《2025年自主学习指导课程与测试九年级物理全一册沪科版》

33. 在如图21甲所示的电路中,电源电压U=4V,R₁=20Ω,电阻闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移至某处时,电路中电流表A的示数如图乙所示。求:
(1)电流表A₁的示数;
(2)滑动变阻器连入电路的阻值。

答案： 33.解:
(1)当S闭合后,R₁、R₂是并联的,A₁测量R₁中的电流,A测量干路电流,则电流表A₁的示数$I₁=I_{R₁}=\frac{U}{R₁}=\frac{4\ V}{20\ \Omega}=0.2\ A。$
(2)本题中没有告诉电流表A的量程,故乙图中电流表的示数为0.4 A或2 A。当A的示数为0.4 A时,滑动变阻器支路的电流$I_{R₂}=I-I_{R₁}=0.4\ A-0.2\ A=0.2\ A,$故滑动变阻器接入电路的电阻$R₂=\frac{U}{I_{R₂}}=\frac{4\ V}{0.2\ A}=20\ \Omega。$当A的示数为2 A时,滑动变阻器支路的电流$I_{R₂}'=I'-I_{R₁}=2\ A-0.2\ A=1.8\ A。$故滑动变阻器接入电路的电阻$R₂'=\frac{U}{I_{R₂}'}=\frac{4\ V}{1.8\ A}\approx2.2\ \Omega。$

34. 如图22所示为兴趣小组设计的一个电子温度计的原理图,R₁是定值电阻,阻值为20Ω,R₀是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表所示。电源电压保持不变,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S后,当环境温度为40℃时,此时电压表的示数为2V。求:


(1)此时通过R₀的电流;
(2)电源电压;
(3)为保证电路安全,此电路能反映环境的最低温度是多少℃。

答案： 34.解:
(1)闭合开关,R与R₀串联接入电路,电压表测热敏电阻两端的电压,电流表测通过电路的电流,由图乙可知当环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值为10 Ω,根据欧姆定律可得此时通过R₀的电流$I₀=\frac{U₀}{R₀}=\frac{2\ V}{10\ \Omega}=0.2\ A。$
(2)由于R₁与R₀串联,串联电路各处电流相等,则I₁=I₀=0.2\ A,R₁两端的电压$U₁=I₁R₁=0.2\ A×20\ \Omega=4\ V,$电源电压U=U₁+U₀=4\ V+2\ V=6\ V。
(3)由表格可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,电压表量程为0~3 V,根据串联分压原理可知电压表示数最大时,热敏电阻接入电路的阻值最大,此时温度最低,此时定值电阻两端的电压U₁'=U-U₀'=6\ V-3\ V=3\ V,此时通过电路的电流$I=\frac{U₁'}{R₁}=\frac{3\ V}{20\ \Omega}=0.15\ A,$此时热敏电阻接入电路的阻值$R₀'=\frac{U_{0\max}}{I}=\frac{3\ V}{0.15\ A}=20\ \Omega,$由表格可知此时的温度为20℃。