2025年同步练习河南大学出版社九年级物理全一册沪科版第104页答案
16. 测温模拟电路如图甲所示,温度计由量程为$0\sim3V$的电压表改装而成,电源电压$U为6V$,$R的阻值为40\Omega$,热敏电阻的阻值$R_{t}随温度t$变化的关系如图乙所示,则当开关$S$闭合后,下列说法正确的是(
D
)
A. 电路可测量的最高温度为$50^{\circ}C$
B. 温度计的$0^{\circ}C$应标在电压表零刻度处
C. 若增大$U$,电路可测量的最高温度将增大
D. 若$U增大3V$,$R增大45\Omega$,电路可测量的最高温度将增大

答案

D

解析

解:
A. 电压表量程$0\sim3V$,$U=6V$,$R=40\Omega$。当电压表示数最大$3V$时,$R$两端电压$U_R=6V - 3V=3V$,电路电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{3V}{40\Omega}=0.075A$,此时$R_t=\frac{U_t}{I}=\frac{3V}{0.075A}=40\Omega$。由图乙知$R_t=40\Omega$对应温度$30^{\circ}C$,故最高温度为$30^{\circ}C$,A错误。
B. $0^{\circ}C$时,由图乙知$R_t=10\Omega$,电路总电阻$R_{总}=R + R_t=40\Omega + 10\Omega=50\Omega$,电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6V}{50\Omega}=0.12A$,电压表示数$U_t=IR_t=0.12A×10\Omega=1.2V\neq0V$,B错误。
C. 增大$U$,电压表示数最大仍为$3V$,$R_t=\frac{3V}{I}$,$I=\frac{U - 3V}{R}$,$U$增大则$I$增大,$R_t$减小,对应温度降低,C错误。
D. $U'=6V + 3V=9V$,$R'=40\Omega + 45\Omega=85\Omega$。电压表示数最大$3V$时,$R'$两端电压$U_R'=9V - 3V=6V$,电流$I'=\frac{U_R'}{R'}=\frac{6V}{85\Omega}=\frac{6}{85}A$,$R_t'=\frac{3V}{I'}=\frac{3V}{\frac{6}{85}A}=42.5\Omega$。由图乙知$42.5\Omega>40\Omega$,对应温度高于$30^{\circ}C$,D正确。
结论:D
17. 超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为$3V$,定值电阻$R_{0}$规格可选,电压表选$0\sim3V$量程,力敏电阻$R的阻值随所受压力F$变化的关系如图乙所示。力敏电阻$R$上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。($g取10N/kg$)

(1)若货车模型的总质量为$1.5kg$,则其所受重力为
15
N。

(2)如果用图甲所示的电路检测,当定值电阻$R_{0}$一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越

(3)小枫将电压表改接到定值电阻$R_{0}$两端后,如图丙所示,且将电压表$2V$刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过$2kg$,则$R_{0}$的阻值应为
1000
$\Omega$。

答案


(1)15
(2)小
(3)1000
18. 如图甲所示,电源电压保持不变,$R_{1}= 10\Omega$。当闭合开关$S$,将滑动变阻器的滑片$P从a端移到b$端时,两电表示数变化关系如图乙所示。求:
(1)电源电压。
(2)滑片$P滑到ab$中点时电压表的示数。

答案


(1)由图甲可知,当滑片P在b端时只有$R_{1}$接入电路,此时电路中电流最大。由图乙可知,电路中的最大电流为0.6 A。由欧姆定律可得,电源电压:$U=U_{1}=IR_{1}=0.6\ A×10\ \Omega=6\ V$
(2)由图甲可知,滑片P在a端时,滑动变阻器的电阻全部接入电路。由图乙可知,此时电路中的电流:$I'=0.2\ A$
滑动变阻器两端的电压:$U_{滑}=4\ V$
由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:$R_{2}=\frac{U_{滑}}{I'}=\frac{4\ V}{0.2\ A}=20\ \Omega$
滑片P在ab中点时电路中的电流:$I''=\frac{U}{R_{1}+\frac{R_{2}}{2}}=\frac{6\ V}{10\ \Omega+\frac{20\ \Omega}{2}}=0.3\ A$
此时电压表的示数为:$U_{V}=U_{滑}'=I''×\frac{1}{2}R_{2}=0.3\ A×\frac{1}{2}×20\ \Omega=3\ V$