《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

练习3 空气污染指数(API——Air Pollution Index 的英文缩写)是一种反映和评价空气质量的方法,便于直观表征空气质量状况和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气质量的指数,设计了如图所示的检测电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示,已知电源电压12 V 保持不变,$ R_{0}= 5\ \Omega $,当电压表示数为4 V 时,求此时的空气污染指数。

答案： 解：由图甲知，R₀与R串联，电压表测R₀两端电压。
电路中的电流：I = U₀/R₀ = 4V/5Ω = 0.8A。
R两端的电压：U_R = U - U₀ = 12V - 4V = 8V。
气敏电阻R的阻值：R = U_R/I = 8V/0.8A = 10Ω。
则1/R = 1/10Ω = 0.1Ω⁻¹。
由图乙可知，当1/R = 0.1Ω⁻¹时，空气污染指数API为25。
答：此时的空气污染指数为25。

1. 用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随湿度的增大而增大。用如图所示石墨烯湿度检测装置监测植物园热带雨林区的空气湿度,当空气湿度减小时,两电表示数I、U的变化情况是(D)

A.I、U均减小
B.I、U均增大
C.I减小,U增大
D.I增大,U减小

答案： 【解析】：
本题考查动态电路的分析，涉及到欧姆定律和串联电路的特点。
由电路图可知，定值电阻$R_0$与湿敏电阻$R$串联，电压表测量湿敏电阻$R$两端的电压，电流表测量电路中的电流。
当空气湿度减小时，湿敏电阻的阻值减小，根据串联电路电阻的特点可知，电路的总电阻减小。
电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电路中的电流增大，即电流表示数$I$增大。
定值电阻$R_0$阻值不变，电流增大，根据$U=IR$可知，定值电阻$R_0$两端的电压增大。
电源电压不变，根据串联电路电压的特点$U = U_R+U_{R_0}$可知，湿敏电阻$R$两端的电压减小，即电压表示数$U$减小。
【答案】：D

2. 利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试,测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。小希同学设计了如图所示的四种电路,其中滑动变阻器的滑片向左滑动时,电表示数增大的电路是(AD)

A.
B.
C.
D.

答案： 解：A. 滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测干路电流。滑片向左滑动，滑动变阻器接入电阻变小，其支路电流变大，定值电阻支路电流不变，干路电流变大，电流表示数增大，符合题意。
B. 滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测定值电阻支路电流。并联电路各支路互不影响，电流表示数不变，不符合题意。
C. 电压表测滑动变阻器两端电压。滑片向左滑动，接入电阻变小，根据串联分压，其两端电压变小，电压表示数减小，不符合题意。
D. 电压表测定值电阻两端电压。滑片向左滑动，滑动变阻器接入电阻变小，电路总电阻变小，电流变大，定值电阻两端电压变大，电压表示数增大，符合题意。
答案：AD

3. 如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S,将滑片P向右移动时(D)

A.电压表示数变小,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变小

答案： 解：由图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。
闭合开关S，滑片P向右移动时，R接入电路的电阻变大，总电阻R总=RL+R变大。
电源电压U不变，由I=U/R总可知，电路电流I变小，电流表示数变小。
灯泡电阻RL不变，由UL=IRL可知，灯泡两端电压UL变小。
由U=UL+UR得，UR=U-UL，UR变大，电压表示数变大。
结论：电压表示数变大，电流表示数变小。
答案：D