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情境期末·九年级物理 第 1 页 情境期末·九年级物理 第 2 页 情境期末·九年级物理 第 3 页 试卷 11
教育质优城市新题研习卷(重庆市)
测试范围:九上~九下第十七章 时间:60 分钟 分数:70 分
一、填空题(每空 1 分,共 14 分)
1. 客厅里的电灯、空调、电视机等家用电器的连接方式是
(选填“串联”或“并联”);电流通过导体产生的热量跟电流的平
方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,该定律是
英国科学家 于 1840 年通过大量的实验研究发现的。
2. 如图所示,将一块透明有机玻璃板架在两本书之间,在下方撒上
小纸屑,用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦,会观察到下方的小纸屑
上下飞舞,跳跃不停。 这是因为有机玻璃板被丝绸摩擦后带上
了 ,能够 小纸屑(选填“吸引”或“排斥”)。
第 2 题图
第 4 题图
3. 随着科学技术的创新,厨余垃圾也能变航空燃油,若此航空燃油
的热值为 4. 0×107
J / kg,完全燃烧 15
g 这种航空燃油可以释放
J 的热量,这些热量的 70
%被 10
kg 的水吸收,则水吸
收了 J 的热量,水升高的温度为 ℃ 。 [ c水 = 4. 2
×103J / (kg·℃ )]
4. 小光家中的电能表表盘如图所示,此时电能表读数是
kW·h,若她家新购置了一台用电器,她想用这个电能表来测量
该用电器的电功率与说明书上是否一致,于是她把家中的其他
用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,1
min 内电能表的
转盘转了 30 转,则新购置的一台用电器 1
min 内消耗的电能为
J,测得该用电器的电功率是 W。
第 5 题图
第 6 题图
5. 现有一热敏电阻,其阻值 R 随温度 t 的升高而减小,部分数据如表
所示,利用它可以制作温度报警器,其电路的一部分如图所示,图
中两个虚线框内一个接热敏电阻,一个接定值电阻,电源电压恒为
12
V,当图中的输出电压达到或超过 8
V 时,便触发报警器(图中
未画出)报警,不考虑报警器对电路的影响。 要求环境温度达到
或超过 40
℃ 时开始报警,则热敏电阻应接在虚线框
(填数字)内,另一虚线框内定值电阻阻值为 kΩ。
环境温度 t / ℃ 5 10 20 30 40 50 60
热敏电阻 R / kΩ 6. 0 4. 4 2. 8 1. 8 1. 1 0. 8 0. 7
6. 暴雨后立交桥下积水较深很不安全,物理学习小组为此设计了一
个积水自动报警器,其原理图如图所示。 图中 A、B 位置可以安装
电铃或 LED 灯,要求地面没有积水时,LED 灯亮,地面积水较深
时,电铃响。 根据设计要求,电铃应该安装在图中的 (选
填“A”或“B”) 位置。 电磁继电器实质是一种 (选填
“用电器”或“开关”)。
二、选择题(每小题 2 分,共 16 分。 第 7 ~ 12 题每小题只有一个选
项符合题目要求,第 13 ~ 14 题每小题有两个选项符合题目要
求,全部选对得 2 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分)
7. 下列物理量的估测中,最接近实际的是( )
A. 人的正常体温约为 37
℃
B. 人洗澡时水温约为 60
℃
C. 手机电池的电压约为 220
V
D. 教室内日光灯正常工作时功率约为 600
W
8. 下列做法中符合安全用电原则的是( )
A. 高压线断落触地可以走近查看
B. 使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触
C. 用湿抹布擦发光的灯泡
D. 一个接线板上同时使用多个大功率用电器
9. 下列说法正确的是( )
A. 运动的小球具有机械能,而不具有内能
B. 热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
C. 冬泳时人站在水中觉得寒冷,主要是热传递改变了人体的
内能
D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容
较大
10. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶,有关节气的谚语,下列
分析正确的是( )
A. “惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象,该过程
需吸热
B. “伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是液化现象,该过程需
吸热
C. “霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,该过程需放热
D. “小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,该过程需吸热
11. 为了保证行车安全,轿车上设有安全带未系提示系统。 当驾驶
员坐在座椅上时,座椅下的开关 S1 闭合,若未系安全带,则开关
S2 断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关 S2 闭
合,指示灯熄灭。 符合上述设计要求的电路图是图中的( )
A. B. C. D.
12. 如图所示的电路中,电源电压恒为 3
V,R1 的阻值为 10
Ω,R2 的
阻值为 20
Ω,不计电表对电路的影响,下列选项合理的是( )
A. 只闭合 S1,电流表示数为 0. 15
A,电压表无示数
B. 只闭合 S2,电流表示数为 0. 3
A,电压表示数为
3
V
C. 当 S1、S2 都闭合,电流表示数为 0. 45
A,电压表
示数为 2
V
D. 当 S1、S2 都闭合,电路在 10
s 内消耗的总电能为 13. 5
J
13. (双选)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关 S,移动
滑片 P(从最大阻值处开始移动),电压表的示数 U 与电流表的
示数 I 的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
甲
乙
A. 电源电压为 6
V
B. 滑片 P 在中点时,电路在 10
s 内产生的总热量为 18
J
C. 滑片 P 在最右端时,电流在 10
s 内通过 R0 做的功为 8
J
D. R0 最大功率为 3. 6
W 时,电路在 1
min 内消耗的电能为 3. 6
J
14. (双选)如图是探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验,
闭合开关,关于实验现象的说法不正确的是( )
A. 电磁铁会吸引大头针
B. 只增大线圈通过的电流,电磁铁吸引的
大头针会变多
C. 只增多线圈缠绕的匝数,电磁铁吸引的
大头针会变少
D. 若断开开关,电磁铁仍会吸引大头针
三、作图题(每小题 2 分,共 4 分)
15. 在图中的○里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
第 15 题图
第 16 题图
16. 用笔画线代替导线,将图中灯泡、开关正确接入家庭电路中。
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四、实验与探究题(本题共 3 个小题,第 17 小题 6 分,第 18 小题 8
分,第 19 小题 8 分,共 22 分)
17. (1)用如图 1 甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
图 1
图 2
①组装器材时,应先固定 (选填“A”“B”或“C”);加热
到某一时刻温度计示数如图 1 乙所示,其温度为 ℃ ;
②根据实验数据绘出该物质的温度-时间图像如图 1 丙所示,
则该 物 质 在 熔 化 过 程 中, 要 不 断 吸 热, 其 温 度 的 特 点
是 ;
(2)去年暑假小明在爸妈的陪同下去江边玩耍。 他发现赤脚踩
在水里清凉舒服,回到岸上踩在沙子上却很烫,对此很好奇,他
设计了如图 2A 所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。
实验数据记录如下:
质量 m / g 升高的温度 Δt / ℃ 加热的时间 t / s
沙子 50 20 120
水 50 20 200
①此实验中通过加热时间的长短来反映沙子和水吸收热量的
多少,这种方法物理学称为 (选填“转换法” “控制变
量法”或“理想模型法”)。 分析实验数据可得:质量相同的水
和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,
说明 的吸热本领大;
②粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯,发现烧杯中的水已经
沸腾,此时温度计示数如图 2B,由此可知当地大气压
(选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。
18. 在“测量小灯泡额定功率”实验中,小王选用了标有“2. 5
V”字
样的小灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和导线若
干进行实验。
甲
乙
丙
(1)该实验的实验原理是 (填公式);
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整。 连接电
路时开关应 ;连接好电路,将滑片 P 移至最右端,闭合
开关 S,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路故
障可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片 P,电压表的示数如图乙
所示为 V,为了测出小灯泡的额定功率,应将滑片向
端移动,直到使小灯泡正常发光;
(4)经过多次测量,小王绘制了小灯泡的 I-U 图像,如图丙所
示,则该小灯泡的额定功率为 W,通过分析 I-U 图像
写出一条你发现的结论 。
19. 用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
器材有:干电池 3 节(每节电压略小于 1. 5
V),滑动变阻器 3 个
(铭牌上分别标有“20
Ω 2
A”、“50
Ω 1. 5
A”、“80
Ω 1. 5
A”
字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为 5
Ω、10
Ω、20
Ω 的
电阻各一个,导线若干。
甲
乙
丙
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移至 (选填
“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为 0,移动滑片 P,两表指
针不偏转;将与电压表“ -”接线柱相连的导线从 D 端拆下,试
触 C 点,电压表指针不偏转,试触 B 点,电压表指针偏转,若电
路中只有一处故障,则可能是导线 BC 之间出现了 ;
(3)排除故障后,小明重新开始实验,探究电流与电压的关系。
闭合开关,电压表示数为 0. 7
V,电流表示数为 0. 07
A。 移动滑
片 P,逐步增大 R 两端电压,记录多组电压表的示数 U 和对应
的电流表的示数 I,并画出 I-U 图像,如图乙所示,依据图像,得
到的结论是 ,实验中选用
的滑动变阻器的铭牌上标有 字样,电源电压为
V;
(4)小聪也用图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。 但
是小聪的电源电压为 6
V,滑动变阻器规格为“50
Ω 2
A”,有
5
Ω、10
Ω、15
Ω、25
Ω、30
Ω 的定值电阻各一个;
①他在图中的 R 处接入 5
Ω 的电阻,闭合开关,移动滑片,电流
表示数如图丙所示,则此时电压表示数为 U1 = V,小聪
记下此组电流表、电压表的示数;
②断开开关,将 5
Ω 的电阻换成 10
Ω,正确操作后,记录下电流
表的示数,从理论上分析应为 A;
③将 10
Ω 电阻分别换成 15
Ω、25
Ω、30
Ω 的电阻,继续实验。
小聪发现当定值电阻为 30
Ω 时,无法完成实验。 为了让 30
Ω
的电阻也能完成实验,且 U1 示数保持不变,只改变电源电压,
则电源电压的取值范围是 V(除不尽时保留 1 位小
数)。
五、综合应用题(本题 2 个小题,第 20 小题 7 分,第 21 小题 7 分,共
14 分)
20. 如图甲所示为小光同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两
个挡位,工作电路简化为图乙所示,其中 S′为挡位开关,R1、R2
为发热电阻(假定工作时电阻不变),A、B 为阻值可忽略不计的
指示灯。 当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿
灯亮。 已知电中药壶额定电压为 220
V,猛火挡的额定功率为
2
420
W,R2 的阻值为 180
Ω。 求:
甲
乙
(1)电中药壶猛火挡正常工作时的电流;
(2)电中药壶文火挡的额定功率;
(3)夏天的一个傍晚,小光将电中药壶接在实际电压 200
V 的
电源上,帮爷爷熬药,先用猛火挡加热 5
min 至沸腾后,再用文
火挡慢熬 30
min,全过程共消耗电能是多少?
21. 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器 R 标有“30
Ω 1
A”,
定值电阻 R0 的阻值为 10
Ω,小灯泡 L 标有“6
V 3. 6
W”(设电
阻保持不变),电流表的量程为 0~3
A,电压表量程为 0~15
V,当
S 闭合,S1、S2 断开,滑片 P 移到 R 的中点时,小灯泡恰好正常
发光。 求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)开关 S、S1、S2 都闭合时,通过电流表的最小电流;
(3)在保证电路安全的前提下,电路消耗总功率的最大值与最
小值之比。
(2)6kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q放 =m′q = 6kg×4. 6×
107 J / kg = 2. 76×108 J,由 P= W
t
可知,发动机所做的有用
功 W=Pt= 60×103 W×23×60s = 8. 28×107 J,发动机的效
率 η= W
Q放
×100% = 8. 28
×107 J
2. 76×108 J
×100% = 30%。
21. 解:(1)由题可知,当 S1 置于 a、S2 断开时,电阻 R2 断
路,电路中只有电阻 R1 工作,电饭煲处于“精煮”模式,
此时电饭煲的额定功率 P2 = 484W,根据 P =
U2
R
得,电阻
R1 的阻值为 R1 =
U20
P2
= (220V)
2
484W
= 100Ω。
(2)电饭煲在“精煮”模式下,工作 50min 电流做的功为
W=P2 t= 484W×50×60s = 1. 452×10
6 J,电饭煲消耗的电
能等于电流通过电饭煲做的功,即 E=W= 1. 452×106 J。
(3)由题可知,当电饭煲处于“快煮”模式时,电阻 R1 和
R2 并联,且同时工作,此时的电功率为 P1 = 1210W。 电
饭煲处于“精煮”模式时,电阻 R1 单独工作的电功率为
P2 = 484W,根据并联电路的电功率关系得,在“快煮”模
式下,电阻 R2 的功率为 P = P1 -P2 = 1
210W - 484W =
726W,根据 P = U
2
R
得, 电阻 R2 的阻值为 R2 =
U20
P
=
(220V) 2
726W
= 200
3
Ω,当 S1 置于 b、S2 置于 c 时,电阻 R1 和 R2
串联,处于“保温”模式,根据串联电路电阻规律得,此时电
路中的总电阻为 R总 =R1 +R2 = 100Ω+
200
3
Ω = 500
3
Ω,则电饭
煲保温模式下的额定功率 P3 =
U20
R总
=(220V)
2
500
3
Ω
=290. 4W。
教育质优城市新题研习卷(重庆市)
一、填空题
1. 并联 焦耳 【考点】焦耳定律 串联和并联的概念与
辨析
2. 电荷 吸引 【考点】摩擦起电的现象 【解析】带电体
具有吸引轻小物体的性质,用干燥的丝绸在玻璃板上摩
擦,摩擦过的有机玻璃板带了电荷,能吸引轻小物体。
3. 6×105 4. 2×105 10 【考点】液体的热值计算 能量
的利用效率 利用比热容的公式计算热量 【解析】航
空燃油完全燃烧释放的热量:Q放 = mq = 0. 015kg× 4. 0×
107 J / kg = 6×105 J;水吸收的热量:Q吸 = 70%Q放 = 70%×6×
105 J = 4. 2×105 J,根据 Q吸 = c水 m水 Δt 可得水升高的温度:
Δt=
Q吸
c水 m水
= 4. 2×10
5 J
4. 2×103 J / (kg·℃ )×10kg
= 10℃ 。
4. 31. 6 3. 6×104 600 【考点】电能表的读数和计算
电功率的综合计算 【解析】读图可知,电能表的读数为
31. 6kW·h。 新购置的一台用电器 1min 内消耗的电能
为 W= 30r
3
000r / kw·h
= 0. 01kW·h = 3. 6× 104 J,由 P = W
t
知,该用电器的功率为:P= W
t
= 3. 6×10
4 J
60s
= 600W。
5. 2 2. 2 【考点】欧姆定律的应用 【解析】当环境温度
是 40℃时,热敏电阻的阻值是 1. 1kΩ,此时输出电压为
8V,当环境温度超过 40℃时,热敏电阻的阻值变小,输出
电压超过 8V,说明环境温度从 40℃ 升高时,热敏电阻两
端的电压变小,定值电阻两端的电压变大,即输出电压
变大,故热敏电阻接在 2 位置,定值电阻接在 1 位置;当
环境温度是 40℃ ,定值电阻两端的电压是 8V,根据串联
电路总电压等于各串联导体两端电压之和可知,热敏电
阻两端的电压 U热 =U-U定 = 12V-8V = 4V,根据串联电路
电流相等可得:I=
U热
R热
=
U定
R定
,代入数据有, 4V
1
100Ω
= 8V
R定
,则
定值电阻的阻值 R定 = 2
200Ω = 2. 2kΩ。
6. B 开关 【考点】电磁继电器的构造、原理和应用 【解
析】生活用水是导体,当桥面下的水位升高到一定程度
时,接通左边的控制电路,电磁铁有了磁性,吸下衔铁,
动触点向下移动,接通电铃电路报警,因此电铃应该安
装在图中的 B 位置。 电磁继电器实质是一种开关。
二、选择题
答案
速查
7 8 9 10 11 12 13 14
A B C C C D AB CD
7. A 【考点】物理量估测 【解析】A. 人的正常体温约为
37℃ ,A 符合题意;B. 人洗澡时水温约为 40℃ ,B 不符合
题意;C. 手机电池的电压约为 3. 7V,C 不符合题意;D.
教室里一盏日光灯的额定功率约为 40W,D 不符合题
意。 故选 A。
8. B 【考点】安全用电原则 【解析】A. 人不能直接接触
高压输电线路,靠近时会引起高压电弧触电或跨步电压
触电,从而对人体造成伤害,A 不符合题意;C. 因为生活
用水是导体,所以用湿抹布擦发光的灯泡,容易引起触
电事故,C 不符合题意;D. 一个接线板上同时使用多个
大功率用电器,会造成电路总功率过大,引起空气开关
跳闸,D 不符合题意。 故选 B。
9. C 【考点】利用比热容解释生活中的现象 机械能的概
念 内能的概念 热传递的方向与条件 【解析】A. 一
切物体都具有内能,运动的小球具有机械能,也具有内
能,A 错误;B. 发生热传递时,传递的是热量而不是温
度,B 错误;C. 冬泳时人站在水中觉得寒冷,是因为水的
温度较低,人体放出热量,内能减小,通过热传递改变了
人的内能,C 正确;D. 内陆地区的砂石多,白天太阳照
射,砂石吸收热量,由于砂石的比热容小,因此温度变化
大,气温升得高;晚上,砂石放出热量,由于砂石的比热
容小,气温降得低,故会出现早晚温差大的现象,D 错误。
故选 C。
10. C 【考点】物态变化 【解析】A. 云是空气中的水蒸气
变成的小水珠,由气态变为液态,属于液化现象,该过
程放热,A 错误;B. 雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成
的小水滴,属于液化现象,该过程放热,B 错误;C. 霜是
空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,是凝华现象,
该过程放热,C 正确;D. 河水结冰是由液态变为固态,
是凝固现象,该过程放热,D 错误。 故选 C。
11. C 【考点】设计电路图 【解析】由题知,S1 闭合、S2 断
开指示灯亮,S2 闭合,指示灯熄灭。 所以,应使指示灯
与 S1 串联,再与 S2 并联,保护电阻在干路,驾驶员坐下
时 S1 闭合指示灯亮,系上安全带时 S2 闭合,指示灯被
短路熄灭,并且不会出现电源短路,C 符合题意。 故选
C。
12. D 【考点】电功与电能的计算 欧姆定律的应用
【解析】A. 由电路图可知,只闭合 S1,只有 R1 工作,电压
表被短路,所以电压表示数为 0,电路中电流为:I= U
R1
=
3V
10Ω
= 0. 3A,A 不符合题意;B. 由电路图可知,只闭合
S2,电压表串联在电路中,因电压表在电路中相当于断
路,则电流表示数为 0,电压表示数为 3V,B 不符合题
意;CD. 当 S1、S2 都闭合,两电阻并联,电流表测干路电
流,电压表测电源电压,则电压表示数为 3V,干路电流
追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末 ZDK·九年级物理 第 27 页
为:I总 =
U
R1
+ U
R2
= 3V
10Ω
+ 3V
20Ω
= 0. 45A,电路在 10s 内消耗
的总电能为:W=UI总 t= 3V×0. 45A×10s = 13. 5J,C 不符
合题意,D 符合题意。 故选 D。
13. AB 【考点】焦耳定律公式的应用 电功与电能的计
算 电功率的综合计算 【解析】由电路图可知,闭合
开关 S 后,定值电阻 R0 与滑动变阻器 R 串联,电压表
测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流;AB. 当滑片
位于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为 0,此时电
路中的电流最大,R0 两端的电压等于电源电压,由图乙
可知,电路中的最大电流 I大 = 0. 6A,可得电源电压 U =
I大 R0 = 0. 6R0 ①,当电路中的电流 I小 = 0. 2A 时,此时电
路中电流最小,滑动变阻器接入阻值最大,电压表示数
为 4V,可得 U= I小 R0 +4V = 0. 2R0 +4V②,由①②两式,
解得电源电压 U = 6V,R0 = 10Ω,滑动变阻器的总电阻
为 R总 =
UR
I小
= 4V
0. 2A
= 20Ω,滑片 P 在中点时,滑动变阻器
接入电路的电阻为 10Ω,电路中的电流为 I中 =
U
R0 +R中
=
6V
10Ω+10Ω
= 0. 3A,电路在 10s 内产生的总热量为 Q =
UI中 t= 6V×0. 3A×10s = 18J,AB 符合题意;C. 滑片 P 在
最右端时,滑动变阻器接入阻值最大,电流中的电流最
小,为 0. 2A,电流在 10s 内通过 R0 做的功为 W = I
2
小 R0 t
=(0. 2A) 2 ×10Ω×10s = 4J,C 不符合题意;D. R0 最大功
率为 3. 6W 时,根据 P = U
2
R
可知,R0 两端的电压为 U0 =
PR0 = 3. 6W×10Ω = 6V = U,因此滑片 P 位于最左
端,滑动变阻器接入阻值为 0 时,电路中的电流最大,
为 0. 6A,电路在 1min 内消耗的电能为 W = UIt = 6V ×
0. 6A×1×60s = 216J,D 不符合题意。 故选 AB。
14. CD 【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素 【解析】
AD. 闭合开关后,电磁铁会产生磁性,能吸引大头针;若
断开开关,电磁铁失去磁性,不会吸引大头针,A 正确,
D 错误;B. 只增大线圈通过的电流,电磁铁磁性增强,
吸引的大头针会变多,B 正确;C. 只增多线圈缠绕的匝
数,电磁铁磁性增强,吸引的大头针会变多,C 错误。 故
选 CD。
三、作图题
15. 16.
四、实验与探究题
17. (1)①C 38 ②保持不变
(2)①转换法 水 ②小于
18. (1)P=UI (2) 断开 短路
(3)2. 2 左
(4)0. 5 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
19. (1)B (2)断路
(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压
成正比 “50Ω 1. 5A” 4. 2
(4)①2 ②0. 2 ③2~ 5. 3
五、综合应用题
20. 解:由图可知,当开关 S′接 M 时,两电阻串联在电路中,
电路的总电阻较大,据 P=U
2
R
知,电路总功率较小,电中
药壶处于文火挡;当 S′接 N 时,电路中只有 R1 工作,电
路的电阻较小,据 P=U
2
R
知,电路总功率较大,电中药壶
处于猛火挡。
(1) 电中药壶猛火挡正常工作时的电流 I1 =
P猛
U
=
2
420W
220V
= 11A;
(2)定值电阻 R1 的阻值 R1 =
U
I1
= 220V
11A
= 20Ω,电中药壶
文火挡工作时的总电阻 R总 = R1 +R2 = 20Ω + 180Ω =
200Ω,文火挡的额定功率 P文 =
U2
R总
= (220V)
2
200Ω
= 242W;
(3)实际电压为 200V 时,电中药壶猛火挡和文火挡的
实际功率分别为 P猛实 =
U实
2
R1
= (200V)
2
20Ω
= 2
000W,P文实 =
U实
2
R总
= (200V)
2
200Ω
= 200W,电中药壶猛火加热 5min 消耗的
电能 W1 =P猛实 t1 = 2
000W×5×60s = 6×105 J,电中药壶文
火慢熬 30min 消耗的电能W2 =P文实 t2 = 200W×30×60s =
3. 6×105 J,电中药壶全程共消耗的电能 W =W1 +W2 = 6×
105 J+3. 6×105 J = 9. 6×105 J。
21. 解:(1)由 P=U
2
R
得,小灯泡正常发光时的电阻为:RL =
U2L
PL
= (6V)
2
3. 6W
= 10Ω;
(2)当开关 S1 、S2 断开,S 闭合时,滑动变阻器与小灯泡
串联,滑片置于 R 的中点,即接入电路的阻值为最大阻
值的一半时,小灯泡正常发光,则滑动变阻器接入电路
的阻值 R1 =
1
2
R= 1
2
×30Ω = 15Ω,电路中的电流为:I1 =
UL
RL
= 6V
10Ω
= 0. 6A,根据欧姆定律得,滑动变阻器两端的
电压为:U1 = I1R1 = 0. 6A×15Ω = 9V,根据串联电路的电
压特点知,电源电压:U=UL +U1 = 6V+9V = 15V,开关 S、
S1 、S2 都闭合时,滑动变阻器与 R0 并联,小灯泡被短
路,电压表测电源电压,电流表测干路的电流,当滑动
变阻器接入电路的阻值最大时,通过滑动变阻器支路
的电流最小为:IR =
U
R
= 15V
30Ω
= 0. 5A,通过 R0 支路的电
流:I0 =
U
R0
= 15V
10Ω
= 1. 5A,此时干路的电流最小,即通过
电流表的最小电流为:I小 = IR+I0 = 0. 5A+1. 5A = 2A;
(3)当电路中滑动变阻器与 R0 并联连接,小灯泡不工
作时,电路中的总阻值最小,电路中的电流最大,由题
知滑动变阻器允许通过的最大电流为 1A,此时干路电
流最大为:I大 = I大滑 +I0 = 1A+ 1. 5A = 2. 5A,电路消耗的
最大功率为:P大 =UI大 = 15V×2. 5A = 37. 5W,当滑动变
阻器接入电路的阻值最大,且与小灯泡串联连接时,电
路中的总电阻最大,通过电路的电流最小,此时电路的
总阻值为:R大 =RL +R = 10Ω+30Ω = 40Ω,电路消耗的最
小总功率为:P小 =
U2
R大
= (15V)
2
40Ω
= 5. 625W,最大功率与
最小功率之比 P大 ∶P小 = 37. 5W ∶5. 625W = 20 ∶3。
追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末 ZDK·九年级物理 第 28 页