《2025年轻松作业本九年级物理上册苏科版》

1. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,$R_{1}= 10Ω$,$R_{2}= 20Ω$,当只闭合开关$S_{1}$时,电流表的示数为0.3A。求：
(1) 当只闭合开关$S_{2}$时,电流表的示数为0.2A,此时$R_{1}$两端的电压。
(2) 当断开开关$S_{2}$,闭合开关$S_{1}$、$S_{3}$时电流表的示数。

答案：
(1) 当只闭合 $ S_{2} $ 时，$ R_{1} $ 与 $ R_{2} $ 串联，电流表测电路中的电流。通过 $ R_{1} $ 的电流为 $ I_{1} = I = 0.2A $，此时 $ R_{1} $ 两端的电压：$ U_{1} = I_{1}R_{1} = 0.2A \times 10\Omega = 2V $
(2) 只闭合开关 $ S_{1} $ 时，电路为 $ R_{2} $ 的简单电路，电流表测电路中的电流，电源电压 $ U = I'R_{2} = 0.3A \times 20\Omega = 6V $；当断开开关 $ S_{2} $，闭合开关 $ S_{1} $、$ S_{3} $ 时，$ R_{1} $ 和 $ R_{2} $ 并联，电流表测干路中的电流，$ R_{1} $、$ R_{2} $ 两端的电压均为 $ 6V $，通过它们的电流分别为 $ I_{1}' = \frac{U}{R_{1}} = \frac{6V}{10\Omega} = 0.6A $，$ I_{2} = \frac{U}{R_{2}} = \frac{6V}{20\Omega} = 0.3A $，此时电流表的示数 $ I = I_{1}' + I_{2} = 0.6A + 0.3A = 0.9A $

2. 如图所示电路,电阻$R_{1}= 10Ω$,当开关$S_{1}$闭合,$S_{2}$断开,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A；当开关$S_{1}$、$S_{2}$都闭合,滑片P移到最左端时,电流表示数为1.5A。求：
(1) 电源电压与滑动变阻器的最大阻值。
(2) 定值电阻$R_{2}$的阻值。

答案：
(1) 当开关 $ S_{1} $ 闭合，$ S_{2} $ 断开，滑片 $ P $ 滑至最右端时，$ R_{1} $ 与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器 $ R_{3} $ 两端的电压。电源电压 $ U = U_{3} + U_{1} = U_{3} + IR_{1} = 6V + 0.3A \times 10\Omega = 9V $。滑动变阻器的最大阻值 $ R_{滑} = \frac{U_{V}}{I_{1}} = \frac{6V}{0.3A} = 20\Omega $
(2) 当开关 $ S_{1} $、$ S_{2} $ 均闭合，滑片 $ P $ 滑至最左端时，$ R_{1} $、$ R_{2} $ 并联，电流表测干路中的电流，通过电阻 $ R_{1} $ 的电流 $ I_{1} = \frac{U}{R_{1}} = \frac{9V}{10\Omega} = 0.9A $，通过定值电阻 $ R_{2} $ 的电流为 $ I_{2} = I - I_{1} = 1.5A - 0.9A = 0.6A $，定值电阻 $ R_{2} $ 的阻值 $ R_{2} = \frac{U}{I_{2}} = \frac{9V}{0.6A} = 15\Omega $

3. 如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的规格为“3V 0.25A”(小灯泡正常发光时两端的电压为3V,电流为0.25A),且忽略温度对灯丝电阻的影响,定值电阻$R_{2}= 15Ω$。
(1) 求小灯泡L的电阻。
(2) 将滑动变阻器的滑片移到某一位置,此时阻值为18Ω；闭合开关$S$、$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$时,电压表的示数为9V,求此时电流表的示数。
(3) 当闭合$S$,断开$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$,滑动变阻器滑片P移至中点时,小灯泡恰好能正常发光,求滑动变阻器的最大阻值。

答案：
(1) 小灯泡 $ L $ 的规格为“$ 3V \ 0.25A $”，且忽略温度对灯丝电阻的影响，小灯泡电阻为 $ R_{L} = \frac{U_{L}}{I_{L}} = \frac{3V}{0.25A} = 12\Omega $
(2) 闭合开关 $ S $、$ S_{1} $、$ S_{2} $、$ S_{3} $ 时，两电阻并联，灯泡短路，电流表测干路电流，电压表测定值电阻两端电压，此时 $ R_{1} = 18\Omega $，电压表的示数为 $ 9V $，电源电压、滑动变阻器两端的电压与定值电阻两端的电压相等，均等于 $ 9V $，则定值电阻的电流为 $ I_{2} = \frac{U}{R_{2}} = \frac{9V}{15\Omega} = 0.6A $；滑动变阻器的电流为 $ I_{1} = \frac{U}{R_{1}} = \frac{9V}{18\Omega} = 0.5A $；干路电流为 $ I = I_{1} + I_{2} = 0.5A + 0.6A = 1.1A $，即电流表的示数为 $ 1.1A $
(3) 当闭合 $ S $，断开 $ S_{1} $、$ S_{2} $、$ S_{3} $，此时滑动变阻器和小灯泡串联，小灯泡电压为 $ 3V $，此时滑动变阻器两端电压 $ U_{1中} = U - U_{L} = 9V - 3V = 6V $，小灯泡正常发光，电流为 $ 0.25A $，此时滑动变阻器接入电路的阻值 $ R_{1中} = \frac{U_{1中}}{I'} = \frac{6V}{0.25A} = 24\Omega $；滑动变阻器最大阻值 $ R_{1大} = 2R_{1中} = 2 \times 24\Omega = 48\Omega $