2026年长江作业本同步练习册九年级物理全一册人教版第102页答案
14. 如图17.2-8甲所示为一个超声波加湿器,如图17.2-8乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V,定值电阻$R_0$的阻值为20 Ω,湿敏电阻$R$的阻值随相对湿度$RH$变化的关系图像如图17.2-8丙所示。
(1)当电流表的示数为0.2 A时,湿敏电阻$R$接入电路中的电阻是多少?
(2)当电压表的示数是9 V时,空气的湿度是多少?

图17.2-8

答案

14.(1)40 Ω
(2)50%

解析

【分析】
本题考查串联电路的欧姆定律应用,首先明确电路为定值电阻$R_0$与湿敏电阻$R$串联,电流表测电路总电流,电压表测湿敏电阻$R$两端电压。解题时需结合欧姆定律、串联电路的电压和电阻规律,再对应图丙的湿敏电阻阻值与湿度的关系,逐步计算求解。
【解析】
(1)已知电源电压$U=12V$,定值电阻$R_0=20Ω$,当电流表示数$I=0.2A$时,根据欧姆定律,电路总电阻:
$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{12V}{0.2A}=60Ω$
因为串联电路总电阻等于各电阻之和,所以湿敏电阻$R$的阻值:
$R=R_{总}-R_0=60Ω - 20Ω=40Ω$
(2)当电压表示数$U_R=9V$时,定值电阻$R_0$两端的电压:
$U_0=U - U_R=12V - 9V=3V$
此时电路中的电流:
$I'=\frac{U_0}{R_0}=\frac{3V}{20Ω}=0.15A$
湿敏电阻$R$的阻值:
$R'=\frac{U_R}{I'}=\frac{9V}{0.15A}=60Ω$
由图丙可知,当$R=60Ω$时,对应的空气湿度$RH=50\%$。
【答案】
(1)40 Ω (2)50%
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电阻规律
【点评】
本题是串联电路欧姆定律的基础应用题,结合图像分析湿敏电阻的阻值与湿度的对应关系,解题关键是明确电路结构,熟练运用串联电路规律和欧姆定律公式。
【难度系数】
0.6