《2025年新课程学习与测评同步学习九年级物理全一册人教版》

8. 科技应用(多选)如图17-4-9是一种测定油箱内油量的装置,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油量的多少。$ R $ 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,$ R_0 $ 是定值电阻,关于该装置下列说法正确的是( )

A.油量表由电压表改装而成
B.油量减少时,电路中的电流减小
C.油量增加时,$ R_0 $ 两端电压增大
D.制作油量表时,油量的零刻度线应对应电表的零刻度线

答案： BC 【解析】题图中油量表串联在电路中，应是由电流表改装而成，故A错误；由题图可知，R和R₀串联，油量表串联在电路中，当油量减少时，浮标下降，滑片上移，R接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电路中电流减小，故B正确；油量增加时，浮标上升，滑片下移，R接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，R₀的阻值不变，由欧姆定律可知，R₀两端的电压增大，故C正确；油量为0时，滑片在R的最上端，此时电路的电阻最大，电流表的示数最小但不为0，故油量表的零刻度线应标在电流表零刻度线的右侧，故D错误。

9. “喝酒不开车,开车不喝酒！”开车禁酒令如今已深入人心。图17-4-10甲是酒精浓度测试仪,图17-4-10乙是它的工作原理图,$ R_0 $ 是定值电阻,$ R $ 为气敏电阻。已知人体呼出的酒精气体浓度越小,$ R $ 的阻值越大。下列说法正确的是( )

A.呼出的酒精气体浓度越大,电路中的总电阻越大
B.呼出的酒精气体浓度越大,电路中的电流越大
C.呼出的酒精气体浓度越小,电压表的示数越大
D.呼出的酒精气体浓度变小,通过 $ R_0 $ 的电流不变

答案： B 【解析】由电路图知，气敏电阻R与定值电阻R₀串联，电压表测电阻R₀两端的电压；呼出的酒精气体浓度越大，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，通过R₀的电流越大；根据$U=IR$可知，通过R₀的电流越大，电压表的示数越大；综上可知，B正确，A、C、D错误。

10. 科技应用 公路部门一般通过地磅检测汽车的载重情况。图17-4-11甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,其主要由踏板(重力不计)、压力传感器 $ R $、显示承重的仪表(实质为电流表,量程为 $ 0 \sim 0.6 A $)等组成,$ R $ 的阻值与所受压力 $ F $ 大小的关系如图17-4-11乙所示。电源电压为 $ 12 V $,定值电阻 $ R_0 $ 的阻值为 $ 5 \Omega $。求：
(1) 当 $ R $ 的阻值为 $ 35 \Omega $ 时,电路中的电流。
(2) 当通过电路的电流为 $ 0.4 A $ 时,地磅的测量值(计算出压力即可)。
(3) 为了使该地磅的最大测量值达到 $ 4 × 10^4 N $,请你通过计算写出一种可行的方案。

答案： 解：（1）由题图甲可知，压力传感器R与定值电阻R₀串联，当R的阻值为35 Ω时，根据电阻串联的规律，可得电路的总电阻为$R_{总1}=R+R_0=35\ \Omega+5\ \Omega=40\ \Omega$电路中的电流为$I_{总1}=\frac{U}{R_{总1}}=\frac{12\ V}{40\ \Omega}=0.3\ A$（2）当通过电路的电流为0.4 A时，由欧姆定律可知，电路的总电阻为$R_{总2}=\frac{U}{I_{总2}}=\frac{12\ V}{0.4\ A}=30\ \Omega$此时压力传感器接入电路的阻值为$R'=R_{总2}-R_0=30\ \Omega-5\ \Omega=25\ \Omega$由题图乙可知，地磅受到的压力为$1×10^4\ N$。（3）由题图乙可知，当地磅所受压力到达最大测量值（$4×10^4\ N$）时，传感器接入电路中的阻值为5 Ω，此时电路的总电阻为$R_{总最小}=R_{最小}+R_0=5\ \Omega+5\ \Omega=10\ \Omega$分析电路中各元件的参数可知，为保证电路安全，通过电路的电流不能超过电流表的量程0.6 A，由欧姆定律可知电源电压最大值$U_{大}=I_{最大}R_{总最小}=0.6\ A×10\ \Omega=6\ V$$U_{大}\lt U$，故需要对电路进行调整方案一：将电源电压降至6 V。方案二：在电路中再串联一个保护电阻，其阻值$R_1=\frac{U}{I_{最大}}-R_{总最小}=\frac{12\ V}{0.6\ A}-10\ \Omega=10\ \Omega$