《2025年优佳学案（云南）九年级物理全一册人教版》

6. (2024 广东)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示。发热电阻 $ R = 110 \Omega $,紫外灯 L 规格为“220 V 50 W”。闭合开关 $ S_1 $ 和 $ S_2 $,消毒柜正常工作,求：
(1)通过 R 的电流。
(2)R 的电功率。
(3)L 工作 100 s 消耗的电能。

答案：
(1)已知电源电压$U = 220V$，电阻$R = 110\Omega$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，通过$R$的电流$I_{R}=\frac{220V}{110\Omega}=2A$。
(2)$R$的电功率$P_{R}=UI_{R}=220V×2A = 440W$。
(3)紫外灯$L$规格为“220V 50W”，正常工作时功率$P_{L}=50W$，工作时间$t = 100s$，消耗的电能$W = P_{L}t=50W×100s = 5000J$。
(1)2A；
(2)440W；
(3)5000J。

7. 如图所示, $ R_1 = 6 \Omega $,当开关 $ S_1 $ 闭合, $ S_2 $、 $ S_3 $ 断开时,电流表示数为 1 A；当开关 $ S_3 $ 闭合, $ S_1 $、 $ S_2 $ 断开时,电流表示数为 0.2 A。
(1)求电源电压。
(2)求定值电阻 $ R_2 $ 的电阻。
(3)当开关 $ S_1 $、 $ S_2 $ 闭合, $ S_3 $ 断开时,求电路的总功率。

答案：
(1) 当 $S_1$ 闭合，$S_2$、$S_3$ 断开时，电路为 $R_1$ 的简单电路，电流表测通过 $R_1$ 的电流，由$I = \frac{U}{R}$可得，电源的电压：
$U = I_1R_1 = 1 × 6= 6 V$；
(2) 当 $S_3$ 闭合, $S_1$、$S_2$ 断开时，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻：
$R=\frac{U}{I}=\frac{6}{0.2}= 30\Omega$，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，定值电阻 $R_2$ 的阻值：
$R_2 = R - R_1 = 30 - 6 = 24\Omega$；
(3) 当 $S_1$、$S_2$ 闭合, $S_3$ 断开时，$R_1$与$R_2$并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过 $R_1$ 及 $R_2$ 的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流：
$I^\prime = I_1 + I_2 = 1+ 0.25= 1.25 A$，
电路的总功率：
$P = UI^\prime = 6 × 1.25 = 7.5 W$（$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6}{24}=0.25$）。