《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理下册苏科版》

1. 新素养 科学思维 如图所示，在三个电阻$R_{1}$、$R_{2}$和$R_{3}$中只有一个电阻断路，一个电阻短路，现用一只标有“220 V”字样的较大功率的灯泡对该电路进行检测，当它分别接在如表所列的某两点时，灯泡的亮暗情况如表所示，则 （ ）


A. 电阻$R_{1}$断路，电阻$R_{2}$短路
B. 电阻$R_{1}$短路，电阻$R_{2}$断路
C. 电阻$R_{1}$断路，电阻$R_{3}$短路
D. 电阻$R_{1}$短路，电阻$R_{3}$断路

答案： D

2. 新趋势 学科融合 (2023·黑龙江大庆)每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨. 某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，$R_{0}$为定值电阻，$R_{滑}$是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值 40 Ω），浮子可带动金属滑杆$AP$即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值.$R_{滑}$接入电路的阻值$R$随水位$h$的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示. 下列说法正确的是 （ ）

A. 当水位升高时，电压表的示数减小
B. 该电路工作时总功率最小值为 0.3 W
C. 水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为 20 cm
D. 当水位达到警戒水位时，电压表的示数为 3 V

答案： C 解析：由图甲可知，闭合开关，定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R_{滑}$串联，电压表测$R_0$两端的电压，电流表测电路中的电流。当水位升高时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，其两端的电压变小，由$U_V = U - U_{滑}$可知，电压表示数变大，故A错误。当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路为$R_0$的简单电路，此时电路中的电流最大，由图丙可知，最大电流$I_{max}=0.3A$，电压表示数为电源电压$U = 6V$，$R_0=\frac{U}{I_{max}}=\frac{6V}{0.3A}=20\Omega$，通过电路的最小电流$I_{min}=0.1A$，此时电路的最小总功率$P_{min}=UI_{min}=6V×0.1A = 0.6W$，故B错误。水位变化过程中，滑动变阻器的功率$P_{滑}=I^2R = (\frac{U}{R + R_0})^2R=\frac{U^2}{\frac{R^2 + R_0^2 + 2R_0R}{R}}=\frac{U^2}{\frac{(R - R_0)^2}{R}+4R_0}$，当$R = R_0 = 20\Omega$时，滑动变阻器的功率最大。由图乙可知，$10cm×k + b = 40\Omega$ ①，$30cm×k + b = 0\Omega$ ②，联立①②，可得$k=-2\Omega/cm$，$b = 60\Omega$，则滑动变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系$R=-2\Omega/cm×h + 60\Omega$，当$R = 20\Omega$时，代入数据有$20\Omega=-2\Omega/cm×h + 60\Omega$，解得$h = 20cm$，故C正确。当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻$R'=-2\Omega/cm×25cm + 60\Omega = 10\Omega$，由欧姆定律可得，通过电路的电流$I'=\frac{U}{R'+R_0}=\frac{6V}{10\Omega + 20\Omega}=0.2A$，则电压表示数$U'=I'R_0=0.2A×20\Omega = 4V$，故D错误。

3. 如图所示，电源电压保持不变，$R_{2}=40$ Ω，闭合$S_{1}$，断开$S_{2}$，$R_{1}$的电功率$P_{1}=0.4$ W，电压表示数为$U_{1}$，开关$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时，电压表示数为$5U_{1}$，则$R_{1}$的电阻为_______Ω，电源电压为_______V；用电阻$R_{3}$替换$R_{1}$、$R_{2}$中的某一个，闭合开关$S_{1}$，断开$S_{2}$，电压表示数为$U_{2}$，且$U_{2}$比$U_{1}$增加了 3 V，若电路的总功率为$P_{2}$，则$P_{2}=$_______W.

答案： 10@@10@@1.25或5