《2025年优学1+1评价与测试九年级物理全一册人教版》

16. 如图所示的电路中,电源电压保持不变, $ R_1 $ 为定值电阻, $ R_2 $ 为滑动变阻器。当滑片 $ P $ 在某一位置时,电压表的示数为 $ 6V $,向某方向移动滑片使变阻器的阻值变化了 $ 10\Omega $,电压表示数变为 $ 5V $,继续向这一方向移动滑片,使电压表示数变为 $ 4V $,滑动变阻器阻值的变化应符合(A)

A.阻值减小且阻值变化量小于 $ 10\Omega $
B.阻值减小且阻值变化量大于 $ 10\Omega $
C.阻值增大且阻值变化量小于 $ 10\Omega $
D.阻值增大且阻值变化量大于 $ 10\Omega $

答案： A 解析:根据串联电路分压规律知,R₂的阻值越小,电压表示数越小,电压表示数U₂=IR₂=U/R₁+R₂×R₂=R₂/R₁+R₂×U,R₁和U都是定值,赋值可知,当R₂的阻值减小量相同时,电压表U₂减小量ΔU逐渐增大,因此电压表U₂减小量相同时,R₂的阻值减小量变小。

17. 在如图所示的电路中,电源电压 $ U $ 保持不变, $ R_1 $ 的阻值为 $ 30\Omega $,闭合开关 $ S $,电流表 $ A_1 $ 的示数为 $ 0.2A $。闭合开关 $ S_1 $ 后,某电流表的示数改变了 $ 0.3A $。求：
(1)电源电压 $ U $；
(2) $ S $、 $ S_1 $ 闭合时电路中的总电阻 $ R $。

答案：
(1)由电路图知,S、S₁闭合时两电阻并联,电流表A₁测R₁支路的电流,A测干路的电流。S₁断开时,电路中只有R₁工作,则U₁=I₁R₁=0.2 A×30 Ω=6 V,此时电源电压U=U₁=6 V;
(2)并联电路中,各个用电器独立工作,那么开关S₁闭合或断开,对R₁支路无影响,电流表A₁的示数不变,所以开关S₁闭合后,示数发生变化的是A₂,据并联电路的电流特点知,干路的电流I=I₁+I₂=0.2 A+0.3 A=0.5 A,则电路中的总电阻:R=U/I=6 V/0.5 A=12 Ω。

18. 如图甲所示是小丽和队友们设计的电炖锅的电路图,该电炖锅有“大火”和“小火”两个挡位。已知电源电压为 $ 220V $,加热电阻 $ R_1 = 180\Omega $, $ R_2 = 40\Omega $。求：
(1)电炖锅用“小火”炖煮时,电路中的电流。
(2)电炖锅用“大火”炖煮时,它的电功率。
(3)图乙为其在这次工作过程中功率随时间变化的图像,求该过程中消耗的电能。

答案：
(1)由P=U²/R可得,当电路中的电阻越大时,电路中的电功率越小,所以当S₁闭合,S₂断开时,R₁与R₂串联,总电阻较大,电源电压不变,总功率较小,实现“小火”炖煮,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以由欧姆定律可得,电路中的电流为I₁=U/R总=U/R₁+R₂=220 V/180 Ω+40 Ω=1 A。
(2)由上述分析可得,当S₁、S₂都闭合时,电路为R₂的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,总功率较大,实现“大火”炖煮,则消耗的电功率为P大=U²/R₂=(220 V)²/40 Ω=1210 W。
(3)由上述分析可得,小火时的电功率为P小=UI=220 W×1 A=220 W,由P=W/t可得,该过程中消耗的电能W=P小t₁+P大t₂=220 W×10×60 s+1210 W×20×60 s=1.584×10⁶ J。