《2025年基础训练大象出版社九年级物理全一册教科版》

2. (★★★) 小明用阻值为 5 Ω、10 Ω、20 Ω 的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为 3 V 且保持不变。

(1) 用笔画线代替导线,将如图 5W2 - 4 甲所示的实物电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大。
（实物连接图：滑动变阻器右下接线柱与上面任一接线柱接入电路，电压表并联在定值电阻两端，正接线柱接靠近电流表一端，负接线柱接另一端，电流表串联，量程0-0.6A，电压表量程0-3V）
(2) 连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(3) 将 5 Ω 的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是 定值电阻断路。
(4) 排除故障后进行实验,根据实验数据绘制出电流与电阻的倒数的关系图像,如图 5W2 - 4 乙所示。由图像可知,电阻 $ R $ 两端的电压为 2 V；可得出的结论是：电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 反 比。
(5) 本实验中,滑动变阻器的作用是 控制定值电阻两端电压不变。

答案：
(1) （实物连接图：滑动变阻器右下接线柱与上面任一接线柱接入电路，电压表并联在定值电阻两端，正接线柱接靠近电流表一端，负接线柱接另一端，电流表串联，量程0-0.6A，电压表量程0-3V）
(2) 断开
(3) 定值电阻断路
(4) 2；反
(5) 控制定值电阻两端电压不变

3. (★★★) 为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有待测电阻 $ R_x $、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。

(1) 请用笔画线代替导线,将图 5W2 - 5 甲所示的实物电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变小。
滑动变阻器应采用“一上一下”的接法，滑片向左移动时，电流表示数变小，说明滑动变阻器接入电路的阻值变大，则应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示：[图中实物连接图（滑动变阻器右下接线柱与电流表负接线柱相连，其他连接不变）]
(2) 小组设计了一个记录与处理数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
| 实验次数 | ① ______ | ② ______ | 电阻 $ R/Ω $ |
| 1 | | | |
| 2 | | | |
| 3 | | | |
电压 $U/V$电流 $I/A$
(3) 某次测量时,电压表的示数为 2.5 V,电流表指针位置如图 5W2 - 5 乙所示,则电流表的示数为 ______ A,本次测得 $ R_x $ 的阻值为 ______ Ω。
0.55
(4) 本实验进行了多次测量,其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 ______ (填字母)。
A. 用刻度尺测量铅笔的长度
B. 测量小灯泡的电阻
C. 探究通过导体的电流与导体电阻的关系
A
(5) 他们又对实验进行了拓展,利用电源 (电压未知且恒定不变)、阻值为 $ R_0 $ 的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图 5W2 - 6 所示的电路图,也测出了 $ R_x $ 的阻值。实验步骤如下：

① 闭合开关 $ S_1 $,断开开关 $ S_2 $,读出电压表的示数为 $ U_1 $；
② ______,读出电压表的示数为 $ U_2 $；
③ 待测电阻的阻值 $ R_x = $ ______ (用已知量和测得量的字母表示)。
闭合开关 $S_1$、$S_2$$\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$

答案：
(1) 滑动变阻器应采用“一上一下”的接法，滑片向左移动时，电流表示数变小，说明滑动变阻器接入电路的阻值变大，则应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示：
[图中实物连接图（滑动变阻器右下接线柱与电流表负接线柱相连，其他连接不变）]
(2) 表中①处应填“电压 $U/V$”，②处应填“电流 $I/A$”。
(3) 电流表量程为 $0 - 0.6A$，分度值为 $0.02A$，示数为 $0.5A$；
根据 $R = \frac{U}{I}$，$U = 2.5V$，$I = 0.5A$，可得 $R_x=\frac{2.5V}{0.5A}=5Ω$。
答案：$0.5$；$5$
(4) 本实验多次测量是为了求平均值减小误差。
A. 用刻度尺测量铅笔的长度，多次测量求平均值减小误差，符合题意；
B. 测量小灯泡的电阻，多次测量是为了研究灯丝电阻随温度的变化规律，不符合题意；
C. 探究通过导体的电流与导体电阻的关系，多次测量是为了得出普遍性的规律，不符合题意。
答案：A
(5) ②闭合开关 $S_1$、$S_2$；
③当闭合开关 $S_1$，断开开关 $S_2$ 时，两电阻串联，电压表测 $R_x$ 两端的电压，示数为 $U_1$；当闭合开关 $S_1$、$S_2$ 时，$R_0$ 被短路，电路为 $R_x$ 的简单电路，电压表测电源电压，示数为 $U_2$；则 $R_0$ 两端的电压 $U_0 = U_2 - U_1$，电路中的电流 $I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{U_2 - U_1}{R_0}$，待测电阻的阻值 $R_x=\frac{U_1}{I}=\frac{U_1}{\frac{U_2 - U_1}{R_0}}=\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$。
答案：$\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$