《2025年世纪金榜百练百胜九年级物理全一册人教版》

三、实验探究题（本题共2小题，第15题14分，第16题16分，共30分）
15（2023·无锡中考）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有：干电池3节（每节电压略小于1.5 V），滑动变阻器3个（铭牌分别标有“5 Ω 3 A”“20 Ω 2 A”“50 Ω 1.5 A”字样），电流表、电压表、开关各一个，阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的电阻各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至______（选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑片P，两表指针不偏转。将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则可能是______。
（3）排除故障后，重新开始实验，探究电流与电压的关系。闭合开关，电压表示数为0.7 V，电流表示数为0.07 A。移动滑片P，逐步增大R两端电压，记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I。以电流I为纵坐标、电压U为横坐标，采用描点的方式，画出I-U图像，如图乙所示。依据图像，得到的结论是______，实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有______字样。
（4）在探究电流与电阻的关系时，为了能使用上一次的某一组实验数据，断开开关，将R换成5 Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示为______A；断开开关，换接未使用过的一个电阻，正确操作后，电流表示数应为______A。

答案： （1）A
（2）滑动变阻器断路（或BD间导线断路）
（3）电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比；5 Ω 3 A
（4）0.14；0.035
解析：（1）滑片移至A端（最大阻值）。（2）电压表接B点有示数，接C、D点无示数，故障为BD间断路。（3）I-U图像为过原点直线，结论电阻一定时电流与电压成正比；R=U/I=0.7V/0.07A=10Ω，最大电压时滑动变阻器分压最小，选5Ω 3A。（4）换5Ω电阻，电压0.7V，电流I=0.7V/5Ω=0.14A；换20Ω电阻，电流I=0.7V/20Ω=0.035A。

16 小华利用“伏安法”测定小灯泡的电阻，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为3 V的电源、“2.5 V 0.4 A”的小灯泡、标有“20 Ω 1 A”的滑动变阻器、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲的实物电路连接完整（要求连线不得交叉；电压表的测量范围选择要恰当；滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗）。
（2）小华同学连接好电路后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到______（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数且接近于电源电压，则原因可能是______。
（4）排除故障后，小华闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为1.5 V，电流表示数如图乙所示，为______A，计算出的电阻值为______Ω。
（5）图丙是小华根据测得的实验数据，绘制出的电流表示数I与电压表示数U的关系图像，他发现图像是一条弯曲的曲线，原因是______。
（6）小华想测量手边一个未知电阻的阻值，但是电流表又坏了不能使用，他在老师的帮助下，利用图丁的电路图巧妙地测出了未知电阻的阻值Rₓ。请你帮他补充实验步骤，并写出电阻的表达式（滑动变阻器的最大阻值为R₀）：
①闭合开关，当滑动变阻器滑片移到最左端时，读出电压表的示数为U₁；
②______；
③未知电阻的表达式：Rₓ=______。

答案： （1）（实物图连接：电压表并联灯泡，选0-3V量程；滑动变阻器接B端接线柱）
（2）A
（3）小灯泡断路
（4）0.3；5
（5）小灯泡电阻随温度升高而增大
（6）②将滑片移到最右端，读出电压表的示数为U₂；③(U₁-U₂)/U₂×R₀
解析：（1）电压表选0-3V，滑动变阻器滑片左移变暗接B端。（2）滑片移至A端（最大阻值）。（3）灯泡断路，电压表测电源电压。（4）电流表示数0.3A，电阻R=1.5V/0.3A=5Ω。（5）灯丝电阻随温度升高而增大。（6）步骤②滑片移至最右端，读U₂；Rₓ=(U₁-U₂)R₀/U₂。