《2025年优学1+1评价与测试九年级物理全一册人教版》

27. 小亮用“伏安法”测量额定电压为 $ 1.5 \, V $ 的小灯泡正常发光时的电阻。
(1) 请用笔画线代替导线,完成如图甲所示电路的连接(要求滑片向左滑动时,灯泡变亮)。
(2) 连接电路时,开关必须处于______状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片要处于最______端。
(3) 正确连接电路后,闭合开关,发现电压表的示数等于电源电压。再观察电流表,若电流表有示数,说明电路中______处有______(选填“断路”或“短路”)故障;若电流表无示数,说明电路中______处有______(选填“断路”或“短路”)故障。
(4) 排除故障后,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,当电压表的示数如图乙所示时,小灯泡的实际功率______(选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。
(5) 当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,此时小灯泡的电阻为______$ \Omega $。

答案：

(1)如图所示

(2)断开 右
(3)滑动变阻器 短路 灯泡 断路
(4)小于
(5)7.5

28. 如图所示,电源电压为 $ 6 \, V $ 且保持不变,$ R_1 $ 的阻值为 $ 10 \, \Omega $。当开关 $ S $ 闭合时,电压表示数为 $ 2 \, V $。求:
(1) 通过 $ R_1 $ 的电流;
(2) 电阻 $ R_2 $ 的阻值。

答案：
(1)U₁=U-U₂=6V-2V=4V,
I₁=U₁/R₁=4V/10Ω=0.4A;
(2)I₂=I₁=0.4A,R₂=U₂/I₂=2V/0.4A=5Ω。

29. 如图甲所示是一款小型电火锅,通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图,其中 $ R_1 $、$ R_2 $、$ R_3 $ 均为加热电阻(阻值保持不变)。已知 $ R_1 $ 的阻值为 $ 176 \, \Omega $,电火锅的部分参数如右表所示。求:

(1) $ R_2 $ 的阻值是多少?
(2) 电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3) 某次使用时,用高温挡将 $ 1 \, kg $ 水从 $ 20 \, ^ { \circ } C $ 加热到 $ 100 \, ^ { \circ } C $ 用时 $ 5.6 \, min $,该电火锅的实际功率是多少? [不计热损失,$ c_{水} = 4.2 × 10 ^ { 3 } \, J/(kg \cdot ^ { \circ } C) $]

| 额定电压 | 低温挡功率 | 中温挡功率 | 高温挡功率 |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| $ 220 \, V $ | | $ 440 \, W $ | $ 1100 \, W $ |
(1)66Ω
(2)220W
(3)1000W

答案：
(1)从表格中可以看到,高温挡的功率为1100W,再观察图乙,高温挡时,根据电流的流法可知道,只有电阻R₃接入电路,电源电压为220V,根据电功率推导式P=U²/R可知,R₃的阻值大小为R₃=U²/P高=(220V)²/1100W=44Ω,
R₃的阻值大小为44Ω;从表格中还可以看到,中温挡的功率为440W,再观察图乙,中温挡时,电阻R₂和R₃串联接入电路,电源电压为220V,根据电功率推导式P=U²/R可知
P中=U²/(R₂+R₃)=(220V)²/(R₂+44Ω)=440W,
解得R₂=66Ω;
(2)电火锅在低温挡工作时,从图乙可以看到,电阻R₁和R₃串联接入电路,电源电压为220V,R₁阻值为176Ω,根据电功率推导式P=U²/R可知,电火锅在低温挡工作时的功率为
P低=U²/(R₁+R₃)=(220V)²/(176Ω+44Ω)=220W,
低温挡工作时的功率为220W;
(3)由题意可知,用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为
Q吸=cmΔt
=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)
=3.36×10⁵J,
水吸收的热量为3.36×10⁵J,由于不计热损失,消耗的电能完全转化为水的内能,所以W=Q=3.36×10⁵J
用时5.6min=336s,根据电功率公式P=W/t可知,该电火锅的实际功率为P=W/t=3.36×10⁵J/336s=1000W。