《2024年智学酷提优精练九年级物理全一册人教版广东专版》

6.如图所示电路，$R_1 = R_2 = R_3$，开关都闭合时，$AB$间的总电阻为6 $\Omega$。则当开关$S_1$断开、$S_2$闭合时，$AB$间的总电阻为 （ ）

A.6 $\Omega$
B.9 $\Omega$
C.12 $\Omega$
D.18 $\Omega$

答案： D
解析：开关都闭合时，三个电阻并联，$R_{1}=R_{2}=R_{3}$，根据并联电路的电阻关系可知，$A$、$B$两点间的电阻$R_{并}=\frac{1}{3}\times R_{1}=6\ \Omega$，则$R_{1}=18\ \Omega$；当$S_{1}$断开、$S_{2}$闭合时，只有一个电阻$R_{1}$连入电路，因此$A$、$B$两点间的电阻$R_{AB}=R_{1}=18\ \Omega$。

7.如图所示，电源电压保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关$S_1$、$S_2$，测得$U_{甲}:U_{乙}=4:3$，则$R_1:R_2 =$______；若闭合开关$S_1$，断开开关$S_2$，把甲、乙换成电流表，则此时$I_{甲}:I_{乙}=$______。

答案： 4 : 3 4 : 3

8.(新情境·五育)明明的爸爸给走路困难的奶奶买了一辆电动轮椅，工作原理如图所示，操纵杆可以同时控制$S_1$和$S_2$两个开关，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退，查看使用说明可知，蓄电池电压为24 V，定值电阻$R_2$阻值为20 $\Omega$，$R_1$为滑动变阻器，当$S_1$、$S_2$都接触点1时，轮椅______(选填“前进”或“后退”)；轮椅后退时电路中的电流应小于______A。

答案： 前进 1.2
解析：因向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，所以轮椅前进时，在电路中应有可以控制电路中电流的装置，即滑动变阻器应与电动机串联在电路中，由电路图可知，此时开关$S_{1}$和$S_{2}$都接触点1。因轮椅以恒定速度后退，所以轮椅后退时，电路中电流不变，电动机应与定值电阻$R_{2}$串联，由电路图可知，此时开关$S_{1}$和$S_{2}$都接触点2。如果在电路中没有电动机，此时电路中的电流$I=\frac{U}{R_{2}}=\frac{24\ V}{20\ \Omega } = 1.2\ A$；而轮椅后退时，电动机也在工作，根据串联分压关系可知，电动机也会分得部分电压，所以$R_{2}$两端的电压变小，电路中的电流应小于1.2 A。

9.如图所示的电路中，电源电压$U = 4.5$ V，滑动变阻器$R_2$的最大阻值为750 $\Omega$，当滑片P滑到b端时，电流表示数为0.015 A。
(1)求电阻$R_1$的阻值；
(2)滑动变阻器并联接入电路中的电阻$R_{aP}=500\ \Omega$时，求电流表的示数。

答案：
(1) 500 $\Omega$
(2) 0.009 A
解析：
(1)通过滑动变阻器的电流$I_{2}=\frac{U}{R_{2}}=\frac{4.5\ V}{750\ \Omega } = 0.006\ A$；通过定值电阻的电流$I_{1}=I - I_{2}=0.015\ A - 0.006\ A = 0.009\ A$；由$I=\frac{U}{R}$可得，定值电阻的阻值$R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{4.5\ V}{0.009\ A}=500\ \Omega$。
(2)由$\frac{1}{R}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}$可得，$R_{aP}$和$R_{1}$并联的总电阻$R_{并}=\frac{R_{1}\times R_{aP}}{R_{1}+R_{aP}}=\frac{500\ \Omega\times500\ \Omega}{500\ \Omega + 500\ \Omega}=250\ \Omega$；滑动变阻器串联接入电路中的电阻$R_{bP}=R_{2}-R_{aP}=750\ \Omega - 500\ \Omega = 250\ \Omega$；电路的总电阻$R = R_{并}+R_{bP}=250\ \Omega + 250\ \Omega = 500\ \Omega$；此时电路中的电流即电流表示数$I'=\frac{U}{R}=\frac{4.5\ V}{500\ \Omega } = 0.009\ A$。

10.(跨学科实践)在“创新素质教育实践行”活动中，小明同学利用几个定值电阻、一个单刀多掷开关，将一只正常发光的灯泡改装成一个简单调光台灯，图甲是他设计的实物图，乙是电路图，不考虑温度对灯丝电阻的影响，请回答下列问题：
(1)通过转动开关S，灯泡的亮度可出现“正常”“较暗”“暗”三种变化，请说出开关所处三个位置时灯泡的亮度情况。
(2)他设计的这种调光灯有什么不足之处？若让你来改装，你会怎样做？

答案：
(1)开关在1时灯泡发光正常，在2时发光较暗，在3时发光暗。
(2)无法连续改变灯的亮度。用滑动变阻器来替换三个电阻。
解析：
(1)由题图可知，开关在1时，灯泡与电阻$R_{1}$串联接入电路中；开关在2时，灯泡、电阻$R_{1}$、电阻$R_{2}$串联接入电路中；开关在3时，灯泡、电阻$R_{1}$、电阻$R_{2}$、电阻$R_{3}$串联接入电路中；由于是串联电路，且串联的电阻越多，总电阻越大，由$I=\frac{U}{R}$可知，通过灯泡的电流越小，灯泡就越暗，所以开关在1时灯泡发光正常，在2时发光较暗，在3时发光暗。
(2)由题图可知，三个电阻都是定值电阻，在接入电路时，其电阻是固定不变的，该电路无法实现连续改变电阻的大小，也就无法连续改变灯的亮度；实验中可以用滑动变阻器来替换三个电阻，由于滑动变阻器能连续改变电阻的大小，所以能连续改变灯泡的亮度。