第97页 - 亮点给力提优课时作业本九年级物理江苏版

变大

不变

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 解：（1）由题意知，小灯泡的额定电压为$5V，$额定电流为$0.5A，$根据$I = \frac{U}{R}$可得，小灯泡正常发光时的电阻$R_{L}=\frac{U_{L}}{I_{L}}=\frac{5V}{0.5A}=10\Omega。$

 （2）只闭合开关S和$S_{1}，$滑动变阻器的滑片P置于最右端时，滑动变阻器$R_{1}$的最大阻值与定值电阻$R_{2}$串联，电压表测$R_{1}$两端的电压，此时电路的电流$I=\frac{U_{1}}{R_{1最大}}=\frac{2V}{20\Omega}=0.1A，$根据串联电路的电压规律可得，$R_{2}$两端的电压$U_{2}=U - U_{1}=6V - 2V = 4V，$$R_{2}$的阻值$R_{2}=\frac{U_{2}}{I}=\frac{4V}{0.1A}=40\Omega。$

 （3）只闭合开关S和$S_{2}，$滑动变阻器$R_{1}$和小灯泡L串联，电压表测$R_{1}$两端的电压，电流表测电路中的电流。小灯泡的额定电流为$0.5A，$电流表量程为$0～0.6A，$串联电路中电流处处相等，则在保证各元件安全工作的情况下，电路中的最大电流$I_{大}=0.5A，$此时L正常发光，其两端电压为额定电压$5V，$由串联电路的电压规律和欧姆定律可得，$R_{1}$接入电路的最小阻值$R_{1小}=\frac{U}{I_{大}}-R_{L}=\frac{6V}{0.5A}-10\Omega = 2\Omega；$电压表的量程为$0～3V，$则电压表的最大示数即$R_{1}$两端的最大电压$U_{1大}=3V，$由串联电路的电压规律可得，此时L两端的电压$U_{L}'=U - U_{1大}=6V - 3V = 3V，$此时电路中的电流$I'=\frac{U_{L}'}{R_{L}}=\frac{3V}{10\Omega}=0.3A，$由欧姆定律可得，$R_{1}$接入电路的最大阻值$R_{1大}=\frac{U_{1大}}{I'}=\frac{3V}{0.3A}=10\Omega。$所以，滑动变阻器$R_{1}$允许接入电路的阻值范围是$2～10\Omega。$

增大

 解：（1）由图甲可知，$R$、$R_{0}$串联，电压表测$R_{0}$两端的电压。由图乙可知，当检测板所受压力增大时，$R$的阻值减小，由串联分压可知，$R$两端的电压减小，电源电压不变，则$R_{0}$两端的电压增大，即电压表示数增大。

 （2）由图乙可知，当压力为零时，$R$的阻值为$80\Omega，$此时电路的总电阻$R_{总}=R + R_{0}=80\Omega + 20\Omega = 100\Omega，$电路中的电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6V}{100\Omega}=0.06A，$则电压表的示数即$R_{0}$两端的电压$U_{0}=IR_{0}=0.06A\times20\Omega = 1.2V。$

 （3）由电压表的量程可知，$R_{0}$两端的最大电压$U_{0大}=3V，$电路中的最大电流$I_{大}=\frac{U_{0大}}{R_{0}}=\frac{3V}{20\Omega}=0.15A，$电路的最小总电阻$R_{总小}=\frac{U}{I_{大}}=\frac{6V}{0.15A}=40\Omega，$则$R$的最小阻值$R_{小}=R_{总小}-R_{0}=40\Omega - 20\Omega = 20\Omega，$由图乙可知，该装置所能测量的最大压力为$600N。$

 （4）若要提高该装置所能测量的最大压力值，则$R$的最小阻值$R_{小}$变小，由串联分压可知$\frac{U - U_{0大}}{U_{0大}}=\frac{R_{小}}{R_{0}}，$不改变电源电压和电压表的量程，即$U$、$U_{0大}$不变，则应减小$R_{0}$的阻值，即将定值电阻$R_{0}$换为阻值较小的电阻。