《2025年同步测控优化设计九年级物理全一册北师大版》

3. 小明和小华一起做“伏安法测电阻”实验。
(1) 他们选用的器材如图 Z-4-3 甲所示,请用笔画线表示导线将实物电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑动头向右移动时,电压表的示数变大。

(2) 闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他断开开关,将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现电压表均有示数,则故障可能是______。
(3) 排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据绘制出如图 Z-4-3 乙所示的 $ U - I $ 图像。由图像可知,该待测电阻 $ R_x $ 的阻值为______ $ \Omega $。
(4) 利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为直接测量电阻大小的仪表呢？小明和小华经过思考,分别设计了如图 Z-4-3 丙、丁所示的方案(电源电压恒定),并进行了以下操作和分析。
① 小明在电路的 $ M $、$ N $ 两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为 $ 5 \, \Omega $、$ 8 \, \Omega $、$ 20 \, \Omega $,闭合开关 $ S $,发现电压表的指针分别指向 $ 1.5 \, V $、$ 2.0 \, V $、$ 3.0 \, V $ 的刻度线,于是他在电压表表盘上相应位置标出了电阻的数值,如图 Z-4-3 戊所示。同理,再标出其他刻度线对应的电阻数值,电压表就可以用来直接测量电阻了。由以上数据可知,电源电压为______ $ V $。
② 小华依据自己的设计方案进行实验时,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同。分析她的设计方案可知,在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻为______ $ \Omega $。

答案：

(1)如图 D-12-8 所示

(2)滑动变阻器断路
(3)5
(4)①4.5 ②5