《2025年高分突破课时达标讲练测九年级物理全一册沪科版》

|实验序号|1|2|3|4|5|6|
|电压U/V|0.5|1.0|1.5|2.0|2.5|3.0|
|电流I/A|0.10|0.16|0.20|0.23|0.25|0.27|
|电阻R/Ω|5|6.25|7.5|8.70|10|11.11|

经过多次实验,测出多组电压、电流和电阻值,发现每次测量的结果都不相同,请写出其中的原因:小灯泡的电阻随温度的升高而增大（或灯丝的电阻与温度有关）。所以,计算出各次灯泡的电阻值后,不求平均值。

答案： 1. 实验数据：
电压$U/V$：$0.5$、$1.0$、$1.5$、$2.0$、$2.5$、$3.0$（具体数据根据实际实验测量，这里为示例数据）；
电流$I/A$：$0.10$、$0.16$、$0.20$、$0.23$、$0.25$、$0.27$（具体数据根据实际实验测量，这里为示例数据）；
电阻$R/Ω$：根据$R = \frac{U}{I}$计算，如$R_1=\frac{0.5}{0.10}=5$、$R_2=\frac{1.0}{0.16}\approx6.25$、$R_3=\frac{1.5}{0.20}=7.5$、$R_4=\frac{2.0}{0.23}\approx8.70$、$R_5=\frac{2.5}{0.25}=10$、$R_6=\frac{3.0}{0.27}\approx11.11$（具体数据根据实际实验测量计算，这里为示例数据）。
2. 原因：
小灯泡的电阻随温度的升高而增大（或灯丝的电阻与温度有关）。
3. 不求：
平均值。
故答案依次为：$0.5$、$1.0$、$1.5$、$2.0$、$2.5$、$3.0$（示例）；$0.10$、$0.16$、$0.20$、$0.23$、$0.25$、$0.27$（示例）；$5$、$6.25$、$7.5$、$8.70$、$10$、$11.11$（示例）；小灯泡的电阻随温度的升高而增大（或灯丝的电阻与温度有关）；平均值。

(1)本实验的实验原理是$R=\frac{U}{I}$。
(2)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路图连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,且导线不交叉)
(3)闭合开关前,应将滑片P置于A(选填“A”或“B”)端。正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是C。
A.小灯泡短路
B.滑动变阻器短路
C.小灯泡开路
D.滑动变阻器开路
(4)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙所示,此时电路中的电流为0.2A;第4次实验时灯泡电阻值为8.0Ω。由表中数据可知,小张选用的滑动变阻器应是$R_2$(选填“$R_1$”或“$R_2$”)。
|实验次数|1|2|3|4|5|6|
|电压U/V|0.5|1.0|1.5|2.0|2.5|2.8|
|电流I/A|0.15|0.2|0.22|0.25|0.28|0.29|
|电阻R/Ω|3.3|5.0|6.8|8.0|8.9|9.7|
(5)请根据表格中的实验数据,在下面的图中分别作出“I-U图像”和“U-I图像”。
(6)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是不合理(选填“合理”或“不合理”)的,因为本实验多次测量的目的是寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性。
(7)若电源电压为4.5 V,要测量额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻,但电压表0~15 V的量程已损坏。在不改变原器材的情况下,你的办法是将电压表并联在滑动变阻器两端，当电压表示数为0.7V时，小灯泡正常发光，读出此时电流表的示数，根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。

答案： 【解析】：
（1）测量小灯泡电阻的实验原理是通过测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，根据欧姆定律计算出小灯泡的电阻，即$R = \frac{U}{I}$。
（2）滑动变阻器滑片$P$向右移动时灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以应将滑动变阻器的$B$接线柱接入电路，且与灯泡串联。电压表应与灯泡并联，因为灯泡额定电压为$2.5V$，所以电压表量程选$0 - 3V$。
（3）闭合开关前，应将滑片$P$置于阻值最大处，即$A$端。
选项A：若小灯泡短路，电流表有示数，电压表无示数，不符合题意。
选项B：若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，灯泡会亮，不符合题意。
选项C：若小灯泡开路，电流表指针几乎未偏转，电压表串联在电路中，测电源电压，有示数，符合题意。
选项D：若滑动变阻器开路，整个电路断路，电流表和电压表都无示数，不符合题意。
（4）电流表量程为$0 - 0.6A$，分度值为$0.02A$，此时电路中的电流为$0.2A$。
第4次实验时灯泡电阻值为$R=\frac{U}{I}=\frac{2.0V}{0.25A}=8.0\Omega$。
电源电压为两节新干电池，即$3V$，当灯泡两端电压最小时，滑动变阻器两端电压最大，接入电路的电阻最大。由表格数据可知，灯泡两端电压最小为$0.5V$，此时电流为$0.15A$，根据串联电路电压特点，滑动变阻器两端电压$U_{滑}=3V - 0.5V = 2.5V$，则滑动变阻器接入电路的电阻$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{2.5V}{0.15A}\approx16.7\Omega\gt10\Omega$，所以小张选用的滑动变阻器应是$R_{2}$。
（5）根据表格中的数据，在坐标图中分别找出对应的点，然后用平滑的曲线连接起来，作出“$I - U$图像”和“$U - I$图像”。
（6）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是不合理的。因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，本实验多次测量的目的是寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性。
（7）若电源电压为$4.5V$，要测量额定电压为$3.8V$的小灯泡正常发光时的电阻，但电压表$0 - 15V$的量程已损坏。在不改变原器材的情况下，可以将电压表并联在滑动变阻器两端，因为电源电压为$4.5V$，小灯泡额定电压为$3.8V$，所以当滑动变阻器两端电压为$4.5V - 3.8V = 0.7V$时，小灯泡正常发光，读出此时电流表的示数，根据欧姆定律即可求出小灯泡正常发光时的电阻。
【答案】：
(1)$R=\frac{U}{I}$；
(2)图略（将滑动变阻器$B$接线柱与灯泡右接线柱相连，电压表$0 - 3V$量程与灯泡并联）；
(3)$A$；$C$；
(4)$0.2$；$8.0$；$R_{2}$；
(5)图略（根据表格数据在坐标图中描点连线作出“$I - U$图像”和“$U - I$图像”）；
(6)不合理；寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性；
(7)将电压表并联在滑动变阻器两端，当电压表示数为$0.7V$时，小灯泡正常发光，读出此时电流表的示数，根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。