《2025年新课程实践与探究丛书九年级物理全一册人教版》

(2024·甘井子区期末)如图是兴趣小组的同学们设计的可调亮度的台灯的电路图,电源电压为 $ 5 V $,滑动变阻器的最大阻值为 $ 20 \Omega $。(不考虑灯丝电阻变化)
(1)滑动变阻器的滑片 $ P $ 滑到某处时,电压表的示数为 $ 2 V $,电流表的示数为 $ 0.4 A $,电灯的电阻为多少？
(2)滑动变阻器的滑片 $ P $ 滑到最右端时,电流表和电压表的示数分别是多少？

答案： 由电路图知小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中电流;
(1)电灯的电阻为:$R_{L}=\frac {U_{L}}{I_{L}}=\frac {2V}{0.4A}=5Ω$。
(2)滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,小灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联,此时电路中的电流为:$I=\frac {U}{R+R_{L}}=\frac {5V}{20Ω+5Ω}=0.2A$,即电流表的示数是0.2A,小灯泡两端的电压为:$U'_{L}=IR_{L}=0.2A×5Ω=1V$,即电压表的示数是1V。

例 2
(2024·江西)如图所示,电源两端电压为 $ 24 V $,电阻 $ R $ 为 $ 20 \Omega $。
(1)只闭合开关 $ S $,求通过电阻 $ R $ 的电流；
(2)同时闭合开关 $ S $、$ S_1 $,若通过干路的电流为 $ 1.6 A $,求通过电阻 $ R_1 $ 的电流和电阻 $ R_1 $ 的阻值。

答案：
(1)当只闭合开关S,只有电阻R连在电路中,$U_{R}=U=24V,R=20Ω$,由欧姆定律求得通过电阻R的电流$I_{R}=\frac {U_{R}}{R}=\frac {24V}{20Ω}=1.2A;$
(2)同时闭合开关S、S₁,R和R₁并联,若通过干路的电流为I=1.6A,根据并联电路电压和电流规律可得R₁两端的电压$U_{1}=U=24V$,通过R₁的电流$I_{1}=I-I_{R}=1.6A-1.2A=0.4A;$由欧姆定律得R₁的阻值为$R_{1}=\frac {U_{1}}{I_{1}}=\frac {24V}{0.4A}=60Ω$。