《2025年初中必刷题九年级物理上册沪粤版》

7 [2024江苏南通中考,中]在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(最大阻值为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4V,如图乙所示;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4V,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,原因可能是______。
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,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)定值电阻短路(合理即可)
(3)大
(4)电流表选用小量程,但按大量程读数,造成读数错误
(5)不能,依据见解析【解析】
(1)在"探究电流与电阻的关系"实验中,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中测电路中的电流,电压表测定值电阻两端 的电压,所以电压表与定值电阻并联;题目要求变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以把滑动变阻器的左下接线柱接入电路。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,说明故障可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)在"探究电流与电阻的关系"实验中,需要控制定值电阻两端的电压不变,若将5Ω电阻换成10Ω的,更换较大的定值电阻后,定值电阻两端的电压会增大,为了使定值电阻两端的电压保持4V不变,就需要适当增大滑动变阻器两端的电压,则应适当增大滑动变阻器接入电路的电阻。
(4)由题图丙可知,错误的一组数据应该是当定值电阻阻值为20Ω时,通过的电流为1.0A,错误的电流值的$\frac {1}{5}$为0.2A,以电流值为0.2A计算,则定值电阻两端的电压为4V,故出现数据错误的原因可能是电流表选用小量程,但按大量程读数,造成读数错误。
(5)若控制定值电阻两端电压为4V,则电阻箱两端的电压为2V,即定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,由串联分压原理可知,电阻箱接入电路的阻值是定值电阻阻值的一半,当接入阻值为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻时,电阻箱接入电路的阻值应分别为2.5Ω7.5Ω、12.5Ω,但用来替换变阻器的电阻箱最小倍率是×1,无法使电阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,所以无法完成实验.

(1)连接电路过程中,为保护电路,开关要断开;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至B(填“A”或“B”)端。
(2)若在实验时电流表短路,已知滑动变阻器的最大阻值为R₀,也能测出Rₓ的阻值。具体操作是:将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,闭合开关,读出电压表的示数为$U_1,$再将滑动变阻器滑片调到阻值最小处,读出电压表的示数为$U_2,$待测电阻Rₓ=$\frac {U_{1}R_{0}}{U_{2}-U_{1}}$。(用$U_1、$$U_2、$R₀表示)。

答案：
(1)断开 B
(2)$\frac {U_{1}R_{0}}{U_{2}-U_{1}}$【解析】
(1)为了保护电路,在连接电路过程中,开关要断开;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即B端。
(2)将滑动变阻器滑片调到阻值最小处,此时电路为$R_{x}$的简单电路,电压表测电源电压,示数为$U_{2}$;将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,此时$R_{x}$与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测$R_{x}$两端电压,示数为$U_{1}$,根据串联电路电压规律知,滑动变阻器两端电压为$U_{滑}=U_{2}-U_{1}$,根据串联分压原理可知,$\frac {U_{1}}{U_{滑}}=\frac {R_{x}}{R_{0}}$,即$\frac {U_{1}}{U_{2}-U_{1}}=\frac {R_{x}}{R_{0}}$,解得$R_{x}=\frac {U_{1}R_{0}}{U_{2}-U_{1}}$。

9 [中]亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映被测环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示。电压表的测量范围为0~3V,R₀是定值电阻$,R₀= 300Ω,R_1$是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,当环境温度为40℃时,电压表的示数为2.4V,求:

(1)当环境温度为40℃时,通过R₀的电流;
(2)电源电压;
(3)当被测环境温度为80℃时,电压表的示数。

答案： 【解】由图甲可知,$R_{1}$与$R_{0}$串联,电压表测$R_{0}$两端电压。
(1)环境温度为$40^{\circ }C$时,电压表的示数为2.4V,根据欧姆定律可得,通过$R_{0}$的电流:$I_{0}=\frac {U_{0}}{R_{0}}=\frac {2.4V}{300Ω}=0.008A$。
(2)由图乙可知,当环境温度为$40^{\circ }C$时,热敏电阻$R_{1}$的阻值为200Ω,根据欧姆定律可得,此时$ R_{1}$两端的电压:$U_{1}=IR_{1}=I_{0}R_{1}=0.008A×200Ω=1.6V$,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:$U = U_{0}+U_{1}=2.4V + 1.6V = 4V$。
(3)由图乙可知,被测环境温度为$80^{\circ }C$时,$R_{1}$的阻值为100Ω,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流$I'=\frac {U}{R_{0}+R'_{1}}=\frac {4V}{300Ω + 100Ω}=0.01A$,此时电压表的示数为$U'_{0}=I'R_{0}=0.01A×300Ω=3V$。