2025年学习指要九年级物理全一册人教版第119页答案
1.(1808)如图所示的电路,电源电压不变,定值电阻$R_{0}$的阻值为10$\Omega$,$R_{1}$为滑动变阻器,闭合开关后,电压表示数为4V时,关于该电路的说法正确的是(
C
)。


A.电路中$R_{1}与R_{0}$并联连接
B.10s内$R_{0}$消耗的电能为4J
C.滑片P向左滑动时,$R_{0}$的电功率变大
D.滑片P向右滑动时,电压表和电流表示数的比值变大

答案

C

解析

A. 由图可知,电流从电源正极流出,依次经过滑动变阻器$R_{1}$、电流表、定值电阻$R_{0}$、开关回到电源负极,电路中$R_{1}$与$R_{0}$串联连接,A错误。
B. 电压表示数为$4V$,即$R_{1}$两端电压$U_{1}=4V$,电源电压未知,无法求出通过$R_{0}$的电流,故不能计算$10s$内$R_{0}$消耗的电能,B错误。
C. 滑片$P$向左滑动时,$R_{1}$接入电路的电阻变小,总电阻变小,电源电压不变,由$I = \frac{U}{R}$可知电路中电流变大,$R_{0}$的阻值不变,由$P = I^{2}R_{0}$可知$R_{0}$的电功率变大,C正确。
D. 电压表测$R_{1}$两端电压$U_{1}$,电流表测电路中的电流$I$,电压表和电流表示数的比值为$\frac{U_{1}}{I}=R_{1}$,滑片$P$向右滑动时,$R_{1}$接入电路的电阻变大,该比值变大,D正确。
答案:CD
2.(1808,1814)如图甲所示,$R_{1}$为定值电阻,滑动变阻器$R_{2}$的滑片从b端滑到a端的过程中,$R_{2}$消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示。下列说法正确的是(
D
)。
A.$R_{2}$的滑片在b端时,电流为0.6A
B.$R_{2}$的最大阻值为40$\Omega$
C.$R_{1}$每秒产生的最小热量为4J
D.该电路消耗的最大电功率为3.6W

答案

D

解析

由图甲知,$R_{1}$与$R_{2}$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_{2}$两端电压。
滑片在$b$端时,$R_{2}$接入电阻最大,电路总电阻最大,电流最小。由图乙知最小电流$I_{min}=0.2\,A$,此时$R_{2}$功率$P_{2}=0.8\,W$,则$R_{2max}=\frac{P_{2}}{I_{min}^{2}}=\frac{0.8\,W}{(0.2\,A)^{2}}=20\,\Omega$,B错误。
滑片在$a$端时,$R_{2}=0$,电路电流最大$I_{max}=0.6\,A$,电源电压$U=I_{max}R_{1}=0.6R_{1}$。
滑片在$b$端时,$U=I_{min}(R_{1}+R_{2max})=0.2(R_{1}+20)$。
联立得$0.6R_{1}=0.2(R_{1}+20)$,解得$R_{1}=10\,\Omega$,$U=0.6×10\,\Omega=6\,V$。
$R_{1}$最小热量$Q=I_{min}^{2}R_{1}t=(0.2\,A)^{2}×10\,\Omega×1\,s=0.4\,J$,C错误。
电路最大电功率$P_{max}=UI_{max}=6\,V×0.6\,A=3.6\,W$,D正确。
A选项中滑片在$b$端电流为$0.2\,A$,A错误。
结论:D
3.(1806,1808)如图甲所示,电源电压不变,$R_{0}$为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是(
B
)。
A.电源电压是5V
B.电阻$R_{0}$的阻值为5$\Omega$
C.电路消耗的最大电功率为5W
D.当R= 10$\Omega$时,电阻R工作1 min消耗的电能为16J

答案

B

解析

由图甲知,$R$与$R_{0}$串联,电压表测$R$两端电压。设电源电压为$U$。
由图乙,当$R=5\Omega$时,$U_{R}=3V$,电路电流$I_{1}=\frac{U_{R}}{R}=\frac{3V}{5\Omega}=0.6A$,则$U=U_{R}+I_{1}R_{0}=3V + 0.6A× R_{0}$;
当$R=10\Omega$时,$U_{R}=4V$,电路电流$I_{2}=\frac{U_{R}}{R}=\frac{4V}{10\Omega}=0.4A$,则$U=U_{R}+I_{2}R_{0}=4V + 0.4A× R_{0}$。
联立方程:$3V + 0.6R_{0}=4V + 0.4R_{0}$,解得$R_{0}=5\Omega$,$U=3V+0.6A×5\Omega=6V$。
A. 电源电压$U=6V$,A错误;
B. $R_{0}=5\Omega$,B正确;
C. 电路最大电功率$P_{max}=\frac{U^{2}}{R_{0}}=\frac{(6V)^{2}}{5\Omega}=7.2W$,C错误;
D. 当$R=10\Omega$时,$U_{R}=4V$,$t=1\min=60s$,电能$W=U_{R}I_{2}t=4V×0.4A×60s=96J$,D错误。
B
4.(1806,1808)如图甲所示电路,电源电压保持6V不变,滑动变阻器的最大阻值为15$\Omega$,定值电阻$R_{2}$为5$\Omega$。电压表示数为$U_{1}$、$R_{2}的电功率为P_{2}$、电流表示数为I。闭合开关后,移动滑片P,图乙中可能正确的是(
D
)。

答案

D

解析

由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_1$两端电压$U_1$,电流表测电路电流$I$。
1. 电流表示数范围:
当$R_1=0$时,$I_{max}=\frac{U}{R_2}=\frac{6\,V}{5\,\Omega}=1.2\,A$。
当$R_1=15\,\Omega$时,$I_{min}=\frac{U}{R_1+R_2}=\frac{6\,V}{15\,\Omega+5\,\Omega}=0.3\,A$。
电流表示数范围:$0.3\,A\leq I\leq1.2\,A$。
2. 电压表示数$U_1$与电流$I$关系:
$U_1=IR_1$,因$R_1$变化,$U_1$与$I$不成正比,排除线性关系图像。
3. $R_2$的电功率$P_2$与电流$I$关系:
$P_2=I^2R_2=5I^2$,为开口向上的抛物线,且$I=0.3\,A$时,$P_2=5×(0.3)^2=0.45\,W$;$I=1.2\,A$时,$P_2=5×(1.2)^2=7.2\,W$。
4. 电压表示数$U_1$与$R_1$关系:
$U_1=\frac{U}{R_1+R_2}R_1=\frac{6R_1}{R_1+5}$,随$R_1$增大,$U_1$趋近于$6\,V$,为非线性增长曲线。
综上,符合条件的图像为选项D。
D