2026年启东中学作业本九年级物理上册苏科版盐城专版第115页答案
12. 图甲是热敏电阻$R_{T}$和定值电阻$R$的$U$-$I$关系图像,$R_{T}$的阻值随温度的升高而变小. 将$R_{T}$和$R$以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙. 若图乙中加在两电阻上的电压$U_{T}:$$U_{R}=m$,图丙中通过两电阻的电流$I_{T}:I_{R}=n$,则下列关系式中正确的是(
B



A.$m=\dfrac{1}{n}$
B.$m>\dfrac{1}{n}$
C.$m<\dfrac{1}{n}$
D.$m=n$

答案

12. B

解析

【分析】
我们可以分三步梳理解题思路:
1. 先分析乙图的串联电路:串联电路电流处处相等,根据欧姆定律U=IR,电压之比等于对应电阻之比,就能把已知的电压比m转化为两个电阻的比值形式。
2. 再分析丙图的并联电路:并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律I=U/R,电流之比等于对应电阻的反比,就能把已知的电流比n也转化为电阻的比值形式,得到1/n的表达式。
3. 最后对比两个电路中热敏电阻R_T的工作状态:串联时R_T两端电压小于电源电压,并联时R_T两端电压等于电源电压,电压更高意味着R_T功率更大、温度更高,结合题目给出的“R_T阻值随温度升高而变小”的特性,就能得到两个状态下R_T的阻值大小关系,最终比较出m和1/n的大小。
【解析】
1. 分析乙图串联电路:
R_T与R串联,电路中电流处处相等,设该电流为I串,由欧姆定律可得:
$U_T = I_{串} R_{T串}$,$U_R = I_{串} R$
已知$U_T:U_R = m$,代入得:
$m=\frac{U_T}{U_R}=\frac{I_{串}R_{T串}}{I_{串}R}=\frac{R_{T串}}{R}$
2. 分析丙图并联电路:
R_T与R并联,两支路两端电压相等,都等于电源电压U,由欧姆定律可得:
$I_T=\frac{U}{R_{T并}}$,$I_R=\frac{U}{R}$
已知$I_T:I_R = n$,代入得:
$n=\frac{I_T}{I_R}=\frac{\frac{U}{R_{T并}}}{\frac{U}{R}}=\frac{R}{R_{T并}}$,整理得$\frac{1}{n}=\frac{R_{T并}}{R}$
3. 比较两个状态下热敏电阻的阻值:
串联状态下,R_T两端电压$U_T < U$(电源电压);并联状态下,R_T两端电压等于电源电压U。由图甲的U-I图像可知,R_T两端电压越大,通过的电流越大,R_T的功率越大、温度越高。结合题意“R_T的阻值随温度升高而变小”,可得串联时热敏电阻的温度低于并联时的温度,因此$R_{T串} > R_{T并}$。
4. 推导大小关系:
将$R_{T串} > R_{T并}$两边同时除以定值电阻R,可得$\frac{R_{T串}}{R} > \frac{R_{T并}}{R}$,也就是$m>\frac{1}{n}$。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律,串并联电路规律,热敏电阻特性
【点评】
本题的易错点是很多同学会默认两个电路中热敏电阻的阻值不变,直接推导得到m=1/n的错误结论。解题的核心是抓住热敏电阻的阻值随温度变化的特点,区分两个不同电路中热敏电阻的工作温度差异,进而得到不同状态下的阻值大小关系,完成比值比较。
【难度系数】
0.3
13. 如图所示,$R_1$ 是阻值范围为 $0∼20\Omega$ 的滑动变阻器,闭合开关 $\mathrm{S}$ 后,电压表的示数为 $6\,\mathrm{V}$,电流表 $\mathrm{A}_1$ 的示数是 $1.5\,\mathrm{A}$,电流表 $\mathrm{A}_2$ 的示数是 $0.5\,\mathrm{A}$。电流表 $\mathrm{A}_1$ 的量程是 $0∼3\,\mathrm{A}$,电流表 $\mathrm{A}_2$ 的量程是 $0∼0.6\,\mathrm{A}$,则:
(1)$R_2$ 的阻值和滑动变阻器 $R_1$ 接入电路的电阻分别是多大?
(2)为使电表不损坏,通过滑动变阻器的最大电流是多少?
(3)为使电表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大?

答案

13.解:(1)$R_2$ 的阻值$R_2=\dfrac{U}{I_2}=\dfrac{6\mathrm{V}}{0.5\mathrm{A}}=12\Omega,$
通过滑动变阻器$R_1$的电流$I_1=I-I_2=1.5\mathrm{A}-0.5\mathrm{A}=1\mathrm{A},$
滑动变阻器$R_1$接入电路的电阻$R_1=\dfrac{U}{I_1}=\dfrac{6\mathrm{V}}{1\mathrm{A}}=6\Omega.$
(2)移动滑片时,通过$R_2$的电流不变,即$I_2=0.5\mathrm{A},$
当电流表$\mathrm{A}_1$的示数为3A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时通过滑动变阻器$R_1$的电流$I_{1\mathrm{max}}=I_{\mathrm{max}}-I_2=3\mathrm{A}-0.5\mathrm{A}=2.5\mathrm{A}.$
(3)滑动变阻器接入电路电阻的最小值
$R_{1\mathrm{min}}=\dfrac{U}{I_{1\mathrm{max}}}=\dfrac{6\mathrm{V}}{2.5\mathrm{A}}=2.4\Omega.$

解析

【分析】
首先识别电路连接方式:由图可知R₁与R₂并联,电压表测电源电压,电流表A₁测干路总电流,电流表A₂测定值电阻R₂支路的电流。
解题思路分步推进:
1. 第一问:并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,已知电压表的示数即电源电压U=6V,A₂的示数是R₂的电流I₂,直接用欧姆定律R=U/I就能算出R₂的阻值;再根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,用A₁的干路总电流减去I₂,得到通过R₁的电流I₁,再用欧姆定律就能算出此时R₁接入的电阻。
2. 第二问:定值电阻R₂两端电压始终等于电源电压,所以通过R₂的电流I₂是固定不变的0.5A,不会随滑动变阻器阻值变化而改变。此时A₂的示数0.5A小于它的量程0.6A,A₂始终安全,限制条件来自干路电流表A₁,A₁允许的最大示数是3A,用干路最大电流减去R₂的恒定电流,就得到滑动变阻器允许通过的最大电流。
3. 第三问:滑动变阻器两端电压始终等于电源电压6V,根据欧姆定律,电压不变时电流越大电阻越小,用电源电压除以滑动变阻器允许的最大电流,就能算出它接入电路的最小阻值。
【解析】
(1) 并联电路各支路电压等于电源电压,即$U=U_1=U_2=6\,\mathrm{V}$,
根据欧姆定律,$R_2$的阻值:
$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{6\,\mathrm{V}}{0.5\,\mathrm{A}} = 12\,\Omega$
并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过$R_1$的电流:
$I_1 = I - I_2 = 1.5\,\mathrm{A} - 0.5\,\mathrm{A} = 1\,\mathrm{A}$
此时$R_1$接入电路的电阻:
$R_1 = \frac{U}{I_1} = \frac{6\,\mathrm{V}}{1\,\mathrm{A}} = 6\,\Omega$
(2) 并联电路中$R_2$是定值电阻,两端电压不变,因此通过$R_2$的电流始终为$I_2=0.5\,\mathrm{A}$,该值小于A₂的量程$0∼0.6\,\mathrm{A}$,A₂始终安全。
电流表A₁量程为$0∼3\,\mathrm{A}$,干路允许的最大总电流$I_{\mathrm{max}}=3\,\mathrm{A}$,因此滑动变阻器允许通过的最大电流:
$I_{1\mathrm{max}} = I_{\mathrm{max}} - I_2 = 3\,\mathrm{A} - 0.5\,\mathrm{A} = 2.5\,\mathrm{A}$
(3) 电源电压$U=6\,\mathrm{V}$不变,根据欧姆定律,滑动变阻器接入的最小阻值:
$R_{1\mathrm{min}} = \frac{U}{I_{1\mathrm{max}}} = \frac{6\,\mathrm{V}}{2.5\,\mathrm{A}} = 2.4\,\Omega$
【答案】
(1) $R_2$的阻值为$12\,\Omega$,滑动变阻器$R_1$接入电路的电阻为$6\,\Omega$;
(2) 通过滑动变阻器的最大电流为$2.5\,\mathrm{A}$;
(3) 滑动变阻器接入电路的电阻值至少为$2.4\,\Omega$。
【知识点】
并联电路规律,欧姆定律,电路安全分析
【点评】
本题是并联电路欧姆定律应用的经典题型,核心易错点是忽略定值电阻$R_2$的电流恒定不变的特点,错误将A₂的量程当成限制滑动变阻器的条件,解题时先明确各电表测量对象,结合并联电路的电流、电压规律分析电表的限制条件,即可顺利求解。
【难度系数】
0.6
14. 当定值电阻 $R_1$ 两端加 4.5V 的电压时,通过的电流为 0.45A. 如图所示电路,电源电压不变,
$R_1$ 和定值电阻 $R_0$ 并联,电流表的示数为 0.50A. 用阻值为 $30\Omega$ 的定值电阻 $R_2$ 替换 $R_1$,电流表的示数变为 0.30A. 求:
(1)$R_1$ 的阻值.
(2)电源电压.

答案

14.解:(1)根据$I=\dfrac{U}{R}$可得$R_1$的阻值
$R_1=\dfrac{U_1}{I_1}=\dfrac{4.5\mathrm{V}}{0.45\mathrm{A}}=10\Omega.$
(2)根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知,$R_1$和定值电阻$R_0$并联时,
$\dfrac{U}{R_1}+\dfrac{U}{R_0}=I_2,$
即$\dfrac{U}{10\Omega}+\dfrac{U}{R_0}=0.50\mathrm{A}①.$
$R_2$和定值电阻$R_0$并联时,
$\dfrac{U}{R_2}+\dfrac{U}{R_0}=I_3,$
即$\dfrac{U}{30\Omega}+\dfrac{U}{R_0}=0.30\mathrm{A}②.$
由①②两式可得$U=3\mathrm{V},$即电源电压为3V.

解析

【分析】
首先思考第一问:题目直接给出了定值电阻R1两端的电压和通过它的电流,根据欧姆定律的变形式R=U/I,就可以直接计算出R1的阻值,这一步是基础计算。
然后思考第二问:由电路图可知R0和另一电阻并联,电流表测量干路的总电流,电源电压保持不变。第一次是R0和已经算出阻值的R1并联,干路电流为0.5A,根据并联电路的电流规律:干路总电流等于各支路电流之和,结合欧姆定律,两支路的电流分别为U/R1和U/R0,相加等于总电流,得到第一个方程。第二次替换成R2后,R0和R2并联,干路电流为0.3A,同理可以列出第二个方程,两个方程都含有U和R0两个未知量,将两式相减消去未知的R0,就可以直接解出电源电压U,不需要额外求解R0的值,简化计算。
【解析】
(1) 已知R1两端电压U₁=4.5V,通过的电流I₁=0.45A,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得R1的阻值:
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{4.5\mathrm{V}}{0.45\mathrm{A}}=10\Omega$
(2) 由并联电路的电压规律可知,两支路的电压都等于电源电压U,干路总电流等于两支路电流之和:
当R0与R1并联时,干路电流$I_{\mathrm{总}1}=0.50\mathrm{A}$,可得:
$\frac{U}{R_1}+\frac{U}{R_0}=I_{\mathrm{总}1}$
代入R₁=10Ω、$I_{\mathrm{总}1}=0.50\mathrm{A}$,得到方程①:
$\frac{U}{10\Omega}+\frac{U}{R_0}=0.50\mathrm{A}$
当R0与R2并联时,已知R₂=30Ω,干路电流$I_{\mathrm{总}2}=0.30\mathrm{A}$,同理可得:
$\frac{U}{R_2}+\frac{U}{R_0}=I_{\mathrm{总}2}$
代入R₂=30Ω、$I_{\mathrm{总}2}=0.30\mathrm{A}$,得到方程②:
$\frac{U}{30\Omega}+\frac{U}{R_0}=0.30\mathrm{A}$
用方程①减去方程②,消去$\frac{U}{R_0}$项:
$\frac{U}{10\Omega}-\frac{U}{30\Omega}=0.50\mathrm{A}-0.30\mathrm{A}$
化简得:
$\frac{2U}{30\Omega}=0.20\mathrm{A}$
解得电源电压U=3V。
【答案】
(1) $R_1$的阻值为$10\Omega$;(2) 电源电压为$3\mathrm{V}$
【知识点】
欧姆定律,并联电路电流规律
【点评】
本题是欧姆定律在并联电路中的基础应用题,第一问直接套用欧姆定律即可求解,难度较低;第二问通过两次不同的并联工作状态构建二元一次方程组,利用消元法直接求解电源电压,不需要额外计算定值电阻R0的阻值,考察学生对并联电路规律的理解和方程思想的运用,整体计算量不大,属于常规中档题。
【难度系数】
0.6