《2025年轻松作业本九年级物理上册苏科版》

4. 如图所示的电路中,电源电压不变,电阻$R_{1}$的阻值为20Ω,当断开开关$S_{1}和S_{2}$,闭合开关$S_{3}$时,电流表的示数为0.6A；当断开开关$S_{2}$,闭合开关$S_{1}$、$S_{3}$时,电流表的示数为0.9A。求：
(1) 电源电压。
(2) 电阻$R_{2}$的阻值。
(3) 断开开关$S_{1}和S_{3}$,闭合开关$S_{2}$时,电阻$R_{1}$两端的电压。

答案：
(1) 当断开开关 $ S_{1} $ 和 $ S_{2} $，闭合开关 $ S_{3} $ 时，电路为 $ R_{1} $ 的简单电路，电流表测电路中的电流，电源电压 $ U = I_{1}R_{1} = 0.6A \times 20\Omega = 12V $
(2) 当断开开关 $ S_{2} $，闭合开关 $ S_{1} $、$ S_{3} $ 时，电阻 $ R_{1} $ 和 $ R_{2} $ 并联，电流表测量的是干路中的总电流，此时通过 $ R_{1} $ 的电流仍为 $ 0.6A $，通过电阻 $ R_{2} $ 的电流 $ I_{2} = I - I_{1} = 0.9A - 0.6A = 0.3A $，电阻 $ R_{2} $ 的阻值 $ R_{2} = \frac{U}{I_{2}} = \frac{12V}{0.3A} = 40\Omega $
(3) 断开开关 $ S_{1} $ 和 $ S_{3} $，闭合开关 $ S_{2} $ 时，电阻 $ R_{1} $ 与 $ R_{2} $ 串联，$ R' = R_{1} + R_{2} = 20\Omega + 40\Omega = 60\Omega $，电路中的电流 $ I' = \frac{U}{R'} = \frac{12V}{60\Omega} = 0.2A $，电阻 $ R_{1} $ 两端的电压 $ U_{1} = I'R_{1} = 0.2A \times 20\Omega = 4V $

5. 如图所示,电源电压恒为9V,$R_{1}= 20Ω$,$R_{2}= 30Ω$。只闭合开关$S_{1}$,电压表示数为6V。求：
(1) $R_{1}$两端的电压。
(2) 电阻$R_{3}$的阻值。
(3) 再闭合开关$S_{2}$、$S_{3}$,电流表的示数。

答案：
(1) 由图可知，只闭合 $ S_{1} $，$ R_{1} $ 和 $ R_{3} $ 串联，电流表测电路中的电流，电压表测 $ R_{3} $ 两端的电压；已知电压表示数为 $ 6V $，即 $ R_{3} $ 两端的电压为 $ U_{3} = 6V $，已知电源电压 $ U = 9V $，$ R_{1} $ 两端的电压为：$ U_{1} = U - U_{3} = 9V - 6V = 3V $
(2) 此时电路中的电流 $ I = I_{1} = \frac{U_{1}}{R_{1}} = \frac{3V}{20\Omega} = 0.15A $，$ R_{3} $ 的阻值 $ R_{3} = \frac{U_{3}}{I} = \frac{6V}{0.15A} = 40\Omega $
(3) 再闭合 $ S_{2} $、$ S_{3} $，$ R_{1} $ 被短路，$ R_{2} $ 和 $ R_{3} $ 并联，电流表测干路的电流，电压表测电源电压；通过 $ R_{2} $ 的电流 $ I_{2} = \frac{U}{R_{2}} = \frac{9V}{30\Omega} = 0.3A $，通过 $ R_{3} $ 的电流 $ I_{3} = \frac{U}{R_{3}} = \frac{9V}{40\Omega} = 0.225A $，干路的电流 $ I' = I_{2} + I_{3} = 0.3A + 0.225A = 0.525A $

6. 如图所示,电源电压恒定不变。滑动变阻器$R_{3}$的滑片位于最右端,$S_{1}$、$S_{2}$断开,$S_{3}$闭合时,电压表$V_{2}$的示数为12V。
(1) 当只闭合$S_{2}$时,滑动变阻器$R_{3}$的滑片位于最右端,电压表$V_{1}$的示数为3V,电流表的示数为0.3A,求$R_{3}$的最大阻值。
(2) 当$S_{1}$、$S_{2}和S_{3}$都闭合时,移动滑动变阻器,通过$R_{1}$的电流为0.1A,电流表的示数为0.6A,则滑动变阻器$R_{3}$接入的阻值是多少？

答案：
(1) 由图可知，当滑动变阻器 $ R_{3} $ 的滑片位于最右端，$ S_{1} $、$ S_{2} $ 断开，$ S_{3} $ 闭合时，电路为 $ R_{3} $ 的简单电路，电压表 $ V_{2} $ 测电源电压，此时电压表 $ V_{2} $ 的示数为 $ 12V $，即电源电压为 $ U = 12V $；当只闭合 $ S_{2} $ 时，滑动变阻器 $ R_{3} $ 的滑片位于最右端，$ R_{2} $ 与 $ R_{3} $ 串联，电流表测量电路中的电流，电压表 $ V_{1} $ 测量 $ R_{2} $ 两端的电压，此时 $ R_{3} $ 两端的电压 $ U_{3} = U - U_{2} = 12V - 3V = 9V $，$ R_{3} $ 的最大阻值 $ R_{3} = \frac{U_{3}}{I} = \frac{9V}{0.3A} = 30\Omega $
(2) 当 $ S_{1} $、$ S_{2} $ 和 $ S_{3} $ 都闭合时，$ R_{2} $ 被短路，$ R_{1} $ 与 $ R_{3} $ 并联，电流表测干路电流。已知通过 $ R_{1} $ 的电流为 $ I_{1} = 0.1A $，电流表的示数为 $ I' = 0.6A $，通过滑动变阻器的电流 $ I_{滑} = I' - I_{1} = 0.6A - 0.1A = 0.5A $，$ R_{3} $ 两端的电压等于电源电压，则滑动变阻器 $ R_{3} $ 接入的阻值 $ R_{滑}' = \frac{U}{I_{滑}} = \frac{12V}{0.5A} = 24\Omega $