《2025年尖子生题库九年级物理人教版》

2. 跨学科实践 如图17-综-15所示是某物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为$6\ V$，电压表量程为$0\sim3\ V$，电流表量程为$0\sim0.6\ A$，滑动变阻器$R_1$标有“$15\ \Omega\ \ \ 1\ A$”，滑片$P$每移动$1\ cm$，$R_1$的电阻变化$0.5\ \Omega$，定值电阻$R_2=20\ \Omega$。求：
（1）当滑片$P$位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片$P$向右移动$20\ cm$，此时电压表的示数。

答案： 2.解：
(1)当滑片P位于最左端时，只有R₂接入电路，I₁ = $\frac{U}{R₂}$ = $\frac{6V}{20Ω}$ = 0.3A。
(2)某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，R₁与R₂串联，此时滑动变阻器接入电路的阻值：Rₐ = 0.5Ω/cm×20cm = 10Ω；根据串联电路电阻规律得此时电路中的总电阻：Rₐ = R₁ + R₂ = 10Ω + 20Ω = 30Ω；电路中的电流：I₂ = $\frac{U}{Rₐ}$ = $\frac{6V}{30Ω}$ = 0.2A，电压表的示数：U = I₂R₁ = 0.2A×10Ω = 2V。
答：
(1)当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.3A；
(2)某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数为2V。