《2025年新课程学习与测评单元双测九年级物理全一册人教版》

17. 小芳利用图 12 甲所示的电路测量未知电阻 $ R_x $ 的阻值。
(1)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一个完好的电压表进行检测，把电压表分别接在 $ A $、$ B $ 之间和 $ B $、$ C $ 之间时，电压表均有示数；接在 $ A $、$ C $ 之间，电压表无示数。若电路连接完好，只有一个元件有故障，则该故障是滑动变阻器断路。
(2)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。根据数据画出待测电阻 $ R_x $ 的 $ I - U $ 图像如图 12 乙所示。由图像可得 $ R_x = $4.0 $ \Omega $。
(3)小芳又设计了一种方案，也测出了 $ R_x $ 的阻值。电路如图 12 丙所示，$ R_0 $ 为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
① 当开关$ S_1 $ 闭合、$ S_2 $ 断开时，电流表读数为 $ I_1 $；
② 当开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 都闭合时，电流表读数为 $ I_2 $；
③ 待测电阻 $ R_x = $$ \frac{(I_2 - I_1)R_0}{I_1} $。(用已知和测出的物理量符号表示)

答案： 17.
(1)滑动变阻器断路
(2)4.0
(3)①$ S_1 $闭合、$ S_2 $断开 ③$\frac{(I_2 - I_1)R_0}{I_1}$

18. 电梯超载时，报警器会发出警报声以提醒后面进入的乘客退出电梯。某实验小组的同学用电源、开关、导线、压敏电阻、报警器、滑动变阻器（$ 2 \, A $ $ 50 \, \Omega $）等模拟电梯的报警电路，如图 13 甲所示。闭合开关 $ S $ 和 $ S_1 $，滑动变阻器的滑片位于最左端，电流表示数为 $ I = 0.5 \, A $。已知电源电压 $ U $ 保持不变，压敏电阻 $ R $ 的阻值随压力 $ F $ 变化的规律如图 13 乙所示。报警器相当于一个定值电阻，阻值 $ R_0 = 30 \, \Omega $，当电流表的示数为 $ 300 \, mA $ 时报警器刚好报警。电流表“$ 0 \sim 0.6 \, A $”的量程连入电路，通过向托盘里加减物品改变压敏电阻受到的压力大小，托盘下表面是绝缘材质，不考虑电流表对电路的影响。
（1）求电源电压 $ U $。
（2）闭合开关 $ S $，断开开关 $ S_1 $，滑动变阻器的滑片位于最左端，求报警器刚要报警时，压敏电阻受到的压力 $ F $ 的大小。
（3）若使压敏电阻承受的压力为 $ 30 \, N $ 时报警器才报警，则滑动变阻器连入电路的阻值 $ R_1 $ 应调为多少？

答案： 18.（1）15 V；（2）12 N；（3）10 Ω