《2025年长江作业本实验报告九年级物理全一册人教版》

例题 1
科技兴趣小组用如图 9 - 2 甲所示的实验装置测量小灯泡 $ L $ 的电阻。(小灯泡正常发光时的电压为 $ 2.5\ V $)

(1)请用笔画线表示导线,将图 9 - 2 甲所示的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,在滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中(实验过程中曾改变过电压表的测量范围),得到了下表所示的实验数据,根据第______次实验数据可知电路出现故障,故障原因是______,由此也可知电源电压是______ $ V $。

(3)实验中滑动变阻器的作用是______。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图 9 - 2 乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为______ $ \Omega $(结果保留一位小数)。
(4)兴趣小组中的一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值以减小实验误差。你认为该同学的看法______(填“正确”或“不正确”),说说你的理由：______。
(5)实验装置中有“$ 20\ \Omega\ \:1.5\ A $”“$ 50\ \Omega\ \:2.0\ A $”两种规格的滑动变阻器,此实验中选用的滑动变阻器规格应为“______”。

答案：
[解答]

(1)滑动变阻器应采用“一上一下”的方式串联接入电路。实物图连接如图 9 - 3 所示。
(2)由表中数据可知,第 4 次实验中电流表示数为 0,小灯泡不发光,所以第 4 次实验时电路出现故障。电流表示数为 0,说明电路存在断路；电压表有示数,说明电压表与电源接通。所以是与电压表并联的小灯泡断路。由于小灯泡断路,电压表串联在电路中,此时电压表的示数等于电源电压,所以电源电压是 $ 6\ V $。
(3)滑动变阻器可以起到保护电路的作用。本实验是要测量小灯泡的电阻,所以滑动变阻器的另一个作用是改变小灯泡两端的电压。由图 9 - 2 甲可知,电流表所选测量范围为 $ 0\sim0.6\ A $,所以小灯泡正常发光时,图 9 - 2 乙中电流表的示数为 $ 0.3\ A $,由欧姆定律变形公式 $ R= \frac{U}{I} $ 可得,小灯泡正常发光时的电阻约为 $ R= \frac{U}{I}= \frac{2.5\ V}{0.3\ A}\approx8.3\ \Omega $。
(4)由表中前三次实验数据可求得小灯泡的电阻分别约为 $ 5\ \Omega $、$ 8.3\ \Omega $、$ 8.75\ \Omega $,这三个阻值相差较大,不应是实验误差所致。小灯泡的电阻会受灯丝温度的影响,灯丝的温度越高,灯泡的电阻越大,所以将所测电阻取平均值没有意义。
(5)由表中第 1 组数据可知,小灯泡两端的电压为 $ 1\ V $,此时电路中的电流为 $ 0.2\ A $,已知电源电压为 $ 6\ V $,则滑动变阻器两端的电压为 $ 5\ V $,由欧姆定律变形公式 $ R= \frac{U}{I} $ 可得,滑动变阻器接入电路的阻值为 $ R= \frac{U}{I}= \frac{5\ V}{0.2\ A}= 25\ \Omega $。所以此实验中选用的滑动变阻器规格应为“$ 50\ \Omega\ \:2.0\ A $”。
[答案]
(1)如图 9 - 3 所示
(2)4；小灯泡断路；6
(3)保护电路、改变小灯泡两端的电压；8.3
(4)不正确；小灯泡的电阻不是一个固定值,它会受灯丝温度的影响,灯丝的温度越高,小灯泡的电阻越大。因此取平均值没有意义
(5)$ 50\ \Omega\ \:2.0\ A $
[点评]
通过本题要掌握两点：一是会利用欧姆定律进行简单的计算；二是知道小灯泡的电阻会受灯丝温度的影响,温度越高,电阻越大。