《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

练习1 如图甲所示是利用电压表和电流表测量电阻的实验装置。图乙是某一次测量时电压表的数据,则此时电压表的读数是0.8V,如果此时电流表的读数是0.16 A,则电阻是5Ω。调节滑动变阻器,使电压表示数为3 V,则电阻R的阻值为5Ω,电流表的示数应为0.6A。

答案： 【解析】：
本题考查伏安法测电阻实验数据读取及相关计算，涉及电压表读数、欧姆定律的应用。对于电压表读数，需先确定量程和分度值，再根据指针位置读数；根据欧姆定律$R = \frac{U}{I}$可计算电阻，电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关，所以在不同电压下电阻值不变，再根据欧姆定律可求出对应电流。
1. 电压表读数：
由图乙可知，电压表选择的是$0 - 3V$量程，其分度值为$0.1V$。
指针指在$0$后面第$8$个小格处，所以此时电压表的读数$U_1 = 0.8V$。
2. 计算电阻$R$（第一次测量）：
已知此时电流表的读数$I_1 = 0.16A$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得电阻$R=\frac{U_1}{I_1}=\frac{0.8V}{0.16A}=5\Omega$。
3. 计算电流（电压为$3V$时）：
因为电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以当调节滑动变阻器使电压表示数为$U_2 = 3V$时，电阻$R$的阻值仍为$5\Omega$。
再根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得此时电流表的示数$I_2=\frac{U_2}{R}=\frac{3V}{5\Omega}=0.6A$。
【答案】：
$0.8$；$5$；$5$；$0.6$

知识点二 测量小灯泡的电阻
要测量某一灯泡的电阻,只要测出灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,即可用欧姆定律的变形公式(即实验原理)$R = \frac{U}{I}$计算出待测灯泡的电阻。
在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的一端。这主要是为了避免电路中电流过大,以致烧坏有关元件。接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到灯泡正常工作电压值。测量时,从设备的安全考虑,应从正常工作电压开始逐次降低(选填“升高”或“降低”)电压,从而获得几组数据。测量灯泡的电阻时,不能取平均值,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。

答案： 【解析】：
本题主要考查了伏安法测电阻的实验原理、实验注意事项以及实验步骤。
首先，根据欧姆定律，电阻$R$等于电压$U$除以电流$I$，即$R = \frac{U}{I}$。因此，要测量灯泡的电阻，需要测出灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。
其次，在连接电路的过程中，为了保护电路元件，开关必须处于断开状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的一端。这是为了避免电路中电流过大，以致烧坏有关元件。
接着，接通电源后，先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到灯泡正常工作电压值。测量时，从设备的安全考虑，应从正常工作电压开始逐次降低电压，从而获得几组数据。
最后，由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此，在测量灯泡的电阻时，不能取平均值。
【答案】：
电压；电流；$R = \frac{U}{I}$；断开；大；电流；降低；不能；灯丝的电阻随温度的升高而增大。

例2 小明想测量标有“2.5 V”的小灯泡的电阻,请解答下列问题。

(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉)作图略(将电压表与小灯泡并联，量程选择0-3V，正接线柱靠近电源正极一端)
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最右(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数,但灯泡不亮,原因可能是D。
A. 小灯泡断路
B. 小灯泡短路
C. 滑动变阻器断路
D. 滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。

答案： 【解析】：
本题主要考查伏安法测电阻的实验操作、电路故障分析以及影响电阻大小的因素。
（1）连接实物电路时，要注意电压表与灯泡并联，且电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。由于灯泡额定电压为$2.5V$，所以电压表量程选择$0-3V$。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，以保护电路。
（3）对于电路故障分析，需要根据电流表和电压表的示数情况，结合选项逐一分析。
A选项：若小灯泡断路，则电流表无示数，与题目中电流表有示数矛盾，所以A错误。
B选项：若小灯泡短路，则电压表无示数，与题目中电压表有示数矛盾，所以B错误。
C选项：若滑动变阻器断路，则整个电路断路，电流表和电压表都无示数，与题目条件矛盾，所以C错误。
D选项：若滑动变阻器接入电路的阻值过大，则电路中电流过小，灯泡的实际功率过小，导致灯泡不亮，而电流表和电压表仍有示数，所以D正确。
（4）小灯泡电阻呈逐渐增大趋势，需要考虑温度对电阻的影响。因为灯泡工作时会产生热量，温度升高，而金属的电阻随温度升高而增大，所以小灯泡的电阻逐渐增大。
【答案】：
（1）作图略(将电压表与小灯泡并联，量程选择$0-3V$，正接线柱靠近电源正极一端)；
（2）右；
（3）D；
（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大。

练习2-1 关于伏安法测电阻,下列说法正确的是(D)
A.为了操作方便,滑动变阻器的滑片应置于中间位置
B.为了防止电表被烧坏,电流表和电压表都应选用大量程
C.连接电路时,必须从电源的正极开始,按顺序接线
D.连接电路时,开关应处于断开状态

答案： 【解析】：
本题主要考察伏安法测电阻的实验操作和注意事项。我们需要根据伏安法测电阻的原理和实验步骤，对每个选项进行逐一分析。
A选项提到滑动变阻器的滑片应置于中间位置以便于操作。然而，在实验中，滑动变阻器的初始位置应根据实验需求和电路安全来确定，并非一定要置于中间位置。因此，A选项错误。
B选项提到为了防止电表被烧坏，电流表和电压表都应选用大量程。实际上，电表的量程选择应根据待测电阻的预估电流和电压来确定，选择过大的量程可能会导致测量误差增大。因此，B选项错误。
C选项提到连接电路时必须从电源的正极开始，按顺序接线。在连接电路时，并没有严格的要求必须从电源的正极开始，只要保证电路连接正确且安全即可。因此，C选项错误。
D选项提到连接电路时，开关应处于断开状态。这是为了防止在连接电路的过程中，由于误操作或电路故障导致短路或电流过大，从而损坏电路元件或电表。因此，在连接电路时，开关确实应处于断开状态，以确保电路安全。D选项正确。
【答案】：
D

练习2-2 在“测量小灯泡电阻”实验中,某同学连接好电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是(D)
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.更换电源
D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光

答案： 【解析】：
本题主要考查了在“测量小灯泡电阻”实验中，当遇到电路异常情况时的故障排查方法。题目描述了一个具体的实验场景：连接好电路闭合开关后，小灯泡不亮，但电流表有示数。
A选项提出更换小灯泡，但在没有确定小灯泡是否损坏的情况下，直接更换可能是不必要的，且不能解决根本问题。如果小灯泡只是因为电路其他部分（如滑动变阻器）的阻值设置不当而不亮，更换小灯泡将无法解决问题。
B选项提出检查电路是否断路，但题目已明确电流表有示数，说明电路是闭合的，不存在断路情况。因此，这个选项是不必要的。
C选项提出更换电源，这同样是一个较为极端的措施。在没有证据表明电源电压不足或电源损坏的情况下，更换电源可能不是最佳选择。
D选项提出移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。这是一个合理的操作，因为滑动变阻器可以调节电路中的电流。如果滑动变阻器的阻值设置得过大，可能会导致电流过小，从而使小灯泡不亮。通过移动滑片，可以调整电路中的电流，观察小灯泡是否发光，从而判断故障原因。
综上所述，最合理的操作是D选项：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
【答案】：D。