《2026年启东中学作业本九年级物理下册苏科版苏北专版》

12. 如图所示的电路中，灯泡 L 标有“3V 0.9W”字样，滑动变阻器 R 标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为 0～3V，电流表的量程为 0～0.6A，电源电压恒为 4.5V，不考虑温度对电阻的影响. 闭合开关 S，则：
(1) 灯泡 L 正常发光时的电流是多少？
(2) 为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器接入电路中的阻值范围是多少？
(3) 电路总功率的最小值是多少？

答案： 12. 解:
(1)灯泡 L 正常发光时的电流
$I_{额}=\frac {P_{额}}{U_{额}}=\frac {0.9W}{3V}=0.3A$
(2)已知灯泡 L 正常发光时的电流为 0.3A,当电流表的示数为 0.6A 时,灯泡 L 可能被烧坏,所以电路中的最大电流为灯泡 L 的额定电流,即$I_{最大}=I_{额}=0.3A$;
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值
$R_{小}=\frac {U-U_{额}}{I_{额}}=\frac {4.5V-3V}{0.3A}=5Ω$
灯泡 L 的电阻$R_{L}=\frac {U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac {(3V)^{2}}{0.9W}=10Ω$
当电压表的示数为 3V 时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
此时电路中的电流$I_{小}=\frac {U-U_{大}}{R_{L}}=\frac {4.5V-3V}{10Ω}=0.15A$,
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值
$R_{大}=\frac {U_{大}}{I_{小}}=\frac {3V}{0.15A}=20Ω$,
故滑动变阻器接入电路中的阻值范围是 5~20Ω.
(3)由$P=UI$可知,电路总功率的最小值
$P_{最小}=UI_{小}=4.5V×0.15A=0.675W$.

13. (2024·南通)图甲是灯泡 L 的 I-U 图像，灯泡的额定电压为 2.5V. 将灯泡 L 接入图乙电路，已知电阻 $ R_0 $ 的阻值为 5Ω，电流表的量程为 0～0.6A，电源电压可调. 在电路安全工作的前提下，下列判断正确的是(提示：可在图甲中作出电阻 $ R_0 $ 的 I-U 图像)(D)

A.两条支路中的电流不可能相同
B.灯泡的实际功率总比电阻的功率大
C.电路总功率最大可达到 1.5W
D.电源可调的最大电压为 1.8V

答案：
13. D 点拨:电阻$R_{0}$的阻值为 5Ω,当$R_{0}$两端的电压为 1.8V 时,电流为$\frac {U_{0}}{R_{0}}=\frac {1.8V}{5Ω}=0.36A$,据此画出图像如答图所示.根据图像知,当电压为 1V 时,图像相交,说明电流相等,故两条支路中的电流可能相同,故 A 错误.根据$P=UI$知,并联电路的电压相等,而灯泡在电压大于 1V 时,电流小于电阻中的电流,故此时灯泡的实际功率比电阻的功率小,故 B 错误.灯泡两端的最大电压为 2.5V,由题图甲可知,灯泡中的电流$I_{L}=0.26A$,此时电阻$R_{0}$的电流$I_{0}=\frac {U_{0}}{R_{0}}=\frac {2.5V}{5Ω}=0.5A$,干路电流$I=I_{L}+I_{0}=0.26A+0.5A=0.76A＞0.6A$.由题图甲可知,当电压为 1.8V 时,灯泡中的电流$I'_{L}=0.24A$,电阻$R_{0}$中的电流$I'_{0}=0.36A$,干路电流$I'=I'_{L}+I'_{0}=0.24A+0.36A=0.6A$,故电源可调的最大电压为 1.8V,此时电路总功率$P=UI'=1.8V×0.6A=1.08W$,故电路总功率最大不可达到 1.5W,故 C 错误,D 正确.