《2024年5年中考3年模拟九年级物理全一册人教版》

1.新考法.设计实验(2024吉林大安期末)某实验小组用伏安法测量待测电阻$R_{x}$的阻值,设计的实验电路如图甲所示。(P9302003)


(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整;
(2)某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻的阻值为______Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是____________;
(3)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为$R_{0}$的定值电阻,利用如图丙所示的实验电路，也可以测量待测电阻$R_{x}$的阻值。
实验步骤如下:
①首先,闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$,记录电流表的示数$I_{1}$;
②接着，断开开关______,记录电流表的示数$I_{2}$;
则待测电阻的阻值$R_{x}=$______(用$R_{0}$、$I_{1}$、$I_{2}$表示)。

答案：

(1)如图所示　
(2)5　减小误差
(3)S₂ $\frac{(I_1 - I_2)R_0}{I_2}$

解析 （1）由电路图可知，变阻器选用左下接线柱与开关串联接入电路中，如图所示。（2）某次测量时，电压表的示数为1.5 V，电流表的示数为0.3 A，则待测电阻的阻值$R_x = \frac{U}{I} = \frac{1.5 \text{ V}}{0.3 \text{ A}} = 5 \Omega$；为提高测量的准确程度，要多次测量求平均值来减小误差。（3）实验步骤：①首先，闭合开关S₁、S₂，记录电流表的示数I₁；②接着，断开开关S₂，记录电流表的示数I₂。在步骤①中，电路为R₀的简单电路，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I₁，根据欧姆定律可知电源电压为U = I₁R₀；在步骤②中，R₀和Rₓ串联，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I₂，根据欧姆定律可知电源电压U = I₂(R₀ + Rₓ)；联立以上两式可得待测电阻的阻值$R_x = \frac{(I_1 - I_2)R_0}{I_2}$。 

2.新考法.设计实验(2024河南长垣期末)小明用图甲所示的电路做伏安法测量某定值电阻$R_{x}$的阻值的实验,请你帮他解决实验中遇到的问题:(P9302003)

(1)如图甲,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,定值电阻$R_{x}$的阻值是______Ω;
(3)若在实验中,电压表不能使用。小李灵机一动,想到一个不用电压表也能测出未知电阻$R_{x}$的好办法,他看了一下滑动变阻器的最大阻值为$R_{0}$,去掉电压表,其他电路不变,他设计了如下步骤,但不够完整,请你将步骤补充完整。
步骤:A.将滑片P移至最左端时,读出电流表示数为$I_{1}$;　　　
B.将滑片P移至最右端时,读出电流表示数为$I_{2}$;　　　
C.则未知电阻的表达式:$R_{x}=$______(用$I_{1}$、$I_{2}$、$R_{0}$表示)。

答案：
(1)右　
(2)4　
(3)$\frac{I_2}{I_1 - I_2}R_0$解析 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P置于最大阻值处，即应将滑动变阻器滑片P置于最右端；（2）电压表的示数如图乙所示，选择的量程是0~3 V，分度值是0.1 V，读数为2 V，电流表的示数如图丙所示，选择的量程是0~0.6 A，分度值是0.02 A，读数为0.5 A，由欧姆定律知，$R_x = \frac{U}{I} = \frac{2 \text{ V}}{0.5 \text{ A}} = 4 \Omega$；（3）P移至最左端，滑动变阻器连入电路中的电阻为0，电路为Rₓ的简单电路，根据欧姆定律可得电源电压U = I₁Rₓ①，P移至最右端时，滑动变阻器全部连入电路中，R₀和Rₓ串联，根据欧姆定律可得电源电压U = I₂(R₀ + Rₓ)②，因电源电压不变，由①②得I₁Rₓ = I₂(R₀ + Rₓ)，解得$R_x = \frac{I_2}{I_1 - I_2}R_0$。