《2025年世纪金榜百练百胜九年级物理全一册人教版》

类型2 测量小灯泡的电阻
3 如图是测量小灯泡（$U_{额}=2.5V$）电阻的电路，如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V，有三个滑动变阻器：$R_1$“20Ω 1A”、$R_2$“40Ω 0.5A”、$R_3$“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是（ ）
|实验次数|1|2|3|4|5|
|----|----|----|----|----|----|
|电压U/V|2.5|2.0|1.5|1.0|0.5|
|电流I/A|0.25|0.22|0.19|0.16|0.10|
A. 滑片P向左滑动时灯泡变亮
B. 实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还控制灯泡两端电压不变
C. 灯泡的灯丝电阻随电压的减小而增大
D. 为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是$R_2$|

答案： D
解析：
A. 滑片向左滑动，滑动变阻器接入电阻减小，电流增大，灯泡变亮？需看电路连接，若滑动变阻器与灯泡串联，滑片左移电阻减小，电流增大，灯泡变亮，但题目未明确电路，若按常规接法，A可能正确，但需结合其他选项。
B. 实验中滑动变阻器作用是改变灯泡电压，不是控制不变，B错误。
C. 由表中数据，电压2.5V时$R=\frac{2.5}{0.25}=10Ω$，0.5V时$R=\frac{0.5}{0.10}=5Ω$，电压减小电阻减小，C错误。
D. 第5次实验：$U_L=0.5V$，$U_{滑}=4V-0.5V=3.5V$，$I=0.10A$，$R_{滑}=\frac{3.5V}{0.10A}=35Ω$，$R_1$最大20Ω＜35Ω，$R_3$电流0.2A＞0.1A但阻值50Ω足够，但$R_3$额定电流0.2A，0.1A安全，不过$R_2$“40Ω 0.5A”，35Ω＜40Ω，且0.5A＞0.25A（最大电流），故只能选$R_2$，D正确。|

4（多选）（2023·武汉模拟）某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，小灯泡标有“2.5V”的字样。他记录的实验数据如表所示，其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
|实验次数|1|2|3|4|5|
|----|----|----|----|----|----|
|电压U/V|0.5|1.0|1.5|2.0|2.5|
|电流I/A|0.10|0.14|0.16|0.24|0.28|
|电阻R/Ω|—|—|—|—|—|
A. 第3次实验记录的电流表示数是错误的
B. 多次实验的目的是寻找普遍规律
C. 5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
D. 第1次实验中，滑动变阻器接入的阻值为25Ω|

答案： AD
解析：
A. 小灯泡电阻随电压增大而增大，计算各次电阻：
1次：$R_1=\frac{0.5}{0.10}=5Ω$，2次：$R_2=\frac{1.0}{0.14}\approx7.1Ω$，3次：$R_3=\frac{1.5}{0.16}\approx9.4Ω$，4次：$R_4=\frac{2.0}{0.24}\approx8.3Ω$，5次：$R_5=\frac{2.5}{0.28}\approx8.9Ω$，第4次电阻小于第3次，不合理，应为第3次电流错误（若电流0.20A，则$R=7.5Ω$，符合递增），A正确。
D. 第1次实验：$U_{滑}=3V-0.5V=2.5V$，$I=0.10A$，$R_{滑}=\frac{2.5V}{0.10A}=25Ω$，D正确。|

5（2023·南京二模）小明做“测小灯泡电阻”实验时，所用器材有：电源电压为6V且保持不变，额定电压为2.5V的小灯泡，两个滑动变阻器M“10Ω 1A”、N“20Ω 1A”，电压表，电流表，开关和导线。
甲图：实物电路（未连接完整）
乙图：电流表示数（量程0~0.6A，指针指在0.3A）
丙图：电路图（$R_x$、滑动变阻器串联，电流表测总电流，电压表测$R_x$电压）
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的器材连接成完整电路。
（2）在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应放在最______端。
（3）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能的原因是______。
（4）排除故障后进行实验，小明将实验数据及相关的计算记录在表格中。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙，则此时小灯泡的电阻$R=$______Ω（保留一位小数），实验中，选择的滑动变阻器为______。
|实验次数|1|2|3|
|----|----|----|----|
|电压U/V|1.5|2.0|2.5|
|电流I/A|0.24|0.28|—|
（5）完成上述实验后，小明进一步思考，用已知最大阻值为R的滑动变阻器和电流表，在保证电路安全情况下，能否测出未知的定值电阻$R_x$的阻值呢？他设计电路如图丙。步骤一：闭合开关，当滑动变阻器滑片位于A端时，记下电流表示数$I_A$；步骤二：再将滑片滑到B端，记下电流表示数$I_B$。即可计算出电阻$R_x=$______。（用$I_A$、$I_B$和R表示）。|

答案： （1）电路连接：电压表并联在灯泡两端（正接线柱接灯泡左端），滑动变阻器接左下和右上接线柱。
（2）右
（3）小灯泡短路
（4）8.3；N（或20Ω 1A）
（5）$\frac{I_BR}{I_A-I_B}$
解析：
（4）电流表量程0~0.6A，指针指在0.3A，$R=\frac{2.5V}{0.3A}\approx8.3Ω$；第1次实验$U_{滑}=6V-1.5V=4.5V$，$I=0.24A$，$R_{滑}=\frac{4.5}{0.24}=18.75Ω$，M最大10Ω不够，选N。
（5）滑片在A端（R=0）时$I_A=\frac{U}{R_x}$，滑片在B端（R最大）时$I_B=\frac{U}{R_x+R}$，联立得$U=I_AR_x=I_B(R_x+R)$，解得$R_x=\frac{I_BR}{I_A-I_B}$。|