《2025年学霸题中题九年级物理上册苏科版》

6. (2024·泰州泰兴市二模)图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图.电源电压为4.5 V,滑动变阻器的最大阻值是50Ω,电流表用0~0.6 A的量程,电压表的量程任意选择,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω.图乙是他根据实验数据描绘出的I-R关系图像.由图像可知：当电压一定时,电流与电阻成反比；他此次实验控制电阻的两端电压为2.5V.为确保完成实验且保证电路安全,他预设的定值电阻两端的电压应在1.5~3V范围之内.

答案： 反比　2.5　1.5~3V　解析:由乙图中实验数据描绘出的I - R关系图像可知:当电压一定时，电流随着电阻阻值的增大而减小，电流与电阻成反比.由乙图数据可知:当R₁ = 5Ω时，I₁ = 0.5A，此时U₁ = I₁R₁ = 5Ω×0.5A = 2.5V，因此每次控制电阻的两端电压为2.5V不变.当接入的定值电阻最小阻值为Rₘᵢₙ = 5Ω，为保证电路安全，电流表量程为0~0.6A时，电路中的最大电流只能取Iₘₐₓ = 0.6A，此时定值电阻两端的电压最大为Uₘₐₓ = IₘₐₓRₘᵢₙ = 0.6A×5Ω = 3V；当接入的定值电阻阻值为Rₘₐₓ = 25Ω，滑动变阻器接入的电阻为最大阻值50Ω时，此时电路串联，电流最小为$I_{最小}=\frac{U}{R_{总}}=\frac{U}{R_{最大}+R_{滑}}=\frac{4.5\ \text{V}}{25\ \Omega+50\ \Omega}=0.06\ \text{A}$，则定值电阻两端的最小电压为Uₘᵢₙ = IₘᵢₙRₘₐₓ = 0.06A×25Ω = 1.5V；所以，定值电阻两端的电压范围为1.5~3V.

7. 如图甲为小俊和小红在“探究电阻一定时,电流与电压关系”的实验中连接的部分实物图.
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大.

(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是______.
|实验次数|1|2|3|4|5|6|

|电压U/V|0.4|0.8|1.2|1.6|2.0|2.4|
|电流I/A|0.08|0.16|0.30|0.32|0.40|0.48|

(3)排除故障后,测量出的数据如表,请在图乙的坐标纸中描点画出I-U图像.
(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了使结论具有普遍性,小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数,小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验.你觉得科学合理的是______(填“小俊”或“小红”)的方案.
(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙)所反映出的规律与自己的不同,请你分析该小组实验中可能存在的问题是______.

答案：

(1)如图1所示　
(2)定值电阻R断路　
(3)如图2所示
(4)小红　
(5)电压表与滑动变阻器R'并联

解析:
(1)滑动变阻器和定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端，滑片向右滑动时电流表的示数变大，即滑片向右滑动时，变阻器接入电路的电阻丝变短，所以要把开关右接线柱和变阻器右下接线柱相连.
(2)闭合开关后，发现电流表没有示数，说明电路中可能某处断路，没有形成通路；电压表有示数，说明电压表和电源之间保持通路，则电路可能出现的故障是与电压表并联的定值电阻R断路.
(3)根据表中的测量数据，在图乙的坐标纸中描点画出I - U图像，注意第3组数据误差较大，可能是读数错误，不将该点连入图线
(4)本实验是探究电阻一定时电流与电压关系，为了使结论具有普遍性，需要多次换用不同的定值电阻重复前面的实验，以验证结论的普遍性.所以题中小红提出的方案科学合理
(5)如题图丙所示，随着电压的增大，电流线性减小.出现这种情况可能是电压表和滑动变阻器并联了，电压表的示数反映的是变阻器两端的电压值.根据串联电路中电压规律可知，电源电压恒定，定值电阻两端电压与电流成正比，变阻器两端电压即为电源电压减去定值电阻两端电压，故图像如题图丙所示.

8. (7分)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有：电源(电压6 V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干.

(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求：滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大.

(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是______.
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4 V,请在图乙中标出指针的位置,记录数据；将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4 V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次______.
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,原因最可能是______；进一步分析数据得出结论.
(5)仅用电阻箱(最小倍率×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4 V,利用上述器材能否完成实验探究？______.简述你的判断依据：______.

答案：

(1)如图所示
　　　　　
(2)定值电阻R短路
(3)如图所示　大
　　　　　　　　
(4)见解析　
(5)不能　依据见解析
解析:
(1)连接电压表的“ - ”接线柱与电阻左侧接线柱，连接电压表的“15”接线柱(或电阻右侧接线柱)与滑动变阻器左下接线柱.
(2)闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明故障可能是定值电阻R短路.
(3)电压表的测量范围是0~15V，看上面表盘，每小格表示0.5V，指针指向从左数第八个小格，如答图所示.因将5Ω的电阻换成10Ω，电路中总电阻变大，电流变小.要保证电压表示数仍为4V，则滑动变阻器两端的电压也要保持不变，而通过变阻器的电流变小，则变阻器接入电路的阻值要变大.
(4)实验过程中电流表接“0.6”接线柱时，读数时按照0~3A的表盘读数，导致读数扩大五倍.
(5)要控制定值电阻的电压为4V，根据串联电路电压特点可知，需控制电阻箱两端的电压为2V；串联电路中电流相等，根据欧姆定律可得，$R_{电阻箱}=\frac{U_{电阻箱}}{I}=\frac{U_{电阻箱}}{\frac{U_{定}}{R_{定}}}=\frac{U_{电阻箱}R_{定}}{U_{定}}=\frac{2\ \text{V}\cdot R_{定}}{4\ \text{V}}=\frac{R_{定}}{2}$，如果定值电阻选用5Ω、15Ω、25Ω，电阻箱的阻值需为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω，因为电阻箱的最小倍率为×1，无法调出0.5Ω，所以无法完成实验探究.