《2025年金钥匙提优训练课课练九年级物理上册苏科版徐州专版》

1. 如图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,定值电阻$R_{1}$的阻值为10Ω,滑动变阻器$R_{2}$的最大阻值为20Ω,当开关闭合、滑片由b端向a端移动的过程中,求:电流表和电压表的示数变化范围。

答案： 1. 当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电压表和电流表的示数最大，由电源电压为6V可知，电压表的最大示数为6V，电流表的最大示数$I_{大}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{6V}{10\Omega}=0.6A；$
当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表和电流表的示数最小，电流表的示数$I_{小}=\frac{U}{R_{1}+R_{2}}=\frac{6V}{10\Omega + 20\Omega}=0.2A，$则电流表的示数变化范围是0.2～0.6A，
电压表的最小示数$U_{小}=I_{小}R_{1}=0.2A×10\Omega=2V，$则电压表的示数变化范围是2～6V

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“50Ω 0.5A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电阻$R_{1}$的阻值为10Ω。闭合开关,当滑片在滑动变阻器的最右端时,电压表的示数为2V。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被损坏,滑动变阻器的取值范围。

答案： $2. (1)I_{1}=\frac{U_{1}}{R_{1}}=\frac{2V}{10\Omega}=0.2A (2)R=R_{1}+R_{2}=10\Omega+50\Omega=$
$60\Omega,U=IR=I_{1}R=0.2A×60\Omega=12V (3)$当电压表的示数$U_{1}'=3V$时，$I_{1}'=\frac{U_{1}'}{R_{1}}=\frac{3V}{10\Omega}=0.3A，$因为电路中滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，所以$I_{大}=0.3A，$此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，$R'=\frac{U}{I_{大}}=\frac{12V}{0.3A}=40\Omega,R_{2}'=R'-R_{1}=40\Omega-10\Omega=30\Omega，$所以滑动变阻器的取值范围是$30～50\Omega$

3. 如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻$R_{1}=10Ω$。闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$,断开开关$S_{3}$、$S_{4}$时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.2A;闭合开关$S_{1}$、$S_{3}$,断开开关$S_{2}$、$S_{4}$时,电压表的示数是4.8V。求:
(1) 电源电压。
(2) 定值电阻$R_{2}$、$R_{3}$的阻值。
(3) 同时闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$、$S_{4}$时,电流表的示数。

答案： 3.
(1)闭合开关$S_{1}、$$S_{2}，$断开开关$S_{3}、$$S_{4}$时，$R_{1}$与$R_{3}$串联，$R_{2}$断路，电压表测$R_{3}$两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，故电源电压$U=U_{1}+U_{3}=IR_{1}+U_{3}=0.2A×10\Omega+6V=8V (2)$由$I=\frac{U}{R}$并结合
(1)中分析知，定值电阻$R_{3}$的阻值$R_{3}=\frac{U_{3}}{I}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega，$当闭合开关$S_{1}、$$S_{3}，$断开开关$S_{2}、$$S_{4}$时，$R_{1}$断路，$R_{2}$与$R_{3}$串联，电压表测$R_{3}$两端的电压，根据串联电路的总电压等于各串联电阻两端的电压之和可得，此时$R_{2}$两端的电压$U_{2}=U-U_{3}'=8V-4.8V=3.2V，$因串联电路中各处的电流相等，故此时电路中的电流$I'=I_{3}=\frac{U_{3}'}{R_{3}}=\frac{4.8V}{30\Omega}=0.16A，$由$I=\frac{U}{R}$得，$R_{2}=\frac{U_{2}}{I'}=\frac{3.2V}{0.16A}=20\Omega (3)$同时闭合开关$S_{1}、$$S_{2}、$$S_{3}、$$S_{4}$时，$R_{3}$短路，$R_{1}$与$R_{2}$并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，故电流表的示数$I''=I_{1}+I_{2}=\frac{U}{R_{1}}+\frac{U}{R_{2}}=\frac{8V}{10\Omega}+\frac{8V}{20\Omega}=1.2A$