2027年通成学典课时作业本九年级物理下册苏科版江苏专版第5页答案
9 甲、乙两只灯泡,其I-U关系图像如图所示。将甲、乙两灯并联接在电路中,当干路的电流为1 A时,此时电路的总功率是
3
W;将甲、乙两灯串联接在电源电压为5 V的电路中,电路中的电流为
0.4
A,此时电路中的总功率是
2
W。

答案

9. 3 0.4 2

解析

【分析】
本题需结合串并联电路的特点,从I-U图像中提取对应电压、电流值进行计算。并联电路中各支路电压相等,干路电流等于支路电流之和;串联电路中各处电流相等,总电压等于各部分电压之和。解题时需找到满足对应条件的电压或电流,再利用电功率公式计算总功率。
1. 并联情况:干路电流为1A,需找到电压U使得I甲+I乙=1A,总功率P=U×I总。
2. 串联情况:电源电压5V,需找到电流I使得U甲+U乙=5V,总功率P=U总×I。
【解析】
1. 并联时:观察I-U图像,当电压U=3V时,甲灯的电流I甲=0.6A,乙灯的电流I乙=0.4A,干路电流I总=I甲+I乙=0.6A+0.4A=1A,符合条件。此时电路总功率P=U×I总=3V×1A=3W。
2. 串联时:观察I-U图像,当电流I=0.4A时,甲灯的电压U甲=2V,乙灯的电压U乙=3V,总电压U总=U甲+U乙=2V+3V=5V,符合电源电压条件。此时电路总功率P=U总×I=5V×0.4A=2W。
【答案】
3;0.4;2
【知识点】
I-U图像应用;电功率计算;串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律与电功率计算,核心是从图像中匹配对应条件的电压、电流,对学生的读图分析能力有一定要求,属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
10 [2026 盐城模拟]小康利用电能表(额定电压为220 V)测量客厅空调的电功率,如图所示,电能表的读数是
15 372.76
kW·h;该电能表上标注了“5(60)A、1 200 imp/(kW·h)”的字样,则该电能表允许接入用电器的最大总功率为
13 200
W;他关闭家中的其他用电器,只让空调独立工作6 min,发现电能表指示灯闪烁了120次,空调的电功率为
1
kW。

答案

10. 15 372.76 13 200 1

解析

【分析】
本题考查电能表的读数、电功率的计算,解题思路为:①明确电能表的读数规则,最后一位为小数位,单位为kW·h,直接读取对应数值;②利用公式$P=UI$计算电能表允许接入的最大总功率,需准确提取电能表标注的最大电流和额定电压;③根据电能表的脉冲参数计算空调工作消耗的电能,结合工作时间,利用$P=\frac{W}{t}$计算空调的电功率。
【解析】
1. 电能表读数:电能表的单位为$kW·h$,最后一位是小数位,因此图中电能表的读数为$15372.76\ kW·h$;
2. 最大总功率计算:电能表标注“5(60)A”,表示允许通过的最大电流为$60A$,额定电压为$220V$,根据公式$P=UI$,最大总功率$P=220V×60A=13200W$;
3. 空调电功率计算:电能表参数“$1200\ imp/(kW·h)$”表示每消耗$1kW·h$的电能,指示灯闪烁$1200$次。指示灯闪烁$120$次时,空调消耗的电能$W=\frac{120}{1200}\ kW·h=0.1\ kW·h$;工作时间$t=6\ min=\frac{6}{60}\ h=0.1\ h$,根据公式$P=\frac{W}{t}$,空调的电功率$P=\frac{0.1\ kW·h}{0.1\ h}=1\ kW$。
【答案】
15372.76;13200;1
【知识点】
电能表读数;电功率计算;电能计算
【点评】
本题是电能表相关的基础计算题,考查对电能表参数的理解及电功率公式的应用,难度不大,需掌握基本公式和电能表的读数规则。
【难度系数】
0.6
11 小张出差时,他家电能表示数为3 066.08 kW·h,出差返回时发现家中有一盏60 W的灯亮着,检查其他用电器都已切断电源,再查看电能表的示数为3 080.48 kW·h,则小张出差时间长达(
B
)

A.5天
B.10天
C.30天
D.100天

答案

11. B

解析

【分析】要计算小张出差时间,需先求出灯消耗的电能,再利用电功公式计算时间,最后换算为天数。步骤为:1. 计算两次电能表的示数差,得到灯消耗的电能;2. 换算灯的功率单位为kW;3. 由电功公式变形计算时间(单位:小时);4. 将小时换算为天数,得出结果。
【解析】首先计算灯消耗的电能:$ W = 3080.48\ \mathrm{kW·h} - 3066.08\ \mathrm{kW·h} = 14.4\ \mathrm{kW·h} $。灯的功率$ P = 60\ \mathrm{W} = 0.06\ \mathrm{kW} $。根据电功公式$ W = Pt $,变形得出差时间$ t = \frac{W}{P} = \frac{14.4\ \mathrm{kW·h}}{0.06\ \mathrm{kW}} = 240\ \mathrm{h} $。一天为24 h,故天数为$ 240\ \mathrm{h} ÷ 24\ \mathrm{h/天} = 10\ \mathrm{天} $。
【答案】B
【知识点】电能表读数、电功计算、电功率应用
【点评】本题是电功计算的基础应用题,核心考查电能表读数、电功公式应用及单位换算,属于常规基础题,只要掌握相关公式和转换方法即可求解。
【难度系数】0.7
12(易错题)如果加在某定值电阻两端的电压从6 V升高到10 V,通过该电阻的电流变化了0.1 A,
那么该电阻的阻值和电功率变化值分别为 (
B
)

A.40 Ω、0.4 W
B.40 Ω、1.6 W
C.10 Ω、4.0 W
D.10 Ω、3.4 W

答案

12. $\Delta P≠\Delta U\Delta I$。当电阻两端的电压为6 V时,通过电阻的电流$I_1=\dfrac{U_1}{R}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{R}$,当电阻两端的电压为10 V时,通过电阻的电流$I_2=\dfrac{U_2}{R}=\dfrac{10\ \mathrm{V}}{R}$,电流变化量$\Delta I=I_2-I_1=\dfrac{10\ \mathrm{V}}{R}-\dfrac{6\ \mathrm{V}}{R}=0.1\ \mathrm{A}$,解得$R=40\ \Omega$;由$P=\dfrac{U^2}{R}$得该电阻的电功率变化量$\Delta P=P_2-P_1=\dfrac{{U_2}^2}{R}-\dfrac{{U_1}^2}{R}=\dfrac{(10\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}-\dfrac{(6\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}=1.6\ \mathrm{W}$。

解析

【分析】本题考查定值电阻的电流与电功率变化的计算,核心是定值电阻阻值不变,需利用欧姆定律结合电流变化量求出电阻,再通过电功率公式计算电功率变化值,要注意避开“ΔP=ΔU·ΔI”的易错公式,需用末态电功率减初态电功率求解。
【解析】设定值电阻的阻值为$ R $,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $:
1. 当电压$ U_1=6\ \mathrm{V} $时,电流$ I_1=\frac{U_1}{R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{R} $;
2. 当电压$ U_2=10\ \mathrm{V} $时,电流$ I_2=\frac{U_2}{R}=\frac{10\ \mathrm{V}}{R} $;
3. 已知电流变化量$ \Delta I=I_2-I_1=0.1\ \mathrm{A} $,代入得:$ \frac{10\ \mathrm{V}}{R}-\frac{6\ \mathrm{V}}{R}=0.1\ \mathrm{A} $,解得$ R=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=40\ \Omega $;
4. 电功率变化量$ \Delta P=P_2-P_1 $,由$ P=\frac{U^2}{R} $得:$ \Delta P=\frac{U_2^2}{R}-\frac{U_1^2}{R}=\frac{(10\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}-\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}=1.6\ \mathrm{W} $。
综上,电阻阻值为$ 40\ \Omega $,电功率变化值为$ 1.6\ \mathrm{W} $,对应选项B。
【答案】B
【知识点】欧姆定律、电功率计算
【点评】本题为易错题,易错点是错误使用$ \Delta P=\Delta U · \Delta I $计算电功率变化量,需牢记定值电阻阻值不变的特性,灵活运用欧姆定律和电功率公式,区分正确的电功率变化计算方法。
【难度系数】0.6
13 如图所示,电源电压不变,$R_1=10\ \Omega$,$R_2=20\ \Omega$。只闭合开关$S_3$时,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)电源电压。
(2)开关$S_2$断开,$S_1$、$S_3$闭合时,通电10 s,电路消耗的电能。
(3)开关$S_3$断开,$S_1$、$S_2$闭合时,电路的总功率。

答案

13. (1)只闭合开关$\mathrm{S_3}$时,$R_1$和$R_2$串联,电源电压$U=I(R_1+R_2)=0.2\ \mathrm{A}×(10\ \Omega+20\ \Omega)=6\ \mathrm{V}$ (2)开关$\mathrm{S_2}$断开,$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_3}$闭合时,$R_2$被短路,只有$R_1$接入电路,电路中的电流$I'=\dfrac{U}{R_1}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,通电10 s,电路消耗的电能$W=UI't=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}×10\ \mathrm{s}=36\ \mathrm{J}$ (3)开关$\mathrm{S_3}$断开,$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_2}$闭合时,$R_1$和$R_2$并联,$I_1=\dfrac{U}{R_1}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,$I_2=\dfrac{U}{R_2}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$,$I_\mathrm{总}=I_1+I_2=0.6\ \mathrm{A}+0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{A}$,电路的总功率$P=UI_\mathrm{总}=6\ \mathrm{V}×0.9\ \mathrm{A}=5.4\ \mathrm{W}$

解析

【分析】
解决本题的关键是先判断不同开关状态下的电路连接方式:(1)只闭合S₃时,电流依次经过R₁、R₂,R₁与R₂串联,结合串联电阻规律和欧姆定律计算电源电压;(2)S₂断开、S₁和S₃闭合时,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,用欧姆定律算电流,再用电功公式计算电能;(3)S₃断开、S₁和S₂闭合时,R₁与R₂并联,先算各支路电流得总电流,再用功率公式算总功率。
【解析】
(1)只闭合开关S₃时,R₁与R₂串联,总电阻:$R = R_1 + R_2 = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega$,根据欧姆定律,电源电压:$U = IR = 0.2\ \mathrm{A} × 30\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$;
(2)开关S₂断开,S₁、S₃闭合时,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,电路电流:$I' = \frac{U}{R_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$,通电10s电路消耗的电能:$W = UI't = 6\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \mathrm{s} = 36\ \mathrm{J}$;
(3)开关S₃断开,S₁、S₂闭合时,R₁与R₂并联,通过R₁的电流:$I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$,通过R₂的电流:$I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.3\ \mathrm{A}$,电路总电流:$I_{\mathrm{总}} = I_1 + I_2 = 0.6\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.9\ \mathrm{A}$,电路总功率:$P = UI_{\mathrm{总}} = 6\ \mathrm{V} × 0.9\ \mathrm{A} = 5.4\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)电源电压为6V;(2)电路消耗的电能为36J;(3)电路的总功率为5.4W
【知识点】
欧姆定律、电功计算、电功率计算
【点评】
本题考查串并联电路的识别及电学公式的应用,需熟练掌握不同开关状态下的电路分析,是电学基础题,适合巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
14 [2025 扬州]如图所示,电源电压$U$可调,$R_1$是阻值为$5\ \Omega$的定值电阻,$R_2$为敏感元件,其阻值随电流增大而减小,电源电压从0增大,电路中电流逐渐增大。当电流为0.3 A时,$R_2$两端电压为1.5 V,$R_1$的功率为$P_1$,$R_2$的功率为$P_2$,则(
B
)

A.$U=1.5\ \mathrm{V}$时,$P_1$可能等于$P_2$
B.$U=2.5\ \mathrm{V}$时,$P_1$一定小于$P_2$
C.$U=3.5\ \mathrm{V}$时,$P_1$一定等于$P_2$
D.$U=4.5\ \mathrm{V}$时,$P_1$一定小于$P_2$

答案

14. B 【解析】$R_1$阻值为$5\ \Omega$,当电流为0.3 A时,$R_2$两端的电压为1.5 V,$P_1={I_1}^2R_1=(0.3\ \mathrm{A})^2×5\ \Omega=0.45\ \mathrm{W}$,$P_2=I_1U_2=0.3\ \mathrm{A}×1.5\ \mathrm{V}=0.45\ \mathrm{W}$,$U=U_1+U_2=I_1R_1+U_2=0.3\ \mathrm{A}×5\ \Omega+1.5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,$R_{20}=\dfrac{U_2}{I_1}=\dfrac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,即电源电压为3 V时,$P_1=P_2$,$R_1=R_{20}$。设电压变化后电流为$I$,则$P_1=I^2R_1$,$P_2=I^2R_2$,当电源电压从3 V减小,电路中的电流也减小,$R_1$的阻值不变,$R_2$的电阻随电流减小而增大,则$R_1<R_2$,此时$I^2R_1<I^2R_2$,即$P_1<P_2$,故A错误,B正确;当电源电压从3 V增大,电路中的电流也增大,$R_1$的阻值不变,$R_2$的电阻随电流增大而减小,则$R_1>R_2$,此时$I^2R_1>I^2R_2$,即$P_1>P_2$,故C、D错误。

解析

【分析】
首先明确电路为R₁与R₂串联,串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。先根据已知条件计算电流为0.3A时的电源电压、R₂的初始阻值,再结合R₂“阻值随电流增大而减小”的特性,分电源电压小于、等于、大于3V三种情况,通过比较R₁与R₂的阻值大小,利用P=I²R判断P₁和P₂的关系,进而分析各选项。
【解析】
1. 当电流I=0.3A时,根据欧姆定律,R₁两端电压:$U_1=IR_1=0.3\ \mathrm{A}×5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$;
此时电源电压:$U=U_1+U_2=1.5\ \mathrm{V}+1.5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$;
R₂此时的阻值:$R_{20}=\frac{U_2}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,即此时$R_1=R_{20}$,且$P_1=I^2R_1=P_2=I^2R_{20}$。
2. 当电源电压$U<3\ \mathrm{V}$时,电路电流$I<0.3\ \mathrm{A}$,因R₂阻值随电流减小而增大,故$R_2>R_{20}=R_1$;又串联电路电流相同,由$P=I^2R$可知:$P_1=I^2R_1 < P_2=I^2R_2$。
3. 当电源电压$U>3\ \mathrm{V}$时,电路电流$I>0.3\ \mathrm{A}$,因R₂阻值随电流增大而减小,故$R_2<R_{20}=R_1$;同理可得:$P_1=I^2R_1 > P_2=I^2R_2$。
对选项逐一分析:
A选项:$U=1.5\ \mathrm{V}<3\ \mathrm{V}$,此时$P_1<P_2$,不可能相等,A错误;
B选项:$U=2.5\ \mathrm{V}<3\ \mathrm{V}$,此时$P_1$一定小于$P_2$,B正确;
C选项:$U=3.5\ \mathrm{V}>3\ \mathrm{V}$,此时$P_1>P_2$,C错误;
D选项:$U=4.5\ \mathrm{V}>3\ \mathrm{V}$,此时$P_1>P_2$,D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题结合串联电路规律与敏感元件的阻值变化特性,需先确定临界电源电压,再分情况分析功率关系,关键在于理解R₂阻值随电流的变化规律,逻辑分析要求较高。
【难度系数】
0.4