《2025年同步学习目标与检测九年级物理全一册人教版》

【例2】如图所示的电路,电源电压恒为$9V$,$R_{1}= 20\Omega$,$R_{2}= 30\Omega$,电压表量程为$0\sim 15V$,电流表量程为$0\sim 0.6A$。只闭合开关$S_{1}$,电压表的示数为$6V$。

(1)求电阻$R_{3}$的阻值。
(2)再闭合开关$S_{2}$、$S_{3}$,求电流表的示数。

答案： 答案
(1)40 Ω
(2)0.525 A 解析
(1)由题图可知,只闭合开关S₁,R₁和R₃串联,电流表测电路中的电流,电压表测R₃两端的电压。R₁两端的电压U₁=U-U₃=9 V-6 V=3 V 此时电路中的电流I=I₁=U₁/R₁=3 V/20 Ω=0.15 A 由I=U/R可知R₃的阻值 R₃=U₃/I=6 V/0.15 A=40 Ω。
(2)再闭合开关S₂、S₃,R₁被短路,R₂和R₃并联,电流表测干路的电流,电压表测电源电压。由欧姆定律可知通过R₂的电流I₂=U/R₂=9 V/30 Ω=0.3 A 通过R₃的电流为I₃=U/R₃=9 V/40 Ω=0.225 A 由并联电路的电流特点可知干路的电流为 I'=I₂+I₃=0.3 A+0.225 A=0.525 A。即电流表的示数为0.525 A。

【对点训练2】如图所示的电路中,电压表的量程为$0\sim 3V$,电阻$R_{1}为10\Omega$。闭合开关$S$,将滑动变阻器的滑片$P移至b$处时,电流表的示数为$0.3A$。

(1)求电源电压。
(2)将滑动变阻器的滑片$P移至a$处,此时电压表的示数为$1.8V$,求滑动变阻器的最大阻值。

答案： 答案
(1)3 V
(2)15 Ω 解析
(1)由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,将滑动变阻器的滑片P移至b处时,电路为定值电阻R₁的简单电路,电源电压:U=U₁=I₁R₁=0.3 A×10 Ω=3 V。
(2)将滑动变阻器的滑片P移至a处时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时,定值电阻R₁两端电压:U₁'=U-U₂=3 V-1.8 V=1.2 V 电路中的电流I'=U₁'/R₁=1.2 V/10 Ω=0.12 A,故滑动变阻器连入电路中的最大阻值R_P=U₂/I'=1.8 V/0.12 A=15 Ω。

【例3】有两个阻值不同的定值电阻$R_{1}和R_{2}$,它们的电流随电压变化的$I - U$图像如图所示,根据图像可知$R_{1}$____(选填“大于”“小于”或“等于”)$R_{2}$。如果把$R_{1}$、$R_{2}两个电阻串联在一个电压为8V$的电源上时,$R_{1}$两端的电压为____$V$。

答案： 答案 小于 3 解析 由题图可知,当I₁=I₂=0.4 A时,两电阻两端的电压分别为U₁=3 V,U₂=5 V,由I=U/R可得,两电阻的阻值分别为R₁=U₁/I₁=3 V/0.4 A=7.5 Ω,R₂=U₂/I₂=5 V/0.4 A=12.5 Ω,显然R₁＜R₂;如果把R₁、R₂两个电阻串联在一个电压为8 V的电源上时,电路中的电流I=U/R_总=U/R₁+R₂=8 V/7.5 Ω+12.5 Ω=0.4 A,则R₁两端的电压U₁'=IR₁=0.4 A×7.5 Ω=3 V。

【对点训练3】定值电阻和小灯泡中电流随电压变化的图像如图所示,由图像可知( )


A.乙是小灯泡的$I - U$图像
B.定值电阻的阻值为$5\Omega$
C.定值电阻和小灯泡并联接在$4V$的电源上,干路中的电流是$1.2A$
D.定值电阻和小灯泡串联接在$6V$的电源上,电路中的电流是$0.4A$

答案： 答案 C 解析 定值电阻的阻值不变,其通过的电流和两端的电压成正比,由此可知,乙是定值电阻的I-U图像,甲是小灯泡的I-U图像,选项A错误;由题图可知,定值电阻两端的电压为4 V时,通过的电流为0.4 A,由I=U/R可知,定值电阻的阻值为R=U_R/I_R=4 V/0.4 A=10 Ω,选项B错误;并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,定值电阻和小灯泡并联接在4 V的电源上,通过小灯泡的电流为I_L=0.8 A,通过定值电阻的电流为I_R=0.4 A,干路的电流为I=I_L+I_R=0.8 A+0.4 A=1.2 A,选项C正确;当通过电路的电流为0.4 A时,小灯泡两端的电压为1 V,定值电阻两端的电压为4 V,此时的电源电压U=U_L+U_R=1 V+4 V=5 V,选项D错误。