《2025年天府前沿课时同步培优训练九年级物理全一册教科版》

1. (新编)在如图所示的电路中,灯泡的电阻$R_L = 12 \Omega$不变,正常发光时其两端的电压为$12 V$,$R_2 = 12 \Omega$。当开关$S_1$、$S_2$均闭合时,电流表的示数为$1.2 A$,这时灯泡正常发光。
(1)画出该状态下的等效电路图,并在电路图中标明已知量。
(2)求电源电压和$R_1$的阻值。
(3)当开关都断开时,画出该状态下的等效电路图,并在电路图中标明已知量。求该状态下小灯泡两端的电压。

答案：
(1)见上述等效电路图描述；
(2)电源电压为$12 V$，$R_1$的阻值为$60 \Omega$；
(3)见上述等效电路图描述，小灯泡两端的电压为$6 V$。

2. (新编)某课外活动小组需要对两个定值电阻$R_1$、$R_2和一只滑动变阻器R_3$的电阻进行测量。将这些元件连成如图所示的电路。闭合开关$S_1$,断开开关$S_2$,将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大时,电流表的示数为$0.2 A$,电压表的示数为$2 V$；若将开关$S_1$、$S_2$均闭合,将滑动变阻器接入电路的阻值调到零时,电压表的示数为$6 V$,电流表的示数为$0.9 A$。
(1)分别画出两种状态下的等效电路图,并在电路图中标明已知量。
(2)$R_1$的阻值是多少？
(3)滑动变阻器的最大阻值$R_3$是多少？
(4)$R_2$的阻值是多少？

答案：
(1)
状态一（闭合S₁，断开S₂，R₃最大）：
电源正极 → S₁ → R₃(最大) → R₁ → 电源负极（串联）；电压表并联在R₁两端，示数2V；电流表测总电流0.2A。
状态二（闭合S₁、S₂，R₃=0）：
R₁与R₂并联，R₃短路；电压表测电源电压6V；电流表测干路电流0.9A。
(2)解：状态一，R₁与R₃串联，电压表测R₁电压U₁=2V，电流I=0.2A。
由I=U/R得，R₁=U₁/I=2V/0.2A=10Ω。
答：R₁的阻值是10Ω。
(3)解：状态二，S₁、S₂闭合，R₃=0，R₁与R₂并联，电压表测电源电压U=6V。
状态一，电源电压U=6V，R₁与R₃串联，总电压U=6V，R₁电压U₁=2V，
则R₃两端电压U₃=U-U₁=6V-2V=4V，电流I=0.2A。
R₃=U₃/I=4V/0.2A=20Ω。
答：滑动变阻器最大阻值R₃是20Ω。
(4)解：状态二，R₁与R₂并联，电源电压U=6V。
通过R₁的电流I₁=U/R₁=6V/10Ω=0.6A，干路电流I=0.9A，
通过R₂的电流I₂=I-I₁=0.9A-0.6A=0.3A。
R₂=U/I₂=6V/0.3A=20Ω。
答：R₂的阻值是20Ω。