《2025年世纪金榜百练百胜九年级物理全一册人教版》

类型1 测量定值电阻的阻值
1 小吴同学测量未知电阻$R_x$的阻值。
甲图：实验电路（含电源、开关、滑动变阻器、$R_x$、电流表、电压表，有一根导线连接错误）
乙图：电压表和电流表示数（电压表量程0~3V，指针指在1.5V；电流表量程0~0.6A，指针指在0.1A）
（1）如图甲所示是小吴连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。
（2）连接好电路，闭合开关后，小吴发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，观察到电压表和电流表的示数均保持如图乙所示，造成这种现象的原因可能是待测电阻$R_x$发生了______。
（3）排除故障后，小吴重新连接好电路进行实验，如表所示是记录的三次实验数据。通过第一次实验数据算出该定值电阻的阻值是______Ω，本实验采取多次测量的目的是______。
|实验次数|1|2|3|
|----|----|----|----|
|电压U/V|1.5|1.8|2.4|
|电流I/A|0.3|0.36|0.5|
（4）实验前，老师提醒小吴，加在电阻上的电压不宜过大而且时间不宜过长，这样做的目的是______。
（5）另一同学根据自己的实验数据绘制了如图丙所示的U-I图像，根据该图像可以判断出该同学在实验过程中存在的问题是______。|

答案： （1）错误导线：电压表正接线柱连接滑动变阻器的导线（画“×”），正确连接：电压表正接线柱接$R_x$右端。
（2）短路
（3）5；减小误差
（4）防止电阻温度过高，阻值发生变化（或保护电阻）
（5）电压表并联在了滑动变阻器两端
解析：
（2）电压表示数为0（乙图电压表指针指在0刻度），电流表示数不变，说明$R_x$短路（电压表被短路，电流直接通过$R_x$，滑动变阻器无法改变电流）。
（3）第一次数据：$R=\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.3A}=5Ω$；多次测量取平均值减小误差。
（5）U-I图像中电压随电流增大而减小，说明电压表测的是滑动变阻器电压（电流增大时滑动变阻器电压减小）。|

2（2024·达州期中）在“测量未知电阻R的电阻”实验中，小南设计了如图甲所示的实验电路。
甲图：实验电路（含电源、开关、滑动变阻器、R、电流表、电压表）
乙图：电压表和电流表示数（电压表量程0~3V，指针指在2V；电流表量程0~0.6A，指针指在0.2A）
（1）本实验的实验原理是______，实验中滑动变阻器除了有改变待测电阻R两端电压的作用以外还起到______的作用；
（2）图甲是小南连接的电路，其中有一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并在原图上用笔画线代替导线画出正确的连线（只连一根，导线不能交叉）；
（3）小南改正接线后继续进行实验，开关闭合前应将滑片P移到最______（选填“左”或“右”）端。闭合开关后发现电流表有示数、电压表无示数，若故障只发生在电阻R或滑动变阻器上，则故障可能是______；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P将电压表调到合适的值，如图乙，此时电流表示数为______A；
（5）利用本次实验器材还可以做______（选填“A”或“B”）的实验。
A. 探究电流与电压的关系
B. 探究电流与电阻的关系
（6）小南设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡L正常工作时的电阻，已知电源电压恒定，定值电阻阻值为$R_0$，小灯泡正常工作时的电压为$U_0$，实验步骤如下：
①将开关S拨到触点1，调节滑片P，使电流表的示数为$\frac{U_0}{R_0}$；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S拨到触点2，读出电流表的示数为I；
③根据实验数据，计算出小灯泡正常工作时的电阻$R_L=$______（用$U_0$、$R_0$和I表示）。|

答案： （1）$R=\frac{U}{I}$；保护电路
（2）错误导线：电流表正接线柱连接电阻R右端的导线（画“×”），正确连接：电流表正接线柱接滑动变阻器右端。
（3）右；电阻R短路
（4）0.2
（5）A
（6）$\frac{U_0R_0}{IR_0-U_0}$
解析：
（3）开关闭合前滑片移到最大阻值处（右端）；电流表有示数说明电路通路，电压表无示数说明R短路（电压表被短路）。
（4）电流表量程0~0.6A，分度值0.02A，指针指在0.2A。
（5）探究电流与电压关系需控制电阻不变，现有定值电阻可完成，A正确；探究电流与电阻关系需改变电阻，器材不足，B错误。
（6）步骤①中，$I_0=\frac{U_0}{R_0}$，则滑动变阻器电压$U_{滑}=U-I_0R_0$；步骤②中，总电流I，通过滑动变阻器电流仍为$I_0$，通过灯泡电流$I_L=I-I_0$，故$R_L=\frac{U_0}{I_L}=\frac{U_0}{I-\frac{U_0}{R_0}}=\frac{U_0R_0}{IR_0-U_0}$。|