2025年知识与能力训练九年级物理全一册人教版B版第69页答案
5. 如题5图甲所示为升降机电路的部分原理图。电源电压6V不变,定值电阻R₀= 100Ω,电压表量程为0~3V,压敏电阻$R_1$的阻值与所受压力大小的关系如题5图乙所示。求:
(1)压敏电阻不受压力时,电压表示数及此时电路消耗的总功率;
(2)在升降机匀速上升时,最多能装货物的重量;
(3)如果想增大装货物重量,写出一种可以对原电路进行改进的方法。

答案

(1)压敏电阻不受压力时,由图乙知$R_1=200\Omega$,电路总电阻$R_{总}=R_0+R_1=100\Omega+200\Omega=300\Omega$,电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6\mathrm{V}}{300\Omega}=0.02\mathrm{A}$,电压表示数$U_0=IR_0=0.02\mathrm{A}×100\Omega=2\mathrm{V}$,总功率$P=UI=6\mathrm{V}×0.02\mathrm{A}=0.12\mathrm{W}$。
(2)电压表最大示数$U_{0\max}=3\mathrm{V}$,此时电流$I_{\max}=\frac{U_{0\max}}{R_0}=\frac{3\mathrm{V}}{100\Omega}=0.03\mathrm{A}$,总电阻$R_{总}'=\frac{U}{I_{\max}}=\frac{6\mathrm{V}}{0.03\mathrm{A}}=200\Omega$,$R_1'=R_{总}'-R_0=200\Omega-100\Omega=100\Omega$,由图乙$R_1$与$F$线性关系$R_1=-0.04F+200$,代入$R_1'=100\Omega$得$100=-0.04F+200$,解得$F=2500\mathrm{N}$,即货物重量为$2500\mathrm{N}$。
(3)换用更大量程的电压表(或减小定值电阻$R_0$的阻值)。
6. 题6图甲是创新小组自制的肺活量检测装置的原理图。电路的电源电压恒定不变,小灯泡的额定电压为$2.5V,R_2$是滑动变阻器。检测时,被检人员向气球中吹气,气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动,肺活量检测装置显示仪的示数将会变大。题6图乙为$R_2$与小灯泡的I-U图像,下列有关说法正确的是(
C
)。

A.向气球中吹气时,灯泡变暗
B.图线a是$R_2$的I-U图像
C.电源电压为3V
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是1.25W

答案

C

解析

A. 吹气时,滑片上移,$R_2$接入电阻减小,总电阻减小,电流增大,灯泡变亮,A错误。
B. 灯泡电阻随温度升高而增大,图线a电压增大时电流增大且斜率变小(电阻增大),为灯泡图像;图线b为$R_2$(定值电阻特征),B错误。
C. 串联电路中$U=U_L+U_{R2}$,电流相等。由图像,当$I=0.2A$时,灯泡电压$U_L=1V$,$R_2$电压$U_{R2}=2V$,则$U=1V+2V=3V$;当$I=0.25A$时,$U_L=2V$,$U_{R2}=1V$,$U=2V+1V=3V$,电源电压为3V,C正确。
D. 灯泡正常发光时$U_L=2.5V$,由图线a知此时$I=0.25A$,$U_{R2}=U-U_L=3V-2.5V=0.5V$,$P_{R2}=U_{R2}I=0.5V×0.25A=0.125W$,D错误。
结论:C