《2025年名校课堂九年级物理全一册沪科版》

6. 将灯L₁接在电压为U=3V的电路中,功率为6W。若保持电压U不变,再在电路中接入灯L₂(其规格如图所示),使电路的总功率为9W。在如图所示的四个电路中,连接正确的是 (C)

答案： C

7. 研究石墨烯的特性时,将石墨烯制成浸电阻Rₓ附着在叶片上,从外部检测植物含水量的变化。已知电源电压恒为3V,定值电阻R₀的阻值为5Ω,Rₓ的阻值随植物含水量的变化如图乙,闭合开关S,当湿度由50%升高到70%时,电压表的示数变大(填“变大”“变小”或“不变”),电路消耗的电功率变化了0.24W。

答案： 变大 0.24

8. (2024·枣庄)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,当开关S₁、S₂同时闭合时,小灯泡正常发光,则小灯泡正常发光时的电阻Rₗ为12Ω,滑动变阻器滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将不变(填“变亮”“变暗”或“不变”);保持开关S₁始终闭合,通过调节电路,使电路消耗的最大功率为P₁,最小功率为P₂,则$ P_1 : P_2 = $11:3。

答案： 12 不变 11:3

9. (2024·徐州改编)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,$ R_1 $、$ R_2 $为定值电阻。当S闭合,$ S_1 $和$ S_2 $断开时,灯泡L正常发光,L和$ R_1 $的功率之比为3:1;当开关都闭合时,$ R_1 $和$ R_2 $的功率之比为4:1。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻。
(2)电源电压。
(3)开关都闭合时$ R_2 $的功率。

答案： 解：
(1)由$P = \frac{U^{2}}{R}$可得，灯泡L正常发光时的电阻：
$R_{L} = \frac{U_{L}^{2}}{P_{L}} = \frac{(6\ V)^{2}}{3\ W} = 12\ \Omega$
(2)当S闭合，$S_{1}$和$S_{2}$断开时，灯泡L和$R_{1}$串联，由$P = UI = I^{2}R$知，
$P_{L}:P_{1} = R_{L}:R_{1} = 3:1$
则$R_{1}$的电阻值：$R_{1} = \frac{1}{3}R_{L} = \frac{1}{3} × 12\ \Omega = 4\ \Omega$
灯泡L正常发光，电路电流：
$I = I_{L} = \frac{P_{L}}{U_{L}} = \frac{3\ W}{6\ V} = 0.5\ A$
电源电压：
$U = IR_{总} = I(R_{L} + R_{1}) = 0.5\ A × (12\ \Omega + 4\ \Omega) = 8\ V$
(3)当开关都闭合时，L被短路，$R_{1}$和$R_{2}$并联，根据$P = \frac{U^{2}}{R}$得，$P'_{1}:P_{2} = R_{2}:R_{1} = 4:1$
故$R_{2}$的电阻值：$R_{2} = 4R_{1} = 4 × 4\ \Omega = 16\ \Omega$
则开关都闭合时$R_{2}$的功率：
$P_{2} = \frac{U^{2}}{R_{2}} = \frac{(8\ V)^{2}}{16\ \Omega} = 4\ W$