《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. 生活 应 用电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体的电流大小和通电时间长短。国标规定安全电压的等级分为$42V$、$36V$、$24V$、$12V$、$6V$。在安全电压下触电虽然不会导致死亡,但是如果不及时摆脱,时间长了也会产生严重后果。另外,触电的刺激可能会引起坠落、摔伤等二次性伤亡事故。
(1) 生活中一般认为$36V$以下为安全电压,有触电保护装置时,人体允许通过的电流一般不超过$30mA$,据此估算人体的电阻。
(2) 为什么安全电压要分为多个等级？

答案：
(1)人体电阻约为$R=\frac{U}{I}=\frac{36\ V}{30×10^{-3}\ A}=1200\ \Omega$
(2)人体电阻除人自身的电阻外，还应加上衣服、鞋、裤等的电阻。影响人体电阻的因素很多，如皮肤潮湿出汗、带有导电性粉尘、与带电体接触面积的大小，以及衣服、鞋、袜的潮湿油污等情况，均能使人体电阻发生变化，因此在不同环境下有不同的安全电压。

9. 如图 17 - 2 - 5 所示,电源电压保持不变,电阻$R_1 = 15\Omega$。闭合开关$S$,电流表$A_1的示数为0.8A$,电流表$A的示数为1.2A$。求：
(1) 电阻$R_1$两端的电压。
(2) 流过电阻$R_2$的电流。
(3) 电阻$R_2$的阻值。

答案： 解：
(1)由电路图知，$R_{1}$、$R_{2}$并联，电流表$A_{1}$测量通过$R_{1}$的电流，电流表 A 测量干路电流。根据欧姆定律得电阻$R_{1}$两端的电压为$U_{1}=I_{1}R_{1}=0.8\ A×15\ \Omega=12\ V$
(2)根据并联电路电流规律得流过电阻$R_{2}$的电流为$I_{2}=I-I_{1}=1.2\ A-0.8\ A=0.4\ A$
(3)由并联电路电压特点知，电阻$R_{1}$、$R_{2}$两端的电压相等，即$U_{2}=U_{1}=12\ V$$R_{2}=\frac{U_{2}}{I_{2}}=\frac{12\ V}{0.4\ A}=30\ \Omega$

10. 科技 应 用 在我们的日常生活中,有一种测量人体体重的电子秤,其测量部分的原理如图 17 - 2 - 6 中的虚线框所示,它主要由压力传感器$R$(电阻值会随所受压力的大小而发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表$A$(实质上是电流表)组成。压力传感器表面能承受的最大压强为$1×10^{7}Pa$,且已知压力传感器$R$的电阻值与所受压力的关系如下表所示。踏板和压杆的质量忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为$4.8V$,$g取10N/kg$。
| 压力$F/N$ | 0 | 250 | 500 | 750 | 1000 | 1250 | 1500 | 1750 | 2000 |
| 电阻$R/\Omega$ | 300 | 270 | 240 | 210 | 180 | 150 | 120 | 90 | 60 |
(1) 当压力为$0$时电流表的示数为多少？
(2) 若某人站在该秤踏板上,电流表的示数为$0.02A$,则其所受重力为多少？
(3) 若压杆与压力传感器之间的接触面积是$2cm^{2}$,则该电子秤仪表(电流表)的量程是多少？
(4) 分析表中数据,可以总结出什么规律？

答案： 解：
(1)由表中数据可知，当压力为 0 时，$R=300\ \Omega$，此时电路中电流表的示数为$I=\frac{U}{R}=\frac{4.8\ V}{300\ \Omega}=0.016\ A$
(2)当电流表的示数为$0.02\ A$时，压力传感器的电阻为$R'=\frac{U}{I'}=\frac{4.8\ V}{0.02\ A}=240\ \Omega$传感器受到的压力等于人所受的重力，由表格数据可知$G=F=500\ N$
(3)由压强公式$p=\frac{F}{S}$可得压力传感器受到的最大压力为$F_{最大}=pS=1×10^{7}\ Pa×2×10^{-4}\ m^{2}=2000\ N$由表格数据可知压力传感器的最小电阻$R''=60\ \Omega$则该秤的仪表（电流表）能够测量的最大电流为$I_{最大}=\frac{U}{R''}=\frac{4.8\ V}{60\ \Omega}=0.08\ A$故该仪表的量程为$0.016~0.08\ A$
(4)分析表格中数据可知，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小。