《2025年金钥匙提优训练课课练九年级物理上册苏科版徐州专版》

4. 某班级实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1) 请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片$P$向右移动时,电流表示数变小。(请勿更改原有导线,导线不能交叉)
(2) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片$P$应该移至图中B($A/B$)处。
(3) 小林闭合开关后,发现电流表有示数,但电压表的示数为$0$,此时电路中的一处故障是待测电阻$R_{x}$短路(短路/断路)。
(4) 小林排除故障后,调节滑动变阻器接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格(表格未给出)中。某一次测量时,电流表的指针如图乙所示,其示数为0.28$A$;另一次测量时,电压表的指针如图丙所示,其示数为2.6$V$。小林根据几组实验数据计算出$R_{x}$的值,为了进一步减小误差,绘制了$R_{x}$的$U - I$图像。
(5) 另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的$U - I$图像。小林发现小宇绘制的$U - I$图像和自己绘制的$U - I$图像不同。你认为其原因是小宇将电压表并联在滑动变阻器两端;小林根据小宇的$U - I$图像也可计算出待测电阻$R_{x}=$10$\Omega$。(实验过程中电源电压保持不变)

答案：
4.
(1)如图所示　
(2)B　
(3)短路　
(4)0.28　2.6　
(5)将电压表并联在滑动变阻器两端　10
　　　　　

5. “伏安法”测电阻的实验电路图如图所示,$R$为待测电阻,阻值测得为$5\Omega$。实验器材有滑动变阻器(规格为“$10\Omega$ $2A$”)、电压表(量程分别为$0\sim3V$、$0\sim15V$)、电流表(量程分别为$0\sim0.6A$、$0\sim3A$)、电源(3节新干电池串联)。实验过程中为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),电压表应选0~3V的量程,电流表应选0~0.6A的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值在2.5~10Ω的范围内。

答案： 5.0~3V　0~0.6A　2.5~10Ω　解析:由题图知，待测电阻R与变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。电源是3节新干电池串联而成的，则电源电压为4.5V。若电压表用0~15V量程，则无论怎样调节变阻器，电压表指针的偏转角度都太小，不会偏过中间刻度线，所以电压表应选0~3V的量程。当电压表的示数最大为3V时，由欧姆定律可得，电路的最大电流$I_大$=$\frac{U_{max}}{R}$=$\frac{3V}{5\Omega}$=0.6A，故电流表应选0~0.6A的量程。电路的最大电流为0.6A，由欧姆定律和串联电路的规律可得，变阻器连入电路的最小电阻$R_{滑小}$=$R_{总小}$−R=$\frac{U}{I_大}$−R=$\frac{4.5V}{0.6A}$−5Ω=2.5Ω；因为滑动变阻器的最大阻值为10Ω，所以为了保证两电表安全，应控制滑动变阻器的阻值在2.5~10Ω的范围内。