《2025年一课一练创新练习九年级物理人教版》

1.(2024·吉林) 小明同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图1所示，电源电压恒为12 V，$R_1$、$R_2$为阻值一定的电热丝。闭合开关$S_1$、$S_2$，通过$R_1$、$R_2$的电流分别为0.6 A、0.4 A。求：
(1) 电热丝$R_1$的电阻；
(2) 此时电路的总电功率。

答案： 解：
(1)两个开关同时闭合时，两根电热丝并联；因为并联电路中各个支路两端的电压相等，且等于电源电压，所以电热丝$R_1$的电阻
$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{12\ {V}}{0.6\ {A}}=20\ {\Omega}$
(2)干路中的电流
$I=I_1+I_2=0.6\ {A}+0.4\ {A}=1\ {A}$
此时电路的总功率
$P=UI=12\ {V} × 1\ {A}=12\ {W}$

2.如图2所示的电路中，电源电压为3 V且保持不变，定值电阻$R_1$的阻值为30 Ω，滑动变阻器滑片在中点时，开关S闭合，电流表A的示数为0.4 A。求：
(1) 电流表$A_1$的示数；
(2) 滑动变阻器$R_2$连入电路的阻值；
(3) 滑动变阻器$R_2$的滑片移到最右侧时，电流表A的示数。

答案： 解：
(1)根据电路图可知，只闭合开关S时，$R_1$、$R_2$并联，电流表A测量干路电流，电流表$A_1$测量通过$R_1$的电流。电流表$A_1$的示数
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{3\ {V}}{30\ {\Omega}}=0.1\ {A}$
(2)因为并联电路中，各支路上的用电器工作时互不影响，因此通过$R_1$的电流不变，即$I_1=0.3\ {A}$，根据并联电路的电流特点可得通过$R_2$的电流
$I_2=I-I_1=0.4\ {A}-0.1\ {A}=0.3\ {A}$
又因为并联电路各支路两端的电压相等，所以$R_2$连入电路的阻值
$R_{2接}=\frac{U}{I_2}=\frac{3\ {V}}{0.3\ {A}}=10\ {\Omega}$
(3)$R_2$的滑片移到最右侧时，$R_2$接入电路的电阻最大，而电阻$R_1$中的电流不变，仍为$0.1\ {A}$。
滑动变阻器$R_2$的最大阻值
$R_{2最大}=2 × 10\ {\Omega}=20\ {\Omega}$
此时通过$R_2$的电流
$I_2'=\frac{U}{R_{2最大}}=\frac{3\ {V}}{20\ {\Omega}}=0.15\ {A}$
此时电流表A的示数
$I'=I_1+I_2'=0.1\ {A}+0.15\ {A}=0.25\ {A}$