《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理下册苏科版》

4. （2024·山东淄博二模）如图是一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图. 电源电压恒为 6 V，定值电阻$R = 10 \Omega$，$R_0$为湿敏电阻，$R_0$阻值随环境湿度的增加而减小，$R_0$的阻值范围为 2～20 Ω，电压表接入电路的量程为 0～3 V，电流表接入电路的量程为 0～0.6 A. 闭合开关 S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列分析正确的是 （ ）

A. 电压表的示数变化范围为 2～5 V
B. 电流表的示数变化范围为 0～0.3 A
C. 电阻 R 的最大功率为 3.6 W
D. $R_0$的阻值变化范围为 10～20 Ω

答案： D

5. （2024·重庆三模）如图甲所示的电路，电源电压不变，L 是标有“4 V”字样的灯泡，定值电阻$R_0$的阻值为 90 Ω，变阻器 R 标有“? Ω 1 A”字样，两个电流表的量程均为 0～0.6 A，电压表的量程为 0～15 V，图乙是通过 L 的电流随其电压变化的图像. 当 S 闭合，$S_1$、$S_2$断开，且 R 连入电路阻值为总阻值的$\frac{1}{4}$时，L 恰好正常发光，电压表示数为 5 V. 继续滑动滑片，下列计算正确的是 （ ）

A. R 的最大阻值为 10 Ω
B. 当 L 功率为其额定功率的一半时，R 接入的阻值为 28 Ω
C. 为保证电路安全，R 接入电路的阻值范围为 7～40 Ω
D. 当 S、$S_1$、$S_2$都闭合时，为保证电路安全，R 的功率变化范围为 2.025～4.5 W

答案： **D解析**：当S闭合，$S_{1}$、$S_{2}$断开，且R连入电路阻值为总阻值的$\frac{1}{4}$时，R与L串联，电压表V测R两端的电压，电流表A测电路电流，由题意可知，此时R两端的电压$U_{滑}=5V$，L正常发光，则电源电压$U = U_{滑}+U_{L}=5V + 4V = 9V$，由图乙可知当L两端的电压为4V时，电流为0.5A，故此时R接入电路的阻值$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{5V}{0.5A}=10\Omega$，故R的最大阻值$R_{滑max}=4R_{滑}=4×10\Omega = 40\Omega$，故A错误；由A中分析可知，L的额定功率$P_{L}=U_{L}I = 4V×0.5A = 2W$，当L功率为其额定功率的一半即1W时，由图乙可知，此时L两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A，此时R两端的电压$U_{滑}'=U - U_{L}'=9V - 2.5V = 6.5V$，由欧姆定律可得，此时R接入电路的阻值$R_{滑}'=\frac{U_{滑}'}{I'}=\frac{6.5V}{0.4A}=16.25\Omega$，故B错误；R接入电路的阻值最小时，电路中电流最大，L正常发光，由A中分析可知，此时R接入电路的阻值为10Ω，而R的最大阻值为40Ω，故为保证电路安全，R接入电路的阻值范围为10～40Ω，故C错误；当$S$、$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时，由电路图可知，此时R与$R_{0}$并联，L被短路，电流表$A_{1}$测通过$R_{0}$的电流，电流表A测干路电流，电压表V测电源电压，当R接入电路的阻值最大时，通过R的最小电流$I_{滑min}=\frac{U}{R_{滑max}}=\frac{9V}{40\Omega}=0.225A$，此时通过$R_{0}$的电流$I_{0}=\frac{U}{R_{0}}=\frac{9V}{90\Omega}=0.1A$，电路中的最小电流$I_{min}=I_{滑min}+I_{0}=0.225A + 0.1A = 0.325A＜0.6A$，因电流表的最大量程为0.6A，可知干路电流最大为$I_{max}=0.6A$，R所在支路的最大电流$I_{滑max}=I_{max}-I_{0}=0.6A - 0.1A = 0.5A$，由$P = UI$可得，R的最小功率$P_{滑min}=UI_{滑min}=9V×0.225A = 2.025W$，最大功率$P_{滑max}=UI_{滑max}=9V×0.5A = 4.5W$，故D正确。

6. （2024·江西上饶一模）如图所示的电路中，电源电压为 6 V，电流表 A、$A_1$的量程均为 0～3 A，滑动变阻器$R_2$允许通过的最大电流为 3 A. 将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，电流表$A_1$的示数为 0.3 A，电流表 A 的示数为 1.5 A. 求：
（1）$R_1$的阻值.
（2）此时通过$R_2$的电流.
（3）在电路安全工作的前提下，滑动变阻器$R_2$消耗的电功率的变化范围.

答案： - （1）$20\Omega$ - （2）$1.2A$ - （3）$7.2～16.2W$ **解析**：由图可知，$R_{1}$和$R_{2}$并联，电流表A测干路电流，电流表$A_{1}$测通过$R_{1}$的电流。 - （1）闭合开关，将滑动变阻器调至最大阻值处，$A_{1}$的示数是0.3A，即通过$R_{1}$的电流$I_{1}=0.3A$，由欧姆定律可得，$R_{1}$的阻值$R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{6V}{0.3A}=20\Omega$。 - （2）电流表A的示数为1.5A，由并联电路的电流规律可得，通过$R_{2}$的电流$I_{2}=I - I_{1}=1.5A - 0.3A = 1.2A$。 - （3）滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过$R_{2}$的电流最小为1.2A，则$R_{2}$消耗的最小电功率$P_{2}=UI_{2}=6V×1.2A = 7.2W$；当滑动变阻器接入电路的阻值最小时，干路电流最大，因为电流表A的量程为0～3A，所以干路电流最大为3A，此时通过$R_{2}$的最大电流$I_{2}'=I - I_{1}=3A - 0.3A = 2.7A$，则滑动变阻器$R_{2}$消耗的最大电功率$P_{2}'=UI_{2}'=6V×2.7A = 16.2W$。所以滑动变阻器$R_{2}$消耗的电功率的变化范围为7.2～16.2W。