《2025年能力培养与测试九年级物理上册教科版》

7. 如图 5 - 2 - 15 所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关$S_{1}$后，电流表的示数为 0.4 A；断开开关$S_{1}$，将电流表和电压表的位置互换，再将开关$S_{1}$、$S_{2}$均闭合后，电流表的示数为 0.6 A，电压表的示数为 6 V。下列说法正确的是(C)。(对应目标：915203)

A.电阻$R_{1}$为 15 Ω
B.电阻$R_{2}$为 10 Ω
C.两表位置互换前后，电阻$R_{1}$两端的电压之比为$2:3$
D.两表位置互换前后，通过电阻$R_{2}$的电流之比为$1:2$

答案： 7. C 解析 将电流表和电压表的位置互换，再将开关S₁、S₂均闭合，此时两定值电阻并联，电压表测量电源电压，因为此时电压表的示数为6 V，所以电源电压为6 V，电流表测量通过电阻R₁的电流，电流表的示数0.6 A，则电阻R₁=U/I₁=6 V/0.6 A=10 Ω。两表互换位置前，只闭合开关S₁，两定值电阻串联，电流表的示数为0.4 A，则电路中的总阻值Rₐ=U/Iₛₑᵣᵢₑₛ=6 V/0.4 A=15 Ω，则电阻R₂的阻值R₂=Rₐ-R₁=15 Ω-10 Ω=5 Ω。两表位置互换前，电阻R₁两端的电压U₁=IₛₑᵣᵢₑₛR₁=0.4 A×10 Ω=4 V，所以两表位置互换前后，电阻R₁两端的电压之比U₁/U=4 V/6 V=2/3。两表位置互换后，通过电阻R₂的电流I₂=U/R₂=6 V/5 Ω=1.2 A，所以两表位置互换前后，通过电阻R₂的电流之比Iₛₑᵣᵢₑₛ/I₂=0.4 A/1.2 A=1/3。

8. 如图 5 - 2 - 16 甲所示的电路中，滑动变阻器$R_{1}$的最大阻值为 50 Ω，$R_{2}$为定值电阻，电源电压不变。闭合开关 S 后，滑片 P 从某位置滑动到另一位置，电流表示数$I$与电压表示数$U$的变化关系如图 5 - 2 - 16 乙所示，则$R_{2}$的阻值为5Ω，电源电压为9V。若电流表的测量范围为$0 ～ 0.6 A$，电压表的测量范围为$0 ～ 15 V$，则在不损坏电表的情况下，滑动变阻器的电阻的变化范围是10~50 Ω。(对应目标：915204)

答案： 8. 5 9 10~50 Ω

9. 晓畅设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图 5 - 2 - 17 甲所示。其中，电源两端电压$U = 4 V$（恒定不变），电压表的测量范围为$0 ～ 3 V$，$R_{0}$是定值电阻，$R_{0}=300Ω$，$R_{1}$是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图 5 - 2 - 17 乙所示。闭合开关 S 后，求：（对应目标：915203）
（1）当环境温度为$40℃$时，热敏电阻$R_{1}$的阻值。
（2）当环境温度为$40℃$时，电压表的示数。
（3）电压表的示数不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度。

答案： 9. 解：（1）由题图乙可知，当环境温度为40 ℃时，热敏电阻R₁的阻值是200 Ω。
（2）由题图甲可知，两电阻串联，电压表测R₀两端的电压。当环境温度为40 ℃时，热敏电阻的阻值是200 Ω。电路中的总电阻Rₐ=R₁+R₀=200 Ω+300 Ω=500 Ω，由欧姆定律可知，此时电路中的电流I=U/Rₐ=4 V/500 Ω=0.008 A，此时电压表的示数U₀=IR₀=0.008 A×300 Ω=2.4 V。
（3）由题图乙可知，环境温度越高，热敏电阻的阻值越小，根据串联电路分压特点可知，热敏电阻分得的电压越小，R₀两端的电压越大，由于电压表的示数不能超过其最大测量值，故当R₀两端的电压达到3 V时，此电路所允许的环境温度最高。此时电路中的电流Iₘₐₓ=U₀ₘₐₓ/R₀=3 V/300 Ω=0.01 A，根据串联电路的电压特点可知，此时热敏电阻两端的电压U₁ₘᵢₙ=U-U₀ₘₐₓ=4 V-3 V=1 V，根据欧姆定律可知，此时热敏电阻的阻值R₁'=U₁ₘᵢₙ/Iₘₐₓ=1 V/0.01 A=100 Ω，由题图乙可知，热敏电阻的阻值为100 Ω时，对应的环境温度为80 ℃，即此电路所允许的最高环境温度是80 ℃。