《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

20. 如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电压为6 V且保持不变,$ R_0 $是定值电阻,$ R_t $是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。电流表采用“0~0.3 A”的量程。
(1) 当环境温度是40℃时,电流表的示数为0.2 A,求此时$ R_t 两端的电压及 R_0 $的电阻值。
(2) 该电路能测量的最高温度是多少？

答案：
(1)解：由图乙可知，当环境温度是40℃时，$R_t=25\Omega$。
$U_t=IR_t=0.2A×25\Omega=5V$
$U_0=U-U_t=6V-5V=1V$
$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{1V}{0.2A}=5\Omega$
(2)解：电流表量程为0~0.3A，最大电流$I_{max}=0.3A$。
$R_{总min}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{6V}{0.3A}=20\Omega$
$R_{tmin}=R_{总min}-R_0=20\Omega-5\Omega=15\Omega$
由图乙可知，当$R_t=15\Omega$时，温度$t=90℃$。
(1)$R_t$两端的电压为5V，$R_0$的电阻值为5Ω；
(2)该电路能测量的最高温度是90℃。

21. 如图甲所示的光敏电阻,其阻值R随光强E[光强是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大。光强用符号E表示,国际单位为坎德拉(cd)]的变化关系如图乙所示。把它接在图丙所示的电路中,其中R是光敏电阻,$ R_0 $是定值电阻。
(1) 光敏电阻主要是由 半导体(选填“超导体”“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制作而成的。
(2) 由图乙可知：当光强增大时,光敏电阻的阻值 减小(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3) 在图丙中,当光强为1.0 cd时,闭合开关后,电流表的示数为0.1 A,电压表的示数为2 V,则定值电阻$ R_0 $的阻值为 20 Ω；当光强增大到6.0 cd时,电压表的示数 变大(选填“变大”“不变”或“变小”)。

答案： 【解析】：
（1）考查光敏电阻的材料类型，需要了解光敏电阻的基本知识，光敏电阻是由半导体材料制成的。
（2）考查光敏电阻阻值随光强的变化关系，通过图乙可以看出，随着光强的增大，光敏电阻的阻值减小。
（3）本题第一空考查欧姆定律的应用，需要根据已知的电流和电压，利用欧姆定律计算出定值电阻的阻值。
本题第二空考查电路中电压的变化，需要分析当光强变化时，电路中电流和电压的变化情况。
由电路图可知，光敏电阻$R$与定值电阻$R_0$串联，电压表测$R_0$两端的电压，电流表测电路中的电流。
当光强为$1.0cd$时，闭合开关后，电流表的示数为$0.1A$，电压表的示数为$2V$，
由$I = \frac{U}{R}$可得，定值电阻$R_0$的阻值：$R_0 = \frac{U_0}{I} = \frac{2V}{0.1A} = 20\Omega$；
当光强增大到$6.0cd$时，由图乙可知，光敏电阻的阻值减小，
由串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻减小，
由欧姆定律可知，电路中的电流增大，
由$U = IR$可知，定值电阻$R_0$两端的电压增大，即电压表的示数变大。
【答案】：
(1)半导体；
(2)减小；
(3)$20$；变大。

22. 如图所示,图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,已知$ R_0 $阻值是20 Ω,R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过电压表的示数可反映环境的温度。
(1) 若可调电源提供恒定电压：
①当某次环境温度为0℃时,电压表示数为0.5 V,则电源电压为 ____ V；
②若将电压表刻度改成相应的温度刻度,则温度刻度值是 ____(选填“均匀”或“不均匀”)。
(2) 若可调电源提供恒定电流,即当R变化时,电路中电流大小保持不变。
①某次环境温度从20℃上升到40℃,电压表的示数变化了0.016 V,则关于电压表的示数U和环境的温度t的表达式为U = ____(表达式中不含单位)；
②当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。若要增大该测温装置的灵敏度,可 ____(选填“增大”或“减小”)可调电源的输出电流。

(1)①0.6②不均匀(2)①0.0008t+0.2②增大

答案：
(1)①解：由图丙可知，0℃时R=100Ω，R₀=20Ω，电压表测R两端电压U_R=0.5V。
电路电流I=U_R/R=0.5V/100Ω=0.005A。
R₀两端电压U₀=IR₀=0.005A×20Ω=0.1V。
电源电压U=U₀+U_R=0.1V+0.5V=0.6V。
②不均匀
(2)①解：由图丙设R=kt+b，t=0℃时R=100Ω，t=20℃时R=108Ω，代入得：
100=b，108=20k+b，解得k=0.4，b=100，故R=0.4t+100。
温度20℃时R₁=108Ω，40℃时R₂=116Ω，ΔR=116Ω-108Ω=8Ω。
ΔU=IΔR，I=ΔU/ΔR=0.016V/8Ω=0.002A。
U=IR=0.002×(0.4t+100)=0.0008t+0.2。
②增大