《2025年新课堂同步学习与探究九年级物理全一册人教版》

6. 把标有“PZ 220 - 40”字样的白炽灯泡分别接入 220 V 和 110 V 的电路中,灯泡实际功率各为多少？(假设灯丝的电阻不随温度的变化而变化.)

答案：
(1)当灯泡接入 220 V 的电路时,其实际功率就是它的额定功率,因此$P_{1}=P_{额}=40\ W$
(2)当灯泡接入 110 V 的电路时, 由$P_{额}=U_{额}I_{额}=\frac{U_{额}^{2}}{R}$, 得$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(220\ V)^{2}}{40\ W}=1210\ \Omega$. 假设灯泡的电阻 R 不变,则$P_{2}=\frac{U_{实}^{2}}{R}=\frac{(110\ V)^{2}}{1210\ \Omega}=10\ W$

7. 对于“第 6 题”,请用另外一种方法求出灯泡的实际功率.

答案： 提示:$\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{U_{实}^{2}}{P_{实}}$.

8. 如图所示的电路中,灯泡 $ L $ 标有“12 V 3 W”的字样,$ R $ 为定值电阻. 闭合开关 $ S $ 后,灯泡 $ L $ 恰好正常发光,电流表的示数为 0.45 A.
(1) 灯泡 $ L $ 的额定电流是多少？
(2) 定值电阻 $ R $ 的阻值是多少？
(3) 该电路工作 5 min,定值电阻 $ R $ 产生的热量是多少？

答案：
(1)由电路图可知,电阻 R 与灯泡 L 并联,电流表测干路的电流. 由$P=UI$可得,灯泡 L 的额定电流$I_{L}=\frac{P}{U}=\frac{3\ W}{12\ V}=0.25\ A$.
(2)灯泡正常发光,由并联电路的电流规律可知,通过定值电阻的电流$I_{R}=I-I_{L}=0.45\ A-0.25\ A=0.2\ A$;电源电压$U=U_{L}=12\ V$. 由$I=\frac{U}{R}$可得,定值电阻 R 的阻值$R=\frac{U}{I_{R}}=\frac{12\ V}{0.2\ A}=60\ \Omega$.
(3)定值电阻在 5 min 内消耗的电能$W=UI_{R}t=12\ V×0.2\ A×5×60\ s=720\ J$