《2025年初中必刷题九年级物理上册教科版》

7[2024四川宜宾中考,偏难]某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图1所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是______。
(2)请用笔画线代替导线,将图1中的电路补充完整。
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是______。
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向______(填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮。
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察______表的示数,使小灯泡L正常发光。
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω。
(7)完成实验后,小组又设计了如图2所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,R₀为定值电阻,S_2为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关S_1,将开关S_2拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数U_1= ______V。
②保持滑片P的位置不变,再将开关S_2拨到触点1,读出电压表的示数并记为U_2。
③该小灯泡正常发光时的电阻$ R_{L}= $______(用U_1、U_2、R₀表示)。

答案：
7.
(1)$R=\frac{U}{I}$
(2)如解析图所示
(3)滑动变阻器下方两个接线柱接入了电路
(4)右
(5)电压
(6)10
(7)①2.5 ③$\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$
[解析]
(1)实验中用电压表测灯泡两端的电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据$R=\frac{U}{I}$求出灯泡的电阻，因此该实验的原理是$R=\frac{U}{I}$｡
(2)实验中，滑动变阻器应与灯泡串联，电压表应并联在灯泡两端，电源由两节干电池串联组成，因此电压表选择小量程；滑动变阻器按照“一上一下”的原则接入电路，如图所示｡

(3)连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变且较小，说明滑动变阻器的滑片没有起到调节电阻大小的作用，且变阻器接入电路的电阻较大，可能是将滑动变阻器的下方两个接线柱接入了电路｡
(4)正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移动到阻值最大处，则若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路，闭合开关后，要想移动滑片时小灯泡变亮，则应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器分得的电压，根据串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，因此应将滑片向右移动｡
(5)在移动滑片P的过程中，应该观察电压表的示数，使电压表示数等于灯泡正常发光时的电压，即2.5V｡
(6)当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻是$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{2.5V}{0.25A}=10\Omega$｡
(7)①闭合开关$S_1$，将开关$S_2$拨到触点2，此时$R_0$、滑动变阻器和灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑片，使电压表的示数$U_1$为小灯泡正常发光时的电压，即2.5V；②保持滑片P的位置不变，再将开关$S_2$拨到触点1，此时电压表测$R_0$和灯泡两端总电压，灯泡仍正常发光，读出电压表的示数并记为$U_2$；③$R_0$两端电压为$U_0 = U_2 - U_1$，灯泡正常发光时的电流：$I = I_0=\frac{U_0}{R_0}=\frac{U_2 - U_1}{R_0}$，该小灯泡正常发光时的电阻$R_L=\frac{U_L}{I}=\frac{U_1}{\frac{U_2 - U_1}{R_0}}=\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$｡

8[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,电源电压不变,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： 8.【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℃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：$I_0=\frac{U_0}{R_0}=\frac{2.4V}{300\Omega}=0.008A$。
(2)由图乙可知，当环境温度为40℃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：$U_1 = IR_1 = I_0R_1 = 0.008A×200\Omega = 1.6V$，因串联电路中电源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℃时，$R_1$的阻值为100Ω，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流$I'=\frac{U}{R_0 + R_1'}=\frac{4V}{300\Omega + 100\Omega}=0.01A$，此时电压表的示数为$U_0' = I'R_0 = 0.01A×300\Omega = 3V$。