《2025年一遍过九年级物理全一册苏科版》

1 在探究“电流与电阻的关系”的实验中,某小组设计了如图甲所示的实验电路。选用的器材有：两节新干电池,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。

【基础设问】
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最左(填“左”或“右”)端。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变。
(2)小华移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其示数是2.4V,要完成这次实验,接下来他应将滑动变阻器滑片向左(填“左”或“右”)端移动,并观察电压表(填“电流表”或“电压表”),使其示数为2 V。
【能力设问】
(3)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为原因可能是C。(填字母)
A. 滑动变阻器的最大阻值太大
B. 电压表量程选小了
C. 滑动变阻器的最大阻值太小
(4)小华在进行实验时,若将电压表并联在了滑动变阻器两端,能(填“能”或“不能”)得到电流与电阻的关系,理由是更换定值电阻后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数保持1 V不变即可。
(5)小华利用收集到的多组数据,作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像,图中阴影部分“面积”表示的物理量是电压；进一步研究发现由图线上任意一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可得出的实验结论是电压一定时,电流与电阻成反比。小华选用的滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω。
(6)小组间交流时,发现相邻两个小组在相同的坐标系中画出的图像如图丁、戊所示,你认为他们的图像不同的原因是这两个小组所控制的定值电阻两端的电压不同。

(7)小华又发现C、D同学先后进行多次实验,作出的I-R图像如图己所示,请指出：C(填“C”或“D”)同学的实验过程中存在问题,其存在的问题是没有控制电压表示数不变。
【拓展设问】
(8)方案改进 小亮也用图甲所示的电路图探究电流与电阻的关系,电源为两节新干电池,小亮选用的滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。
①若题述4个定值电阻均能完成实验,则应控制定值电阻两端电压不低于2.5V。
②若控制定值电阻两端电压为2V,则小亮可以选用的定值电阻的最大阻值为20Ω。
③小亮认为小华作出的I-R图像为曲线,看起来不直观,于是将图像进行了变换,从而直观地判断出了I与R的关系,小亮的改进方法为作$I-\frac {1}{R}$图像。
④实验中需要不断更换定值电阻,操作复杂,请你提出一条改进建议：用电阻箱替代定值电阻。

答案：
(1)左 保持定值电阻两端电压不变
(2)2.4 左 电压表 2 V
(3)C
(4)能 更换定值电阻后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数保持1 V不变即可
(5)电压 电压一定时,电流与电阻成反比 25
(6)这两个小组所控制的定值电阻两端的电压不同
(7)C 没有控制电压表示数不变
(8)①2.5 ②20 ③作$I-\frac {1}{R}$图像 ④用电阻箱替代定值电阻