《2025年金学典同步作业设计九年级物理全一册人教版》

3. 超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。小枫设计的模拟地磅原理的简化电路如图甲所示,电源电压恒为$3\ V$,定值电阻规格可选,电压表的测量范围为$0\sim3\ V$,力敏电阻的电阻$R随所受压力F$的变化关系如图乙所示。力敏电阻上方紧密连接一个轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。$g取10\ N/kg$。
(1)若货车模型总质量为$1.5\ kg$,则其所受重力为15$N$。
(2)若用图甲所示电路检测,则当定值电阻的阻值一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越小。
(3)小枫将电压表改接到定值电阻两端后,如图丙所示,将电压表$2\ V$刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。若设定检测的货车模型总质量不超过$2\ kg$,则定值电阻的电阻应为1000$\Omega$。

答案：
(1) 15
(2) 小
(3) 1000
解析：
(1) 货车模型所受重力 $ G=mg=1.5\,kg × 10\,N/kg=15\,N $。
(2) 图甲中力敏电阻与定值电阻串联，电压表测力敏电阻两端电压。货车质量越大，压力 $ F $ 越大，由图乙知力敏电阻 $ R $ 越小。根据串联分压规律 $ \frac{U_{力敏}}{U_{定值}}=\frac{R}{R_{定}} $，$ R $ 减小则力敏电阻分压减小，电压表示数越小。
(3) 最大质量 $ 2\,kg $ 时，压力 $ F=G=mg=2\,kg × 10\,N/kg=20\,N $。由图乙知，$ F=20\,N $ 时力敏电阻 $ R=500\,\Omega $。
图丙中电压表测定值电阻 $ R_0 $ 电压，最大电压 $ U_0=2\,V $，则力敏电阻两端电压 $ U_R=U_{总}-U_0=3\,V-2\,V=1\,V $。
串联电路电流相等：$ \frac{U_0}{R_0}=\frac{U_R}{R} $，即 $ \frac{2\,V}{R_0}=\frac{1\,V}{500\,\Omega} $，解得 $ R_0=1000\,\Omega $。

4. 在探究电流与电压的关系的实验中,保持定值电阻的电阻$R$不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压$U/V$ | $1.2$ | $1.6$ | $1.8$ | $2.0$ | $2.4$ |
| 电流$I/A$ | $0.12$ | $0.16$ | $0.18$ | $0.20$ | $0.24$ |
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行调零。
(2)连接电路时,开关$S$应处于断开状态。
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片$P$移至$b$端。
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,其示数为$0.2$$A$。
(5)实验测得的$5$组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时电流与电压的关系,处理数据的方法应是计算$\frac{U}{I}$的比值（或绘制$U - I$图像，观察是否为过原点的直线）。

答案：
(1) 调零
(2) 断开
(3) $b$
(4) $0.2$
(5) 计算$\frac{U}{I}$的比值（或绘制$U - I$图像，观察是否为过原点的直线）