《2025年全效学习阶段发展评价九年级科学全一册浙教版》

（3）利用上述实验器材能否探究电流与电压的关系，并说明理由： 。

答案： 不能；小灯泡电阻随温度变化，不是定值电阻

变式4 在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，$R_{0}$是定值电阻，灯泡$L_{1}$的额定电压为8V，图乙是灯泡$L_{2}$的U-I图像。
（1）当开关S接a时，电压表示数为1.0V，电流表示数为0.25A，求$R_{0}$的阻值。

答案： $R_{0}=\frac{U}{I}=\frac{1.0\ V}{0.25\ A}=4\ \Omega$

（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡$L_{1}$正常发光，此时$R_{0}$消耗的功率为1W，求灯泡$L_{1}$的额定功率。

答案： $P_{0}=I^{2}R_{0}$，$1\ W=I^{2}×4\ \Omega$，$I=0.5\ A$
$U_{0}=IR_{0}=0.5\ A×4\ \Omega=2\ V$
电源电压$U=U_{1额}+U_{0}=8\ V+2\ V=10\ V$
$P_{1额}=U_{1额}I=8\ V×0.5\ A=4\ W$

（3）当开关S接b时，通过调节电源电压，使灯泡$L_{1}$正常发光，该电路1min消耗的电能是多少？

答案： 由图乙，$L_{2}$电压$U_{2}=U - U_{1额}=10\ V-8\ V=2\ V$，电流$I_{2}=0.2\ A$
总电流$I_{总}=I + I_{2}=0.5\ A+0.2\ A=0.7\ A$
电能$W=UIt=10\ V×0.7\ A×60\ s=420\ J$

类型五 电能与内能的转化
典例5 一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示。已知$R_{1}=44\Omega$，$R_{2}=2156\Omega$，外界气压为标准大气压。
（1）电热水壶处于加热挡时，它的功率是多大？

答案： 加热挡$S$闭合，$R_{2}$短路，$P_{加}=\frac{U^{2}}{R_{1}}=\frac{(220\ V)^{2}}{44\ \Omega}=1100\ W$

（2）保温状态下，电路中的电流是多大？

答案： 保温挡$S$断开，$R=R_{1}+R_{2}=44\ \Omega+2156\ \Omega=2200\ \Omega$
$I=\frac{U}{R}=\frac{220\ V}{2200\ \Omega}=0.1\ A$