《2025年优学1+1评价与测试九年级物理全一册人教版》

22. 如图甲所示为测量小灯泡 L 功率的电路图,小灯泡 L 的额定电压为 2.5 V,电源电压恒定为 3 V。
(1) 在连接电路时,开关 S 应处于断开状态。
(2) 连接完电路后,闭合开关 S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片 P,电流表示数始终为零,电压表示数始终为 3 V。假定电路中只有一处故障,则产生这一现象的原因可能是B。(填字母)
A. 灯泡短路
B. 灯泡断路
C. 滑动变阻器短路
D. 滑动变阻器断路
(3) 排除故障后,继续实验,当电压表示数为 2.5 V 时,电流表示数如图乙所示,则此时流过灯泡的电流是0.24A,小灯泡的额定功率为0.6W。
(4) 如果要使灯泡两端电压由 2.5 V 调到 2 V,应该把滑动变阻器的滑片向左(选填“左”或“右”)滑动。
(5) 根据实验数据绘制出小灯泡的电流 I 与电压 U 的关系图像,如图丙所示。当电压表示数增大时,灯丝温度会发生变化,灯丝电阻将A。(填字母)
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法确定

答案： 22.
(1)断开
(2)B
(3)0.24 0.6
(4)左
(5)A

23. 如图所示,电源电压 6 V 保持不变$,R_1$阻值为 8 Ω,闭合开关后电压表示数为 2 V,求:
(1) 闭合开关后,通过电路中的电流;
(2) 60 s 内$ R_2$消耗的电能。

答案： 23.
(1)两电阻串联,电压表测$R_{1}$的电压,$R_{1}$阻值为$8\ \Omega$,闭合开关后电压表示数为$2\ V$,由欧姆定律可得$R_{1}$的电流为$I_{1}=\frac{U_{1}}{R_{1}}=\frac{2\ V}{8\ \Omega}=0.25\ A$,即通过电路的电流为$0.25\ A$;
(2)根据串联电路电压的规律,$R_{2}$的电压为$U_{2}=U-U_{1}=6\ V-2\ V=4\ V$,$60\ s$内$R_{2}$消耗的电能$W=U_{2}I_{1}t=4\ V×0.25\ A×60\ s=60\ J$。

24. 如图甲所示是某品牌电饭锅的简化电路图$,R_1$和$ R_2$均为电热丝(阻值不随温度发生变化$),S_1$为温控自动开关,使电饭锅处于加热或保温状态,电饭锅的额定电压为 220 V。某次煮饭时,该电饭锅正常工作,总功率 P 随时间 t 变化的图像如图乙所示,求:
(1) 10~15 min 内,电饭锅处于_________(选填“加热”或“保温”)状态,求此时电饭锅中的电流。
(2) 求本次煮饭中电饭锅在 30 min 内消耗的电能。
(3) 电热丝$ R_1、$$R_2$的阻值。

(1)保温；此时电饭锅中电流$I=\frac{P}{U}=\frac{440\ W}{220\ V}=2\ A$；
(2)由图乙可知，电饭锅处在保温状态时的功率为$440\ W$，保温时间$t_{2}=15\ min$；加热状态时的功率为$1320\ W$，加热时间$t_{1}=15\ min$。根据$P=\frac{W}{t}$可知，本次煮饭中电饭锅在$30\ min$内消耗的电能$W=P_{加热}t_{1}+P_{保温}t_{2}=1320\ W×15×60\ s+440\ W×15×60\ s=1.584×10^{6}\ J$；
(3)只闭合S时，只有$R_{1}$接入电路，电饭锅处于保温状态。则电热丝$R_{1}$的阻值为$R_{1}=\frac{U}{I_{保温}}=\frac{220\ V}{2\ A}=110\ \Omega$。S、$S_{1}$同时闭合，$R_{1}$与$R_{2}$并联，电饭锅为加热状态，此时$R_{2}$的电功率为$P_{2}=P_{加热}-P_{保温}=1320\ W-440\ W=880\ W$，$R_{2}$的阻值为$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{2}}=\frac{(220\ V)^{2}}{880\ W}=55\ \Omega$。

答案： 24.
(1)保温 电饭锅中电流$I=\frac{P}{U}=\frac{440\ W}{220\ \Omega}=2\ A$;
(2)由图乙可知,电饭锅处在保温状态时的功率为$440\ W$,保温时间$t_{2}=15\ min$;加热状态时的功率为$1320\ W$,加热时间$t_{1}=15\ min$。根据$P=\frac{W}{t}$可知,本次煮饭中电饭锅在$30\ min$内消耗的电能$W=P_{加热}t_{1}+P_{保温}t_{2}=1320\ W×15×60\ s+440\ W×15×60\ s=1.584×10^{6}\ J$;
(3)只闭合S时,只有$R_{1}$接入电路,电饭锅处于保温状态。则电热丝$R_{1}$的阻值为$R_{1}=\frac{U}{I_{保温}}=\frac{220\ V}{2\ A}=110\ \Omega$。S、$S_{1}$同时闭合,$R_{1}$与$R_{2}$并联,电饭锅为加热状态,此时$R_{2}$的电功率为$P_{2}=P_{加热}-P_{保温}=1320\ W-440\ W=880\ W$,$R_{2}$的阻值为$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{2}}=\frac{(220\ V)^{2}}{880\ W}=55\ \Omega$。