《2025年学霸题中题九年级物理上册苏科版》

9. 小红测量小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图甲所示电路,操作如下:①将待测小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M N两点间,调节电阻箱,使电流表示数为I,此时电阻箱示数如图乙所示,则小灯泡的阻值约为8.2$ \Omega $.

答案： 9. 电流表示数为I 8.2 解析:①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M N两点间,调节电阻箱,使电流表示数为I,则小灯泡电阻等于此时电阻箱接入电路的电阻,由图乙可知,电阻箱读数为8.2Ω,则小灯泡的阻值约为8.2Ω.

10. (2024·苏州中考)用如图所示电路测电阻 $ R_{x} $ 的阻值.实验步骤如下: (1)将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端,电阻箱R调为某一阻值$ R_{1} $,使电压表电流表示数为合适的值. (2)断开开关电压表右端由C点改接到D点. (3)闭合开关反复调节电阻箱和滑动变阻器使两表的值与步骤(1)相同,此时电阻箱的阻值为$ R_{2} $. (4)待测电阻的阻值$ R_{x}= $$ R_{1}-R_{2} $. (5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的值与步骤(1)相同,原因可能有:$ R_{1}＜R_{x} $(或$ R_{1} $的阻值太小)、滑动变阻器最大阻值小于$ R_{x} $(或滑动变阻器最大阻值不够大)(合理即可).

答案： 10.
(3)电阻箱和滑动变阻器
(4)$ R_{1}-R_{2} $
(5)$ R_{1}＜R_{x} $(或$ R_{1} $的阻值太小) 滑动变阻器最大阻值小于$ R_{x} $(或滑动变阻器最大阻值不够大)(合理即可)
解析:
(3)闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器,使两表的示数与步骤
(1)中相同,此时电阻箱的阻值为$ R_{2} $.
(4)由题意可知,两次的电路电流相同,步骤
(3)中电阻箱$ R_{2} $和待测电阻$ R_{x} $两端总电压与步骤
(1)中电阻箱两端电压相同,由欧姆定律可知$\frac{U}{R_{2}+R_{x}}=\frac{U}{R_{1}} $,解得$ R_{x}=R_{1}-R_{2} $.
(5)由于电路电流相同,则电路总阻值相同,在步骤
(1)中,总阻值为$ R_{1}+ R_{\text{滑}} $(此时滑动变阻器接入阻值为0),在步骤
(3)中,总阻值为$ R_{2}+R_{x}+ R_{\text{滑}}' $,则有$ R_{1}=R_{2}+ R_{\text{滑}}' $…①,根据第
(4)问的分析得$ R_{1}-R_{2}=R_{x} $…②,联立①②式得$ R_{\text{滑}}'=R_{x} $…③,由此可得:若电阻箱第一次的阻值$ R_{1}＜R_{x} $,则无法满足②式;若滑动变阻器的最大阻值小于$ R_{x} $,则无法满足③式.
重难点突破
该电路的原理是通过调节电阻箱和滑动变阻器,令第2次的$ R_{2}+R_{x} $等效替代第1次的$ R_{1} $,第一个关键点是两次的电路电流相等,从而得出电路的总电阻是不变的,第二个关键点是两次测量的电压相等,从而得出两次电压表所并联的电阻阻值相等.因此我们可以得出,在第2次测量中,电阻箱阻值减小了$ R_{x} $,滑动变阻器阻值增大了$ R_{x} $,若过程中无法实现两表的读数与步骤
(1)中相同,则表示电阻箱第一次的阻值$ R_{1} $过小,不足以使减小值为$ R_{x} $,或者滑动变阻器最大阻值不够大,不足以使增加值为$ R_{x} $.

11. 核心素养 科学探究 小华用电源(3 V)、电流表(0~0.6 A/0~3 A)、刻度尺、鳄鱼夹等器材,探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系,实验电路如图甲所示,测得数据如表:|序号|长度L/cm|电流I/A|


|1|30.0|0.20|
|2|20.0|0.30|
|3|10.0|0.60|(1)根据实验数据,可求得1 cm该电阻丝的电阻为______$ \Omega $. (2)小明在小华实验的基础上,利用该电阻丝测量未知电阻 $ R_{x} $ 的阻值(约10 $ \Omega $).①按图甲连好电路,闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50 A. ②保持M位置不变,把 $ R_{x} $ 接入电路,如图乙所示.闭合开关,此时电流表的示数为0.20 A,请在虚线框内画出图乙的电路图,并求出此时 $ R_{x} $ 的电阻为______$ \Omega $. ③小明实验时电源的实际电压比3 V略低,则他测算出的电阻值______(填"偏大""偏小"或"不变"). ④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响,小明用原实验电路,改变测量方法就可以消除影响.其做法是: ⅰ.连接图甲电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20 A,记下M的位置A; ⅱ.把 $ R_{x} $ 接入电路,闭合开关,移动M使电流表示数为______A,记下M的位置B; ⅲ.用刻度尺量出AB间距离为L cm,则$ R_{x}= $______$ \Omega $.

答案：
11.
(1)0.5
(2)②见解析图 9 ③偏大 ④ⅱ 0.20 ⅲ 0.5L
解析:
(1)电源电压为3V,当长度为30cm时,电流的大小为0.2A,则接入的电阻为$ R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{3\ \text{V}}{0.2\ \text{A}} = 15\ \Omega $,1 cm该电阻丝的电阻为$ R_{0}=\frac{R_{1}}{L_{1}}=\frac{15\ \Omega}{30}=0.5\ \Omega $.
(2)②根据实物图,依次画电源、开关、电流表、待测电阻、滑动变阻器,并用导线依次连接,如图所示.
　　　　　　　　
当闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50A,此时滑动变阻器的阻值为$ R_{2}=\frac{U}{I_{2}}=\frac{3\ \text{V}}{0.5\ \text{A}} = 6\ \Omega $.保持M位置不变,把$ R_{x} $接入电路,此待测电阻与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.20A,则总电阻为$ R_{\text{总}}=\frac{U}{I_{3}}=\frac{3\ \text{V}}{0.2\ \text{A}} = 15\ \Omega $,待测电阻的阻值为$ R_{x}=R_{\text{总}}-R_{2}=15\ \Omega-6\ \Omega = 9\ \Omega $.
③待测电阻两端的电压为$ U_{0} $,电源电压为U,则滑动变阻器两端的电压为$ U_{\text{滑}}=U - U_{0} $,待测电阻与滑动变阻器的电阻之比为$\frac{U_{0}}{U_{\text{滑}}}=\frac{U_{0}}{U - U_{0}}=\frac{IR_{x}}{IR_{\text{滑}}}=\frac{R_{x}}{R_{\text{滑}}} $,则待测电阻为$ R_{x}=\frac{U_{0}R_{\text{滑}}}{U - U_{0}} $,电源电压偏小,故待测电阻测量值偏大.
④用等效替代的方法测量电阻.ⅰ. 连接图甲电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20A,记下M的位置A;ⅱ. 把$ R_{x} $接入电路,闭合开关,移动M使电流表示数为0.20A,记下M的位置B,电源电压一定,电流相同,故两次实验的总电阻相同;ⅲ. 用刻度尺量出AB间距离为L cm,则待测电阻的阻值即为AB间的电阻,每1 cm电阻为0.5Ω,故待测电阻的阻值为0.5LΩ.
技巧点拨
本题的实质就是自制一个能读出阻值的滑动变阻器,并利用该变阻器,运用等效替代法测未知电阻阻值.