《2025年通城学典课时作业本九年级物理上册苏科版江苏专版》

5. 如图所示电路,电源电压保持不变,已知定值电阻$R_{2}$的阻值为10Ω,滑动变阻器$R_{3}$上标有“30Ω 1 A”字样。当滑动变阻器$R_{3}$的滑片P调到最左端,闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$时,电压表的示数为3 V,电流表的示数为0.5 A。则:
(1) 定值电阻$R_{1}$的阻值是多少?
(2) 只闭合开关$S_{1}$,滑动变阻器$R_{3}$的滑片P调到最右端时,电压表的示数是多少?
(3) 只闭合开关$S_{2}$,电路中最大电流是多少?

答案：
(1) 当滑动变阻器 $ R _ { 3 } $ 的滑片 $ P $ 调到最左端，闭合开关 $ \mathrm { S } _ { 1 } $、$ \mathrm { S } _ { 2 } $ 时，电阻 $ R _ { 1 } $、$ R _ { 2 } $ 并联，$ U _ { 1 } = U _ { 2 } = U = 3 \mathrm { V } $，$ I _ { 2 } = \frac { U _ { 2 } } { R _ { 2 } } = \frac { 3 \mathrm { V } } { 10 \Omega } = 0.3 \mathrm { A } $，$ I _ { 1 } = I - I _ { 2 } = 0.5 \mathrm { A } - 0.3 \mathrm { A } = 0.2 \mathrm { A } $，$ R _ { 1 } = \frac { U _ { 1 } } { I _ { 1 } } = \frac { 3 \mathrm { V } } { 0.2 \mathrm { A } } = 15 \Omega $
(2) 只闭合开关 $ \mathrm { S } _ { 1 } $ 时，滑动变阻器 $ R _ { 3 } $ 的滑片 $ P $ 调到最右端时，$ R _ { 1 } $ 与 $ R _ { 3 } $ 的最大电阻串联，$ I ^ { \prime } = \frac { U } { R _ { 1 } + R _ { 3 } } = \frac { 3 \mathrm { V } } { 15 \Omega + 30 \Omega } = \frac { 1 } { 15 } \mathrm { A } $，$ U _ { 1 } ^ { \prime } = I ^ { \prime } R _ { 1 } = \frac { 1 } { 15 } \mathrm { A } \times 15 \Omega = 1 \mathrm { V } $
(3) 只闭合开关 $ \mathrm { S } _ { 2 } $ 时，$ R _ { 2 } $ 与 $ R _ { 3 } $ 串联，当滑动变阻器的电阻最小，即为 0 时，电路中的电流最大，$ I _ { \text { 最大 } } = \frac { U } { R _ { 2 } } = \frac { 3 \mathrm { V } } { 10 \Omega } = 0.3 \mathrm { A } $

6. (2024·西安期末)如图所示电路,电源电压恒为6 V保持不变。小灯泡L标有“5 V 0.5 A”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器$R_{1}$的铭牌上标有“20Ω 1 A”字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。求:
(1) 小灯泡正常发光时的电阻,
(2) 只闭合开关S和$S_{1}$,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2 V,定值电阻$R_{2}$的阻值。
(3) 只闭合开关S和$S_{2}$,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器$R_{1}$允许的取值范围。

答案：
(1) $ R _ { \mathrm { L } } = \frac { U _ { \mathrm { L } } } { I _ { \mathrm { L } } } = \frac { 5 \mathrm { V } } { 0.5 \mathrm { A } } = 10 \Omega $
(2) 只闭合开关 $ \mathrm { S } $ 和 $ \mathrm { S } _ { 1 } $，滑动变阻器的滑片 $ P $ 置于最右端时，滑动变阻器 $ R _ { 1 } $ 的最大电阻与定值电阻 $ R _ { 2 } $ 串联，$ I = \frac { U _ { 1 } } { R _ { 1 \text { 最大 } } } = \frac { 2 \mathrm { V } } { 20 \Omega } = 0.1 \mathrm { A } $，$ U _ { 2 } = U - U _ { 1 } = 6 \mathrm { V } - 2 \mathrm { V } = 4 \mathrm { V } $，$ R _ { 2 } = \frac { U _ { 2 } } { I } = \frac { 4 \mathrm { V } } { 0.1 \mathrm { A } } = 40 \Omega $
(3) 只闭合开关 $ \mathrm { S } $ 和 $ \mathrm { S } _ { 2 } $，滑动变阻器 $ R _ { 1 } $ 和灯泡 $ \mathrm { L } $ 串联，滑动变阻器 $ R _ { 1 } $ 的最小阻值 $ R _ { \text { 滑小 } } = \frac { U } { I _ { \text { 大 } } } - R _ { \mathrm { L } } = \frac { 6 \mathrm { V } } { 0.5 \mathrm { A } } - 10 \Omega = 2 \Omega $；因电压表的量程为 $ 0 \sim 3 \mathrm { V } $，电压表的最大示数 $ U _ { \text { 大 } } = 3 \mathrm { V } $ 时，变阻器连入电路中的电阻最大，$ U _ { \mathrm { L } } ^ { \prime } = U - U _ { \text { 大 } } = 6 \mathrm { V } - 3 \mathrm { V } = 3 \mathrm { V } $，$ I ^ { \prime } = \frac { U _ { \mathrm { L } } ^ { \prime } } { R _ { \mathrm { L } } } = \frac { 3 \mathrm { V } } { 10 \Omega } = 0.3 \mathrm { A } $，$ R _ { \text { 滑大 } } = \frac { U _ { \text { 大 } } } { I ^ { \prime } } = \frac { 3 \mathrm { V } } { 0.3 \mathrm { A } } = 10 \Omega $，故滑动变阻器 $ R _ { 1 } $ 允许的取值范围是 $ 2 \sim 10 \Omega $