零五网 全部参考答案 补充习题答案 2026年补充习题江苏九年级物理下册苏科版 第11页解析答案
16. 标有“$6\ V\ \ 3\ W$”的灯泡的$I-U$图像如图所示,则它正常工作$10\ s$消耗的电能为
30
$J$;若将它与一个$10\ \Omega$的定值电阻串联后接在电压为$8\ V$的电路中,则电路消耗的总功率为
3.2
$W$。

答案:30;3.2
解析:
第一问:灯泡正常工作时功率P=3W,消耗电能W=Pt=3W×10s=30J;第二问:串联电路总电压8V,设电流为I,灯泡电压UL=8V - IR=8V - 10I,由I-U图像知,当UL=4V时I=0.4A,此时UR=10Ω×0.4A=4V,满足UL+UR=8V,总功率P总=UI=8V×0.4A=3.2W。
17. 在如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变。当在 a、b 间接入“$6\ V\ \ 6\ W$”的灯泡$L_1$时,闭合开关,灯泡 L、$L_1$均能正常发光;断开开关,在 a、b 间接入“$6\ V\ \ 12\ W$”的灯泡$L_2$后,再闭合开关,L 的亮度变
(亮/暗),灯泡$L_2$消耗的实际功率
小于
(大于/等于/小于)$12\ W$。若将灯泡$L_1$、$L_2$串联,则它们两端允许加的最大电压为
9
$V$。

答案:亮;小于;9
解析:
本题可根据灯泡的铭牌信息求出灯泡的电阻和额定电流,再结合电路特点进行分析。
步骤一:分析接入$L_2$后$L$的亮度变化和$L_2$实际功率
根据$P = \frac{U^{2}}{R}$,可得$R = \frac{U^{2}}{P}$。
对于$L_1$($6V\ 6W$),其电阻$R_{1}=\frac{U_{1}^{2}}{P_{1}}=\frac{(6V)^{2}}{6W} = 6\Omega$;
对于$L_2$($6V\ 12W$),其电阻$R_{2}=\frac{U_{2}^{2}}{P_{2}}=\frac{(6V)^{2}}{12W} = 3\Omega$。
因为$R_{2}<R_{1}$,根据串联电路电阻的特点$R_{总}=R + R_{L}+R_{ab}$($R$为定值电阻,$R_{L}$为灯泡$L$电阻),接入$L_2$后,电路总电阻变小。
再根据$I = \frac{U}{R_{总}}$($U$为电源电压),电路总电阻变小,电源电压不变,所以电路电流$I$变大。
根据$U = IR$,定值电阻$R$和灯泡$L$的电阻不变,电流变大,则它们两端电压变大。
根据串联电路电压特点$U = U_{R}+U_{L}+U_{ab}$,电源电压不变,$U_{R}$与$U_{L}$变大,所以$L_2$两端电压变小,小于$6V$。
根据$P = \frac{U^{2}}{R}$,$L_2$电阻不变,电压变小,所以$L_2$实际功率变小,小于$12W$。
又因为灯泡$L$的实际功率$P_{L实}=I^{2}R_{L}$($R_{L}$不变,$I$变大),所以$L$实际功率变大,$L$变亮。
步骤二:计算$L_1$、$L_2$串联时两端允许加的最大电压
根据$P = UI$,可得$I = \frac{P}{U}$。
$L_1$的额定电流$I_{1}=\frac{P_{1}}{U_{1}}=\frac{6W}{6V} = 1A$;
$L_2$的额定电流$I_{2}=\frac{P_{2}}{U_{2}}=\frac{12W}{6V} = 2A$。
两灯泡串联,为保证电路安全,电路中的最大电流$I_{max}=I_{1}=1A$(串联电路电流处处相等,取较小的额定电流)。
根据串联电路电阻特点$R_{串}=R_{1}+R_{2}=6\Omega + 3\Omega=9\Omega$。
再根据$U = IR$,可得它们两端允许加的最大电压$U_{max}=I_{max}R_{串}=1A×9\Omega = 9V$。
综上,答案依次为:亮;小于;$\boldsymbol{9}$。
18. 如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为$6\ V$,灯泡标有“$2.5\ V\ \ 0.5\ A$”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“$20\ \Omega\ \ 1\ A$”字样。
(1) 求灯泡正常发光时的电功率。
(2) 求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值。
(3) 该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法。

答案:(1)灯泡正常发光时,$U_{额}=2.5\ V$,$I_{额}=0.5\ A$,由$P=UI$得,$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ V×0.5\ A=1.25\ W$。
(2)电路串联,灯泡正常发光时$I=I_{额}=0.5\ A$,滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U - U_{额}=6\ V - 2.5\ V=3.5\ V$,由$I=\frac{U}{R}$得,$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{3.5\ V}{0.5\ A}=7\ \Omega$。
(3)有缺陷。当滑动变阻器接入电阻过小时,电路电流过大(如滑片滑至最左端时,$R_{滑}=0$,$R_{L}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{2.5\ V}{0.5\ A}=5\ \Omega$,$I=\frac{U}{R_{L}}=\frac{6\ V}{5\ \Omega}=1.2\ A > I_{额}=0.5\ A$且$>1\ A$),会损坏灯泡和滑动变阻器。解决办法:串联一个定值保护电阻。
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