2026年同步练习册上海科学技术出版社九年级物理全一册沪科版第98页答案
2. 将一个标有“220 V 40 W”字样的灯泡接在200 V的电路中,那么,灯泡消耗的实际功率
小于
(选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率;如果该灯泡正常发光5 h,它将消耗的电能是
0.2
kW·h。

答案

2. 小于 0.2

解析

【分析】
要解答本题,需分两步思考:第一步,明确额定功率与实际功率的关系:额定功率是灯泡在额定电压下的功率,当实际电压低于额定电压时,忽略灯丝电阻随温度的变化,由电功率公式可知实际功率会小于额定功率;第二步,计算电能时,利用灯泡正常发光时的额定功率,结合电能公式进行计算,注意单位的统一转换。
【解析】
1. 判断实际功率与额定功率的大小:
灯泡的额定电压为220V,额定功率为40W,当实际电压为200V时,实际电压低于额定电压。忽略温度对灯丝电阻的影响,灯丝电阻R不变,根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,电压越小,功率越小,因此灯泡的实际功率小于额定功率。
2. 计算消耗的电能:
灯泡正常发光时,功率等于额定功率,即$P=40W=0.04kW$,发光时间$t=5h$。根据电能公式$W=Pt$,可得消耗的电能$W=0.04kW×5h=0.2kW·h$。
【答案】
小于;0.2
【知识点】
电功率、电能计算
【点评】
本题考查额定功率与实际功率的关系及电能的简单计算,属于初中物理基础题型,需掌握电功率公式和电能公式的应用,注意单位换算即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
3. 在如图17-14所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列说法正确的是(
C
)。

A.电流表示数变大
B.电压表示数变大
C.小灯泡的实际功率变小
D.电路总功率变大

答案

3. C

解析

【分析】
首先明确电路连接:灯泡与滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,电压表测灯泡两端电压。解题时先判断滑动变阻器滑片右移时接入电阻的变化,再结合欧姆定律、电功率公式分析电流、电压、功率的变化,逐一判断选项。
【解析】
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压。
当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻$R_{总}$变大。
电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路电流$I$变小,因此电流表示数变小,故A选项错误;
灯泡电阻$R_L$不变,由$U=IR_L$可知,灯泡两端电压变小,即电压表示数变小,故B选项错误;
灯泡实际功率$P=I^2R_L$,因电流$I$变小、$R_L$不变,所以灯泡实际功率变小,故C选项正确;
电路总功率$P_{总}=UI$,电源电压$U$不变、电流$I$变小,因此电路总功率变小,故D选项错误。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题为动态电路分析基础题,考查串联电路规律、欧姆定律及电功率公式的应用,解题关键是明确滑动变阻器滑片移动时接入电阻的变化,再结合相关公式推导各物理量的变化,适合初中电学基础阶段练习。
【难度系数】
0.6
4. 智能手机在生活中的使用越来越频繁,当手机“电量”所剩无几时,我们可以采用“省电模式”来延长使用时间,要达到“省电模式”,可以通过的方式是(
A
)。

A.减小电功率
B.增加电池电压
C.降低散热能力
D.给电池充电

答案

4. A

解析

【分析】本题考查电功率在生活中的应用,解题思路是:首先明确省电模式的目的是延长手机使用时间,结合电能公式$ W = Pt $(电能=电功率×时间),当手机储存的电能$ W $固定时,要延长使用时间$ t $,需减小电功率$ P $。接着逐一分析选项:A选项减小电功率符合原理;B选项增加电池电压会增大功率,加快耗电;C选项降低散热能力与省电无关且影响手机运行;D选项给电池充电是补充电能,并非省电模式操作,因此选A。
【解析】根据电能计算公式$ W = Pt $,当手机储存的电能$ W $一定时,要延长使用时间$ t $,需减小电功率$ P $。对各选项分析如下:A. 减小电功率,可在电能一定时延长使用时间,符合省电模式要求;B. 增加电池电压,由$ P = UI $可知,电压增大时功率会增大,加快电能消耗,不符合;C. 降低散热能力会影响手机正常运行,且与省电无关;D. 给电池充电是补充电能,并非省电模式的操作。综上,正确答案为A。
【答案】A
【知识点】电功率、电能公式应用
【点评】本题以手机省电模式为生活背景,考查电功率与电能的关系,将物理知识与实际应用结合,难度适中,注重学生对基础公式的理解和实际运用能力。
【难度系数】0.7
5. 将两盏分别标有“6 V 3 W”和“6 V 9 W”字样的小灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$,串联后接入电压为8 V的电路中,不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是(
D
)。

A.两灯均能正常发光
B.两灯额定电流相同
C.$\mathrm{L}_1$的实际功率比$\mathrm{L}_2$小
D.$\mathrm{L}_1$的亮度比$\mathrm{L}_2$大

答案

5. D

解析

【分析】
要解决这道题,需先利用电功率公式计算两灯泡的额定电流和电阻,再结合串联电路的特点分析各选项:
1. 回忆核心公式:额定电流$I=\frac{P}{U}$、电阻$R=\frac{U^2}{P}$,串联电路电流处处相等,实际功率$P=I^2R$,灯泡亮度由实际功率决定;
2. 分别计算$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$的额定电流和电阻;
3. 计算串联电路的电流,再逐一判断选项:是否正常发光、额定电流是否相同、实际功率大小,进而确定亮度。
【解析】
解:①计算两灯泡的额定电流和电阻:
对于$\mathrm{L}_1$:额定电流$I_1=\frac{P_1}{U_1}=\frac{3W}{6V}=0.5A$,电阻$R_1=\frac{U_1^2}{P_1}=\frac{(6V)^2}{3W}=12Ω$;
对于$\mathrm{L}_2$:额定电流$I_2=\frac{P_2}{U_2}=\frac{9W}{6V}=1.5A$,电阻$R_2=\frac{U_2^2}{P_2}=\frac{(6V)^2}{9W}=4Ω$;
②串联接入8V电路时,总电阻$R_{总}=R_1+R_2=12Ω+4Ω=16Ω$,电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{8V}{16Ω}=0.5A$;
③分析选项:
A选项:$\mathrm{L}_2$的额定电流为1.5A,电路电流仅0.5A,$\mathrm{L}_2$不能正常发光,A错误;
B选项:$I_1=0.5A$,$I_2=1.5A$,额定电流不同,B错误;
C选项:实际功率$P_{实1}=I^2R_1=(0.5A)^2×12Ω=3W$,$P_{实2}=I^2R_2=(0.5A)^2×4Ω=1W$,$\mathrm{L}_1$实际功率更大,C错误;
D选项:灯泡亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_1$实际功率大,故亮度更大,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合串联电路规律考查电功率的应用,核心是利用额定参数计算灯泡电阻,再通过串联电流相同的特点比较实际功率,需明确灯泡亮度由实际功率决定,是中等难度的电学基础题。
【难度系数】
0.6
6. 如图17-15所示,将标有“24 V 12 W”的小灯泡$\mathrm{L}_1$和“12 V 12 W”的小灯泡$\mathrm{L}_2$串联接入电路中,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则允许加在它们两端的最高电压是
30
V(忽略灯丝电阻的变化),两灯实际消耗的总功率是
15
W。

答案

6. 30 15

解析

【分析】
要解决该问题,需结合串联电路的特点和电功率公式分析:串联电路电流处处相等,因此电路中的最大电流不能超过两个灯泡额定电流中的较小值,才能满足“一个灯泡正常发光,另一个实际功率不超过额定功率”的要求。需先计算两灯泡的额定电流和电阻,确定电路允许的最大电流,再根据串联电路的规律计算总电压和总功率。
【解析】
1. 计算两灯泡的额定电流:
根据公式 $ I = \frac{P}{U} $,
对于$\mathrm{L}_1$:$ I_1 = \frac{P_{1额}}{U_{1额}} = \frac{12\ \mathrm{W}}{24\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $;
对于$\mathrm{L}_2$:$ I_2 = \frac{P_{2额}}{U_{2额}} = \frac{12\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A} $。
2. 确定电路允许的最大电流:
串联电路电流处处相等,为保证一个灯泡正常发光、另一个不超额定功率,电路电流不能取较大的$I_2$,只能取较小的额定电流$I = I_1 = 0.5\ \mathrm{A}$(此时$\mathrm{L}_1$正常发光,$\mathrm{L}_2$的电流0.5A < 1A,符合要求)。
3. 计算两灯泡的电阻:
根据公式 $ R = \frac{U^2}{P} $,
$ R_1 = \frac{U_{1额}^2}{P_{1额}} = \frac{(24\ \mathrm{V})^2}{12\ \mathrm{W}} = 48\ \Omega $;
$ R_2 = \frac{U_{2额}^2}{P_{2额}} = \frac{(12\ \mathrm{V})^2}{12\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $。
4. 计算总电压和总功率:
串联总电阻 $ R_{总} = R_1 + R_2 = 48\ \Omega + 12\ \Omega = 60\ \Omega $;
允许加的最高电压 $ U = I · R_{总} = 0.5\ \mathrm{A} × 60\ \Omega = 30\ \mathrm{V} $;
总功率 $ P = U · I = 30\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A} = 15\ \mathrm{W} $。
【答案】
30;15
【知识点】
串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路中电功率的应用,核心是确定串联电路允许的最大电流,需牢记串联电路电流处处相等的规律,避免错误选取额定电流导致结果偏差,属于中等难度的电功率应用题。
【难度系数】
0.5
7. “创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图17-16(a)所示的器材进行实验,其中电源电压为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V(正常发光时电阻约为12 Ω)。
(1) 为能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动变阻器应选用
B
(填字母)。
A. “10 Ω,0.5 A”的滑动变阻器
B. “20 Ω,2 A”的滑动变阻器
C. “5 Ω,1 A”的滑动变阻器

(2) 电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是
小灯泡开路
。
(3) 故障排除后重新连接电路,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图17-16(b)所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向
左
(选填“左”或“右”)端移动。
(4) 通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图17-16(c)所示,则小灯泡的额定功率为
0.5
W。

答案

7. (1) B (2) 小灯泡开路 (3) 左 (4) 0.5

解析

【分析】
本题是测定小灯泡电功率的实验题,需依次解决四个问题:
1. 滑动变阻器选择:先计算小灯泡正常发光时的电流,再结合电源电压算出滑动变阻器需分担的电压,进而求出所需滑动变阻器的最小阻值,选择合适规格;
2. 电路故障分析:电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表两端与电源连通,由此判断故障;
3. 滑动变阻器调节:先读取电压表当前示数,与额定电压比较确定调节方向,再结合滑动变阻器接线方式判断滑片移动方向;
4. 额定功率计算:找到额定电压对应的电流,利用电功率公式计算额定功率。
【解析】
(1) 小灯泡额定电压$U_{额}=2.5\ \mathrm{V}$,正常发光时电阻约$12\ \Omega$,此时电路电流$I=\frac{U_{额}}{R}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{12\ \Omega}\approx0.21\ \mathrm{A}$;电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,滑动变阻器需分担的电压$U_{滑}=U-U_{额}=6\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=3.5\ \mathrm{V}$,滑动变阻器接入的最小阻值$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{3.5\ \mathrm{V}}{0.21\ \mathrm{A}}\approx16.7\ \Omega$,因此需选最大阻值大于$16.7\ \Omega$的滑动变阻器,故选B。
(2) 闭合开关后电流表无示数,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表串联在电路中,故障为小灯泡开路(断路)。
(3) 图(b)中电压表量程为$0∼3\ \mathrm{V}$,分度值$0.1\ \mathrm{V}$,示数为$2.2\ \mathrm{V}$,小于额定电压$2.5\ \mathrm{V}$;要使灯泡电压增大到额定电压,需减小滑动变阻器接入电阻,由图(a)可知滑动变阻器接左下端和右上端,滑片向左移动时接入电阻变小,故滑片向左端移动。
(4) 由图(c)的$I-U$图像,当小灯泡电压为额定电压$2.5\ \mathrm{V}$时,对应的电流为$0.2\ \mathrm{A}$,因此额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) B;(2) 小灯泡开路;(3) 左;(4) 0.5
【知识点】
测定小灯泡的电功率、滑动变阻器的使用、电路故障分析
【点评】
本题为初中电学核心实验题,涵盖测定小灯泡电功率的器材选择、故障判断、操作调节及额定功率计算,全面考查学生对实验原理和操作要点的掌握,是常规基础题型。
【难度系数】
0.6