2026年同步测控优化设计九年级物理全一册人教版精编版第126页答案
在串、并联电路中,电流、电压的规律与欧姆定律结合在一起,可以解决串、并联电路中各个物理量的计算问题。欧姆定律及串、并联电路中电流、电压的关系汇总如下表。
一个定律
|名称|内容|表达式|变形式|适用条件|注意事项|
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|欧姆定律|导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比|$I=\frac{U}{R}$|$U=IR$
$R=\frac{U}{I}$|纯电阻电路|统一性
同一性
同时性
严谨性|
两个规律
|比较项|电路图|电流|电压|电压或电流分配关系|
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|串联电路||$I=I_1=I_2$|$U=U_1+U_2$|$\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_1}{R_2}$|
|并联电路||$I=I_1+I_2$|$U=U_1=U_2$|$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}$|
典例分析2(2024·广西中考)交通主管部门往往通过地磅检测汽车载质量情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、力敏电阻、显示承重的仪表(实质为电流表,测量范围为0~0.6 A)等组成,力敏电阻的阻值R与所受压力F的大小关系如图乙所示。电源电压为12 V,定值电阻的阻值$R_0$为5 Ω。
(1)当阻值R为35 Ω时,通过电路的电流是多少?
(2)当通过电路的电流为0.4 A时,地磅的测量值是多少?g取10 N/kg。
(3)为了增大地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。

答案

1. 0.3 A
2. 1 000 kg
3. 见解析
解析 (1)由题图可知,力敏电阻和定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,当阻值R为35 Ω时,通过电路的电流
$I=\frac{U}{R+R_0}=\frac{12\ \mathrm{V}}{35\ \Omega+5\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$。
(2)当通过电路的电流$I'=0.4\ \mathrm{A}$时,电路的总电阻
$R_总=\frac{U}{I'}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$
力敏电阻的阻值$R'=R_总-R_0=30\ \Omega-5\ \Omega=25\ \Omega$
由题图乙可知压力$F=1×10^4\ \mathrm{N}$,地磅的测量值
$m=\frac{G}{g}=\frac{F}{g}=\frac{1×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=1\ 000\ \mathrm{kg}$。
(3)电流表的示数最大为0.6 A,电源电压不变,电路的最小总电阻
$R_总'=\frac{U}{I_大}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,
为了增大地磅的最大测量值,即压力增大,需要减小力敏电阻的阻值,力敏电阻的阻值$R''=R_总'-R_0=20\ \Omega-R_0$,所以需要增大定值电阻的阻值$R_0$。