2025年知识与能力训练九年级物理全一册人教版B版第59页答案
15. (1)为测量定值电阻R₀的阻值,小红连接的电路如题15图a所示,R₀与最大阻值为40 Ω的滑动变阻器串联在电路中。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3 A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1 A。则定值电阻R₀=
20
Ω,电源电压U=
6
V。
(2)小红在测量$R_1、$$R_2$的电阻时,作出了如题15图b所示的I-U图像,由图像可判断这两个电阻的大小关系是$R_1$
$R_2(>/</=)。$

答案

20
6
>

解析


(1)设电源电压为$U$,定值电阻为$R_0$。当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电阻$R_{滑}=0\Omega$,由$I = \frac{U}{R}$得$U = I_1R_0 = 0.3A× R_0$。当滑片在最右端时,$R_{滑}=40\Omega$,总电阻$R = R_0 + 40\Omega$,则$U = I_2(R_0 + 40\Omega)=0.1A×(R_0 + 40\Omega)$。联立方程:$0.3R_0 = 0.1(R_0 + 40)$,解得$R_0 = 20\Omega$,$U = 0.3A×20\Omega = 6V$。
(2)由$I - U$图像可知,当电压相同时,$I_1 < I_2$,根据$R=\frac{U}{I}$,可得$R_1 > R_2$。
20;6;>
16. (1)小红将第15题中的定值电阻换成小灯泡,加上电压表,得到如题16图1所示电路,题16表是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次实验中小灯泡的阻值不相等,其原因是______。
|实验次数|1|2|3|
|电压U/V|2.0|3.0|3.8|
|电流I/A|0.33|0.34|0.40|
|电阻R/Ω|6.0|8.8|9.5|


(2)小红设计了如题16图2所示的4种电路,其中电源电压不变且未知,R₀是已知阻值的定值电阻。在不拆改电路的情况下,不能够测量出未知电阻Rₓ阻值的电路是
D

答案

小灯泡电阻随温度变化而变化
D

解析

(1)小灯泡的电阻随温度升高而增大,实验中电压增大,实际功率增大,温度升高,导致阻值变化。
(2)分析各电路:
A. S₂断开测Rx电流I₁,闭合测总电流I₂,U=(I₂-I₁)R₀,Rx=U/I₁=(I₂-I₁)R₀/I₁,可测;
B. S₂断开测Rx电压Ux,闭合测电源电压U,I=(U-Ux)/R₀,Rx=Ux/I=UxR₀/(U-Ux),可测;
C. S₂断开测串联电流I₁,闭合测Rx电流I₂,U=I₁(Rx+R₀)=I₂Rx,Rx=I₁R₀/(I₂-I₁),可测;
D. 无论S₂开闭,电压表均测电源电压,无法获取Rx电流或电压关系,不可测。
17. 果果用如题17图1甲所示的电路,探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(甲“10 Ω 2 A”、乙“20 Ω 1 A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成题17图1甲电路的连接。
(2)当选用5 Ω的电阻时,移动滑片使电流表示数如题17图1乙所示。以后每更换一个阻值更大的电阻后,应将滑动变阻器的滑片向______
(左/右)端移动,使电压表的示数为______
2.5V
,同时记下对应的电流值。

(3)当果果改用15 Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则果果选用的滑动变阻器是______
(甲/乙);每次操作中更换的定值电阻与此时滑动变阻器的接入电阻阻值之比为______
5∶4

(4)多次改变R的阻值,根据实验数据画出如题17图1丙所示的I-R图像,得到的结论是______
导体两端的电压一定,通过导体的电流跟电阻成反比

(5)乐乐同学认为还有一种图像也能直观地判断出I与R的定量关系,你认为如题17图2所示的图像中,______
B
符合乐乐的观点。

答案


2.5V

5∶4
导体两端的电压一定,通过导体的电流跟电阻成反比
B

解析

(2)由图乙知,电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,示数为0.5A。此时定值电阻两端电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。更换更大电阻后,其分压增大,需增大滑动变阻器电阻以保持R两端电压不变,滑片应向右移动,使电压表示数为2.5V。
(3)电源电压4.5V,R两端需保持2.5V,则滑动变阻器分压2V。由串联分压规律,R:R滑=2.5V:2V=5:4。当R=15Ω时,需R滑=12Ω,甲变阻器最大10Ω<12Ω,无法满足,故选用甲;阻值之比为5:4。
(4)I-R图像为反比例曲线,结论为电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)I与R成反比,则I与1/R成正比,I-1/R图像为过原点直线,图B符合。