《2025年自我提升与评价九年级物理上册苏科版》

20. (7分)小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻$R_{x}$的阻值,阻值大约为5Ω.

(1) 请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实物电路的连接.（连接方式：电压表选用0-3V量程与$R_x$并联，电流表选用0-0.6A量程与$R_x$串联，滑动变阻器一上一下串联接入电路）
(2) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于B(选填“A”或“B”)端.
(3) 闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数.如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路.
(4) 排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻$R_{x}$的I-U图像,如图丙所示.由图像可得$R_{x}= $5Ω.
(5) 小芳又设计了一种方案,也测出了$R_{x}$的阻值.电路如图丁所示,$R_{0}$为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变.测量步骤如下:
① 当开关$S_1$闭合、$S_2$断开时,电流表的示数为$I_{1}$;
② 当开关$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时,电流表的示数为$I_{2}$;
③ 待测电阻$R_{x}= $$\frac{I_1R_0}{I_2 - I_1}$(用已知和测出的物理量符号表示).

答案： （1）由图知电源电压为$3V$，所以电压表选用$0 - 3V$的量程与$R_x$并联；电阻约为$5\Omega$，根据欧姆定律可得通过电阻的最大电流为$I=\frac{U}{R}=\frac{3V}{5\Omega}=0.6A$，所以电流表选用$0 - 0.6A$的量程与$R_x$串联，滑动变阻器一上一下串联接入电路。
（2）B
（3）滑动变阻器断路
（4）由图像知，当$U = 3.0V$时，$I = 0.6A$，由欧姆定律$R=\frac{U}{I}$可得$R_x=\frac{3.0V}{0.6A}=5\Omega$。
（5）①$S_1$闭合、$S_2$断开；③$\frac{I_1R_0}{I_2 - I_1}$