第13页 - 苏科版九年级（上下册）物理学习与评价答案

$＜$

$\mathrm{L}_{2}$

实际功率

C

D

0.8

4.8

10

24

1200

300

C

【分析】
要解决这道题，关键是理解灯泡“正常发光”的含义：灯泡正常发光时，其两端的实际电压等于额定电压，此时灯泡的实际功率等于额定功率。题目中甲、乙两灯泡的额定功率均为40W，当它们正常发光时，实际功率都等于各自的额定功率，因此可判断两者实际功率的大小关系。
【解析】
灯泡正常发光的条件是实际电压等于额定电压，此时灯泡的实际功率等于额定功率。
甲灯泡标有“220V 40W”，其额定功率为40W，正常发光时实际功率等于额定功率，即40W；
乙灯泡标有“36V 40W”，其额定功率为40W，正常发光时实际功率也等于额定功率，即40W。
因此，两灯泡正常发光时的实际功率一样大，故选C。
【答案】
C
【知识点】
额定功率与实际功率、灯泡正常发光条件
【点评】
本题考查对额定功率和实际功率概念的掌握，核心是明确“正常发光时实际功率等于额定功率”这一关键规律，容易被不同的额定电压干扰，需抓住本质，属于基础概念类题目。
【难度系数】
0.8

【分析】
首先分析两种开关状态下的电路结构：
1. 当开关$S_1$、$S_2$都闭合时，$R_2$被短路，电路为$R_1$的简单电路，电流表测电路电流；
2. 当只闭合$S_2$时，$R_1$与$R_2$串联，电流表测串联电路的电流。
接下来结合欧姆定律$I=\frac{U}{R}$、电功率公式$P=UI$，分别计算电源电压、$R_2$的阻值、对应状态下的功率，逐一判断选项。
【解析】
1. 当$S_1$、$S_2$都闭合时，$R_2$被短路，电路为$R_1$的简单电路，根据欧姆定律$U=IR$，电源电压：
$U = I_1R_1 = 3A × 4\Omega = 12V$，故A选项错误；
2. 当只闭合$S_2$时，$R_1$与$R_2$串联，此时电路总电阻：
$R_{总} = \frac{U}{I_2} = \frac{12V}{2A} = 6\Omega$，
根据串联电路电阻规律$R_{总}=R_1+R_2$，可得$R_2$的阻值：
$R_2 = R_{总}-R_1 = 6\Omega - 4\Omega = 2\Omega$，故B选项错误；
3. 当$S_1$、$S_2$都闭合时，$R_2$被短路，$R_2$两端电压为0，根据$P=UI$，$R_2$消耗的功率为0，故C选项错误；
4. 只闭合$S_2$时，电路消耗的总功率：
$P = UI_2 = 12V × 2A = 24W$，故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律应用；串联电路规律；电功率计算
【点评】
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是正确分析两种开关状态下的电路结构，明确各元件的连接方式。
【难度系数】
0.6

【分析】
1. 对于第(1)问：当开关S、S₁、S₂都闭合时，R₁被短路，R₂与灯泡L并联，电流表测干路电流。因为灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡额定电压6V。先根据灯泡的额定功率和额定电压算出灯泡的电流，再根据欧姆定律算出R₂的电流，干路电流为两者之和；总功率用电源电压乘以干路电流即可。
2. 对于第(2)问：当开关S闭合，S₁、S₂断开时，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端电压。先根据电源电压和电压表示数算出R₂两端的电压，再利用串联电路电流相等的特点，通过R₂的电压和电阻算出电路电流，进而求出R₁的阻值；最后根据电功公式算出R₁通电1min产生的热量。
【解析】
(1) 当开关S、S₁、S₂都闭合时，R₁被短路，R₂与L并联，灯泡L正常发光，故电源电压$U=U_L=6V$。
灯泡正常发光时的电流：
$I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3W}{6V}=0.5A$
通过$R_2$的电流：
$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6V}{20Ω}=0.3A$
干路电流（电流表示数）：
$I=I_L+I_2=0.5A+0.3A=0.8A$
电路消耗的总功率：
$P_{总}=UI=6V×0.8A=4.8W$
(2) 当开关S闭合，S₁、S₂断开时，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端电压$U_1=2V$。
R₂两端的电压：
$U_2=U-U_1=6V-2V=4V$
串联电路电流处处相等，电路中的电流：
$I'=\frac{U_2}{R_2}=\frac{4V}{20Ω}=0.2A$
$R_1$的阻值：
$R_1=\frac{U_1}{I'}=\frac{2V}{0.2A}=10Ω$
通电1min内$R_1$产生的热量：
$Q=W=U_1I't=2V×0.2A×60s=24J$
【答案】
(1) $\boldsymbol{0.8}$；$\boldsymbol{4.8}$
(2) $\boldsymbol{10}$；$\boldsymbol{24}$
【知识点】
串并联电路特点、欧姆定律、电功率与电热计算
【点评】
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律以及电功、电功率的计算，关键是正确分析不同开关状态下的电路结构，熟练运用相关公式进行计算。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先，家庭电路电压U保持不变，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$可知，电功率与电阻成反比。题目中中挡为单个电阻丝接入电路，功率为600W，我们先设每个电阻丝的电阻为R。接下来分析挡位对应的电阻连接方式：高挡需要发热功率最大，因此总电阻应最小，两个相同电阻丝并联时总电阻最小；低挡需要发热功率最小，总电阻应最大，两个相同电阻丝串联时总电阻最大。随后结合中挡的功率，利用串并联电阻的特点分别计算高、低挡的功率。
【解析】
设每个发热电阻丝的电阻为$R$，家庭电路电压为$U$。
1. 中挡工作时，只有一个电阻丝接入电路，根据电功率公式可得：
$P_{中}=\frac{U^2}{R}=600W$
2. 高挡工作时，两个电阻丝并联，并联总电阻$R_{并}=\frac{R}{2}$，则高挡发热功率：
$P_{高}=\frac{U^2}{R_{并}}=\frac{U^2}{\frac{R}{2}}=2×\frac{U^2}{R}=2×600W=1200W$
3. 低挡工作时，两个电阻丝串联，串联总电阻$R_{串}=2R$，则低挡发热功率：
$P_{低}=\frac{U^2}{R_{串}}=\frac{U^2}{2R}=\frac{1}{2}×\frac{U^2}{R}=\frac{1}{2}×600W=300W$
【答案】
1200；300
【知识点】
电功率的计算；串并联电阻特点
【点评】
本题考查电功率公式的灵活应用，核心是明确不同挡位对应的电阻连接方式，结合家庭电路电压恒定的特点，利用串并联电阻的规律推导功率关系，需要学生熟练掌握电功率公式及串并联电路的基本性质。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先明确串联电路的电流特点：串联电路中各处电流相等，因此当电流表示数为0.4A时，元件A、B的电流均为0.4A。接下来需要从图(a)的I-U图像中，找到电流为0.4A时A、B各自对应的电压；再根据串联电路总电压等于各部分电压之和计算电源电压，利用电功率公式$P=UI$计算元件B的电功率，最后结合选项得出答案。
【解析】
1. 根据串联电路的电流规律，当电流表的示数为0.4A时，通过元件A、B的电流$I_A = I_B = 0.4A$。
2. 从图(a)的I-U图像中读取对应电压：
当$I_A=0.4A$时，元件A两端的电压$U_A=2.0V$；
当$I_B=0.4A$时，元件B两端的电压$U_B=2.5V$。
3. 计算电源电压：
根据串联电路电压规律$U = U_A + U_B$，代入数据可得：
$U=2.0V + 2.5V=4.5V$。
4. 计算元件B的电功率：
根据电功率公式$P_B = U_B I_B$，代入数据可得：
$P_B=2.5V×0.4A=1.0W$。
【答案】
C
【知识点】
串联电路的规律、电功率计算、I-U图像分析
【点评】
本题将I-U图像与串联电路规律、电功率计算结合，既要求学生能从图像中准确提取数据，又需要熟练运用电学公式，对学生的图像分析能力和电学公式应用能力有一定的综合考查作用。
【难度系数】
0.6