《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理下册苏科版》

9. （2024·山东临沂二模）如图甲所示电路，电源电压不变，$R_0$ 为定值电阻，$R$ 为电阻箱. 调节电阻箱 $R$ 的阻值，电流表示数的倒数 $\frac{1}{I}$ 与电阻箱阻值 $R$ 的关系图像如图乙所示. 以下说法正确的是 （ ）

A. 电源电压为 3.6 V
B. 通过 $R_0$ 的最大电流为 2 A
C. 调节电阻箱 $R$ 的阻值，则 $R$ 的最大功率为 0.72 W
D. 调节电阻箱 $R$ 的阻值，则 $R_0$ 的最大功率为 3 W

答案： D

10. 新趋势 情境素材 发泡聚丙烯（EPP）是一种性能卓越的高结晶型发泡材料，现用如图甲所示电路对该材料能承受的撞击力进行测试. 该电路的电源电压为 12 V，定值电阻 $R_0$ 为 10 $\Omega$，压力传感器的电阻 $R$ 随压力 $F$ 变化的图像如图乙所示. 将不计质量的材料样品平放在压力传感器上，闭合开关后，让一个重物从样品上方上方由静止释放，重物撞击材料材料后静止在样品上，这一过程中，电流表的示数随时间变化的如图如图丙所示. $g$ 取 10 N/kg，求：
（1）样品材料未受到撞击力时定值电阻 $R_0$ 两端的电压.
（2）重物撞击过程中，材料材料受到的最大撞击力.
（3）重物最终静止时压力传感器消耗的电功率.

答案：
(1) 1 V
(2) 400 N
(3) 2 W 解析：
(1) 由图甲可知，压力传感器的电阻R和定值电阻R₀串联，电流表测电路中的电流。样品材料未受到撞击力时，压力传感器受到的压力最小，电阻最大，电路中的电流最小，由图丙可知，最小电流Iₘᵢₙ = 0.1 A，则R₀两端的电压U₀ = IₘᵢₙR₀ = 0.1 A×10 Ω = 1 V。
(2) 在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压力传感器电阻的阻值最小，电路中的电流最大，由图丙可知，电路中的最大电流Iₘₐₓ = 0.6 A，此时电路的总电阻Rₜₒₜ = $\frac{U}{I_{max}}$ = $\frac{12\ V}{0.6\ A}$ = 20 Ω，则压力传感器R的最小阻值Rₘᵢₙ = Rₜₒₜ - R₀ = 20 Ω - 10 Ω = 10 Ω，由图乙可知，样品受到的最大撞击力为400 N。
(3) 当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小，由图丙可知，此时的电流I₁ = 0.2 A，R₀两端的电压U'₀ = I₁R₀ = 0.2 A×10 Ω = 2 V，则压力传感器两端的电压Uᴿ = U - U'₀ = 12 V - 2 V = 10 V，压力传感器消耗的电功率Pᴿ = UᴿI₁ = 10 V×0.2 A = 2 W。