《2025年作业本江西教育出版社九年级物理上册教科版》

12.小龙在探究电流热效应的实验过程中，可供选用的器材有 5 Ω 的发热电阻两只、10 Ω 的发热电阻两只、测量范围适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、6 V 电源、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
(1)已知$c_{水}＞c_{酒精}＞c_{煤油}$，为了缩短实验时间，应选用的液体是煤油，同时为了方便实验，要控制此液体的质量和初温相等。
(2)家用电暖器的发热管热得发红，而与它串联的电源线却不热。针对这个问题，应选择如图乙（选填“甲”或“乙”）所示装置进行实验，且电阻$R_1$、$R_2$的阻值不相等（选填“相等”或“不相等”）。两电阻产生热量的多少可以通过观察温度计升高的温度来比较，这种方法叫转换法。闭合开关后，如果发现温度计升高的温度不相等（选填“相等”或“不相等”），可初步得出结论：导体产生热量的多少与电阻大小有关（选填“有关”或“无关”）。
(3)小明认为可利用图 8 乙所示实验探究电阻产生的热量与电流的关系。小龙思考后认为不可行（选填“可行”或“不可行”），理由是图乙中两电阻串联，电流相等，无法改变电流大小以探究与电流的关系。

答案：
(1)煤油；质量；初温
(2)乙；不相等；温度计升高的温度；转换法；不相等；有关
(3)不可行；图乙中两电阻串联，电流相等，无法改变电流大小以探究与电流的关系

13.在如图 9 所示的电路中，灯泡 L 上标有“6 V 0.5 A”字样，滑动变阻器 R 上标有“50 Ω 2 A”字样。闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 移动到最左端时，灯泡 L 正常发光。（假设灯泡 L 的电阻不变）
(1)求灯泡 L 正常发光时的电阻；
(2)当电压表示数为 2 V 时，求滑动变阻器 R 接入电路中的阻值；
(3)当电路的总功率最大时，求工作 10 s 电路消耗的电能。

答案：
(1) 灯泡正常发光时，$U_{额}=6V$，$I_{额}=0.5A$，由$I=\frac{U}{R}$得，$R_{L}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{6V}{0.5A}=12\Omega$。
(2) 滑片在最左端时，$R_{滑}=0\Omega$，灯泡正常发光，电源电压$U=U_{额}=6V$。电压表示数为$2V$时，灯泡两端电压$U_{L}=2V$，电路电流$I=\frac{U_{L}}{R_{L}}=\frac{2V}{12\Omega}=\frac{1}{6}A$。滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U - U_{L}=6V - 2V=4V$，则$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{4V}{\frac{1}{6}A}=24\Omega$。
(3) 电路总功率$P=UI$，$U=6V$恒定，电流最大时功率最大。灯泡额定电流$0.5A$，滑动变阻器允许最大电流$2A$，串联电路电流最大为$0.5A$。$P_{max}=UI_{max}=6V×0.5A=3W$，$W=P_{max}t=3W×10s=30J$。
(1) $12\Omega$；
(2) $24\Omega$；
(3) $30J$