《2025年尖子生题库九年级物理人教版》

3. (山西)小伟在“测量定值电阻的阻值”的实验中(电源电压$U$保持不变，滑动变阻器的最大阻值为$R_0$)。

(1)如图甲所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线。
(2)电路连接正确后，闭合开关，当电压表示数为$2.5\ V$时，电流表示数如图乙所示，则被测电阻的阻值是5$\Omega$。
(3)完成测电阻实验后，小伟想，假如没有电流表，应该也能测出电阻的阻值，于是他设计了如图丙所示的电路，请你帮助他将实验步骤补充完整。
①将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时电压表示数U_x；
②未知电阻阻值的表达式$R_x$=$\frac{U_x}{U - U_x} · R_0$(用已知量和所测物理量的符号表示)。
(4)利用图甲中的器材还可以探究“电流与电压的关系”，请你帮小伟为此探究实验设计一个记录实验数据的表格。

答案：
3.（1）如图$17'-$中考-2所示 （2）$5$ （3）①将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时电压表示数$U_x$ ②$\frac{U_x}{U - U_x} · R_0$ （4）如下表【解析】（1）电压表串联在电路中是错误的；（2）电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为$2.5\ V$时，电流表示数为$0.5\ A$，则被测电阻的阻值为：$R_x=\frac{U_x}{I_x}=\frac{2.5\ V}{0.5\ A}=5\ \Omega$；（3）实验步骤：①将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时电压表示数$U_x$；②在步骤①中，$R_x$与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测$R_x$两端电压，则滑动变阻器两端电压为$U_0 = U - U_x$，由串联分压原理可知，$\frac{U_x}{R_x}=\frac{U_0}{R_0}$，即$\frac{U_x}{R_x}=\frac{U - U_x}{R_0}$，解得$R_x=\frac{U_x}{U - U_x} · R_0$。