《2025年绩优学案九年级物理全一册北师大版》

3. 小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，实验电路如图甲所示，其中电源电压恒为$3V$，有$5$个定值电阻($5\Omega$、$10\Omega$、$15\Omega$、$20\Omega$、$25\Omega$)和$2$个滑动变阻器$R_{1}(10\Omega\ 1A)$、$R_{2}(20\Omega\ 1A)$供选择。
(1) 他首先按图甲连接电路，闭合开关$S$前，滑动变阻器的滑片$P$应处于最右(选填“左”或“右”)端。
(2) 闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，故障可能是B。
A. 电流表断路
B. 定值电阻$R$断路
C. 滑动变阻器断路
(3) 故障排除后，小明先把$5\Omega$的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为$2V$。读出电流表示数后，断开开关，保持滑片位置不动，他拆下$5\Omega$的电阻，改换成阻值为$10\Omega$的电阻继续做实验，闭合开关，应将滑片向右(选填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为2$V$。
(4) 更换定值电阻，完成$5$次实验，并将$5$次实验数据在直角坐标系中描点，如图乙所示，在画图像时$C$点不应(选填“应”或“不应”)连入图像中。最终得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5) 分析上述信息可知，实验所选用的滑动变阻器是R₂(选填“$R_{1}$”或“$R_{2}$”)。

答案： 3.
(1)右
(2)B
(3)右 2
(4)不应 反
(5)R₂
[解析]
(5)根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压U_滑=U-U_R=3V-2V=1V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的$\frac{1}{2}$。根据分压原理,当接入25Ω的电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻R_滑=$\frac{1}{2}$×25Ω=12.5Ω,所以实验所选用的滑动变阻器的最大阻值至少是12.5Ω,故选用的滑动变阻器是R₂。

4. 实验小组在测量额定电压为$2.5V$的小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为$10\Omega$)的实验中，连接的部分实验电路如图甲所示。

(1) 请用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。
(2) 连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最左(选填“左”或“右”)端。闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中出现的故障可能是小灯泡断路(选填“短路”或“断路”)。
(3) 排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为$2.5V$，此时电流表的示数如图乙所示，为0.3$A$，则小灯泡正常发光时的电阻约为8.3$\Omega$(结果保留一位小数)。
(4) 在拓展实验活动中，同学们交流讨论后，利用一个电流表和一个已知阻值为$R_{0}$的定值电阻，设计了图丙所示的电路(电源电压保持不变)，也测量出了额定电压为$U_{额}$的小灯泡正常发光时的电阻。请完成实验步骤：
①闭合开关$S$、$S_{2}$，移动滑动变阻器滑片$P$，使电流表示数为$I_{1}=\frac{U_{额}}{R_{0}}$，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片$P$的位置不变，断开开关$S_{2}$，闭合开关$S_{1}$，读出电流表示数为$I_{2}$；
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式为$R=$$\frac{I_1R_0}{I_2-I_1}$(用$R_{0}$、$I_{1}$、$I_{2}$表示)。

答案：
4.
(1)如图所示
(2)左 断路
(3)0.3 8.3
(4)$\frac{I_1R_0}{I_2-I_1}$