2026年小题狂做九年级物理上册苏科版提优版第94页答案
5. 为测定标有“3.8 V”字样的小灯泡正常发光时的电阻,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压6 V保持不变。

(1) 闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,应该对电流表
调零
。他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(2) 移动滑片P,使电压表的示数分别为2.0 V、3.8 V、4.5 V,记录下对应的电流表的示数分别为0.22 A、0.30 A、0.32 A,小灯泡正常发光时的电阻为
12.7
(结果保留一位小数)$\Omega$。
(3) 小红认为有更精确的测量方案,她初步设计了图丙所示的电路,请从滑动变阻器($0∼ 20\ \Omega$)、电阻箱(最低倍率是$× 1$,元件符号907 861)、电压表($0∼ 3\ \mathrm{V}$)中选择两个器材,并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中,帮助小红完成电路设计。

答案


5.(1) 调零 如图甲所示 (2) 12.7 (3) 如图乙所示 提示:(2) 通过小灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大,当U_L=3.8 V时,I=0.30 A,R_L=U_L/I=3.8 V/0.30 A≈12.7 Ω。(3) 电压表量程小于U_L,为了更精确地测量,可将电压表并联在滑动变阻器两端,因为电源电压为6 V,则U变=U-U_L=6 V-3.8 V=2.2 V时,小灯泡正常发光,故电路设计如图乙所示。

解析

【分析】
这是一道测量小灯泡正常发光电阻的电学实验题,我们逐问梳理解题思路:
1. 第一问:首先回忆电流表的使用规则,闭合开关前如果指针没有对准零刻度线,首要操作就是对电流表调零。接下来排查电路错误,本实验要求电流表串联测灯泡电流、电压表并联在小灯泡两端测电压,找到不符合要求的错接导线,打叉后补画正确连线即可。
2. 第二问:小灯泡正常发光时两端电压等于额定电压3.8V,从题干给出的三组数据中找到3.8V对应的电流为0.30A,直接代入欧姆定律公式R=U/I计算,按要求保留一位小数就能得到结果。
3. 第三问:题干提供的电压表量程只有0~3V,小于灯泡额定电压3.8V,无法直接精准测量灯泡电压,结合电源电压为6V的条件,根据串联电路电压规律,灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V,刚好落在0~3V量程范围内,因此可以把电压表并联在滑动变阻器两端,用小量程电压表实现更精准的测量,完成电路设计。
【解析】
(1) 闭合开关前电流表指针未指向零刻度线,需要对电流表进行调零操作。修改错误连线后,保证电流表串联在电路中、电压表并联在小灯泡两端,符合实验电路要求。
(2) 已知小灯泡正常发光时U额=3.8V,对应电流I=0.30A,根据欧姆定律计算:
$R_L=\frac{U_{额}}{I}=\frac{3.8\ \mathrm{V}}{0.30\ \mathrm{A}}\approx12.7\ \Omega$
(3) 利用串联分压的特点,将电压表并联在滑动变阻器两端,当电压表示数为2.2V时,小灯泡两端电压恰好为额定电压3.8V,既适配了小量程电压表,又提升了测量精度,完成电路设计。
【答案】
(1) 调零
(2) 12.7
(3)
【知识点】
电流表调零,欧姆定律计算,串联分压规律
【点评】
本题围绕伏安法测小灯泡电阻的基础实验展开,既考查了电流表使用、电路纠错这类基础实验操作能力,又通过电压表量程不足的实际场景,灵活考查串联分压规律的迁移应用,引导学生跳出直接测量待测物理量的固化思维,学会用间接测量的思路完成高精度实验设计,对学生的实验综合能力有一定的考查作用。
【难度系数】
0.6
6. 程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压$U$和未知电阻$R_{x}$的阻值。已知定值电阻的阻值为$R_{0}$,电源两端电压保持不变。请回答:

(1) 根据图甲中电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2) 电路正确连接后,当开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_{1}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开时,电流表的示数为$I_{1}$,则电源电压$U=$
I₁R₀

(3) 当开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合,$\mathrm{S}_{1}$断开时,电流表的示数为$I_{2}$,则待测电阻$R_{x}=$
I₁R₀/(I₂-I₁)

(4) 不改变图甲电路,若开关$\mathrm{S}_{1}$始终处于断开状态,仅对开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_{2}$进行操作
仍能
(填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻$R_{x}$的阻值。

答案


6.(1) 如图所示 (2) I₁R₀ (3) I₁R₀/(I₂-I₁) (4) 仍能 提示:(2) 电路正确连接后,当开关S、S₁闭合,S₂断开时,电流表测R₀的电流,电源电压U=I₁R₀。(3) 当开关S、S₂闭合,S₁断开时,电流表测干路电流,通过R_x的电流I_x=I₂-I₁,R_x=U/I_x=I₁R₀/(I₂-I₁)。(4) 不改变图甲电路,若开关S₁始终处于断开状态,只闭合开关S,电流表测R₀的电流,可得出电源电压;开关S、S₂闭合,电流表测干路电流,可求出通过R_x的电流,即可求出R_x的阻值。

解析

【分析】
我们可以按步骤梳理解题思路:
1. 实物连线部分:对照图甲的电路图,明确电路结构为R₀与Rₓ并联,开关S在干路,S₁控制R₀支路,S₂需要连接到R₀右侧的节点,将S2未接线的一端和R₀的右接线柱相连即可完成实物补充。
2. 第二问:当S、S₁闭合S₂断开时,只有定值电阻R₀单独接入电路,电流表测量通过R₀的电流,直接套用欧姆定律U=IR就能算出电源电压。
3. 第三问:当S、S₂闭合S₁断开时,R₀和Rₓ并联,电流表测干路总电流,根据并联电路电流规律,总电流等于两支路电流之和,R₀两端电压始终等于电源电压,所以通过R₀的电流仍为I₁,由此算出通过Rₓ的电流,再代入欧姆定律即可求出Rₓ的阻值。
4. 第四问:S₁始终断开时,先只闭合S,电路只有R₀工作,可测出电流算出电源电压;再同时闭合S和S₂,两电阻并联,电流表测干路电流,同样可以算出通过Rₓ的电流,进而求出Rₓ,因此仍能完成测量。
【解析】
(1) 对照甲图电路结构,将开关S₂未连接的接线柱与R₀的右接线柱相连,即可完成实物电路的补充。
(2) 开关S、S₁闭合,S₂断开时,电路为R₀的简单电路,电流表测量通过R₀的电流为I₁,根据欧姆定律可得电源电压$U = I_1R_0$。
(3) 开关S、S₂闭合,S₁断开时,R₀与Rₓ并联,电流表测量干路总电流I₂;并联电路中R₀两端电压等于电源电压保持不变,因此通过R₀的电流仍为I₁,根据并联电路电流规律,通过Rₓ的电流$I_x = I_2 - I_1$,代入欧姆定律可得待测电阻$R_x = \frac{U}{I_x} = \frac{I_1R_0}{I_2-I_1}$。
(4) 若S₁始终处于断开状态:①只闭合S时,电路为R₀的简单电路,读出电流表示数I',可算出电源电压$U = I'R_0$;②同时闭合S和S₂时,R₀与Rₓ并联,电流表测干路电流I'',通过Rₓ的电流为$I''-I'$,可算出$R_x = \frac{I'R_0}{I''-I'}$,因此仍能测量电源电压和未知电阻$R_x$的阻值。
【答案】
(1)
(2) $I_1R_0$
(3) $\dfrac{I_1R_0}{I_2-I_1}$
(4) 仍能
【知识点】
欧姆定律应用,并联电路电流规律,安阻法测电阻
【点评】
本题是典型的安阻法测电阻题型,没有使用电压表,借助已知阻值的定值电阻和并联电路的特点间接获取待测电阻的电压,重点考察学生对电路的分析能力和欧姆定律的灵活运用能力,最后一问的变式拓展能很好地检验学生对电路规律的掌握程度。
【难度系数】
0.6
7. 小明学习欧姆定律后,利用一块电压表和阻值为$R_{0}$的已知电阻,测量未知电阻$R_{x}$的阻值。他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路图,如图所示。小明的实验要求是只闭合开关S和$\mathrm{S}_{1}$时,电压表测量$R_{0}$两端的电压$U_{1}$。只闭合开关S和$\mathrm{S}_{2}$时,电压表测量电源两端的电压$U_{2}$。

(1)请你用笔画线代替导线完善实验电路。(只添加一根导线)
(2)请用已知量和测出的量表示出$R_{x}$,则$R_{x}=$
(U₂-U₁)R₀/U₁

答案


7.(1) 如图所示 (2) (U₂-U₁)R₀/U₁ 提示:(1) 使电压表负接线柱与S₁左端接线柱相连,实验电路如图所示。(2) 只闭合开关S和S₁时,电压表测R₀两端的电压,其示数为U₁,则I_x=I₀=U₁/R₀,只闭合开关S和S₂时,电压表测电源电压,其示数为U₂,则U_x=U₂-U₁,R_x=U_x/I_x=(U₂-U₁)/(U₁/R₀)=(U₂-U₁)R₀/U₁。

解析

【分析】
首先梳理解题思路:本实验是利用已知阻值的R₀和电压表测量未知电阻Rₓ,属于缺电流表的测电阻题型。首先明确实验要求:Rₓ和R₀串联,第一次只闭合S、S₁时电压表测R₀两端电压U₁,第二次只闭合S、S₂时电压表测电源总电压U₂。观察现有实物电路,只需要补充一根导线,将电压表的负接线柱连接到S₁的左侧接线柱,即可满足两次测量的要求。推导阻值时,利用串联电路电流处处相等的特点,先通过R₀的电压算出电路电流,再用总电压减去R₀的电压得到Rₓ的分压,最后代入欧姆定律就能算出Rₓ的表达式。
【解析】
(1) 根据实验测量要求,添加导线将电压表的负接线柱与开关S₁左端的接线柱相连:闭合S、S₁时,电压表并联在R₀两端,测量R₀的电压U₁;闭合S、S₂时,电压表并联在电源两端,测量总电压U₂,符合实验要求。
(2) 推导过程:
① 只闭合开关S和S₁时,Rₓ与R₀串联,电压表测R₀两端电压U₁,由欧姆定律得电路电流:$I=I_0=\frac{U_1}{R_0}$;
② 只闭合开关S和S₂时,Rₓ与R₀仍串联,电压表测电源总电压U₂,根据串联电路电压规律,Rₓ两端的电压:$U_x=U_2-U_1$;
③ 代入欧姆定律计算Rₓ:$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{U_2-U_1}{\frac{U_1}{R_0}}=\frac{(U_2-U_1)R_0}{U_1}$。
【答案】
(1)
(2) $\frac{(U_2-U_1)R_0}{U_1}$
【知识点】
串联电路电压规律,欧姆定律,安阻法测电阻
【点评】
本题是典型的缺电流表的测电阻实验,考察学生对串联电路特点和欧姆定律的灵活应用,同时要求学生根据测量目标自主完成实物电路的补线设计,核心是利用已知定值电阻间接得到串联电路的电流,无需额外电流表即可完成待测电阻的测量,是伏安法测电阻的经典变式题型。
【难度系数】
0.6
8.(2025·扬州仪征模拟)用如图所示电路测电阻$R_{x}$的阻值,实验步骤如下:

(1)将电压表接在$B$、$C$两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到$b$端,电阻箱$R$调为某一阻值$R_{1}$,使电压表和电流表示数为合适的值。
(2)断开开关,将电压表右端由$C$点改接到$D$点。
(3)闭合开关,反复调节
电阻箱R和滑动变阻器R变
使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为$R_{2}$。
(4)待测电阻的阻值$R_{x}=$
R₁-R₂

(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,原因可能有:
R₁的阻值太小
滑动变阻器R变的最大阻值不够大

答案

8.(3) 电阻箱R和滑动变阻器R变 (4) R₁-R₂ (5) R₁的阻值太小 滑动变阻器R变的最大阻值不够大 提示:(4) 电压表接在B、C间时,电压表测R两端的电压,将电压表右端由C点改接到D点,电压表测R和R_x两端的总电压。R=R₂时,两表示数与(1)中相同,有R₁=R₂+R_x,即R_x=R₁-R₂。(5) 若R₁<R_x(或R₁的阻值太小),则始终有R₁<R₂+R_x,将无法实现两表的示数与步骤(1)中相同;若R变的最大阻值小于R_x,会造成R变分得的电压始终小于步骤(1)中R_x分得的电压,而R和R_x分得的总电压始终大于步骤(1)中R分得的电压,使得电压表示数不能与步骤(1)中相同。

解析

【分析】
我们先梳理这道题的实验逻辑:首先这是利用等效替代结合两次电表示数不变的条件测量未知电阻的实验。第一步先明确初始状态:电压表接B、C时,测的是电阻箱R两端的电压,电路为R、Rx、滑动变阻器串联,电流表测串联电流。当电压表改接到B、D后,测量的是R和Rx的总电压,现在要求电流表、电压表的示数和第一步完全相同:首先要保证电路总电流和第一步一致,需要调整滑动变阻器改变总电阻;同时要保证新的电压表示数等于第一步的电压值,需要调整电阻箱的阻值,因此需要同时调节两个元件。之后结合欧姆定律,两次电流相同的前提下,电压相等就可以推导出电阻的等量关系,得到Rx的表达式。最后分析无法实现两表读数相同的原因,从电阻的取值合理性、滑动变阻器的可调范围两个角度推导即可。
【解析】
(3) 改接电压表后,要同时保证电路电流和电压表示数与步骤(1)完全一致,需要同时改变电阻箱R的阻值来调整R和Rx的总电压,同时改变滑动变阻器R变的阻值来调整整个串联电路的总电流,因此需要反复调节电阻箱R和滑动变阻器R变。
(4) 设步骤(1)中电流为I,此时电压表示数U=IR₁;步骤(3)中电流同样为I,电压表示数仍为U,此时电压表测量R₂和Rx的总电压,因此U=I(R₂+Rx)。联立两式约去I,可得R₁=R₂+Rx,推导得Rx=R₁-R₂。
(5) 要得到合理的R₂,必须满足R₂=R₁-Rx≥0,若R₁的阻值太小,R₁<Rx时R₂为负值,电阻箱无法调出负阻值,就无法满足条件;同时两次电路总电阻需要相等才能保证电流相同,若滑动变阻器R变的最大阻值不够大,无法调整到需要的总电阻值,就不能让电路电流等于步骤(1)的数值,也无法实现两表读数和步骤(1)相同。
【答案】
(3) 电阻箱R和滑动变阻器R变
(4) R₁-R₂
(5) R₁的阻值太小;滑动变阻器R变的最大阻值不够大
【知识点】
串联电路规律;等效替代法测电阻;欧姆定律应用
【点评】
本题属于特殊方法测电阻的创新题型,没有直接用伏安法测量,而是通过控制两次电表示数完全相等的条件推导待测电阻,对电路分析的逻辑要求较高,学生容易遗漏需要同时调节两个元件的结论,故障分析部分也需要结合电阻取值的合理性、串联分压规律逐步推导,能很好地考察学生对串联电路和欧姆定律的综合应用能力。
【难度系数】
0.3