《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理上册苏科版》

典例3(2025·江苏常州期末)小李找来了一定值电阻,但$R_{x}$的阻值(小于10Ω)模糊不清,他对该电阻进行测量。

(1)请以笔画线代替导线完成图甲电路剩余部分的连接。
(2)闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器的滑片置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,发现电流表和电压表均无示数,将图甲中EF导线的F端依次与A、B、C、D四个接线柱试触,发现只有与D试触时电压表有示数,若故障只发生在开关或滑动变阻器处,则故障是______。
(4)排除故障后,实验测量数据如表所示,表格中M处电流值如图乙所示,数值是______,N处应填写的内容为______,$R_{x}$阻值测量的结果是______Ω(保留一位小数)。

(5)利用图甲部分器材设计如图丙(a)所示的电路,可将电流表改装成直接测量电阻的仪表,M、N是连接待测电阻的接线柱,电流表表盘如图丙(b)所示,量程选择为0～0.6A,电源电压恒为6V。
改装步骤如下：① 将M、N直接用导线相连,调节滑动变阻器的滑片P使电流表满偏,此后保持滑片P位置不变。② 在M、N之间接入不同待测电阻,电流表会有不同示数,依据R与I的对应关系,将电流表表盘上刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。
试分析：该“电阻表”的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的；“电阻表”可测量的最大准确值是______Ω。
【答案】(2)______ (3)______ (4)______ ______ ______ (5)______ ______

答案：

(1)如图所示　
(2)B　
(3)开关断路
(4)0.48　电阻 $ R_x/\Omega $　5.1　
(5)不均匀　290
　　　　　　
　解析:
(2)为了保护电路，闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即B端.
(3)EF导线的F端接D接线柱，电压表有示数，说明D与电源正极间电路连接完好，不存在断路;F端与A、B、C接线柱接触时电压表无示数，说明这几处与电源正极间存在断路，所以电路在C与D两接线柱间出现了断路，若故障发生在开关或滑动变阻器处，则故障是开关断路.
(4)M处电流大小如图乙所示，电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.48A.该实验是测量未知电阻 $ R_x $ 的阻值，测出了未知电阻两端的电压和通过的电流，下一步需要计算未知电阻 $ R_x $ 的阻值，故N处应填写的内容为电阻 $ R_x/\Omega $。由表中数据可知，三次测得的电阻值分别为 $ R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{0.8\ \text{V}}{0.16\ \text{A}} = 5\ \Omega $，$ R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{1.6\ \text{V}}{0.3\ \text{A}} \approx 5.3\ \Omega $，$ R_3 = \frac{U_3}{I_3} = \frac{2.4\ \text{V}}{0.48\ \text{A}} = 5\ \Omega $，故 $ R_x $ 阻值测量的结果为 $ R_x = \frac{R_1 + R_2 + R_3}{3} = \frac{5\ \Omega + 5.3\ \Omega + 5\ \Omega}{3} = 5.1\ \Omega $。
(5)将M、N直接用导线相连，调节滑动变阻器滑片，使电流表满偏，示数为0.6A，由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的阻值 $ R_{\text{滑}} = \frac{U}{I} = \frac{6\ \text{V}}{0.6\ \text{A}} = 10\ \Omega $，若通过电流表的电流为I，由欧姆定律和电阻的串联规律可得，M、N间接入电阻的阻值表达式为 $ R = \frac{U}{I} - 10\ \Omega = \frac{6\ \text{V}}{I} - 10\ \Omega $，由表达式可知，将电流表改装成直接测量电阻的仪表后，仪表盘上的刻度是不均匀的。由表达式可知，当电路中通过的电流最小时，所测量的电阻值最大，电流表的最小分度值为0.02A，故“电阻表”可测量的最大准确值为 $ R_{\text{max}} = \frac{6\ \text{V}}{I_{\text{min}}} - 10\ \Omega = \frac{6\ \text{V}}{0.02\ \text{A}} - 10\ \Omega = 290\ \Omega $。