《2025年启航新课堂九年级物理全一册人教版》

6. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。图乙中ec(选填“dc”或“ec”)表示电压表$V_1$的示数随电流表示数变化的图像;该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为6∶1。

答案： ec 6∶1

7. (2024 重庆)将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器$R_1$、阻值为15Ω的$R_2$和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L(不计灯泡电阻变化)接入如图所示的电路,其中电源具有6V和另一电压未知的挡位,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。灯泡的额定电流为0.5A。将电源调到电压未知的挡位,只闭合开关S和$S_2$,当$R_1接入电路的阻值为其最大阻值的\frac{1}{10}$时,灯泡正常发光,移动滑片使$R_1$接入电路的阻值增大6Ω,电流表示数变化了0.2A。保障电路安全,只闭合开关S和$S_1$,通过调节滑动变阻器及电源电压,电路的最大功率和最小功率之差为1.95W。

答案： 0.5 1.95

8. (2024 广安)如图所示的电路,电源电压恒为6V,灯泡L标有“2V 0.4W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器$R_2$标有“60Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。(1)求灯泡L正常发光时的电阻;(2)当$S_1$、$S_2$均闭合,$S_3$接b,滑动变阻器$R_2$的滑片P在最大阻值处时,电流表的示数为0.4A,求$R_1$的阻值;(3)在保证电路安全的情况下,求整个电路电功率的变化范围。_____

答案：
解:
(1)灯泡L正常发光时的电阻:$R_L= \frac{U_L^2}{P_L}= \frac{(2V)^2}{0.4W}= 10Ω$;
(2)当$S_1$、$S_2$均闭合,$S_3$接b,滑动变阻器$R_2$的滑片P移到最大阻值处时,灯泡L被短路,$R_1与R_2$并联,此时通过$R_2$的电流:$I_2= \frac{U}{R_2}= \frac{6V}{60Ω}= 0.1A$,通过$R_1$的电流:$I_1= I-I_2= 0.4A-0.1A= 0.3A$,$R_1$的阻值:$R_1= \frac{U}{I_1}= \frac{6V}{0.3A}= 20Ω$;
(3)开关$S_1和S_2$断开,$S_3$接a,灯泡L、$R_1与R_2$串联,电压表的示数为3V时,此时电流最小,电路总功率最小。灯泡L与$R_1$的电压之和:$U'= U-U_{滑}= 6V-3V= 3V$,最小电流:$I'= \frac{U'}{R_L+R_1}= \frac{3V}{10Ω+20Ω}= 0.1A$,电路的最小功率:$P_{最小}= UI'= 6V×0.1A= 0.6W$;当$S_1$、$S_2$均闭合,$S_3$接b,灯泡L被短路,$R_1与R_2$并联,移动滑片,使电流表示数为$I_{最大}= 0.6A$时,电路总功率最大,此时电路的最大功率:$P_{最大}= UI_{最大}= 6V×0.6A= 3.6W$。综上,整个电路电功率的变化范围为0.6~3.6W。