《2025年新课程实践与探究丛书九年级物理上册教科版》

7. (2023·锦州)小明利用 4 节新干电池,阻值分别为 $ 10 \, \Omega $、$ 20 \, \Omega $、$ 30 \, \Omega $、$ 40 \, \Omega $、$ 50 \, \Omega $ 的定值电阻,铭牌上标有“$ 20 \, \Omega \, 1 \, A $”的滑动变阻器等实验器材探究电流与电阻的关系。
(1) 小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“$ × $”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。

(2) 电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最左(选填“左”或“右”)端。
(3) 小明将 $ 10 \, \Omega $ 的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为 $ 4 \, V $,读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变,把 $ 10 \, \Omega $ 的定值电阻换成 $ 20 \, \Omega $ 的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将大于(选填“大于”“小于”或“等于”)$ 4 \, V $,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向左(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到 $ 4 \, V $,记录电流表的示数。
(4) 当小明将 $ 50 \, \Omega $ 定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为 $ 4 \, V $,则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大(其他合理答案也可)(写出一条即可)。
(5) 完成实验探究后,小明得出结论：当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6) 完成上述实验后,小明又利用原实验器材,设计了如图乙所示的电路,测出了额定电压为 $ 2.5 \, V $ 的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整：
① 闭合开关 $ S $、$ S_1 $ 和 $ S_2 $,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为3.5 $ V $ 时,小灯泡正常发光；
② 闭合开关 $ S $、$ S_1 $,断开 $ S_2 $,保持滑片位置不变,读出电压表示数为 $ 2.5 \, V $；
③ 闭合开关 $ S $、$ S_2 $,断开 $ S_1 $,读出电压表的示数为 $ 4 \, V $；
④ 小灯泡的额定功率 $ P_{额} = $0.7 $ W $。

答案：
(2)左
(3)大于 左
(4)所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大(其他合理答案也可)
(5)反比
(6)①3.5 ④0.7