《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

1 两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是(D)
A.甲、乙并联时干路允许的最大电流为1.6A
B.甲、乙并联时乙允许的最大功率为9W
C.甲、乙串联时电源允许的最大电压为19V
D.甲、乙串联时甲允许的最大功率为3.6W

答案： D 由题意可知,甲、乙两电阻两端允许施加的最大电压分别为$U_{甲}=I_{甲}R_{甲}=1A×10Ω=10V$、$U_{乙}=I_{乙}R_{乙}=0.6A×15Ω=9V$。由于并联电路中各支路两端的电压相等,则甲、乙并联时,电源的最大电压$U=U_{乙}=9V$,此时通过甲电阻的电流$I'_{甲}=\frac {U}{R_{甲}}=\frac {9V}{10Ω}=0.9A$,通过乙电阻的电流$I'_{乙}=I_{乙}=0.6A$。由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则干路中允许通过的最大电流$I_{大}=I'_{甲}+I'_{乙}=0.9A+0.6A=1.5A$,故A错误。甲、乙并联时乙允许的最大功率$P'_{乙}=UI'_{乙}=9V×0.6A=5.4W$,故B错误。由于串联电路中各处的电流相等,且甲、乙允许的最大电流分别为1 A、0.6 A,则甲、乙串联时电路的最大电流$I'_{大}=I_{乙}=0.6A$,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电源允许的最大电压$U'_{大}=I'_{大}(R_{甲}+R_{乙})=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V$,故C错误。甲、乙串联时甲允许的最大功率$P'_{甲}=I'^{2}_{大}R_{甲}=(0.6A)^{2}×10Ω=3.6W$,故D正确。

如图所示,电源电压不变,电阻$R_{1}= 20Ω$,$R_{2}= 10Ω$,$R_{3}= 30Ω$。当开关$S_{1}$闭合,$S_{2}$、$S_{3}$断开时,电流表的示数为0.2A,则电源电压为6V；调整开关可使电路的最大电功率达到3W。

答案： 6 3 【解析】当开关$S_{1}$闭合，$S_{2}$、$S_{3}$断开时，$R_{1}$与$R_{2}$串联，电流表测电路中的电流，串联电路各处电流都相等，串联电路总电阻等于各分电阻之和，电源电压为$U=I(R_{1}+R_{2})=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V$。由$P=\frac {U^{2}}{R}$可知电源电压不变，当电路中的总电阻最小时，总功率是最大的；由题图可知，当开关$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$都闭合时，$R_{1}$和$R_{3}$并联，根据并联电路的电阻关系可知，并联电路的总电阻小于任一分电阻，此时的总电阻是最小的，电功率是最大的，最大功率为$P=\frac {U^{2}}{R_{1}}+\frac {U^{2}}{R_{3}}=\frac {(6V)^{2}}{20Ω}+\frac {(6V)^{2}}{30Ω}=3W$。

3 [2024泉州鲤城区期末]如图所示,电源电压保持6V不变,$R_{1}= 5Ω$。滑动变阻器$R_{2}$标有“10Ω 2A”字样,求：
(1) 当$R_{2}$的滑片P在b端,只闭合S、$S_{1}$时,电流表的示数；
(2) 当$R_{2}$的滑片P在a端,闭合S、$S_{1}$、$S_{2}$,电流表示数为1.8A时$R_{3}$的阻值；
(3) 该电路的最小电功率。

答案： 解：
(1)当滑片位于b端，且只闭合S、$S_{1}$时，$R_{1}$与$R_{2}$串联，则电流表的示数$I=\frac {U}{R_{1}+R_{2}}=\frac {6V}{5Ω+10Ω}=0.4A$。
(2)当滑片位于a端，且闭合S、$S_{1}$、$S_{2}$时，$R_{1}$与$R_{3}$并联，并联电路中各支路电压相等$U_{1}=U_{3}=U=6V$，通过$R_{1}$的电流$I_{1}=\frac {U_{1}}{R_{1}}=\frac {6V}{5Ω}=1.2A$，通过$R_{3}$的电流$I_{3}=I'-I_{1}=1.8A-1.2A=0.6A$，$R_{3}$的电阻为$R_{3}=\frac {U_{3}}{I_{3}}=\frac {6V}{0.6A}=10Ω$。
(3)当滑片位于b端，且只闭合S、$S_{2}$时，$R_{3}$与$R_{2}$串联，电路总电阻最大，总功率最小为$P_{最小}=\frac {U^{2}}{R_{3}+R_{2}}=\frac {(6V)^{2}}{10Ω+10Ω}=1.8W$。