《2025年优佳学案（云南）九年级物理全一册人教版》

9. 阅读短文,回答问题。
压敏电阻
压敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随压力的变化而变化。阻值随压力增大而变小的,称为负压力系数压敏电阻；阻值随压力增大而变大的,称为正压力系数压敏电阻。小明利用压敏电阻设计了一套测量体重的装置,其工作原理如图甲所示,电源电压恒为 12 V,定值电阻$R_{0}$的阻值为 10 Ω,装置中用到的压敏电阻$R的阻值随所受压力F$变化的关系如图乙所示。

(1)小明所用压敏电阻$R$是______(选填“正”或“负”)压力系数压敏电阻。
(2)当压敏电阻所受的压力变大时,电流表的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)当体重为 500 N 的人站在该装置压敏电阻上时,电流表的示数为______A。此时定值电阻$R_{0}$的电功率为______W。
(1)负
(2)变大
(3)0.41.6

答案：
(1)负
(2)变大
(3)
由图乙可知，当$F = 500N$时，$R = 20\Omega$。
电路总电阻$R_{总}=R + R_{0}=20\Omega + 10\Omega = 30\Omega$。
根据$I=\frac{U}{R_{总}}$，可得电流表示数$I=\frac{12V}{30\Omega}=0.4A$。
定值电阻$R_{0}$的电功率$P_{0}=I^{2}R_{0}=(0.4A)^{2}×10\Omega = 1.6W$。
故答案依次为：$0.4$；$1.6$。

10. 在如图所示的电路中,灯泡 L 上标有“6 V 3 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当开关$S_{1}$、$S_{2}$均闭合,且滑动变阻器的滑片 P 在最左端时,电流表示数为 1.5 A,灯泡 L 正常发光；当开关$S_{1}$闭合、$S_{2}$断开,且滑动变阻器的滑片 P 在中点时,电流表的示数为 0.25 A。求：

(1)电源电压。
(2)定值电阻$R$的电阻。
(3)开关$S_{1}$闭合后,电路中的最小功率。

答案：
(1)当开关$S_1$、$S_2$均闭合，且滑动变阻器的滑片$P$在最左端时，灯泡$L$与定值电阻$R$并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡$L$正常发光，所以，电源的电压$U = U_L = 6V$；
(2)由$P = UI$可得，灯泡$L$正常发光时的电流：$I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3}{6}= 0.5A$，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过定值电阻$R$的电流：$I_R = I - I_L = 1.5 - 0.5 = 1A$，由$I = \frac{U}{R}$可得，定值电阻$R$的阻值：$R = \frac{U}{I_R}=\frac{6}{1}= 6\Omega$；
(3)由$I = \frac{U}{R}$可得，灯泡$L$的电阻：$R_L = \frac{U_L}{I_L}=\frac{6}{0.5}=12\Omega$，当开关$S_1$闭合、$S_2$断开，且滑动变阻器的滑片$P$在中点时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：$U = I'(R_L + \frac{R_{P}}{2})$，即$6 = 0.25×(12 + \frac{R_{P}}{2})$，解得：$R_P = 24\Omega$，当开关$S_1$闭合后，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则电路的最小总功率：$P_{小} = \frac{U^2}{R_L + R_P} = \frac{6^2}{12 + 24} = 1W$。
答案为：
(1)$U = 6V$，
(2)$R = 6\Omega$，
(3)$P = 1W$。