《2025年尖子生题库九年级物理人教版》

3. 科学思维 如图17-综-16所示，已知电源电压恒定为$9\ V$，电流表量程为$0\sim0.6\ A$，$R_1=10\ \Omega$，滑动变阻器$R_2$、$R_3$的可调范围均为$0\sim50\ \Omega$。求：
（1）闭合$S$、$S_1$，断开$S_2$，调节$R_2$，当电压表的示数为$3\ V$时，通过$R_1$电流是多少；为保证电流表的安全，$R_2$的最小值是多少。
（2）闭合$S$、$S_2$，断开$S_1$，为保证调节$R_2$时总能控制电压表的示数为$3\ V$，求$R_3$的可取范围。

答案： 3.解：
(1)闭合S、S₁，断开S₂，R₁、R₂串联，电压表测量R₁两端电压；通过R₁电流I₁ = $\frac{U₁}{R₁}$ = $\frac{3V}{10Ω}$ = 0.3A；由于电流表量程为0~0.6A，则电路最大电流为0.6A，由I = $\frac{U}{R}$可得，R₁两端电压U₁' = IₐR₁ = 0.6A×10Ω = 6V，R₂的最小值R₂min = $\frac{U - U₁'}{Iₐ}$ = $\frac{9V - 6V}{0.6A}$ = 5Ω。
(2)闭合S、S₂，断开S₁，R₂、R₃串联，电压表测量R₃两端电压。当电压表示数始终为3V时，由串联电路电压规律可知，U₂:U₃ = (9V - 3V):3V = 2:1，由I = $\frac{U}{R}$可得，R₂:R₃ = $\frac{U₂}{I}$:$\frac{U₃}{I}$ = U₂:U₃ = 2:1，又因为滑动变阻器R₂、R₃的可调范围均为0~50Ω，因此当R₂接入电路的阻值最大50Ω时，R₃接入的最大阻值为$\frac{1}{2}$×50Ω = 25Ω，由于电流表量程为0~0.6A，则电路最大电流为0.6A，电路最小总电阻：R = $\frac{U}{Iₐ}$ = $\frac{9V}{0.6A}$ = 15Ω，则R₃接入的最小阻值为$\frac{1}{3}$×15Ω = 5Ω。

1. 在“探究电阻一定时，电流与电压关系”的实验中：
(1)请根据图17-综-17甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的实物连接图。

(2)实验过程中得到的部分数据如下表所示；第3次测量时，电流表和电压表的示数如图丙所示，请将该数据填入表格中。

3)根据上表中的数据在图丁中画出电阻图像。

答案：
1.
(1)如图(见图17'-综-1甲)
(2)1.8 0.36
(3)如图(见图17'-综-1乙)[解析]
(1)根据题图甲知电压表选用小量程与电阻并联，电流表选用小量程与R串联，将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联，如图(见图17'-综-1甲)所示；
(2)第3次测量时，如题图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.36A，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V；
(3)根据表中数据在图中找出对应的点连线，如图(见图17'-综-1乙)所示。