2026年课堂精练九年级物理全一册北师大版安徽专版第102页答案
4. 将标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”字样的甲、乙两个小灯泡串联后接在某电源两端,若小灯泡的电阻不变,在保证电路安全的前提下,电源电压最大为
9
V,此时
甲
小灯泡更亮,电路的总功率为
4.5
W。

答案

4. 9 甲 4.5

解析

【分析】
要解决该问题,需结合串联电路特点和电功率公式分析:先根据额定电压、额定功率计算两灯的额定电流,串联时电路电流不能超过额定电流较小的灯泡,以此确定电路最大电流;再计算两灯电阻,进而求出电源最大电压;通过比较实际功率判断亮度,最后计算电路总功率。
【解析】
1. 计算两灯的额定电流:
根据公式 $ P = UI $,可得甲灯额定电流 $ I_{甲} = \frac{P_{甲}}{U_{甲}} = \frac{3W}{6V} = 0.5A $,乙灯额定电流 $ I_{乙} = \frac{P_{乙}}{U_{乙}} = \frac{6W}{6V} = 1A $。
2. 确定串联电路的最大电流:
串联电路电流处处相等,为保证电路安全,电路最大电流不能超过额定电流较小的甲灯额定电流,即 $ I = I_{甲} = 0.5A $。
3. 计算两灯的电阻:
根据公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,可得甲灯电阻 $ R_{甲} = \frac{U_{甲}^2}{P_{甲}} = \frac{(6V)^2}{3W} = 12Ω $,乙灯电阻 $ R_{乙} = \frac{U_{乙}^2}{P_{乙}} = \frac{(6V)^2}{6W} = 6Ω $。
4. 计算电源最大电压:
串联总电阻 $ R_{总} = R_{甲} + R_{乙} = 12Ω + 6Ω = 18Ω $,电源最大电压 $ U = IR_{总} = 0.5A × 18Ω = 9V $。
5. 判断灯泡亮度:
灯泡亮度由实际功率决定,实际功率 $ P_{实} = I^2R $,因 $ R_{甲} > R_{乙} $,电流相同,故甲灯实际功率更大,甲灯更亮。
6. 计算电路总功率:
总功率 $ P_{总} = UI = 9V × 0.5A = 4.5W $。
【答案】
9;甲;4.5
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题考查串联电路规律与电功率的综合应用,核心是确定串联电路的最大电流(不能超过额定电流较小的用电器),易错点是混淆额定电流与电路电流的关系,需熟练掌握电功率公式的变形应用。
【难度系数】
0.5
5. 现有甲、乙两个定值电阻,甲标有“15 Ω 1 A”的字样,乙标有“20 Ω 1.5 A”的字样,把它们并联起来,在保证电路安全的前提下,电路两端允许加的最大电压为
15
V,此时电路的总功率为
26.25
W。

答案

5. 15 26.25

解析

【分析】
要解决并联电路的安全问题,需先计算甲、乙两电阻的额定电压,并联时各支路电压相等,因此需取较小的额定电压作为电路两端的最大电压;再根据并联电路特点和电功率公式计算总功率。步骤:1. 用欧姆定律求甲、乙的额定电压;2. 确定并联允许的最大电压;3. 计算两电阻的功率并求和得总功率。
【解析】
1. 计算甲、乙的额定电压:根据欧姆定律 $ U=IR $,甲的额定电压 $ U_{甲}=I_{甲额}R_{甲}=1A×15Ω=15V $,乙的额定电压 $ U_{乙}=I_{乙额}R_{乙}=1.5A×20Ω=30V $。
2. 确定并联电路最大电压:并联电路各支路电压相等,为保证安全,电路两端电压不能超过较小的额定电压,即最大电压 $ U=15V $。
3. 计算总功率:甲的功率 $ P_{甲}=\frac{U^2}{R_{甲}}=\frac{(15V)^2}{15Ω}=15W $,乙的电流 $ I_{乙}=\frac{U}{R_{乙}}=\frac{15V}{20Ω}=0.75A $,乙的功率 $ P_{乙}=UI_{乙}=15V×0.75A=11.25W $,总功率 $ P_{总}=P_{甲}+P_{乙}=15W+11.25W=26.25W $。
【答案】
15;26.25
【知识点】
欧姆定律、并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的安全控制及电功率计算,核心是明确并联时电压需取各支路额定电压的较小值,结合公式即可求解,属于初中物理常规题型。
【难度系数】
0.5
6. 如图13-2-10甲所示的电路中,电源电压恒为4.5 V,小灯泡L上标有“2.5 W”的字样。图13-2-10乙是通过小灯泡L的电流I与其两端电压U的关系图像。闭合开关S,电流表的示数为0.2 A,则下列说法正确的是(
D
)。


A.此时小灯泡L的电阻为10 Ω
B.小灯泡L的实际功率为0.5 W
C.通电10 s电路消耗的电能为90 J
D.电阻R的阻值为15 Ω

答案

6. D

解析

【分析】
本题电路为灯泡L与电阻R串联,电流表测电路电流,串联电路电流处处相等,因此电路电流I=0.2A即为通过L和R的电流。解题关键是从图乙的I-U图像中找到电流I=0.2A时灯泡L两端的电压,再结合电源电压,利用串联电路的电压规律和欧姆定律、电功率公式分析各选项。
【解析】
1. 串联电路电流处处相等,故电路电流I=0.2A,即通过灯泡L的电流为0.2A。
2. 从图乙中读取:当电流I=0.2A时,灯泡L两端的电压U_L=1.5V。
3. 根据串联电路电压规律,电阻R两端的电压U_R=U总 - U_L=4.5V -1.5V=3V。
4. 逐一分析选项:
A选项:小灯泡的电阻R_L=U_L/I=1.5V/0.2A=7.5Ω≠10Ω,错误。
B选项:小灯泡的实际功率P_L=U_L×I=1.5V×0.2A=0.3W≠0.5W,错误。
C选项:通电10s电路消耗的电能W=U总It=4.5V×0.2A×10s=9J≠90J,错误。
D选项:电阻R的阻值R=U_R/I=3V/0.2A=15Ω,正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路的综合计算,需注意灯泡电阻随温度变化,不能直接套用定值电阻的欧姆定律,要从图像中提取对应电流下的电压,再结合串联电路规律分析,是电学中常见的图像类综合题。
【难度系数】
0.5
7. 如图13-2-11所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑动头向右移动,下列说法正确的是(
B
)。


A.电路的总电阻减小,电路的总功率增大
B.电路的总电阻增大,电路的总功率减小
C.电压表的示数不变,电流表的示数增大
D.电压表的示数不变,电流表的示数变小

答案

7. B

解析

【分析】
首先分析电路连接:闭合开关S后,定值电阻R₁与滑动变阻器R₂并联,电压表V并联在R₁两端,即测量电源电压;电流表A与R₁串联,测量通过R₁的电流。当滑动变阻器的滑动头向右移动时,R₂接入电路的电阻变大。根据并联电阻的规律,并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,某一支路电阻增大时,总电阻会随之增大。电源电压保持不变,电路总功率公式为P=U²/R总,U不变,R总增大则总功率减小。对于R₁支路,其两端电压等于电源电压,R₁为定值电阻,由欧姆定律I=U/R₁可知,通过R₁的电流(电流表的示数)不变,电压表的示数也等于电源电压,保持不变。综上,总电阻增大,总功率减小,对应选项B。
【解析】
1. 电路判断:由题图可知,R₁与R₂并联,电压表测电源电压,电流表测R₁支路电流。
2. 滑动变阻器的变化:滑动头向右移动,R₂接入电路的电阻变大。
3. 总电阻分析:并联电路中,一个支路电阻增大,总电阻增大,因此电路总电阻增大。
4. 总功率分析:电源电压U不变,根据电功率公式P=U²/R总,总电阻R总增大,故电路总功率减小。
5. 电表示数分析:R₁两端电压等于电源电压,保持不变,R₁阻值不变,由I=U/R₁得,电流表的示数不变;电压表测电源电压,示数不变。
综上,选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
并联电路的电阻、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的特点及电功率的计算,解题核心是正确分析电路连接方式,明确各电表的测量对象,再结合相关公式判断物理量的变化,属于基础题型,需掌握并联电路的规律和电功率的计算方法。
【难度系数】
0.6
8. 如图13-2-12所示的电路中,$R_0$为10 Ω的定值电阻,电源电压恒为6 V,R为滑动变阻器。当电流表的示数为0.2 A时:
(1)滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)电路的总功率是多少?
(3)3 min内电阻$R_0$消耗的电能是多少?

答案

8. (1)20 Ω (2)1.2 W (3)72 J

解析

【分析】首先明确电路为$R_0$与滑动变阻器$R$串联,电流表测电路电流。解题思路:(1)利用串联电路总电阻等于各电阻之和,先由欧姆定律算出总电阻,再减去定值电阻$R_0$的阻值,得到滑动变阻器接入的阻值;(2)总功率用公式$P=UI$,已知电源电压和电流直接计算;(3)计算$R_0$消耗的电能,需将时间单位换算为秒,再用$W=I^2Rt$计算。
【解析】
解:由图可知,$R_0$与滑动变阻器$R$串联,电流表测电路中的电流,电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,$R_0=10\ \Omega$,电流$I=0.2\ \mathrm{A}$,时间$t=3\ \mathrm{min}=180\ \mathrm{s}$。
(1)根据欧姆定律,电路总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$
因为串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入的阻值:
$R=R_{\mathrm{总}}-R_0=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$
(2)电路的总功率:
$P=UI=6\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{W}$
(3)电阻$R_0$消耗的电能:
$W_0=I^2R_0t=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega×180\ \mathrm{s}=72\ \mathrm{J}$
【答案】(1)20 Ω (2)1.2 W (3)72 J
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算、电能计算
【点评】本题考查串联电路的基本规律及电学公式的应用,属于基础题型,需注意时间单位的换算和公式的正确选择。
【难度系数】0.7
9. 小明设计了一个简易电子秤,其工作原理图如图13-2-13甲所示,已知电源电压恒为6 V,电流表的量程为0~0.6 A,$R_0$为定值电阻,$R_1$为力敏电阻,图13-2-13乙为其阻值随所受压力大小变化的关系图像。将质量为0.2 kg的托盘放在力敏电阻$R_1$上(此时托盘中未放物品),闭合开关S,电流表的示数为0.1 A。g取10 N/kg,下列说法正确的是(
C
)。


A.所称量物品的质量越大,$R_1$的阻值越大
B.托盘中未放物品时,$R_0$的电功率为0.6 W
C.所称量物品的最大质量为5 kg
D.增大电源电压可以增大最大称量质量

答案

9. C

解析

【分析】
要解决这道题,需结合串联电路特点、欧姆定律及力敏电阻的特性分析:首先明确甲图中$R_0$与$R_1$串联,电流表测电路电流;乙图显示$R_1$阻值随压力$F$增大而减小。先根据托盘重力和初始电流算出$R_0$的阻值,再结合电流表量程确定最大电流,进而算出最大压力,最终判断各选项对错。
【解析】
1. 计算托盘重力:$G_{盘}=m_{盘}g=0.2\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2\ \mathrm{N}$,即未放物品时,$R_1$受到的压力$F_1=2\ \mathrm{N}$,由乙图得此时$R_1=55\ \Omega$。
2. 未放物品时,电路总电阻:$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$,定值电阻$R_0=R_{总}-R_1=60\ \Omega-55\ \Omega=5\ \Omega$。
3. 逐一分析选项:
A选项:所称量物品质量越大,压力$F$越大,由乙图知$R_1$阻值越小,A错误。
B选项:未放物品时,$R_0$的电功率$P_0=I^2R_0=(0.1\ \mathrm{A})^2×5\ \Omega=0.05\ \mathrm{W}≠0.6\ \mathrm{W}$,B错误。
C选项:电流表最大电流$I_{最大}=0.6\ \mathrm{A}$,此时总电阻最小:$R_{总最小}=\frac{U}{I_{最大}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,$R_1$最小$=R_{总最小}-R_0=10\ \Omega-5\ \Omega=5\ \Omega$;由乙图得$R_1=5\ \Omega$时对应总压力$F_{总}=52\ \mathrm{N}$,物品重力$G_{物}=F_{总}-G_{盘}=52\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=50\ \mathrm{N}$,物品质量$m_{物}=\frac{G_{物}}{g}=\frac{50\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=5\ \mathrm{kg}$,C正确。
D选项:增大电源电压,最大电流仍为$0.6\ \mathrm{A}$时,总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}$变大,$R_1=R_{总}-R_0$变大,对应压力$F$变小,最大称量质量减小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路欧姆定律、电功率计算、力敏电阻特性
【点评】
本题是力学与电学的综合题,需结合力敏电阻的阻值变化规律,利用串联电路特点和欧姆定律分析,关键是准确找到最大电流对应的力敏电阻阻值,再计算最大称量质量,难度适中。
【难度系数】
0.5