《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

7. 材料、横截面积相同的甲、乙两导体并联在电路中,通过它们的电流分别为I_甲、I_乙。若I_甲＞I_乙,则关于它们的长度L_甲、L_乙以及两端的电压U_甲、U_乙的关系是 (A)
A.L_甲＜L_乙 U_甲= U_乙
B.L_甲＜L_乙 U_甲＞U_乙
C.L_甲＞L_乙 U_甲= U_乙
D.L_甲＞L_乙 U_甲＜U_乙

答案： 解：
1. 甲、乙并联，根据并联电路电压特点，U_甲=U_乙。
2. 由I=U/R，I_甲＞I_乙且U_甲=U_乙，得R_甲＜R_乙。
3. 材料、横截面积相同的导体，电阻与长度成正比，R_甲＜R_乙，则L_甲＜L_乙。
结论：L_甲＜L_乙，U_甲=U_乙。
答案：A

8. 在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,由图可知元件A和B的电阻大小关系为R_A＜(选填“＞”“＜”或“=”)R_B；将A和B并联后接在电压为3 V的电源两端,则I_A∶I_B=2∶1,干路电流为0.9A。

答案： 【解析】：
本题可根据欧姆定律$R = \frac{U}{I}$，结合图像求出元件$A$和$B$的电阻，进而比较电阻大小关系；再根据并联电路的电压特点，结合图像求出通过两元件的电流，从而得出电流之比和干路电流。
1. 比较$R_A$和$R_B$的大小：
由图像可知，当$U_A = U_B = 3V$时，$I_A = 0.6A$，$I_B = 0.3A$。
根据欧姆定律$R = \frac{U}{I}$，可得$R_A=\frac{U_A}{I_A}=\frac{3V}{0.6A}=5\Omega$，$R_B=\frac{U_B}{I_B}=\frac{3V}{0.3A}=10\Omega$。
因为$5\Omega\lt10\Omega$，所以$R_A\lt R_B$。
2. 求$I_A∶I_B$的值：
将$A$和$B$并联后接在电压为$3V$的电源两端，根据并联电路的电压特点可知，$U_A = U_B = 3V$。
由图像可知，此时$I_A = 0.6A$，$I_B = 0.3A$，所以$I_A∶I_B = 0.6A∶0.3A = 2∶1$。
3. 求干路电流：
根据并联电路的电流特点，干路电流$I = I_A + I_B$。
已知$I_A = 0.6A$，$I_B = 0.3A$，所以$I = 0.6A + 0.3A = 0.9A$。
【答案】：
＜；$2∶1$；$0.9$

9. 电源两端仅接一个10 Ω电阻时,电流为2 A,再串联一个未知电阻时,电流为0.5 A,则未知电阻的大小为 (A)
A.30 Ω
B.20 Ω
C.10 Ω
D.40 Ω

答案： 解：
电源电压 $ U = I_1 R_1 = 2\,A × 10\,\Omega = 20\,V $
串联总电阻 $ R_{总} = \frac{U}{I_2} = \frac{20\,V}{0.5\,A} = 40\,\Omega $
未知电阻 $ R_2 = R_{总} - R_1 = 40\,\Omega - 10\,\Omega = 30\,\Omega $
答案：A

10. 如图甲所示电路,已知$R_1= 6 Ω,R_2= 10 Ω,$当闭合开关后,电流表的示数如图乙所示。则电源两端电压为2.88V,通过电阻$R_2$的电流为0.288A。

答案： 解：由图甲可知，R₁与R₂并联，电流表测通过R₁的电流。
由图乙可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数I₁=0.48A。
电源电压U=U₁=I₁R₁=0.48A×6Ω=2.88V。
通过R₂的电流I₂=U/R₂=2.88V/10Ω=0.288A。
2.88；0.288

11. 如图甲所示是定值电阻R和灯泡L的I-U图像,定值电阻R的阻值是10Ω,将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.3 A,则电源电压为4V；若将电源电压变为9 V时,电流表的读数应是0.6A。

答案： 解：
1. 由图甲可知，当定值电阻R两端电压$U_R = 6V$时，通过的电流$I_R = 0.6A$，根据$R=\frac{U}{I}$，可得$R=\frac{6V}{0.6A}=10\Omega$。
2. 图乙中灯泡L与电阻R串联，电流表测电路电流$I = 0.3A$。由图甲可知，此时通过R的电流为$0.3A$时，R两端电压$U_R'=3V$；通过L的电流为$0.3A$时，L两端电压$U_L = 1V$。电源电压$U = U_R'+U_L=3V + 1V=4V$。
3. 当电源电压变为$U'=9V$时，设电路电流为$I'$，则灯泡L两端电压为$U_L'$，电阻R两端电压为$U_R''=I'R = 10I'$，且$U_L'+U_R''=9V$，即$U_L' + 10I'=9V$。由图甲可知，当$I'=0.6A$时，$U_L'=3V$，$10I'=6V$，$3V + 6V=9V$，满足条件，故电流表示数为$0.6A$。
答案：10；4；0.6

12. 如图所示是小明测量小灯泡正常发光时的电阻实验,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。小明在闭合开关前先将滑动变阻器的阻值调至最大,是为了______保护电路。
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表也无示数,则故障原因可能是____C。
A. 小灯泡短路 B. 小灯泡断路 C. 滑动变阻器断路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,测得多组电流、电压数据,并绘制了灯泡的I-U图像,如图乙所示。可知小灯泡正常发光时的电阻为____10Ω。
(4)小明同学认为利用该电路还可以探究电流和电压的关系。小华指出小明的想法不可行,小华的理由是______探究电流和电压的关系需要保持电阻不变，而灯泡电阻会随温度变化。
(5)完成上述实验后,小华添加了一个阻值为R₀的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,测出了另一个小灯泡正常发光的电阻。电源电压恒定不变,小灯泡的额定电压为U_额,实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S和$S_1、$断开$S_2,$移动滑动变阻器的滑片,使______电压表的示数为$U_{额}$；
③保持滑片位置不变,闭合S和$S_2、$断开$S_1,$记下电压表的示数为U；
④则此小灯泡正常发光时的电阻表达式为______$R_{L} = \frac{U_{额}R_{0}}{U - U_{额}}$。

答案： 【解析】：
(1) 连接电路前，滑动变阻器调至最大阻值，是为了保护电路，防止电流过大。
(2) 闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表也无示数，说明电路中存在断路，可能是滑动变阻器断路。
(3) 根据I-U图像，找到灯泡额定电压2.5V对应的电流值，利用欧姆定律$R = \frac{U}{I}$计算电阻。
(4) 探究电流和电压的关系需要保持电阻不变，而灯泡电阻会随温度变化，因此不可行。
(5) 利用定值电阻$R_0$和电压表测量灯泡正常发光时的电阻，通过控制开关状态，分别测量不同情况下的电压，利用串联电路电压分配原理计算灯泡电阻。
【答案】：
(1) 保护电路
(2) C（滑动变阻器断路）
(3) 如图乙所示，小灯泡额定电压$U=2.5V$，对应的电流$I=0.25A$，
小灯泡正常发光时的电阻：$R = \frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.25A} =10\Omega$。
(4) 探究电流和电压的关系需要保持电阻不变，而灯泡电阻会随温度变化。
(5) ②电压表的示数为$U_{额}$；④$R_{L} = \frac{U_{额}R_{0}}{U - U_{额}}$。