《2025年学习指要九年级物理全一册人教版》

2.(1804)如图甲所示,电压表$V_1$和$V_2$的示数之比为2:3:若将电阻$R_1、$$R_2$改接为如图乙所示的电路,则电流表$A_1、$$A_2$的示数之比为1:3,在相同的时间内$R_1、$$R_2$消耗的电能之比为1:2。

答案： 1:3；1:2

3.(1804)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻$R_1= 10 Ω。$当滑动变阻器R的滑片P移动至中点位置时,闭合开关S,电流表$A_1$示数为1.2 A,电流表$A_2$示数为1 A。求:

(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R的滑片P移动至中点位置时,滑动变阻器接入电路的阻值大小;
(3)当滑动变阻器R的滑片P移动至最右端时,整个电路10 s内消耗的电能。

答案：
(1)由题可知，$R_1$与$R$并联，$A_1$测干路电流，$A_2$测$R_1$电流，
根据并联电路电压规律，$U = U_1 = I_1R_1 = 1A×10\Omega = 10V$。
(2)根据并联电路电流规律，通过滑动变阻器的电流$I_R=I - I_1 = 1.2A - 1A = 0.2A$，
滑动变阻器接入电路的阻值$R=\frac{U}{I_R}=\frac{10V}{0.2A}= 50\Omega$。
(3)当滑片$P$移动至最右端时，滑动变阻器阻值$R_{总}=2R = 100\Omega$，
根据并联电路电阻规律$\frac{1}{R_{并}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_{总}}$，
即$\frac{1}{R_{并}}=\frac{1}{10\Omega}+\frac{1}{100\Omega}$，
解得$R_{并}=\frac{100}{11}\Omega$，
整个电路$10s$内消耗的电能$W=\frac{U^2}{R_{并}}t=\frac{(10V)^2}{\frac{100}{11}\Omega}×10s = 110J$。

4.(1804)【物理学与工程实践】当空气湿度Rₕ较大时,人体会感觉不舒服。小亮设计了一款湿度表,其原理如图甲所示,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。已知人体感觉比较舒服的湿度Rₕ范围是40%~60%。已知R₀为10 Ω的定值电阻,电源电压恒为6 V。求:
(1)当空气湿度为60%时,电路中的电流;
(2)当空气湿度为40%时,100 s内R₀消耗的电能;
(3)当电流表的示数为0.3 A时,请通过计算判断人体感觉是否舒服。

答案：
(1)由图乙可知，当空气湿度为$60\%$时，湿敏电阻$R = 15\Omega$。
根据串联电路电阻特点，总电阻$R_{总}=R_{0}+R = 10\Omega + 15\Omega = 25\Omega$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6V}{25\Omega}=0.24A$。
(2)由图乙可知，当空气湿度为$40\%$时，湿敏电阻$R' = 30\Omega$。
总电阻$R_{总}'=R_{0}+R' = 10\Omega + 30\Omega = 40\Omega$。
电路中的电流$I'=\frac{U}{R_{总}'}=\frac{6V}{40\Omega}=0.15A$。
根据$W = I^{2}Rt$，$100s$内$R_{0}$消耗的电能$W=(I')^{2}R_{0}t=(0.15A)^{2}×10\Omega×100s = 22.5J$。
(3)当电流表的示数为$0.3A$时，
根据欧姆定律，总电阻$R_{总}''=\frac{U}{I''}=\frac{6V}{0.3A}=20\Omega$。
根据串联电路电阻特点，湿敏电阻$R'' = R_{总}''-R_{0}=20\Omega - 10\Omega = 10\Omega$。
由图乙可知，当$R'' = 10\Omega$时，对应的空气湿度$R_{H}=80\%$，$80\%＞60\%$，所以人体感觉不舒服。