《2025年红对勾练吧九年级物理上册教科版》

5. (2024 呼和浩特中考)如图甲所示,是 $ L_1 $、$ L_2 $ 两个灯泡的 $ I - U $ 图像,请根据图像所给信息进行计算：
(1) 若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为 0.3 A。求此时两灯泡的电阻。
(2) 保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数。

答案： 5. 解：
(1)若两灯泡串联在电路中，电路中电流为0.3 A，由图甲可知，此时$L_{1}$两端的电压为1.8 V，则$L_{1}$的阻值为$R_{1}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{1.8\ V}{0.3\ A}=6\ \Omega$，$L_{2}$两端的电压为4.2 V，则$L_{2}$的阻值为$R_{2}=\frac{U_{2}}{I}=\frac{4.2\ V}{0.3\ A}=14\ \Omega$。
(2)串联电路电源电压等于各用电器电压之和，所以电源电压为$U=U_{1}+U_{2}=1.8\ V+4.2\ V=6\ V$，并联电路支路电压等于电源电压，由图甲可知，当电压为6 V时，经过$L_{1}$的电流为0.5 A，经过$L_{2}$的电流为0.35 A，电流表测量干路电路，故电流表的示数为$I'=I_{1}+I_{2}=0.5\ A+0.35\ A=0.85\ A$。

6. (2025 平顶山期中)如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为 12 V,定值电阻 $ R_0 = 20 \Omega $,电压表的测量范围为 $ 0 \sim 9 $ V,湿敏电阻 $ R $ 的阻值随湿度 $ RH $ 变化的关系图像如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求：
(1) 湿度为 30%时,$ R_0 $ 两端的电压。
(2) 电流表示数为 0.3 A 时,加湿器内部的湿度。
(3) 该装置能监测的湿度最大值。

答案： 6. 解：
(1)乙图中电路为定值电阻和湿敏电阻串联，当湿度为30%时，湿敏电阻的阻值为40 Ω，则电路中的总电阻为$R_{总}=R_{0}+R=20\ \Omega+40\ \Omega=60\ \Omega$，电路中的电流为$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{12\ V}{60\ \Omega}=0.2\ A$，$R_{0}$两端的电压为$U_{0}=IR_{0}=0.2\ A×20\ \Omega=4\ V$。
(2)电流表示数为0.3 A时，电路中的总电阻为$R_{总}'=\frac{U}{I'}=\frac{12\ V}{0.3\ A}=40\ \Omega$，湿敏电阻的阻值为$R'=R_{总}'-R_{0}=40\ \Omega-20\ \Omega=20\ \Omega$，根据丙图可知，加湿器内部的湿度为10%。
(3)据丙图可知，湿敏电阻的阻值随湿度增加而变大，根据电压表的规格可知，电压表所能测的最大电压为9 V，电压表测湿敏电阻两端电压，即湿敏电阻两端最大电压为9 V，根据串联分压原理可知，此时湿敏电阻的阻值最大，定值电阻两端电压为$U_{0}'=U-U_{R}'=12\ V-9\ V=3\ V$，根据串联分压原理可得$\frac{R_{0}}{R_{最大}}=\frac{U_{0}'}{U_{R}'}$，代入数据为$\frac{20\ \Omega}{R_{最大}}=\frac{3\ V}{9\ V}$，解得$R_{最大}=60\ \Omega$，据丙图可知此时湿度为50%，即该装置能监测的湿度最大值是50%。