯泡的额定功率为 60 W.
(3)小灯泡正常工作时的电流(额定电流)：$I_{额}=\frac{W_{额}}{U_{额}}=\frac{60\ W}{220\ V}\approx0.27\ A$
(4)小灯泡的电阻$R=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{220\ V}{0.27\ A}=814.81\ \Omega$. 小灯泡的电阻的另外一种解法:$R=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{U_{额}}{\frac{P_{额}}{U_{额}}}=\frac{(U_{额})^{2}}{P_{额}}=\frac{(220\ V)^{2}}{60\ W}=806.67\ \Omega$. 思考:为什么两种电阻的解法的结果不同呢?哪一个更精确一些呢? 因为第一种解法中的电流值$I_{额}$在计算时取得近似值.第二种算法结果更精确些.
(5)电压为 200 V 时,流过灯泡的电流$I_{实}=\frac{U_{实}}{R}=\frac{200\ V}{806.67\ \Omega}\approx0.25\ A$, $P_{实}=U_{实}I_{实}=200\ V×0.25\ A=50\ W$

如图所示,将标有“6 V 3 W”字样的灯泡 $ L_1 $ 和标有“6 V 6 W”字样的灯泡 $ L_2 $ 串联在电路中,使其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡的实际功率不超过其额定功率. 不考虑温度对灯丝电阻的影响. 求：
(1) 灯泡 $ L_1 $ 正常工作时的电流；
(2) 灯泡 $ L_1 $ 的电阻；
(3) 灯泡 $ L_2 $ 正常工作时的电流；
(4) 灯泡 $ L_2 $ 的电阻；
(5) 电源电压 $ U $；
(6) 此电路的总电功率 $ P $.

答案：
(1)灯泡$L_{1}$正常工作时的电流$I_{1额}=\frac{P_{1额}}{U_{1额}}=\frac{3\ W}{6\ V}=0.5\ A$.
(2)灯泡$L_{1}$的电阻$R_{1}=\frac{U_{1额}^{2}}{P_{1额}}=\frac{(6\ V)^{2}}{3\ W}=12\ \Omega$.
(3)灯泡$L_{2}$正常工作时的电流$I_{2额}=\frac{P_{2额}}{U_{2额}}=\frac{6\ W}{6\ V}=1\ A$.
(4)灯泡$L_{2}$的电阻$R_{2}=\frac{U_{2额}^{2}}{P_{2额}}=\frac{(6\ V)^{2}}{6\ W}=6\ \Omega$.
(5)解法 1:两灯泡串联,电流相等,因为$I_{1额}＜I_{2额}$,要使其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡的实际功率不超过其额定功率,则电路中的电流最大为$I_{1额}$,灯泡$L_{1}$正常发光. 电路中的总电阻$R=R_{1}+R_{2}=12\ \Omega+6\ \Omega=18\ \Omega$. 电源电压$U=IR=0.5\ A×18\ \Omega=9\ V$. 解法 2:两灯泡串联,电流相等,因为$I_{1额}＜I_{2额}$,要使其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡的实际功率不超过其额定功率,则电路中的电流最大为$I_{1额}$,灯泡$L_{1}$正常发光. 灯泡$L_{1}$两端的电压$U_{1}=6\ V$. 灯泡$L_{2}$两端的电压$U_{2}=I_{2}R_{2}=0.5\ A×6\ \Omega=3\ V$. 电源电压$U=U_{1}+U_{2}=6\ V+3\ V=9\ V$.
(6)解法 1:此电路的总电功率$P=UI=9\ V×0.5\ A=4.5\ W$. 解法 2:此电路的总电功率$P=P_{1}+P_{2}=P_{1}+U_{2}I_{2}=3\ W+3\ V×0.5\ A=4.5\ W$

[典例] 若将分别标有“3 V 3 W”“6 V 3 W”字样的两灯串联接入电路时,在长时间工作过程中,允许加在它们两端的最高电压是 7.5 V,标有“3 V 3 W”字样的灯实际消耗的电功率是 0.75 W. (灯丝电阻值不变.)

答案： 7.5 0.75