《2025年点拨训练九年级物理下册人教版河北专版》

8. 如图所示，电路中电源电压恒定不变，R₁、R₂为定值电阻，R₁ = 10Ω，R₁＜R₂。当闭合开关S₂、S₃，且开关S₁处于______状态时，R₁、R₂并联，电流表示数为0.45A；当断开开关S₂、S₃，闭合开关S₁时，电流表示数为0.1A。由以上数据可得，电源电压为______V；R₁、R₂并联时，R₂的电功率为________W。

答案： 断开；3；0.45 点拨：当闭合开关$S_{2}$、$S_{3}$，且开关$S_{1}$处于断开状态时，$R_{1}$、$R_{2}$并联；当断开开关$S_{2}$、$S_{3}$，闭合开关$S_{1}$时，$R_{1}$、$R_{2}$串联。设电源电压为$U$，当$R_{1}$、$R_{2}$并联时，电流表测干路电流，其示数为$I_{1}=0.45\ A$，根据并联电路电流特点可得：$\frac{U}{R_{1}}+\frac{U}{R_{2}}=I_{1}$，即$\frac{U}{10\ \Omega}+\frac{U}{R_{2}}=0.45\ A\cdots\cdots$①，当$R_{1}$、$R_{2}$串联时，电流表测电路电流，其示数为$I_{2}=0.1\ A$，根据串联电路电压特点可得：$U = I_{2}(R_{1}+R_{2})$，即$U = 0.1\ A\times(10\ \Omega+R_{2})\cdots\cdots$②，由①②解得$R_{2}=5\ \Omega$或$20\ \Omega$，由于$R_{1}＜R_{2}$，故$R_{2}=20\ \Omega$，则电源电压$U = I_{2}(R_{1}+R_{2}) = 0.1\ A\times(10\ \Omega+20\ \Omega)=3\ V$。当$R_{1}$、$R_{2}$并联时，$R_{2}$的电功率$P_{2}=\frac{U^{2}}{R_{2}}=\frac{(3\ V)^{2}}{20\ \Omega}=0.45\ W$。

9. 跨学科工程实践如图所示，小明设计了一种烟雾报警装置，R₀的电阻为40Ω，R为光敏电阻，其阻值随激光强度的减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.3A时，烟雾报警器报警。开关S闭合后，当电流为0.5A时，R的电功率为4W。下列说法正确的是（ ）

A. 当R处的烟雾浓度逐渐增大时，电流表的示数变大
B. 电源电压为24V
C. 当电压表的示数为16V时，烟雾报警器报警
D. 当电路中的电流为0.4A时，R的电功率为6W

答案： C

10. 如图所示，电源电压不变。下列说法正确的是（ ）

A. 只闭合开关S₁，将滑动变阻器滑片P向左移动，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大
B. 只闭合开关S₁，将滑动变阻器滑片P向左移动，R₁的电功率增大
C. 开关都闭合，将滑动变阻器滑片P向左移动，电压表的示数变大，电流表的示数变小
D. 开关都闭合，将滑动变阻器滑片P向左移动，L的电功率不变，R₂的电功率变小

答案： D

11. 如图所示电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S₁，移动滑动变阻器的滑片P，使电路中的电流最小，此时电流表的示数为0.15A，电压表的示数为3V；只闭合开关S₂，移动滑片P至滑动变阻器的中点c处时，电压表的示数为5V，此时电阻R₂的电功率为0.5W。问：
（1）电阻R₁的阻值是多少？
（2）电源电压是多少？
（3）滑动变阻器R₃的最大阻值是多少？
（4）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电路的总功率是多少？

答案： 解：（1）只闭合开关$S_{1}$，$R_{1}$和$R_{3}$串联，电流表测量电路电流，电压表测量$R_{1}$两端的电压，移动滑动变阻器的滑片$P$，使电路中的电流最小，则滑动变阻器的滑片$P$位于$b$处，$R_{3}$接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可得，$R_{1}=\frac{U_{1}}{I_{1}}=\frac{3\ V}{0.15\ A}=20\ \Omega$。
（2）（3）只闭合开关$S_{1}$，$R_{1}$和$R_{3}$串联，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：电源电压$U = U_{1}+U_{3}=U_{1}+I_{1}R_{3}=3\ V+0.15\ A\times R_{3}\cdots\cdots$①，只闭合开关$S_{2}$，$R_{2}$和$R_{3}$串联，电流表测量电路电流，电压表测量$R_{2}$两端的电压，移动滑片$P$至滑动变阻器的中点$c$处时，根据$P = UI$可知，此时电路中的电流$I_{2}=\frac{P_{2}}{U_{2}}=\frac{0.5\ W}{5\ V}=0.1\ A$，根据欧姆定律可知$R_{2}=\frac{U_{2}}{I_{2}}=\frac{5\ V}{0.1\ A}=50\ \Omega$，电源电压$U = U_{2}+U_{3}'=U_{2}+I_{2}\times\frac{1}{2}R_{3}=5\ V+0.1\ A\times\frac{1}{2}R_{3}\cdots\cdots$②，由①②解得：$U = 6\ V$，$R_{3}=20\ \Omega$，即电源电压为$6\ V$，滑动变阻器的最大阻值为$20\ \Omega$。
（4）当开关$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$都闭合时，滑动变阻器短路，电路为$R_{1}$和$R_{2}$并联的电路，电路的总功率$P_{总}=\frac{U^{2}}{R_{1}}+\frac{U^{2}}{R_{2}}=\frac{(6\ V)^{2}}{20\ \Omega}+\frac{(6\ V)^{2}}{50\ \Omega}=2.52\ W$。
【点方法】分析电路变化前后所处状态，找到电路中的变化量和不变量，运用有关电学规律和电路特点建立状态方程，联立求解。