《2025年名校课堂九年级物理上册人教版》

5. 如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为$12V$，$R_{P}$是红外线探测电阻，$R$是定值电阻，阻值为$8\Omega$。闭合开关$S$，当$R$两端的电压达到$8V$时，摄像机自主启动拍摄。求：
(1) 摄像机启动拍摄时电路中的电流。
(2) 摄像机启动拍摄时$R_{P}$的阻值。

答案： 5.解：
(1)由串联电路的电流特点可知，电路中的电流：
$I=I_{K}=\frac{U_{K}}{R}=\frac{8 V}{8\ \Omega}=1 A$
(2)由串联电路的电压特点可知，$R_{P}$两端的电压：
$U_{P}=U - U_{K}=12 V-8 V=4 V$
由欧姆定律可知，$R_{P}$的阻值：$R_{P}=\frac{U_{P}}{I}=\frac{4 V}{1 A}=4\ \Omega$

6. 如图所示，定值电阻$R_{1}$和滑动变阻器$R_{2}$连接在电路中，闭合开关$S$，当滑片移到最左端时，电压表的示数为$3V$，电流表的示数为$0.3A$。当滑片移到最右端时，电流表的示数为$0.2A$。求：
(1) 电源电压。
(2) $R_{1}$的阻值。
(3) 滑片移到最右端时，滑动变阻器$R_{2}$两端的电压。

答案： 6.解：
(1)当滑片移到最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路为$R_{1}$的简单电路，则电源电压$U=U_{V}=3 V$。
(2)$R_{1}$的阻值：$R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{3 V}{0.3 A}=10\ \Omega$
(3)当滑片移到最右端时，$R_{1}$、$R_{2}$串联，$R_{1}$两端的电压：$U_{1}=I R_{1}=0.2 A×10\ \Omega=2 V$
由串联电路总电压等于各部分电压之和可知，此时滑动变阻器$R_{2}$两端的电压：
$U_{2}=U - U_{1}=3 V-2 V=1 V$

7. 如图甲是一个检测空气质量指数的电路。其中$R$为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示。已知：电源电压为$6V$且保持不变，定值电阻$R_{0}$为$4\Omega$。当闭合开关$S$后，电压表示数为$2V$时，求：
(1) 通过$R_{0}$的电流。
(2) 电阻$R$的阻值。
(3) 当电压表的示数是$3V$时的空气质量指数。

答案： 7.解：由电路图可知，$R$与$R_{0}$串联，电压表测$R_{0}$两端的电压。
(1)通过$R_{0}$的电流：$I_{0}=\frac{U_{0}}{R_{0}}=\frac{2 V}{4\ \Omega}=0.5 A$
(2)根据串联电路电压规律可知，$R$两端的电压：
$U_{R}=U - U_{0}=6 V-2 V=4 V$
根据串联电路电流规律可得：$I_{K}=I_{0}=0.5 A$
由$I=\frac{U}{R}$可知电阻$R$的阻值：$R=\frac{U_{R}}{I_{R}}=\frac{4 V}{0.5 A}=8\ \Omega$
(3)若电压表的示数为$3 V$，则$R_{0}$两端的电压为$3 V$，根据串联电路的电压特点可知，此时电阻$R$两端的电压：$U_{R}'=U - U_{0}'=6 V-3 V=3 V$
由$I=\frac{U}{R}$可知，此时电路的电流：
$I'=\frac{U_{0}'}{R_{0}}=\frac{3 V}{4\ \Omega}=0.75 A$
电阻$R$的阻值：$R'=\frac{U_{R}'}{I'}=\frac{3 V}{0.75 A}=4\ \Omega$，则$\frac{1}{R'}=\frac{1}{4\ \Omega}=0.25\ \Omega^{-1}$。由图乙可知空气质量指数为50。