《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

3. 小明在做“伏安法测电阻”实验,进行了如下操作。
【实验目的】伏安法测定值电阻。
【实验器材】电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表、电压表、导线若干。
【实验步骤】

(1)该实验的原理是$ R = \frac{U}{I} $。
(2)连接电路时开关应该断开,滑动变阻器滑片P应置于B(选填“A”或“B”)端(最大阻值处)。
(3)假如小明同学用完好的器材按如图甲所示的实验电路图连接电路,实验时正确操作,“试触”时发现电流表的指针偏转很小的角度,不方便读数,其原因可能是电流表量程选择过大。
(4)小明同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验。某次实验中,电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,则被测电阻Rx=8Ω。
【实验拓展1】
(5)另一小组的同学在测量小灯泡的电阻时,通过调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示。
【实验表格】
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| :------- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- |
| 电压U/V | 2.5 | 2.1 | 1.7 | 1.3 | 0.9 | 0.5 | 0.1 |
| 电流I/A | 0.30| 0.26| 0.24| 0.21| 0.19| 0.16| 0.05|

(6)分析上表数据可知,小灯泡的电阻随电压的减小而减小（或小灯泡的电阻随温度的降低而减小）。
(7)处理小灯泡的数据时能不能求平均值？不能,原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化，求平均值没有意义。
【交流与评估】
(8)该小组的小婕同学正确连接电路,闭合开关后发现灯泡不亮,且电流表有示数、电压表无示数,则故障可能是A。
A. 灯泡短路
B. 灯泡断路
C. 滑动变阻器某处断路
D. 滑动变阻器某处短路
(9)排除故障,正确进行实验的小婕同学根据自己的实验数据绘制出定值电阻和小灯泡的I-U图像,如图丁所示,试分析图像中A、B、C三点电阻最大的是B(选填“A”“B”或“C”)点。
【实验拓展2】特殊法测电阻
(10)使用单表测电阻时,意味着无测量仪器的那一个物理量必然无法通过读数测出,需要借助已知阻值的另一个电阻R0计算出来,如：
| | 闭合S,R0电流为I0,Rx电流为Ix | Rx=$ \frac{I_{0}R_{0}}{I_{x}} $ |
| :----- | :----------------------------- | :---------- |
| | 滑片在最左端,电流表示数为I1,滑片在最右端,电流表示数为I2 | Rx=$ \frac{I_{2}R_{0}}{I_{1}-I_{2}} $(变阻器最大阻值为R0) |
| | S1和S2闭合,电流表示数为I1；S1闭合,S2断开,电流表示数为I2 | Rx=$ \frac{(I_{1}-I_{2})R_{0}}{I_{2}} $ |
| | 闭合S,R0电压为U0,Rx电压为Ux | Rx=$ \frac{U_{x}R_{0}}{U_{0}} $ |
| | 滑片在最左端,电压表示数为U1,滑片在最右端,电压表示数为U2 | Rx=$ \frac{U_{2}R_{0}}{U_{1}-U_{2}} $(变阻器最大阻值为R0) |
| | S1和S2闭合,电压表示数为U1；S1闭合,S2断开,电压表示数为U2 | Rx=$ \frac{U_{2}R_{0}}{U_{1}-U_{2}} $ |

答案：
(1) $ R = \frac{U}{I} $
(2) 断开；B；大
(3) 电流表量程选择过大
(4) 8
(5)
(6) 小灯泡的电阻随电压的减小而减小（或小灯泡的电阻随温度的降低而减小）
(7) 不能；小灯泡的电阻随温度的变化而变化，求平均值没有意义
(8) A
(9) B
(10) $ \frac{I_{0}R_{0}}{I_{x}} $；$ \frac{I_{2}R_{0}}{I_{1}-I_{2}} $；$ \frac{(I_{1}-I_{2})R_{0}}{I_{2}} $；$ \frac{U_{x}R_{0}}{U_{0}} $；$ \frac{U_{2}R_{0}}{U_{1}-U_{2}} $；$ \frac{U_{2}R_{0}}{U_{1}-U_{2}} $