《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

4 [2024福州十九中月考]小牟和小李利用实验室的器材进行“探究电流与电压关系”的实验,他们选用了三节新的干电池,$5\Omega$、$10\Omega$、$15\Omega$、$20\Omega$、$25\Omega$五个定值电阻,一个铭牌写着“$40\Omega$ $1A$”的滑动变阻器,一个电流表,一个电压表,一个开关和若干导线等器材,设计了如图甲所示的实验电路:

(1)请帮助小牟将图甲的电路连接完整(要求滑片向$A$滑动时,电流表示数变大,导线不交叉)。
(2)为了保护电路,在连接电路时,滑动变阻器的滑片应该位于______(填“$A$”或“$B$”)端。
(3)闭合开关后,小牟发现电流表几乎没有示数,电压表指针偏转超过量程,问题可能是______(填字母)。
A.定值电阻$R$短路
B.定值电阻$R$开路
C.滑动变阻器开路
(4)排除问题后,小牟顺利进行实验,他将测得的数据绘制成$I - U$图像,如图乙 a所示,分析图像得到实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成______比。
(5)同组的小李也完成了该实验并绘制出了$I - U$图像,如图乙 b所示,但是小李发现自己的结论和小牟的结论刚好相反,这可能是因为______。

答案：

(1)如图所示。
(2)B
(3)B
(4)正
(5)电压表与滑动变阻器并联
　　　　　　　
[解析]
(2)为了保护电路,在连接电路时,滑动变阻器应该接入最大阻值,使电路中的电流最小,故滑动变阻器的滑片应该位于B端。
(3)如果定值电阻R短路,则电流表有示数,电压表几乎没有示数,故A不符合题意;如果定值电阻R开路,则电流表与电压表串联接入电路中,所以电流表几乎没有示数,电压表示数接近电源电压,三节新的干电池串联电压为4.5V,超过了电压表0~3V的量程,故B符合题意;如果滑动变阻器开路,则电路为开路,电流表和电压表都没有示数,故C不符合题意。
(4)题图乙a是一条倾斜的直线,通过导体的电流随导体两端电压的增大而增大,故通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(5)小李的图像反映的是电流随电压的增大而减小,分析电路可知,滑动变阻器接入电路的阻值增大时,电路中的电流减小,定值电阻两端电压减小,滑动变阻器两端电压增大,故小李可能把电压表与滑动变阻器并联在了一起。

5 [2024重庆第八中学月考]在探究“电流与电阻关系”的实验中,提供的器材有电源(电压为$9V$)、电流表、电压表、滑动变阻器$R$、电阻箱$R_{0}$、开关及导线若干。

(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)正确连接电路后闭合开关,在移动滑动变阻器的滑片$P$时,两电表的示数突然都变为零,则电路故障可能为______(填字母代号)。
A.$R$短路
B.滑片$P$接触不良
C.$R_{0}$短路
D.$R_{0}$断路
(3)排除故障后继续实验,改变$R_{0}$的阻值,测出对应的电流$I$。当$R_{0}$的阻值变大时,为完成探究,应将滑片$P$向______(填“$A$”或“$B$”)端移动。
(4)将$R_{0}的阻值调为50\Omega$,正确移动滑动变阻器的滑片后,对应电流表示数如图乙所示,请在图丙的$I-\frac{1}{R_{0}}坐标系中补描该点并作出I-\frac{1}{R_{0}}$的关系图像。
(5)根据图像可得:电压一定时,电流与电阻成______。

答案：

(1)如图1所示。
(2)B
(3)A
(4)如图2所示。
(5)反比
　 　
审题指导
探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端电压不变,变换电阻后,滑动变阻器的调节方法是“换大调大,换小调小”,调节时要观察电压表,使电压表示数保持不变。
[解析]
(2)正确连接电路后,电阻箱R₀与滑动变阻器R串联,电流表测串联电路中的电流,电压表测电阻箱R₀两端的电压。如果滑动变阻器R短路,则整个电路仍然通路,电流表、电压表示数都不为零,故A不符合题意;如果滑片P接触不良,则整个电路断路,电流表、电压表示数都为零,故B符合题意;如果电阻箱R₀短路,则电压表示数为零,电流表示数不为零,故C不符合题意;如果电阻箱R₀断路,则电流表示数几乎为零,电压表示数近似等于电源电压,故D不符合题意。故选B。
(3)当R₀的阻值变大时,电路中的电流变小,若不移动滑片P,滑动变阻器两端的电压将减小,则电阻箱R₀两端的电压将变大。此时应向A端移动滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,使电路中的电流变得更小,从而减小电阻箱R₀两端电压,使R₀两端电压保持不变。
(4)由题图乙可知,电流表的示数为0.12A,此时电阻箱的阻值R₀ = 50Ω,则$\frac{1}{R₀}$ = $\frac{1}{50}$Ω⁻¹ = 0.02Ω⁻¹。