《2025年同步解析与测评学考练九年级物理全一册人教版》

【典型例题 1】利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为 6 V 且保持不变,实验用到的电阻器的阻值分别为 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。

(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)小明同学刚刚连接完电路就发现电流表有示数,说明他连接电路时没有______ 开关。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是______(填选项字母)。
A. 电流表坏了
B. 滑动变阻器短路
C. 电阻断路
D. 电阻短路
(4)实验中多次改变电阻器的阻值 R,调节滑动变阻器的滑片,滑动变阻器的作用是______；记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流 I 随电阻 R 变化的图像。
①由图像可以得出结论：______；
②上述实验中,小明用 5 Ω 的电阻器做完实验后,接下来的操作是：断开开关,将 10 Ω 的电阻器接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为______ V,读出电流表的示数。
(5)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于______ Ω 的滑动变阻器。

答案：
思路导引
(1)将电压表与电阻器并联,滑动变阻器与电阻器串联,滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱。
(2)小明同学刚刚连接完电路就发现电流表有示数,说明他连接电路时没有断开开关。
(3)如果电流表坏了,电路断路,电压表就不能与电源两极相连,电压表没有示数,不符合题意,A 错误。如果滑动变阻器短路,那么电流表有示数,不符合题意,B 错误。如果电阻器断路,那么电流表没有示数,电压表与电源两极相连,电压表测电源电压,电压表示数接近电源电压,符合题意,C 正确。如果电阻器短路,那么电流表有示数,电压表没有示数,不符合题意,D 错误。
(4)探究电流与电阻的关系,应控制不同阻值的电阻器两端的电压相同,因此用滑动变阻器来使电阻器两端的电压不变。①由题图丙知,电压一定时,电流和电阻成反比。②更换电阻器后,应闭合开关,移动滑片,保持电压表的示数为 2.5 V,并读出电流表的示数。
(5)根据串联分压的知识,当电阻 R = 25 Ω 时,滑动变阻器的阻值最大,由题图丙知,此时电路中的电流为 0.1 A；滑动变阻器两端的电压 U' = U_{电} - U = 6 V - 2.5 V = 3.5 V,所以滑动变阻器最大阻值的最小值 R_{滑} = $\frac{U'}{I'}$ = $\frac{3.5 V}{0.1 A}$ = 35 Ω。
答案
(1)如图所示
(2)断开
(3)C
(4)控制电阻器两端的电压不变 ①电阻器两端的电压一定时,通过电阻器的电流和电阻器的电阻成反比 ②2.5
(5)35