《2025年同步练习河南大学出版社九年级物理全一册沪科版》

7. 小勇在测量额定电压是 2.5 V 的小灯泡电功率的实验中：


(1)为完成实验,请用笔画线代替导线,将图甲连接完整。
(2)开关闭合后,小勇发现小灯泡立即发出耀眼的光,检查后发现电路连接正确,请你指出实验操作中的不当之处：______。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为 2 V 时,电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为______A。若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为______V。
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电流表及对应电压表的示数,并画出图丙所示的 I - U 图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率为______W。小勇继续调节滑动变阻器的过程中,小灯泡突然熄灭,电压表示数______(选填“变大”“变小”或“不变”),经检查发现灯丝烧断了。
(5)若仅将小灯泡换成阻值为 5 Ω 的定值电阻,利用本实验器材还能完成下列哪个实验______(选填序号)。
A. 探究电流与电阻的关系
B. 探究电流与电压的关系

答案：

(1)如图所示。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的阻值没有调到最大值　
(3)0.22 左　2.5　
(4)0.625　变大　
(5)B

8. 如图甲所示,电源电压可调,$R_{1}$、$R_{2}$为定值电阻,小灯泡的额定电压为 2.5 V,图乙是该小灯泡的 I - U 图像。闭合开关 S,把电源电压调到 4 V,$R_{2}$的电功率为 0.8 W。
(1)通过$R_{2}$的电流是多少？
(2)若小灯泡正常发光,则 1 min 内电流通过$R_{1}$所做的功是多少？
(3)现把电源电压调到某一值时,通过$R_{2}$的电流为 0.1 A,小灯泡与$R_{2}$两端的电压之比为 1 : 2,则小灯泡的实际功率是多少？

答案：
(1)由$P = UI$可得,通过$R_{2}$的电流:$I_{2}=\frac{P_{2}}{U_{2}}=\frac{0.8\ W}{4\ V}=0.2\ A$　
(2)由图乙可知,当小灯泡正常发光时,$U_{L} = 2.5\ V$,$I_{L} = 0.3\ A$。因串联电路两端的电压等于各部分电压之和,所以$R_{1}$两端的电压:$U_{1}=U - U_{L} = 4\ V-2.5\ V=1.5\ V$。通过$R_{1}$的电流:$I_{1}=I_{L} = 0.3\ A$。1min内电流通过$R_{1}$做的功:$W = U_{1}I_{1}t = 1.5\ V×0.3\ A×60\ s=27\ J$　
(3)由题意可得,$R_{2}$的阻值:$R_{2}=\frac{U_{2}^{2}}{P_{2}}=\frac{(4\ V)^{2}}{0.8\ W}=20\ \Omega$。由$I=\frac{U}{R}$可得,$R_{2}$两端的电压:$U_{2}' = I_{2}'R_{2}=0.1\ A×20\ \Omega = 2\ V$。由$\frac{U_{L}'}{U_{2}'}=\frac{1}{2}$可得,小灯泡两端的电压:$U_{L}'=\frac{1}{2}U_{2}'=\frac{1}{2}×2\ V=1\ V$。由图乙可知,当$U_{L}' = 1\ V$时,$I_{L}' = 0.2\ A$。则小灯泡的实际功率:$P_{L}' = U_{L}'I_{L}' = 1\ V×0.2\ A=0.2\ W$