《2025年高分突破课时达标讲练测九年级物理全一册沪科版》

3. (2024·泰安节选)某同学利用有关器材测量定值电阻$R_x$的阻值。该同学进行了实验创新,利用阻值为$R_0$的定值电阻和电压表等器材,测量$R_x$的阻值。设计了如图所示的电路,经检查无误后进行实验。

(1)闭合开关$S_1$、$S_3$,断开开关$S_2$,读出电压表的示数,记为$U_1$;
(2)保持$S_1$处于闭合状态,断开开关$S_3$,闭合开关$S_2$,使电压表测______(选填“$R_0$”或“$R_x$”)两端电压,记为$U_2$;
(3)用已知物理量和测量量的符号表示出$R_x$的电阻,$R_x= $______。
(4)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。______
(2) $R_x$
(3) $\frac{U_2 R_0}{U_1 - U_2}$
(4) 在原电路中串联一个滑动变阻器（电路图如下：电源、滑动变阻器、$R_0$、$R_x$串联，开关$S_1$控制整个电路，电压表通过$S_2$、$S_3$分别测量$R_x$和电源电压）
（注：第(4)问电路图需体现串联滑动变阻器，基本结构为：电源正极→滑动变阻器→$R_0$→$R_x$→$S_1$→电源负极；电压表负接线柱接公共点，正接线柱通过$S_3$接电源正极（测总压）、通过$S_2$接$R_x$右端（测$R_x$电压）。）

答案：
(2) Rx
(3) $\frac{U_2 R_0}{U_1 - U_2}$
(4) 在原电路中串联一个滑动变阻器（电路图如下：电源、滑动变阻器、$R_0$、$R_x$串联，开关$S_1$控制整个电路，电压表通过$S_2$、$S_3$分别测量$R_x$和电源电压）
（注：第
(4)问电路图需体现串联滑动变阻器，基本结构为：电源正极→滑动变阻器→$R_0$→$R_x$→$S_1$→电源负极；电压表负接线柱接公共点，正接线柱通过$S_3$接电源正极（测总压）、通过$S_2$接$R_x$右端（测$R_x$电压）。）

4. (2024·泸州)某校物理兴趣小组在课后拓展活动中对一未知电阻进行探究:选用了3 V的电源、待测电阻$R_x$、电阻箱、电压表、开关和导线若干。

(1)连接好如图甲所示的电路后,闭合开关,调节电阻箱,电压表示数如图乙所示,则电阻箱两端的电压为2.5V;此时,电阻箱示数如图丙所示,则电阻箱接入电路的阻值为5Ω,$R_x$的阻值为25Ω。
(2)同学们交流中发现,电阻箱接入电路的阻值不同,电压表示数不同。当电阻箱接入电路的阻值增大时,电压表示数将变小(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)同学们进行了深入探究,闭合开关,多次调节电阻箱,记录电阻箱接入电路的阻值R和与之对应的电压表示数U,分别算出待测电阻$R_x$的阻值,求其平均值是为了减小误差;利用测得的多组数据,下图中描绘出电压U随电阻R的变化关系图像正确的是B。

答案：
(1) 2.5；5；25
(2) 变小
(3) 减小误差；B

5. (2024·潍坊节选)小华认为不用电流表也能测出标有“2.5 V”的小灯泡正常工作时的电阻,设计了如图所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5 V;②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为2.5V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在图中的a(选填“a”或“b”)位置。

答案： 【解析】：
本题考查了在没有电流表的情况下，利用电压表和电阻箱等器材来测量小灯泡正常工作时的电阻，涉及到等效替代法的应用。
等效替代法的原理：在电路中，当两个元件在相同电压下具有相同的电阻时，它们对电路的影响是等效的。本题中，先让小灯泡正常发光，然后用电阻箱替代小灯泡，使电阻箱两端的电压与小灯泡正常发光时的电压相同，此时电阻箱的电阻就等于小灯泡正常工作时的电阻。
确定电压表示数：小灯泡正常发光时的电压为$2.5V$，在步骤②中，用电阻箱替代小灯泡，要使电阻箱的电阻等于小灯泡正常工作时的电阻，就需要让电阻箱两端的电压与小灯泡正常发光时的电压相同，所以电压表示数应为$2.5V$。
确定电阻箱的位置：步骤①中闭合开关$S$，将单刀双掷开关掷于位置$1$，调整$b$处电阻，使电压表示数为$2.5V$，此时小灯泡正常发光。步骤②中将单刀双掷开关掷于位置$2$，要保持$b$处电阻不变，调整$a$处电阻，使电压表示数为$2.5V$，所以电阻箱应接在图中的$a$位置。
【答案】：
$2.5$；$a$