2026年经纶学典学霸题中题九年级物理下册苏科版第114页答案

15. (2024·无锡三模)如图所示是“焦耳定律”的部分实验装置。小刚同学设计并连接了如图所示的电路，则他是为了探究电流通过导体产生的热量与

电流

(填“电流”或“电阻”)的关系；图中装置

乙

(填“甲”“乙”或“丙”)U形管两边液面高度差最小。

答案

15.电流乙解析：根据图示的电路可知，三个容器中电阻丝的阻值相等，通电时间相同，通过电阻丝的电流不同；根据控制变量法可知，可以探究导体产生的热量与导体电流大小的关系；由图可知，甲装置中只有一个$5\Omega$的电阻，乙装置中两个$5\Omega$电阻并联，丙装置中$5\Omega$电阻与$10\Omega$电阻并联，且三个装置串联接入电路，所以通过三个装置的总电流相等；由并联电路电流的特点可知，通过导体的电流与电阻成反比，所以乙装置中$5\Omega$电阻通过的电流$I_Z=\frac{1}{2}I_甲$，丙装置中$5\Omega$电阻通过的电流$I_丙=\frac{2}{3}I_甲$，由焦耳定律$Q = I^2Rt$可知，乙装置产生的热量最少，U形管两边液面高度差最小.

解析

电流乙
解析：由图可知，三个容器中电阻丝的阻值均为$5\Omega$，通电时间相同，通过电阻丝的电流不同，根据控制变量法，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
三个装置串联接入电路，总电流相等。甲装置中只有一个$5\Omega$电阻，电流为$I_甲$；乙装置中两个$5\Omega$电阻并联，总电阻为$2.5\Omega$，通过每个$5\Omega$电阻的电流$I_乙=\frac{1}{2}I_甲$；丙装置中$5\Omega$与$10\Omega$电阻并联，总电阻为$\frac{10}{3}\Omega$，通过$5\Omega$电阻的电流$I_丙=\frac{10}{5+10}I_甲=\frac{2}{3}I_甲$。
由焦耳定律$Q=I^2Rt$，因$R$、$t$相同，$I_乙\lt I_丙\lt I_甲$，所以乙装置产生热量最少，U形管两边液面高度差最小。

16. (2025·南京秦淮区二模)如图甲所示的电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6 V”字样，通过灯泡L的电流与电压关系如图乙所示，仅闭合开关S、S₃，当滑动变阻器R₂滑片从a处滑到b处时(图中a、b未标出)，电流表示数由0.4 A变为0.8 A，电压表示数由7 V变为3 V，则R₁ =

Ω，电源电压U =

V，任意调节滑片，

不能

(填“能”或“不能”)使灯泡正常发光。若电压表选择0~15 V量程，电流表选择0~3 A量程，在保证电路安全的前提下，调整开关状态和滑片位置，整个电路消耗的最大电功率为

W。

答案

16.5 10 不能 30 解析：仅闭合开关$S、S_3$，灯泡、$R_1$和滑动变阻器$R_2$串联在电路中，电压表测$R_2$两端电压，电流表测电路电流.滑动变阻器$R_2$滑片在a处时，电流表示数为0.4A，由图乙可知，此时灯泡电压为1V，则电源电压为$U = 1V + 0.4A× R_1 + 7V$①，滑动变阻器$R_2$滑片在b处时，电流表示数为0.8A，由图乙可知，此时灯泡电压为3V，则电源电压为$U = 3V + 0.8A× R_1 + 3V$②，联立①②，解得电源电压$U = 10V$，$R_1 = 5\Omega$.灯泡正常发光时，灯泡电压为6V，电流为1A，此时总电阻为$R_总=\frac{U}{I}=\frac{10V}{1A}=10\Omega$，灯泡电阻为$R_L=\frac{U_L}{I}=\frac{6V}{1A}=6\Omega$，此时滑动变阻器阻值应为$R_滑=R_总-R_1-R_L=10\Omega-5\Omega-6\Omega＜0\Omega$，所以任意调节滑片，不能使灯泡正常发光.电压表选择0~15V量程，电流表选择0~3A量程，由于灯泡的额定电压小于电源电压，可以闭合$S、S_1、S_2$，断开$S_3$，$R_1$和滑动变阻器$R_2$并联，电流表测干路电流，也可以仅闭合$S、S_2$，电路为$R_2$的简单电路，可以调节滑动变阻器，使电流表最大电流为3A，则整个电路消耗的最大电功率为$P = UI_大=10V×3A = 30W$.

解析

解：仅闭合开关$S$、$S_3$时，灯泡$L$、$R_1$、$R_2$串联，电压表测$R_2$两端电压，电流表测电路电流。
当电流$I_1 = 0.4\,\mathrm{A}$时，由图乙知灯泡电压$U_L = 1\,\mathrm{V}$，电压表示数$U_{2}=7\,\mathrm{V}$，电源电压$U=U_L + I_1R_1 + U_{2}=1\,\mathrm{V}+0.4\,\mathrm{A}× R_1 + 7\,\mathrm{V}$①；
当电流$I_2 = 0.8\,\mathrm{A}$时，由图乙知灯泡电压$U_L' = 3\,\mathrm{V}$，电压表示数$U_{2}'=3\,\mathrm{V}$，电源电压$U=U_L' + I_2R_1 + U_{2}'=3\,\mathrm{V}+0.8\,\mathrm{A}× R_1 + 3\,\mathrm{V}$②；
联立①②解得：$R_1 = 5\,\Omega$，$U = 10\,\mathrm{V}$。
灯泡正常发光时$U_L = 6\,\mathrm{V}$，由图乙知此时电流$I = 1\,\mathrm{A}$，总电阻$R_总=\frac{U}{I}=\frac{10\,\mathrm{V}}{1\,\mathrm{A}}=10\,\Omega$，灯泡电阻$R_L=\frac{U_L}{I}=\frac{6\,\mathrm{V}}{1\,\mathrm{A}}=6\,\Omega$，滑动变阻器阻值$R_滑=R_总 - R_1 - R_L=10\,\Omega - 5\,\Omega - 6\,\Omega=-1\,\Omega$，故不能正常发光。
闭合$S$、$S_1$、$S_2$，断开$S_3$，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流，最大电流$I_大 = 3\,\mathrm{A}$，最大电功率$P=UI_大=10\,\mathrm{V}×3\,\mathrm{A}=30\,\mathrm{W}$。
5；10；不能；30

17. （4分）（2025·陕西中考）如图所示，请在虚线框中标出电源右侧的正负极和小磁针左侧的N、S极。