《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

22. (4分)如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”,当滑动变阻器的滑片滑到任何一端时,都会有一只电表恰好满偏. 电压表量程为“0～3V”,电流表量程为“0～0.6A”.
(1)求定值电阻R₀的阻值和电源电压.
(2)求当滑片移动时R₀两端电压范围.

答案：
(1)6Ω 3.6V
(2)0.6~3.6V [解析]
(1)分析电路可知，定值电阻$R_{0}$与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端电压.已知当滑动变阻器的滑片滑到任意一端时，都会有一只电表恰好满偏.当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，只有$R_{0}$连入电路，此时电路中电流最大，根据电流表的量程可知，电路最大电流$I_{最大}=0.6\ A$；根据$I=\frac{U}{R}$可得，电源电压$U = I_{最大}R_{0}=0.6\ A× R_{0}\cdots①$；当滑动变阻器的滑片滑到最右端时，$R_{0}$与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据电压表的量程0~3V，可知电压表示数为3V，则电路最小电流$I_{最小}=\frac{U_{R}}{R}=\frac{3\ V}{30\ Ω}=0.1\ A$；由$I=\frac{U}{R}$可得，电源电压$U = I_{最小}R_{0}+U_{R}=0.1\ A× R_{0}+3\ V\cdots②$；联立①②解得$R_{0}=6\ Ω$，$U = 3.6\ V$.
(2)当电流最小时，$R_{0}$两端的最小电压$U_{最小}=I_{最小}R_{0}=0.1\ A×6\ Ω = 0.6\ V$；当电流最大时，$R_{0}$两端的最大电压$U_{最大}=I_{最大}R_{0}=0.6\ A×6\ Ω = 3.6\ V$；所以$R_{0}$两端的电压变化范围是0.6~3.6V.

23. (4分)如图甲所示是小华家汽车上自动测定油箱内油量的装置,R是滑动变阻器(规格为“50Ω 1A”),油量表由电流表改装而成,油箱无油时,滑片在一端；油箱装满时,滑片在另一端. 小华想知道R'的阻值,她拆下油量表,另外找来电源、滑动变阻器$R_1、$定值电阻$R_2、$电压表、电流表和开关等器材,组成如图乙所示的电路进行测量,调节$R_2$大小,当电流表示数为0.6A时,油量表的指针指向满刻度,继续调节$R_1$大小,得到如下表所示的数据. 问：
(1)油量表示数为45L时,电压表的示数是多少？

(2)电阻$R_2$的阻值是多少？
(3)油量表的0刻度对应的电流值是多少？
(4)图甲中电阻R'的阻值是多少？

答案：
(1)2.5V
(2)5Ω
(3)0.1A
(4)10Ω[解析]
(1)由图乙可知，油量表与滑动变阻器$R_{1}$、定值电阻$R_{2}$串联，电压表测量定值电阻$R_{2}$两端的电压；根据表中数据可知，油量表示数为45L时，电压表的示数是2.5V.
(2)根据表格信息可知，当油量表示数最大时，电压表的示数为$U_{2}=3\ V$；此时图乙中的最大电流$I_{max}=0.6\ A$；根据串联电路电流规律可知，通过定值电阻$R_{2}$的电流$I_{2}=I_{max}=0.6\ A$；由$I=\frac{U}{R}$可得，$R_{2}$的阻值$R_{2}=\frac{U_{2}}{I_{2}}=\frac{3\ V}{0.6\ A}=5\ Ω$.
(3)当油量表的示数为0时，电压表的示数为0.5V，则此时电路电流$I_{min}=\frac{U_{min}}{R}=\frac{0.5\ V}{5\ Ω}=0.1\ A$.
(4)由图甲可知，当油箱装满时，滑片P在下端，电路为电阻$R'$的简单电路，此时电路中的电流$I_{max}=0.6\ A$；根据$I=\frac{U}{R}$可得电源电压$U = I_{max}R'\cdots①$；当油箱无油时，滑片在上端，电阻$R'$与$R$的最大阻值串联，此时电路电流$I_{min}=0.1\ A$；电源电压不变，根据串联电路电流、电压规律，结合$I=\frac{U}{R}$可知，电源电压$U = I_{min}(R'+R)\cdots②$；联立①②，代入数据解得$R'=10\ Ω$.