《2025年拔尖特训九年级物理上册苏科版》

6. 在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片$P置于B$端时滑动变阻器接入电路的阻值最大。

(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是______,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表示数,当小灯泡两端的电压为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,为______A,此时小灯泡的电阻为______Ω(结果保留一位小数)。
(3)根据数据绘制$I-U$图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受______的影响。
(4)实验中变阻器的规格可能是______(填字母)。
A. 10Ω 2 A
B. 20Ω 2 A
C. 50Ω 1.5 A

答案：
（1）如图所示 （2）将滑动变阻器的滑片向A端移动 0.3 8.3
（3）温度 （4）C
　
解析：（3）小灯泡的I - U图像不是直线，原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。（4）当电路中电流最小时，由题图丙可知，滑动变阻器连入电路的电阻约为$R=\frac{U - U_L}{I}=\frac{4.5\ V-0.3\ V}{0.1\ A}=42\ \Omega$，因此所用滑动变阻器的规格可能是“50 Ω 1.5 A”。

7. (2023·南通)为测定标有“3.8 V”字样的小灯泡正常发光时的电阻,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压为6 V且保持不变。
(1)闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,应该对电流表进行______。他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。

(2)正确连接电路后闭合开关,移动滑片$P$,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是______。
(3)排除故障后,继续进行实验。移动滑片$P$,使电压表示数分别为2.0 V、3.8 V、4.5 V,记录下对应的电流表示数分别为0.22 A、0.30 A、0.32 A,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(结果保留一位小数)。
(4)小红认为有更精确的测量方案,她初步设计了如图丙所示的电路,请从滑动变阻器(0～20Ω)、电阻箱(最低倍率是×1,元件符号为$\negthickspace\negthickspace\negthickspace□$)、电压表(0～3 V)中选择两个器材,并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中,帮助小红完成电路设计。

答案：
（1）调零 如图(a)所示 （2）小灯泡短路 （3）12.7 （4）如图(b)所示
　　
　　　
解析：（1）闭合开关前，小明观察到电流表指针如图乙所示，没有指在零刻度线，应该对电流表进行调零。为测定标有“3.8 V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，应该将电压表与小灯泡并联以测小灯泡正常发光时两端的电压，电流表与小灯泡串联以测量正常发光时通过小灯泡的电流，根据欧姆定律的公式计算小灯泡正常发光时的电阻，则连接小灯泡的左端与滑动变阻器的左下端的导线是错误的，应该去掉，用导线将电源的负极与小灯泡的左端连接即可。（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表示数为零，说明电路中没有断路故障，则电路故障可能是小灯泡短路。（3）标有“3.8 V”字样的小灯泡正常发光时$U_{额}=3.8\ V$，$I_{额}=0.30\ A$，则小灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{3.8\ V}{0.30\ A}\approx 12.7\ \Omega$。（4）小明利用量程为0~15 V的电压表，调节滑动变阻器，使标有“3.8 V”字样的小灯泡正常发光时两端的电压为3.8 V，因电压表量程较大，不能精确调节，可将量程为0~3 V的电压表与滑动变阻器并联，能够精确调节到2.2 V电压，此时滑动变阻器的阻值约为$R_{变}=\frac{U_{变}}{I_{额}}=\frac{2.2\ V}{0.30\ A}\approx 7.3\ \Omega$，因此不能使用最低倍率是×1的电阻箱。