《2025年通成学典课时作业本九年级物理上册苏科版宿迁专版》

1. 如图所示,电源电压为 4.5 V,定值电阻$R_{0}$的阻值为 10 Ω,滑动变阻器 R 的规格为“20 Ω 2 A”,电流表和电压表量程分别为 0~0.6 A 和 0~15 V。闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 左、右滑动时,求:
(1) 电流表的示数变化范围。
(2) 电压表的示数变化范围。

答案： 1. （1）
解：
当滑动变阻器$R$的滑片$P$在最左端时，电路中只有$R_{0}$，此时电路中电阻最小，电流最大。
根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，$U = 4.5V$，$R = R_{0}=10\Omega$，则$I_{max}=\frac{U}{R_{0}}=\frac{4.5V}{10\Omega}=0.45A$。
当滑动变阻器$R$的滑片$P$在最右端时，$R$与$R_{0}$串联，此时电路中电阻最大，电流最小。
电路总电阻$R_{总}=R_{0}+R = 10\Omega+20\Omega = 30\Omega$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，则$I_{min}=\frac{U}{R_{总}}=\frac{4.5V}{30\Omega}=0.15A$。
所以电流表的示数变化范围是$0.15A\leqslant I\leqslant0.45A$。
2. （2）
解：
电压表测$R_{0}$两端电压，根据$U = IR$。
当$I = I_{min}=0.15A$时，$U_{0min}=I_{min}R_{0}=0.15A×10\Omega = 1.5V$。
当$I = I_{max}=0.45A$时，$U_{0max}=I_{max}R_{0}=0.45A×10\Omega = 4.5V$。
所以电压表的示数变化范围是$1.5V\leqslant U_{0}\leqslant4.5V$。
综上，（1）电流表的示数变化范围是$0.15A\leqslant I\leqslant0.45A$；（2）电压表的示数变化范围是$1.5V\leqslant U_{0}\leqslant4.5V$。

2. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”的字样,电流表的量程为 0~0.6 A,电压表的量程为 0~3 V,电阻$R_{1}$的阻值为 4 Ω。当滑片 P 在滑动变阻器$R_{2}$的最右端 a 点时,闭合开关 S,电压表的示数为 1.5 V,求:
(1) 通过电阻$R_{1}$的电流。
(2) 电源电压。
(3) 为了保证电路能正常工作及各电表不损坏,滑动变阻器接入阻值的范围。

答案： 1. （1）
解：根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，对于电阻$R_{1}$，已知$U_{1}=1.5V$，$R_{1}=4\Omega$，则通过$R_{1}$的电流$I_{1}=\frac{U_{1}}{R_{1}}$。
代入数据：$I_{1}=\frac{1.5V}{4\Omega}=0.375A$。
2. （2）
解：当滑片$P$在$a$点时，$R_{2}=20\Omega$，因为$R_{1}$与$R_{2}$串联，所以$I = I_{1}=I_{2}=0.375A$。
根据欧姆定律$U = IR$，$R_{2}$两端电压$U_{2}=I_{2}R_{2}$，代入$I_{2}=0.375A$，$R_{2}=20\Omega$，得$U_{2}=0.375A×20\Omega = 7.5V$。
电源电压$U = U_{1}+U_{2}$，$U_{1}=1.5V$，$U_{2}=7.5V$，所以$U=1.5V + 7.5V=9V$。
3. （3）
解：电流表量程$0 - 0.6A$，滑动变阻器允许通过最大电流$2A$，所以电路最大电流$I_{max}=0.6A$。
根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，此时电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{max}}$，$U = 9V$，$I_{max}=0.6A$，则$R_{总}=\frac{9V}{0.6A}=15\Omega$。
因为$R_{总}=R_{1}+R_{2}$，$R_{1}=4\Omega$，所以$R_{2min}=R_{总}-R_{1}=15\Omega - 4\Omega=11\Omega$，所以滑动变阻器接入阻值范围$11\Omega\leqslant R_{2}\leqslant 20\Omega$。
综上：
(1) 通过电阻$R_{1}$的电流$I_{1}=0.375A$。
(2) 电源电压$U = 9V$。
(3) 滑动变阻器接入阻值范围$11\Omega\leqslant R_{2}\leqslant 20\Omega$。

3. 如图所示,$R_{1}$是阻值范围为 0~20 Ω 的滑动变阻器,闭合开关 S 后,电压表示数为 6 V,电流表$A_{1}$的示数为 1.5 A,电流表$A_{2}$的示数为 0.5 A。
(1) 求$R_{2}的阻值和滑动变阻器R_{1}$接入电路的电阻。
(2) 电流表$A_{1}$的量程是 0~3 A,电流表$A_{2}$的量程是 0~0.6 A,为使电表不损坏,求滑动变阻器接入电路的最小阻值。

答案： 1. （1）
解：由电路图可知，$R_{1}$与$R_{2}$并联，电压表测电源电压$U = 6V$，$A_{1}$测干路电流$I = 1.5A$，$A_{2}$测$R_{2}$支路电流$I_{2}=0.5A$。
根据并联电路电流特点$I = I_{1}+I_{2}$，可得$R_{1}$支路电流$I_{1}=I - I_{2}=1.5A - 0.5A = 1A$。
由$I=\frac{U}{R}$得$R_{2}=\frac{U}{I_{2}}=\frac{6V}{0.5A}=12\Omega$，$R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{6V}{1A}=6\Omega$。
2. （2）
解：$A_{1}$量程$0 - 3A$，干路电流最大$I_{max}=3A$。
则$R_{1}$支路最大电流$I_{1max}=I_{max}-I_{2}=3A - 0.5A = 2.5A$。
由$I=\frac{U}{R}$得$R_{1min}=\frac{U}{I_{1max}}=\frac{6V}{2.5A}=2.4\Omega$。
综上，（1）$R_{2}=12\Omega$，$R_{1}=6\Omega$；（2）$2.4\Omega$。