《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

21. (6 分) 在“测定小灯泡电功率”的实验中,电池盒里首尾相接装有四节干电池,小灯泡额定电压为 $ 2.5 \, V $、电阻约为 $ 10 \, \Omega $. 实验电路如图所示.
(1) 闭合开关前,应将滑片移到 ______(填“$ A $”或“$ B $”)端.

(2) 正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表和电压表都有较小的示数,原因是小灯泡 ______(填序号).
① 断路；② 短路；③ 额定功率太小；④ 实际功率太小
(3) 出现第 (2) 问中的情况时,为了使小灯泡发光,最便捷的做法是 ______.
(4) 测得多组数据和现象如表所示,则小灯泡的额定功率是 ______ $ W $.

(5) 结合之前进行过的活动“比较两个灯泡的亮暗”所知道的事实,你认为影响灯泡亮度的决定性因素是 ______.
(6) 小明同学想把小灯泡两端的电压调为 $ 0.5 \, V $,以测算它不发光时的功率,可是当他把滑动变阻器的阻值调到最大时,电压表的读数只能降到 $ 0.8 \, V $. 不添加其他器材,你的解决办法是 ______.
A
④
向B端移动滑片
0.6
实际功率
减少串联的干电池节数（或取下一节干电池）

答案：
(1)A
(2)④
(3)向B端移动滑片
(4)0.6
(5)实际功率
(6)见解析 [解析]
(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即A端。
(2)闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表和电压表都有较小的示数，说明电路是通路，不可能是小灯泡断路或短路，可能是小灯泡实际功率太小，故④符合题意。
(3)为了使小灯泡发光，需要增大小灯泡两端的电压，由串联电路电压的规律可知应减小变阻器两端的电压，由串联分压可知应减小变阻器接入电路的阻值，所以应向B端移动滑片。
(4)灯正常发光时的电压为额定电压，由表格数据知电压为2.5V时，电流为0.24A，则小灯泡的额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5V×0.24A = 0.6W$。
(5)由表中数据可知，第①次小灯泡的电功率$P_{1}=U_{1}I_{1}=1.5V×0.20A = 0.3W$；第②次小灯泡的电功率$P_{2}=U_{2}I_{2}=2.0V×0.22A = 0.44W$；第④次小灯泡的电功率$P_{3}=U_{3}I_{3}=3.0V×0.28A = 0.84W$，可以得到小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，说明小灯泡的亮暗是由实际功率决定的。
(6)小明同学想把小灯泡两端的电压调为0.5V，当他把滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的读数只能降到0.8V，说明电源电压较大，可以将电源改成一节电池，此时电源电压是1.5V，再调节滑动变阻器。

22. (4 分) 如图甲所示,$ R_1 $ 阻值为 $ 20 \, \Omega $,图乙所示为小灯泡 $ L $ 的 $ U - I $ 图像. 闭合开关 $ S $、$ S_1 $,断开 $ S_2 $,电流表示数为 $ 0.4 \, A $,再闭合开关 $ S_2 $,电流表示数变为 $ 0.6 \, A $. 求：
(1) 电源电压；
(2) $ R_2 $ 的阻值；
(3) 若只闭合 $ S $,$ 1 \, min $ 内电阻 $ R_1 $ 产生的热量.

答案：
(1)8V
(2)40Ω
(3)108J [解析]
(1)闭合开关S、$S_{1}$，断开$S_{2}$，只有$R_{1}$接入电路，则电源电压$U = U_{1}=I_{1}R_{1}=0.4A×20\Omega = 8V$。
(2)再闭合开关$S_{2}$，$R_{1}$与$R_{2}$并联，则通过$R_{2}$的电流$I_{2}=I - I_{1}=0.6A - 0.4A = 0.2A$，$R_{2}$的阻值$R_{2}=\frac{U_{2}}{I_{2}}=\frac{U}{I_{2}}=\frac{8V}{0.2A}=40\Omega$。
(3)若只闭合S，$R_{1}$与L串联，由于电源电压为8V，利用题图乙分析可知，此时通过$R_{1}$的电流为$I' = 0.3A$，则1min内电阻$R_{1}$产生的热量$Q_{1}=I'^{2}R_{1}t=(0.3A)^{2}×20\Omega×60s = 108J$。