《2025年课堂精练九年级物理全一册北师大版》

4. 如图 13 - 1 - 6 所示的电路中,灯泡和电阻串联后接在电压为 U 的电路中,已知电阻的阻值为 R,通过电路的电流为 I,则灯泡在时间 t 内消耗的电能是(D)。

A.UIt
B.$\frac{U^{2}}{R}t$
$C.I^2Rt$
$D.UIt - I^2Rt$

答案： D

5. 如图 13 - 1 - 7 甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图 13 - 1 - 7 乙所示,则电阻$ R_1 $和$ R_2 $两端的电压之比为4:1,电阻之比为4:1,通过的电流之比为1:1,通电相同时间$ R_1 $和$ R_2 $消耗的电能之比为4:1。

答案： 4:1 4:1 1:1 4:1

6. 如图 13 - 1 - 8 所示的电路中,电源电压不变,电阻$ R_1 $的阻值为 20 Ω。只闭合开关$ S_1,$电流表$ A_1 $的示数为 0.3 A。
(1) 电源电压是多少？
(2) 再闭合开关$ S_2,$电流表$ A_2 $的示数变化了 0.2 A,电阻$ R_2 $的阻值是多少？
(3) 两开关均闭合,通电 1 min,整个电路消耗的电能是多少？

答案： 1. （1）
解：只闭合$S_1$时，电路为$R_1$的简单电路，根据$I = \frac{U}{R}$（$I$为电流，$U$为电压，$R$为电阻），可得电源电压$U = I_1R_1$。
已知$I_1 = 0.3A$，$R_1 = 20\Omega$，则$U=0.3A×20\Omega = 6V$。
2. （2）
解：再闭合$S_2$，$R_1$与$R_2$并联，$A_2$测干路电流，$A_1$测$R_1$支路电流。
因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过$R_1$的电流不变，$A_2$示数的变化量就是通过$R_2$的电流$I_2 = 0.2A$。
又因为并联电路各支路两端电压相等，都等于电源电压$U = 6V$，根据$R=\frac{U}{I}$，可得$R_2=\frac{U}{I_2}$。
把$U = 6V$，$I_2 = 0.2A$代入，得$R_2=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$。
3. （3）
解：两开关均闭合时，$R_1$与$R_2$并联。
干路电流$I = I_1+I_2=0.3A + 0.2A=0.5A$，$t = 1min = 60s$，$U = 6V$。
根据$W = UIt$（$W$为电能），可得$W=6V×0.5A×60s = 180J$。
综上，答案依次为：（1）$6V$；（2）$30\Omega$；（3）$180J$。

7. 【核心素养 | 科学思维】图 13 - 1 - 9 是甲、乙两个定值电阻的电流与电压的关系图像,根据图像可得甲、乙的电阻之比 Rₐ : Rᵦ = 1:4。若将甲、乙并联后接入电路中,在相同时间内消耗的电功之比 Wₐ : Wᵦ = 4:1。

答案： 1:4 4:1