《2025年自我提升与评价九年级物理上册苏科版》

18. (8分)如图甲所示是探究电流与电压关系的实验电路,三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻进行探究.

(1) 请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整.(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大)
（连接滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱，连接电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱）
(2) 正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数.可能的故障是定值电阻R______断路(选填“断路”或“短路”);排除故障,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为______1.8V.

(3) 将不同小组的数据汇总后,得到下表数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成______正比.
|$R_{1}$|5Ω||||$R_{2}$|10Ω||||$R_{3}$|15Ω||||

|$U/V$|0.8|1.0|1.5|2.0|$U/V$|1.2|1.8|2.2|2.6|$U/V$|1.5|1.8|2.1|2.4|
|$I/A$|0.16|0.20|0.30|0.40|$I/A$|0.12|0.18|0.22|0.26|$I/A$|0.10|0.12|0.14|0.16|
(4) 在进一步“探究电流与电阻的关系”实验中:
① 若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,则在上表的数据中有______2组可用于分析;
② 为得到更多的实验数据,老师给每个小组再提供一个30Ω的定值电阻$R_{0}$.某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将$R_{0}$两端电压调为1.5V,其原因是滑动变阻器的最大阻值太______小(选填“大”或“小”).该小组所使用的滑动变阻器的规格可能______B(选填字母).
A. 10Ω 3A
B. 20Ω 2A
C. 50Ω 1A

答案：
(1)
滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路，滑片 P 向 B 端移动时，电路中的电流变大，说明电阻变小，应接 B 接线柱，将滑动变阻器的 B 接线柱与定值电阻的右接线柱相连，电压表与定值电阻并联，电源由两节干电池组成，电源电压为 3V，所以电压表选用 0 - 3V 量程，将电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱相连。
(2)
断路；1.8
闭合开关，移动滑片 P，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极连通，所以可能的故障是定值电阻 R 断路。
由图乙可知，电压表选用 0 - 3V 量程，分度值为 0.1V，示数为 1.8V。
(3)
正
分析表格数据，对于$R_1 = 5\Omega$，$\frac{U_1}{I_1}=\frac{0.8V}{0.16A}=5\Omega$，$\frac{U_2}{I_2}=\frac{1.0V}{0.20A}=5\Omega$等，对于$R_2 = 10\Omega$，$\frac{U_1'}{I_1'}=\frac{1.2V}{0.12A}=10\Omega$，$\frac{U_2'}{I_2'}=\frac{1.8V}{0.18A}=10\Omega$等，对于$R_3 = 15\Omega$，$\frac{U_1''}{I_1''}=\frac{1.5V}{0.10A}=15\Omega$，$\frac{U_2''}{I_2''}=\frac{1.8V}{0.12A}=15\Omega$等，即在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
(4)
① 2
若保持定值电阻两端的电压为$U_V = 1.5V$不变，对于$R_1 = 5\Omega$，$I_1=\frac{1.5V}{5\Omega}=0.3A$，有数据；对于$R_2 = 10\Omega$，$I_2=\frac{1.5V}{10\Omega}=0.15A$，有数据；对于$R_3 = 15\Omega$，$I_3=\frac{1.5V}{15\Omega}=0.1A$，有数据，所以有 2 组可用于分析（$R_1$和$R_3$对应的数据）。
② 小；B
电源电压$U = 3V$，定值电阻$R_0 = 30\Omega$，要保持定值电阻两端电压$U_V = 1.5V$不变，则滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U - U_V = 3V - 1.5V = 1.5V$，根据串联电路分压规律$\frac{U_V}{U_{滑}}=\frac{R_0}{R_{滑}}$，可得$R_{滑}=R_0 = 30\Omega$，所以无论怎样移动滑片 P 都不能将$R_0$两端电压调为 1.5V，其原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
A 选项滑动变阻器最大阻值为 10Ω，B 选项为 20Ω，C 选项为 50Ω，考虑到实验中电流情况，B 选项 20Ω 2A 比较合适。
综上，答案依次为：
(1) 按上述连接导线；
(2) 断路；1.8；
(3) 正；
(4) ① 2；② 小；B。