《2025年华东师大版一课一练九年级物理上册沪教版》

13 在如图(a)所示的电路中,电阻$R_{1}的阻值为5\Omega$,滑动变阻器$R_{2}$上标有“$10\Omega$ $2A$”字样。闭合开关$S$后,移动滑片$P至滑动变阻器R_{2}$的中点处(即$R_{2}接入电路的阻值为5\Omega$),电压表示数如图(b)所示。
(1)求通过滑动变阻器$R_{2}的电流I_{2}和电源电压U$。
(2)若在保证电路安全的情况下,用一个新的电源替换原来的电源,求电源电压的最大值$U_{最大}$。

答案： （1）$I_{2}=\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{4\ V}{5\ \Omega }=0.8\ A$因为$R_{1}$和$R_{2}$串联,所以$I_{1}=I_{2}=0.8\ A$$U_{1}=I_{1}R_{1}=0.8\ A× 5\ \Omega =4\ V$$U=U_{1}+U_{2}=4\ V+4\ V=8\ V$（2）因为电压表安全,所以$U_{2最大}=15\ V$因为滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A,所以电路允许通过的最大电流为2 A,$U_{1最大}=I_{1最大}R_{1}=2\ A× 5\ \Omega =10\ V$$U_{最大}=U_{1最大}+U_{2最大}=10\ V+15\ V=25\ V$

14 在如图所示的电路中,电源电压为$6V$且保持不变,电阻$R_{1}的阻值为10\Omega$。
(1)求闭合开关$S后电流表的示数I$。
(2)现有滑动变阻器$R_{2}$,其规格为“$10\Omega$ $2A$”“$20\Omega$ $1.5A$”“$50\Omega$ $1A$”中的一个。将$R_{2}与R_{1}$以串联、并联的方式接入$M$、$N$两点之间,闭合开关$S$,移动滑片,观察到电流表两次示数分别为$2A和0.2A$。
① 请判断电流表两次示数所对应的$R_{1}与R_{2}$的连接方式,并说明理由。
② 计算电流表示数的最大值。

答案： （1）$I=\frac{U}{R_{1}}=\frac{6\ V}{10\ \Omega }=0.6\ A$（2）①若$R_{2}$与$R_{1}$并联,则电流表测干路电流,电流表示数$I_{并}=I+I_{2}＞0.6\ A$若$R_{2}$与$R_{1}$串联,则$R_{串}=R_{1}+R_{2}＞R_{1}$电流表A的示数$I_{串}=\frac{U}{R_{串}}＜\frac{U}{R_{1}}=0.6\ A$因此,电流表示数为2 A时,$R_{2}$与$R_{1}$并联;电流表示数为0.2 A时,$R_{2}$与$R_{1}$串联。②因为$I_{并}=2\ A$，$I_{2}=I_{并}-I_{1}=2\ A-0.6\ A=1.4\ A$所以$R_{2}$的规格不是“50Ω 1 A”。因为$I_{串}=0.2\ A$所以$R_{串}=\frac{U}{I_{串}}=\frac{6\ V}{0.2\ A}=30\ \Omega $$R_{2}=R_{串}-R_{1}=30\ \Omega -10\ \Omega =20\ \Omega $所以$R_{2}$的规格不是“10Ω 2 A”,而是“20Ω 1.5 A”，$I_{最大}=I_{1}+I_{2最大}=0.6\ A+1.5\ A=2.1\ A$