《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

5. 实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3 V,小灯泡正常发光的电压为2.5 V。

(1)用伏安法测电阻的实验原理是$R=\frac{U}{I}$。
(2)请用笔画线代替导线完成如图甲实物电路的连接(要求连线不要有交叉)。
图略（将小灯泡的右端接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连，将滑动变阻器上方任一接线柱与开关的右接线柱相连）
(3)请在虚线框处画出此实验的电路图。
图略（电路图应包含电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表和电压表，且连接关系正确）
(4)在此实验中,滑动变阻器在电路中的两个作用是：
①保护电路；②调节电路中的电流和电压，便于多次测量求平均值，减小误差。
(5)检查电路连接无误后,闭合开关灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为0,导致这一现象的原因可能是B(填字母)。
A. 电压表断路
B. 小灯泡断路
C. 滑动变阻器断路
D. 电压表短路
(6)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示为2.2V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向右(选填“左”或“右”)移动。

答案： 【解析】：
（1）伏安法测电阻的原理是利用欧姆定律，通过测量电压和电流来计算电阻值，即 $R = \frac{U}{I}$。
（2）实物电路连接时，需要注意电流表、电压表和滑动变阻器的正确连接方法，确保电路无误。
（3）电路图应清晰表示出电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表和电压表之间的连接关系。
（4）滑动变阻器在电路中的作用主要有两个：一是保护电路，防止电流过大；二是调节电路中的电流和电压，便于多次测量求平均值，减小误差。
（5）对于电路故障的分析，需要根据现象判断可能的故障点，如灯泡不亮、电压表有示数、电流表示数为0，可能是灯泡断路。
（6）电压表的读数需要根据量程和分度值来确定，而滑动变阻器的调节则需要根据串联电路的分压原理来进行。
【答案】：
（1）$R=\frac{U}{I}$
（2）图略（将小灯泡的右端接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连，将滑动变阻器上方任一接线柱与开关的右接线柱相连）
（3）图略（电路图应包含电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表和电压表，且连接关系正确）
（4）①保护电路；②调节电路中的电流和电压，便于多次测量求平均值，减小误差。
（5）B
（6）2.2；右

6. 小军同学用电流表和一个定值电阻R₀测量未知电阻Rₓ的阻值(电源电压未知)。他们设计了如图所示的电路图,并进行如下实验操作：
(1)当开关$S_1$闭合、$S_2$断开时,电流表读数为$I_1。$
(2)当开关$S_1、$$S_2$都闭合时,电流表读数为$I_2。$
(3)待测电阻Rₓ= ______(用已知和测出的物理量符号表示)。

$\frac{I_2 - I_1}{I_1}R_0$

答案： 【解析】：
本题可根据开关的不同状态分析电路的连接方式，再结合欧姆定律求出电源电压和通过未知电阻的电流，进而求出未知电阻的阻值，考查的知识点为欧姆定律的应用以及电路分析。
当$S_1$闭合、$S_2$断开时，$R_0$与$R_x$串联，电流表测电路中的电流$I_1$，根据欧姆定律可得电源电压$U = I_1(R_0 + R_x)$；当$S_1$、$S_2$都闭合时，$R_x$被短路，电路为$R_0$的简单电路，电流表测电路中的电流$I_2$，此时电源电压$U = I_2R_0$。由于电源电压不变，则$I_1(R_0 + R_x)=I_2R_0$，通过移项等运算可求出$R_x$的表达式。
【答案】：
由上述分析可知，因为$I_1(R_0 + R_x)=I_2R_0$，展开可得$I_1R_0 + I_1R_x = I_2R_0$，移项可得$I_1R_x = I_2R_0 - I_1R_0=(I_2 - I_1)R_0$，两边同时除以$I_1$，解得$R_x = \frac{I_2 - I_1}{I_1}R_0$。
故答案为：$\frac{I_2 - I_1}{I_1}R_0$。

7. 小李同学用一个电压表和已知阻值的电阻R₀,设计了如图所示的电路,测出了待测电阻Rₓ的阻值。实验步骤如下：
(1)闭合S,断开$S_1,$读出电压表示数为$U_1。$
(2)闭合S、$S_1,$读出电压表示数为$U_2。$
(3)待测电阻Rₓ= $\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$(用已知和测出的物理量符号表示)。

答案： 【解析】：
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，在没有电流表的情况下测电阻，需要根据串联电路的电流特点和电压特点来设计实验电路，利用已知电阻和电压表测出未知电阻的阻值，关键是要知道串联电路中电流处处相等，各用电器两端电压之和等于电源电压。
1. 闭合$S$，断开$S_1$时，电压表测的是$R_x$两端的电压，为$U_1$。
2. 闭合$S$、$S_1$时，$R_0$与$R_x$串联，电压表测的是电源电压，为$U_2$。
3. 当闭合$S$、$S_1$时，$R_0$与$R_x$串联，根据串联电路电压的特点，$R_0$两端的电压$U_0 = U_2 - U_1$。
4. 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，此时电路中的电流$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{U_2 - U_1}{R_0}$。
5. 因为串联电路中电流处处相等，所以通过$R_x$的电流$I_x = I=\frac{U_2 - U_1}{R_0}$。
6. 再根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，$R_x$的阻值$R_x=\frac{U_1}{I_x}=\frac{U_1}{\frac{U_2 - U_1}{R_0}}=\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$。
【答案】：
$\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$