《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册沪粤版》

11. [2025·周口月考,多选]小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移,下列分析错误的是(CD)

A.如果选择电流表,R₀可在水太多时保护电路

B.无论选择电流表,还是电压表,水量增大时电表示数都变大
C.如果选择电压表,水量增多时滑动变阻器接入电路的阻值会变大
D.如果选择电压表,水量减少时电路总电阻变小

答案： CD　[点拨]如果选择电流表,在水太多时，变阻器R接入电路中的电阻太小,电路中的电流太大,若电路中没有R0,可能会烧坏电源和电流表，所以R0可以在水太多时保护电路;如果选择电流表,滑片P上方电阻丝被短路,变阻器下方的电阻丝与R0串联,电流表测电路中的电流,当水量增多时，滑片下移,变阻器R接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小，由欧姆定律可知,电路中的电流变大，即电流表的示数变大;如果选择电压表，R与R0串联，电压表测滑片P上方电阻丝两端的电压。滑片移动时，变阻器接入电路中的电阻不变，总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,当水量增多时,滑片下移,滑片P上方电阻丝的长度变长,其阻值变大,由U = IR可知,滑片P上方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大。

12. [2024·孝感模拟]小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,其中电源电压恒为6 V,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,电压表量程为0~3 V,所用定值电阻为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω四种。要完成所有实验,他应控制电压表的示数为(C)

A.1 V
B.2 V
C.3 V
D.4 V
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答案： C

13. (多选)在探究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路如图所示。电源电压恒为3 V,滑动变阻器R上标有“15 Ω 1 A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻,移动滑片P,使电压表示数为1.5 V,读出电流表的示数。当20 Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5 V,其原因可能是(AB)

A.滑动变阻器的最大阻值太小
B.电源电压太高
C.20 Ω的电阻太小
D.控制的电压1.5 V太高

答案： AB　[点拨]由图得,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路电流。实验中要控制定值电阻两端的电压不变,当20 Ω的电阻接入a、b间时,若电压表的示数为1.5 V时,变阻器两端的电压Up = U - UR = 3V - 1.5V = 1.5V,串联电路中电流处处相等,由欧姆定律得R:Rp = UR:Up = 1.5V:1.5V = 1:1,此时变阻器接入电路中的电阻Rp = R = 20Ω,超过变阻器的最大电阻,则说明滑动变阻器的最大阻值太小;当变阻器接入电路中电阻最大为15Ω时,接入电路中的定值电阻的阻值最大为R' = Rp' = 15Ω,说明20Ω的电阻太大;若当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数为1.5V,变阻器接入电路中电阻正好最大为15Ω,串联电路中电流处处相等,由欧姆定律得UR':Up' = R:Rp' = 20Ω:15Ω = 4:3,此时变阻器两端的电压Up' = $\frac{3}{4}$UR' = $\frac{3}{4}$×1.5V = 1.125V,此时电源电压应为U' = UR' + Up' = 1.5V + 1.125V = 2.625V,则说明电源电压太高;若接入的电阻为20Ω,变阻器接入电路中电阻最大,定值电阻两端的电压最大,串联电路中电流处处相等,由欧姆定律得UR'':Up'' = R:Rp' = 20Ω:15Ω = 4:3;由串联电路电压特点得U'' = UR'' + Up'' = 3V,解得控制的定值电阻两端的最大电压为UR''≈1.71V,说明控制的电压1.5V太低。

14. [2025·北京海淀区期末]小明查阅资料发现：实验中有时需要用两个滑动变阻器共同调节电路中的电流,当电阻变化量相同时,若电路中电流改变明显,则该滑动变阻器可用作粗调,反之则用作微调。于是他设计了如图所示的电路：将最大阻值为10 Ω的滑动变阻器M和最大阻值为200 Ω的滑动变阻器N接入两端电压恒为U的电路中,开始时滑片均位于滑动变阻器的中点。当仅将滑动变阻器M接入电路的阻值增加ΔR时,电流表的示数减小了ΔIₘ；当仅将滑动变阻器N接入电路的阻值增加ΔR时,电流表的示数减小了ΔIₙ。分析判断滑动变阻器M用作粗调还是微调。
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答案： [解]设滑动变阻器M、滑动变阻器N先后接入电路的阻值分别为RM和RM'、RN和RN',其中RM ＜ RM'、RN ＜ RN',因此ΔR = RM' - RM = RN' - RN。根据欧姆定律和并联电路电流的特点可得,ΔIM = $\frac{U}{R_M}$ - $\frac{U}{R_M'}$ = $\frac{UΔR}{R_MR_M'}$。同理可得,ΔIN = $\frac{UΔR}{R_NR_N'}$。由题中信息可知,U和ΔR均相同,RM RM' ＜ RN RN',因此可判断ΔIM ＞ ΔIN。所以,此时滑动变阻器M用作粗调。（答案合理即可）