《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版巅峰版》

6. 如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻R₀阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω。闭合开关S后,滑片P向左移的过程中,电流表示数将变大(填“变大”“不变”或“变小”,下同),电压表与电流表的示数的比值将变小。若电流表的量程为0～0.6A,电压表的量程为0～3V,为保证电表安全工作,则滑动变阻器允许的调节范围是2.5~10Ω,电流表示数的变化范围是0.3~0.6A。

答案： 变大 变小 2.5~10 0.3~0.6 提示:滑片P向左移的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大;电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中的电阻,故比值变小。当I_大=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,R_总小=U/I_大=4.5V/0.6A=7.5Ω,R_滑小=R_总小 - R₀=7.5Ω - 5Ω=2.5Ω;当U_滑=3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,U₀=U - U_滑=4.5V - 3V=1.5V,I_小=U₀/R₀=1.5V/5Ω=0.3A,故电流表示数的变化范围是0.3~0.6A;R_滑大=U_滑/I_小=3V/0.3A=10Ω,则滑动变阻器的阻值变化范围为2.5~10Ω。

7. 在综合实践活动课上,小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定$,R_1$为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器$R_2$的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表$V_1、$$V_2($电压表$V_2$未画出)示数变化的关系图像如图乙所示。灯泡正常发光时的电阻为______Ω。若$R_2$的滑片可任意滑动,为了保证灯泡的安全,电路中至少再串联一个______Ω的电阻。


51.5

答案： 5 1.5 提示:因U_L越大时I越大,可知图线①是灯泡的I - U图像,电压表V₂的示数随电流表示数的增大而减小,测的是R₂两端的电压或R₁和R₂两端的电压之和,由电流相等时两电压表的示数之和不等可知电压表V₂测R₂两端的电压。电流最大时,灯泡正常发光,I=0.5A,U_L=2.5V,R_L=U_L/I=2.5V/0.5A=5Ω。I'=0.4A时,U'_L=1.5V,U₂=2V,电源电压U=U'_L + U₂ + I'R₁=1.5V + 2V + 0.4A×R₁,滑片在最右端时,I''=0.2A,电源电压U=U''_L + U''₂ + I''R₁=0.5V + 3.5V + 0.2A×R₁,可得R₁=2.5Ω,U=4.5V。灯泡正常发光时,R_总=U/I=4.5V/0.5A=9Ω,若R₂的滑片可任意滑动,则R_串=R_总 - R_L - R₁=9Ω - 5Ω - 2.5Ω=1.5Ω。

8. 如图所示,小明制作了一个利用电压表测物体重力的装置,它能在电压表表盘上读出所测物体重力的大小。电源电压为3V,定值电阻$R_1= 10Ω,R_2$为一竖直固定光滑金属棒,总长为5cm,总阻值为20Ω,其阻值与对应棒长成正比。整个测量过程中弹簧均在弹性限度内,弹簧受到1N的拉力时伸长量为0.5cm。当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将______增大(填“增大”“减小”或“不变”)；当秤盘内放入4N的重物时,电压表的示数为______0.8V,该测重计的量程为______0~10N。

答案： 增大 0.8 0~10 提示:图中R₁与R₂串联,电压表测滑片上面部分电阻丝两端的电压;当秤盘上所放钩码个数增多时,滑片向下移动,上面部分电阻丝的电阻增大,电路中电流保持不变,则上面部分电阻丝两端的电压增大,即电压表的示数增大;I=U/(R₁ + R₂)=3V/(10Ω + 20Ω)=0.1A,因弹簧受到1N的拉力时伸长量为0.5cm,当秤盘内放入4N的重物时,弹簧的伸长量L=4×0.5cm=2cm,因R₂为一竖直固定光滑金属棒,总长为5cm,总阻值为20Ω,其阻值与对应棒长成正比,此时R_上=(2cm/5cm)×20Ω=8Ω,则电压表的示数为U_上=IR_上=0.1A×8Ω=0.8V;因L_ab=5cm,弹簧的最大伸长量为5cm,故秤盘内放入最大重物为G_最大=(5cm/0.5cm)×1N=10N,则测重计的量程为0~10N。

9. (2024·南京秦淮模拟)如图甲是一个能够测定油箱内油面高度的装置示意图,杠杆的左端固定着浮标,右端是滑动变阻器R的金属滑片P,ab是电阻均匀且最大阻值为50Ω的电阻片,油量表由电流表改装而成,当滑片P在a端时电路中的电流为0.6A,表示油箱已满；滑片P在b端时电路中的电流为0.1A,表示油箱内无油,油箱中汽油的体积V和滑动变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示,则电源电压为______6______V,R₀= ______10______Ω。当油量表的示数为0.4A时,油箱里还有______45______L汽油,通过分析可知油量表的刻度______不均匀______(填“均匀”或“不均匀”)。

答案： 6 10 45 不均匀 提示:电源电压U=I_a R₀=0.6A×R₀,U=I_b(R + R₀)=0.1A×(50Ω + R₀),解得U=6V,R₀=10Ω;I=0.4A时,R_总=U/I=6V/0.4A=15Ω,R=R_总 - R₀=15Ω - 10Ω=5Ω,设R=kV + b,把V=0、R=50Ω和V=50L、R=0代入可得k = - 1Ω/L,b = 50Ω,即R = - 1Ω/L×V + 50Ω,将滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω代入上式可得剩余汽油的体积V'=45L;因I=U/(R₀ + R),I与R不是线性关系,该油量表的刻度不均匀。

10. 如图所示为某中学兴趣小组设计的身高测量仪的工作电路图。电源电压U不变,R_1为竖直固定放置的滑动变阻器(长度为L),其滑片P可竖直上下移动,接入电路的阻值与接入电路的长度成正比；电压表量程为0～15V,电流表量程为0～0.6A,定值电阻R_2的阻值为20Ω。闭合开关S,身高140cm的小红站上踏板时,电流表示数为0.45A,此时滑片P刚好在距R_1下端$\frac{2}{5}$L的位置；身高180cm的小明站上踏板时,电压表示数将变大,若此时电流表示数为0.3A,滑片P刚好在距R_1下端$\frac{4}{5}$L的位置,则电源电压U为18V；在保证电路安全的前提下,该身高测量仪的身高测量范围为120~200cm。

答案： 变大 18 120~200cm 提示:电源电压U=0.45A×((2/5)R₁ + 20Ω)=0.3A×((4/5)R₁ + 20Ω),解得U=18V,R₁=50Ω;两次测量可知身高增加40cm时,R₁接入电路的阻值增大(2/5)R₁,即身高每增加20cm,R₁接入电路的阻值增大(1/5)R₁,滑片在最顶端时对应的身高为180cm + 20cm=200cm,此时U₁大=I_小R₁=(U/(R₁ + R₂))×R₁=(18V/(50Ω + 20Ω))×50Ω≈12.9V,因此电路安全;R₁小=U/I_大 - R₂=18V/0.6A - 20Ω=10Ω,此时R₁接入电路的长度为(R₁小/R₁)×L=(10Ω/50Ω)×L=(1/5)L,能测量的最小身高为140cm - 20cm=120cm,故该身高测量仪的身高测量范围为120~200cm。