《2025年长江作业本实验报告九年级物理全一册人教版》

例题 2

小龙同学用伏安法测量一个定值电阻 $ R_{x} $ 的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线表示导线,将图 9 - 4 甲中的电路连接完整。要求滑片 $ P $ 向右移动时,电路中的电流变大。
(2)闭合开关,移动滑片 $ P $,电压表示数为 $ 2.4\ V $ 时,电流表示数如图 9 - 4 乙所示,则待测电阻 $ R_{x} $ 的阻值为______ $ \Omega $。
(3)实验中,改变滑片 $ P $ 的位置,多次测量并记录相应数据。多次测量后求 $ R_{x} $ 的平均值是为了______。
(4)缺少电流表时,小龙选用已知阻值为 $ R_{0} $ 的定值电阻设计了如图 9 - 4 丙所示电路图,并完成实验。过程如下：
① 闭合 $ S $ 和 $ S_{1} $,电压表的示数为 $ U_{1} $；
② 再闭合 $ S_{2} $,电压表的示数为 $ U_{2} $；
③ 则 $ R_{x}= $______(用字母 $ U_{1} $、$ U_{2} $ 和 $ R_{0} $ 表示)。

答案：


[解答]

(1)如图 9 - 4 甲所示,滑动变阻器、电流表与定值电阻串联,当滑片向右移动时,电路中的电流变大,说明此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,所以应是滑动变阻器下方右端的接线柱连入电路,如图 9 - 5 所示。

(2)由图 9 - 4 乙可得,电流表的测量范围为 $ 0\sim0.6\ A $,分度值为 $ 0.02\ A $,所以其示数为 $ 0.24\ A $。由欧姆定律可得,待测电阻的阻值为 $ R_{x}= \frac{2.4\ V}{0.24\ A}= 10\ \Omega $。

(3)实验中多次测量求平均值是为了减小误差。

(4)由图 9 - 4 丙可得,闭合开关 $ S $ 和 $ S_{1} $,定值电阻 $ R_{x} $、$ R_{0} $ 串联,电压表测量的是 $ R_{x} $ 两端的电压；再闭合 $ S_{2} $,只有定值电阻 $ R_{x} $ 接入电路,电压表测量的是电源电压。由欧姆定律可得 $ R_{x}= \frac{U_{1}}{\frac{U_{2}-U_{1}}{R_{0}}}= \frac{U_{1}R_{0}}{U_{2}-U_{1}} $。

[答案]

(1)如图 9 - 5 所示

(2)10

(3)减小实验误差

(4)$ \frac{U_{1}R_{0}}{U_{2}-U_{1}} $
[点评]
本题将实验操作、数据测量与理论推导紧密结合,体现了科学探究的完整过程。