《2025年尖子生题库九年级物理人教版》

1. 如图18-综-13，电源电压为$6 V$，两个定值电阻$R_1=100\Omega$，$R_2=300\Omega$，请计算：
(1) 只闭合$S_2$时，电路中的电流；
(2) $S_1$断开，$S_2$、$S_3$闭合时，通电$5 min$电路消耗的电能；
(3) $S_2$断开，$S_1$、$S_3$闭合时，该电路的总功率。

答案： 三、1.解：
(1)串联电路总电阻R = R₁ + R₂ = 100Ω + 300Ω = 400Ω，由欧姆定律可得I = $\frac{U}{R}$ = $\frac{6V}{400Ω}$ = 0.015A；
(2)S₁断开，S₂、S₃闭合时，电路中只有R₁，由电功公式的变形式计算可得通电5min电路消耗的电能W = $\frac{U²}{R₁}$t = $\frac{(6V)²}{100Ω}$×5×60s = 108J；
(3)S₂断开，S₁、S₃闭合时，两个定值电阻R₁和R₂并联在电路中，通过电阻R₁的电流I₁ = $\frac{U}{R₁}$ = $\frac{6V}{100Ω}$ = 0.06A，通过电阻R₂的电流I₂ = $\frac{U}{R₂}$ = $\frac{6V}{300Ω}$ = 0.02A，电路总电流为I总 = I₁ + I₂ = 0.06A + 0.02A = 0.08A，该电路的总功率P = UI总 = 6V×0.08A = 0.48W。

2. 科学思维 在如图18-综-14所示的电路中，电源电压为$6 V$且保持不变，定值电阻$R_1$为$15\Omega$，滑动变阻器$R_2$上标有“$45\Omega 1 A$”字样，电流表的量程选择为$0~0.6 A$。求：
(1) 只闭合开关$S_2$，移动滑动变阻器的滑片至最右端，此时电流表的示数；通电$2 min$电流通过$R_1$所做的功；
(2) 通过控制开关通断，调节滑动变阻器，在电路安全工作的情况下，整个电路的最大电功率。

答案： 三、2.解：
(1)只闭合开关S₂，移动滑动变阻器的滑片至最右端，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，此时R₁和R₂串联，I = I总 = $\frac{U}{R₁ + R₂}$ = $\frac{6V}{15Ω + 45Ω}$ = 0.1A，W = Q = I²R₁t =(0.1A)²×15Ω×120s = 18J；
(2)闭合S₁、S₃，断开S₂时，R₁和变阻器R₂并联，电路中的电流最大，功率最大，电流表测干路电流，R₂规格为“45Ω 1A”，电流表的量程为0~0.6A，所以干路电流最大为I总 = 0.6A，P总 = UI总 = 6V×0.6A = 3.6W。