《2025年实验探究报告册九年级物理全一册北师大版湖北专版》

5.（2）闭合开关S，电流表没有示数，电压表有示数。移动滑动变阻器的滑动头P，电流表仍没有示数，电压表示数不变化，则电路中的故障是________（选填“滑动变阻器”“待测电阻R”或“电流表”）出现了________（选填“断路”或“短路”）。

答案： 待测电阻R；断路
解析：电流表无示数说明断路，电压表有示数且不变，说明电压表与电源连通，故是待测电阻R断路，电压表串联测电源电压。

5.（3）处理好故障后，将滑动变阻器的滑动头P移到某处时，电压表的示数为3.0 V，电流表的示数如图8-5乙所示，为________A，则待测电阻R的阻值为________Ω，并将此作为实验结果。该实验中存在的问题是________。

答案： 0.3；10；没有多次测量取平均值以减小误差
解析：图8-5乙电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，指针指在0.3A处；$R=\frac{3.0V}{0.3A}=10Ω$；仅测一组数据误差较大，应多次测量取平均值。

5.（4）小刚用相同的实验器材连接电路并进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图8-6所示的U-I图像。小明发现小刚绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同，你认为小刚在实验操作中出现的问题是________。

答案： 电压表并联在了滑动变阻器两端
解析：正常定值电阻的U-I图像是过原点的直线，图8-6中电压随电流增大而减小，说明电压表测的是滑动变阻器电压，当电流增大时，滑动变阻器电压减小，故小刚将电压表并联在滑动变阻器两端。

实验拓展：如图8-7所示，甲、乙两地相距L，单根输电线每千米的电阻是$R_0$。现输电线某处发生了短路，请你设计一个确定短路位置的方案。

答案： 实验器材：电源、开关、导线、电流表、已知阻值的定值电阻R。
实验步骤：
1. 将甲地输电线两端与电源、开关、电流表、定值电阻R串联，闭合开关，记录电流表示数I。
2. 输电线短路时，总电阻$R_{总}=2xR_0$（x为短路位置距甲地距离，单位km，两根输电线），电源电压$U=I(R+2xR_0)$。
3. 断开开关，取下R，用导线短路，记录电流$I'$，则$U=I'×2xR_0$。
4. 联立解得$x=\frac{IR}{2R_0(I'-I)}$。
（或用电压表测电压，结合欧姆定律计算总电阻，进而求出x）