《2025年全效学习同步学练测九年级物理全一册人教版》

11. 如图所示，当开关 $S$ 闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比 $U_{甲}:U_{乙}=4:3$，则 $R_{1}:R_{2}=$1:3；当开关 $S$ 断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比 $I_{甲}:I_{乙}=$1:4。

答案： 11.1:3 1:4

12. 工程实践 某科技小组设计了一个监测水位的装置，如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻 $R_{0}$ 为 $20\ \Omega$，$R$ 是竖直放置的长条形电阻片，电流表的测量范围为 $0\sim0.3\ A$，电压表的测量范围为 $0\sim15\ V$。浮子可带动金属滑杆 $AP$ 滑片竖直上下移动，$AP$ 处于最下端时，电压表示数为 $7\ V$，电流表示数为 $0.1\ A$。当水位达到最高值时，报警装置启动。$R$ 接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示。问：
（1）电源电压为多少？
（2）该装置能检测的最高水位是多少？
（3）为了提前预警，将警戒水位值设为原来最高水位值减小 $5\ cm$，可以改变电阻 $R_{0}$，则 $R_{0}$ 的阻值为多少？

答案： 12.
(1)闭合开关，电阻R₀和变阻器R串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，当AP处于最下端时，R为最大阻值，即
$R_{max}=\frac{U_{0}}{I_{0}}=\frac{7V}{0.1A}=70\Omega$
电源电压为
$U=I_{0}(R_{0}+R_{max})=0.1A×(20\Omega+70\Omega)=9V$
(2)由图甲可知，水位越高，R接入的电阻越小，根据欧姆定律可知电路电流越大，而电流表的测量范围为0～
0.3A，故当电路中电流为0.3A时，水位最高，根据欧姆定律可得
$R_{0}+R'=\frac{U}{I_{max}}=\frac{9V}{0.3A}$
解得$R'=10\Omega$
由图乙可知此时对应的水位为25cm，即该装置能检测的最高水位是25cm。
(3)警戒水位值减小5cm，即20cm，由图乙可知此时R接入的电阻值为
$R''=20\Omega$
由
(2)中分析可知当电路电流为0.3A时，该装置会报警电流，故
$R'_{0}+R''=\frac{U}{I_{max}}=\frac{9V}{0.3A}$
解得$R'_{0}=10\Omega。$

13. 现有一热敏电阻，其阻值 $R$ 随温度 $t$ 的升高而减小，部分数据如表所示，利用它可以制作温度报警器，其电路的一部分如图所示，图中两个虚线框内一个接热敏电阻，一个接 $2.2\ k\Omega$ 的定值电阻，电源电压恒为 $12\ V$，当图中的输出电压达到或超过 $8\ V$ 时，便触发报警器(图中未画出)报警，不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过 $40\ ^{\circ}C$ 时开始报警，则热敏电阻应接在虚线框2(填数字)内；若将虚线框内两元件对调，则报警器报警的最高温度为10$^{\circ}C$。

答案： 13.2 10