2025年知识与能力训练九年级物理全一册人教版A版第59页答案
6. 如题6图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数$U与电流表示数I$的变化关系如题6图乙所示,下列说法错误的是(
D
)。

A.电源电压是9V
B.定值电阻$R$的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的最大阻值是12Ω
D.滑片P位于中点时,电流表的示数是1A

答案

D

解析

由图甲知,R与滑动变阻器串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流。
当滑片在a端时,滑动变阻器接入电阻为0,电路中只有R,此时电压表示数最大为电源电压,由图乙知最大电压为9V,故电源电压U=9V,A正确。
此时电流I=1.5A,由$I=\frac{U}{R}$得$R=\frac{U}{I}=\frac{9\mathrm{V}}{1.5\mathrm{A}}=6\Omega$,B正确。
当滑片在b端时,滑动变阻器接入电阻最大,此时电流最小$I'=0.5\mathrm{A}$,R两端电压$U_R=3\mathrm{V}$,滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U - U_R=9\mathrm{V}-3\mathrm{V}=6\mathrm{V}$,滑动变阻器最大阻值$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I'}=\frac{6\mathrm{V}}{0.5\mathrm{A}}=12\Omega$,C正确。
滑片在中点时,滑动变阻器接入电阻$R_{滑}'=\frac{12\Omega}{2}=6\Omega$,电路总电阻$R_{总}=R + R_{滑}'=6\Omega+6\Omega=12\Omega$,电流表示数$I''=\frac{U}{R_{总}}=\frac{9\mathrm{V}}{12\Omega}=0.75\mathrm{A}\neq1\mathrm{A}$,D错误。
答案:D
7. 为研究调光灯的工作原理,某小组设计了如题7图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L正常发光时的阻值为12Ω,允许通过的最大电流为1A。电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下,通过调节滑动变阻器,分别记录三个电表的示数,并将电表示数绘制成如题7图乙所示的关系图像,求:
(1)灯泡L两端允许的最大电压;

(2)电源电压;
(3)滑动变阻器阻值的变化范围。

答案

(1)12V;(2)18V;(3)6Ω~50Ω。

解析


(1)灯泡L两端允许的最大电压:$U_{L\max}=I_{\max}R_{L}=1\,A×12\,\Omega=12\,V$
(2)由图甲可知,滑动变阻器$R$与灯泡$L$串联,电压表$V_1$测$R$两端电压,$V_2$测$L$两端电压,电流表测电路电流。电源电压$U=U_1+U_2$。由图乙,当$I=1\,A$时,对应电压$U_2=12\,V$(灯泡正常发光),此时$U_1=U-U_2=U-12\,V$;当$I=0.3\,A$时,$U_2'=3\,V$,$U_1'=15\,V$,则$U=U_1'+U_2'=15\,V+3\,V=18\,V$
(3)滑动变阻器最小阻值:当$I_{\max}=1\,A$时,$U_1=U-U_{L\max}=18\,V-12\,V=6\,V$,$R_{\min}=\frac{U_1}{I_{\max}}=\frac{6\,V}{1\,A}=6\,\Omega$;最大阻值:当$I_{\min}=0.3\,A$时,$U_1'=15\,V$,$R_{\max}=\frac{U_1'}{I_{\min}}=\frac{15\,V}{0.3\,A}=50\,\Omega$,故滑动变阻器阻值变化范围为$6\,\Omega\sim50\,\Omega$
(1)12V;
(2)18V;
(3)6Ω~50Ω