《2025年综合应用创新题典中点九年级物理上册苏科版》

1. 2024·临沂 如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最小阻值应大于 (A)
A.20Ω
B.10Ω
C.8Ω
D.5Ω

答案： 1.A 【点拨】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。电压表使用0~3 V量程,当电压表的示数$U_R=3\ \text{V}$时,电路中的电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{3\ \text{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \text{A}$,因串联电路中各处的电流相等,且定值电阻允许通过的最大电流为0.5 A,电流表的量程为0~0.6 A,所以电路中的最大电流为0.3 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路总电阻$R_{\text{总}}=\frac{U}{I_{\text{大}}}=\frac{9\ \text{V}}{0.3\ \text{A}}=30\ \Omega$,则滑动变阻器接入电路的最小电阻$R_P=R_{\text{总}}-R=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$,所以滑动变阻器的最小阻值应大于20 Ω,A正确。

2. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后移动滑片,电流表的示数变化范围为0.4~0.6A,电压表的示数变化范围为0~4V。则定值电阻R的阻值及电源电压分别为 (C)
A.10Ω,12V
B.10Ω,4V
C.20Ω,12V
D.20Ω,4V

答案： 2.C 【点拨】由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器接入电路中的阻值较大时,电路中的电流较小,由串联分压的规律可知,滑动变阻器两端的电压较大,反之当滑动变阻器接入电路的阻值较小时,电路中的电流较大,滑动变阻器两端的电压较小;所以,当电路中的电流为0.4 A时,电压表的示数为4 V,因为串联电路总电压等于各分电压之和,所以电源的电压$U=I_1R+U_{\text{滑}}=0.4\ \text{A}× R+4\ \text{V}$ ①,当电路中的电流为0.6 A时,电压表的示数为0,电源的电压$U=I_2R=0.6\ \text{A}× R$ ②,因为电源电压不变,所以联立①②可得:$R=20\ \Omega$,$U=12\ \text{V}$,故选C。

3. [2024·成都金牛区期末]如图所示电路中,电源电压恒为4.5V,R是定值电阻,L是小灯泡。当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,三只电压表$V_{1}$、$V_{2}$、$V_{3}示数变化的绝对值分别为ΔU_{1}$、$ΔU_{2}$、$ΔU_{3}$,下列可能出现的情况是 (B)

A.$ΔU_{1}= 0.5V$、$ΔU_{2}= 1V$、$ΔU_{3}= 1.5V$
B.$ΔU_{1}= 0.2V$、$ΔU_{2}= 1V$、$ΔU_{3}= 0.8V$
C.$ΔU_{1}= 0V$、$ΔU_{2}= 2V$、$ΔU_{3}= 1V$
D.$ΔU_{1}= 0V$、$ΔU_{2}= 2V$、$ΔU_{3}= 2V$

答案： 3.B 【点拨】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表$\text{V}_1$测滑动变阻器和灯泡两端的总电压,电压表$\text{V}_2$测滑动变阻器两端的电压,电压表$\text{V}_3$测灯泡两端的电压;因电源的电压不变,所以,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,电路总电阻变小,电压表$\text{V}_1$示数变小,则示数变化的绝对值$\Delta U_1＞0\ \text{V}$,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以$U_2=U_1-U_3$,滑动变阻器滑片P移动后,$U_2'=U_1'-U_3'$,则$\Delta U_2=U_2-U_2'=(U_1-U_3)-(U_1'-U_3')=(U_1-U_1')+(U_3'-U_3)=\Delta U_1+\Delta U_3$,即$\Delta U_2=\Delta U_1+\Delta U_3$,故只有B符合题意。

4. [2024·南京郑和外国语学校月考]如图所示的电路中,电源电压不变,不考虑灯丝电阻随温度的变化。当开关S闭合,滑片P置于变阻器的b端时,电压表$V_{1}$示数为12V,电流表示数为0.4A;当滑片P移至变阻器的中点时,电压表$V_{2}示数恰等于V_{1}$示数的一半。则变阻器最大阻值为______Ω;滑片P由变阻器的b端移至中点过程中,灯泡电流变化了______A。


200.2

答案： 4.20;0.2 【点拨】当开关S闭合,滑片P置于滑动变阻器的b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电源的电压$U=12\ \text{V}$,电路中的电流$I=0.4\ \text{A}$,则电路总电阻$R_{\text{总}}=\frac{U}{I}=\frac{12\ \text{V}}{0.4\ \text{A}}=30\ \Omega$,即$R_L+R=30\ \Omega$ ①,当滑片P移至滑动变阻器的中点时,灯泡与滑动变阻器阻值的一半串联,电压表$\text{V}_2$的示数恰等于$\text{V}_1$示数的一半,灯泡两端的电压$U_L=\frac{1}{2}U=\frac{1}{2}×12\ \text{V}=6\ \text{V}$,滑动变阻器两端的电压$U_R=U-U_L=12\ \text{V}-6\ \text{V}=6\ \text{V}$,根据串联分压关系知,此时滑动变阻器和灯泡电阻大小相等,则$R_L=\frac{1}{2}R$ ②,联立①②两式解得:$R_L=10\ \Omega$,$R=20\ \Omega$。滑片由滑动变阻器的b端移至中点时,电流$I_{\text{中}}=\frac{U_L}{R_L}=\frac{6\ \text{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \text{A}$,电流变化了$\Delta I=I_{\text{中}}-I=0.6\ \text{A}-0.4\ \text{A}=0.2\ \text{A}$。

5. [2024·扬州江都区月考]如图甲所示的电路,电源电压恒定为6V,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示。求:
(1)当电压表的示数为4.5V时,小灯泡的电阻。
(2)当电流表示数为0.2A时,滑动变阻器的阻值。

答案： 5.【解】
(1)开关S闭合时,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当电压表的示数为4.5 V时,小灯泡两端的电压$U_L=U-U_{\text{滑}}=6\ \text{V}-4.5\ \text{V}=1.5\ \text{V}$,由图乙可知,通过小灯泡的电流$I_L=0.25\ \text{A}$,小灯泡的电阻$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{1.5\ \text{V}}{0.25\ \text{A}}=6\ \Omega$。
(2)当电流表示数为0.2 A时,由图乙可知,此时灯泡两端的电压$U_L'=1\ \text{V}$,此时滑动变阻器两端的电压$U_{\text{滑}}'=U-U_L'=6\ \text{V}-1\ \text{V}=5\ \text{V}$,滑动变阻器的阻值$R_{\text{滑}}'=\frac{U_{\text{滑}}'}{I'}=\frac{5\ \text{V}}{0.2\ \text{A}}=25\ \Omega$。