2026年同步导学与优化训练九年级物理上册人教版第97页答案
9.小高探究串联电路的电压规律的实验电路图如图甲所示。

(1)在连接电路时,开关应处于
断开
状态。
(2)图乙是小高按图甲所示的电路图连接的实物图,还没有连接完成,请你用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整。
(3)为使探究的结论具有普遍意义,L₁与L₂应该选择规格
不同
(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(4)闭合开关后,发现两灯都不亮,于是小高用导线连接A、B两点,两灯仍不亮,用导线连接B、C两点,灯L₁亮,则故障可能是
L₂断路
。
(5)排除故障后,小高把电压表接在A、B之间,闭合开关后电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来小高应该断开开关,
将电压表改接0~3 V的测量范围
。
(6)正确实验后,小高更换不同的灯泡测得了三组实验数据,如下表所示,分析表中的数据,可得出串联电路的电压规律为
$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$
。(写出表达式)

答案


9.(1)断开
(2)
(3)不同
(4)$\mathrm{L}_2$断路
(5)将电压表改接0~3 V的测量范围
(6)$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$

解析

【分析】
本题围绕串联电路电压规律的实验展开,需结合电学实验基本操作、电路故障判断、电压表使用等知识逐步分析:
1. 连接电路时,为防止短路损坏器材,开关需断开;
2. 补充实物图时,要明确电压表需并联在被测用电器两端,结合电源电压选择合适量程;
3. 选择灯泡规格时,为避免实验偶然性,需用不同规格的灯泡;
4. 电路故障判断:两灯都不亮为断路故障,通过导线连接不同两点的现象判断断路位置;
5. 电压表量程调整:根据指针偏转角度判断量程是否合适,换用小量程提高精度;
6. 分析实验数据得出串联电路电压规律。
【解析】
(1) 连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(2) 实物图补充:电压表需并联在L₁两端,电源为两节干电池,总电压3V,故电压表选0~3V量程,将电压表的“-”接线柱接L₁左端,“3”接线柱接L₁右端;
(3) 为使结论具有普遍意义,避免偶然性,应选择不同规格的小灯泡;
(4) 闭合开关两灯都不亮,说明电路断路;连接A、B(L₁两端)两灯仍不亮,说明断路不在L₁;连接B、C(L₂两端)灯L₁亮,说明L₂处断路;
(5) 由电压表示数可知,指针偏转角度小,说明量程选大了,应断开开关,将电压表改接0~3 V的测量范围;
(6) 分析实验数据,可得串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,表达式为$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$。
【答案】
9.(1)断开
(2)
(3)不同
(4)$\mathrm{L}_2$断路
(5)将电压表改接0~3 V的测量范围
(6)$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用、电路故障分析
【点评】
本题是探究串联电路电压规律的经典实验题,涵盖电学实验核心基础知识点,注重实验操作规范性和结论普遍性,能有效考查学生对串联电路、电压表使用、电路故障等知识的掌握情况。
【难度系数】
0.7
10.某小组想探究导体的电阻与导体长度的关系。他们选择了如图甲所示的器材,并连接了部分电路。将固定在木板上的长为15 cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。

甲

(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大,则需用一根导线连接电源的正极接线柱与滑动变阻器的
B
(选填“A”“B”或“C”)接线柱。
(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处故障,则故障是
滑动变阻器断路
。
(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,示数为
0.26
A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值。
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入长度l和铅笔芯接入电路的电阻的平均值R的数据,如表所示。

①请在图丙所示的坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电路的电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。
②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下,
导体电阻与导体长度成正比
。
(5)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该
换用不同的导体进行多次实验
。

答案


10.(1)B
(2)滑动变阻器断路
(3)0.26
(4)①
②导体电阻与导体长度成正比
(5)换用不同的导体进行多次实验

解析

【分析】
本题是探究导体电阻与长度关系的实验题,需分步骤分析各小问:1. 滑动变阻器接线:电流增大说明接入电阻减小,滑片向D滑动时电阻变小,需接下接线柱;2. 电路故障:电表无示数为断路,结合导线检测结果判断故障位置;3. 电流表读数:先确定量程和分度值,再读取数值;4. 电阻与长度的关系:通过图像特征推导结论;5. 实验结论的普遍性:需换用不同导体多次实验避免偶然性。
【解析】
(1) 滑动变阻器通过改变接入电阻丝长度改变电阻,滑片向D滑动时电流增大,说明接入电阻减小,因此需接下接线柱B(接B时,滑片向D移动,接入电阻丝长度变短,电阻变小),故连接电源正极与B接线柱。
(2) 闭合开关后电表均无示数,说明电路断路;导线接开关两端仍无示数,说明开关未断路;导线接滑动变阻器两端时电表有示数,故故障为滑动变阻器断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针示数为0.2A + 3×0.02A = 0.26A。
(4) ①根据实验数据在坐标纸上描点,用直线连接各点(图像为过原点的倾斜直线);②由图像可知,电阻随长度变化为过原点的直线,因此结论:材料和横截面积一定时,导体电阻与长度成正比。
(5) 仅用铅笔芯实验结论有偶然性,为使结论更普遍,应换用不同导体进行多次实验。
【答案】
(1) B
(2) 滑动变阻器断路
(3) 0.26
(4) ① ②导体电阻与导体长度成正比
(5) 换用不同的导体进行多次实验
【知识点】
滑动变阻器的使用、电路故障分析、电阻与长度的关系
【点评】
本题围绕探究导体电阻与长度的关系展开,综合考查滑动变阻器操作、电路故障判断、电表读数、实验结论推导及实验设计的严谨性,是初中电学基础实验题,需掌握实验核心原理与分析方法。
【难度系数】
0.5