《2025年同步练习册分层卷九年级物理上册鲁科版》

12. (10分)如图所示,电源电压保持不变$,R_1= 5Ω。$
(1)当开关$S_1$闭合、$S_2$断开,滑片P滑至最左端时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)当开关$S_1、$$S_2$均闭合,滑片P滑至最右端时,电流表的示数是1.5A,求电阻$R_2$的阻值。

答案： 解:
(1)当开关S₁闭合、S₂断开,滑片P滑至最左端时,滑动变阻器以最大阻值接入电路,R₁和R'串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压,U=6V,根据欧姆定律可得,电路中的总电阻R=U/I=6V/0.3A=20Ω，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值R'=R-R₁=20Ω-5Ω=15Ω。
(2)当开关S₁、S₂均闭合,滑片P滑至最右端时,电阻R₁与R₂并联,电流表测干路中的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以电阻R₁、R₂两端的电压U₁=U₂=U=6V,通过电阻R₁的电流I₁=U₁/R₁=6V/5Ω=1.2A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R₂的电流I₂=I'-I₁=1.5A-1.2A=0.3A，则电阻R₂的阻值R₂=U₂/I₂=6V/0.3A=20Ω。

13. (10分)如图所示的电路,电源电压恒定不变$,R_1$为15Ω的定值电阻,电流表的量程为$“0～0.6A”,R_2$为滑动变阻器,铭牌上标有“50Ω 2A”字样;当开关S闭合、$S_1$断开时,电流表的示数为0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)为保证电路安全,当开关S、$S_1$均闭合时,电流表的示数变化范围。

答案： 解:
(1)当开关S闭合,S₁断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路中的电流,由I=U/R可得,电源电压U=I₁R₁=0.4A×15Ω=6V。
(2)当开关S、S₁均闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,由于电流表的量程为“0~0.6A”,为保证电路安全,则电流表的最大示数I_最大=0.6A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R₁的电流不变,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,通过滑动变阻器的电流最小,干路中的电流也最小,I₂最小=U/R₂=6V/50Ω=0.12A，则电流表的最小示数I_最小=I₁+I₂最小=0.4A+0.12A=0.52A，所以电流表的示数变化范围为0.52~0.6A。