2026年同步测控优化设计九年级物理全一册人教版福建专版第103页答案
5.(2024·内蒙古呼和浩特中考)为了测量一个标有“3 V”字样的小灯泡的电阻,小伟同学用两节干电池、标有“20 Ω 2 A”字样的滑动变阻器,以及开关、电压表和电流表设计了如图甲所示的电路。

(1)小伟连接好电路后,检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线表示导线画出正确的电路。
(2)再次连接电路时,小伟又发现电压表无法正常使用。他用剩余实验仪器,重新设计了如图乙所示的电路。并按照如下步骤操作:
①将滑动变阻器调到最右端,闭合开关,读出此时电流表示数为0.06 A;
②再将滑动变阻器调到最左端,闭合开关,读出此时电流表示数为0.12 A。
(3)如果认为灯丝电阻不变,那么根据以上数据,小伟可以计算出小灯泡的电阻值为
20 Ω
。
(4)小伟操作后反思,认为灯丝的电阻受到温度的影响,电阻值会发生变化,因此测出的小灯泡的电阻值并不准确,与常温下的真实值相比,测量值应该
偏大
(选填“偏大”或“偏小”)。

答案


5. (1) 改后电路如所示 (3) 20 Ω (4) 偏大

解析

【分析】
第(1)题需先明确电压表应并联在小灯泡两端,据此找到甲图的错误导线并改正;第(3)题根据乙图,利用滑动变阻器在两端时的电流,结合电源电压不变,通过欧姆定律列方程求解小灯泡电阻;第(4)题需理解灯丝电阻随温度升高而增大,测量时小灯泡发光温度高于常温,据此判断测量值与真实值的关系。
【解析】
(1) 甲图中,连接小灯泡右端与滑动变阻器左下接线柱的导线是错误的,在该导线上画“×”,将电压表并联在小灯泡两端(改后电路如参考答案所示)。
(3) 设小灯泡电阻为$R_{灯}$,电源电压$U = 3V$(两节干电池总电压)。当滑动变阻器在最左端时,接入电阻为0,电路电流$I_1 = 0.12A$,由欧姆定律得$U = I_1R_{灯}$;当滑动变阻器在最右端时,接入最大电阻$R_{滑}=20Ω$,电流$I_2 = 0.06A$,总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_2}=\frac{3V}{0.06A}=50Ω$,又$R_{总}=R_{灯}+R_{滑}$,故$R_{灯}=R_{总}-R_{滑}=50Ω - 20Ω=20Ω$。
(4) 测量时小灯泡发光,灯丝温度高于常温,灯丝电阻随温度升高而增大,因此测量值(发光时的电阻)比常温下的真实值偏大。
【答案】
5. (1) 改后电路如所示 (3) 20 Ω (4) 偏大
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律应用、影响电阻的因素
【点评】
本题围绕测量小灯泡电阻的实验展开,涵盖电路纠错、欧姆定律计算及电阻与温度的关系,需掌握串联电路特点和欧姆定律的运用,理解灯丝电阻的变化规律,是中考常见题型。
【难度系数】
0.5
6.(2025·北京中考)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量待测电阻的阻值$R_x$的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤。
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合$\mathrm{S}_1$,________,记录电压表的示数$U$。
③闭合$\mathrm{S}_1$,________,使电压表的示数仍为$U$。
④记录电阻箱的阻值$R_0$。
(2)待测电阻的阻值$R_x=\_\_\_\_\_\_$(用测量量表示)。

答案

(1) ②将$\mathrm{S}_2$拨到2的位置,调节滑动变阻器的滑片到适当位置 ③将$\mathrm{S}_2$拨到1的位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值 (2) $R_0$

解析

【分析】
本题利用等效替代法测量待测电阻的阻值,核心思路是通过控制滑动变阻器位置不变,让待测电阻和电阻箱分别接入电路,使两次电压表示数相同,此时电阻箱的阻值等于待测电阻的阻值,以此完成测量。
【解析】
(1) 实验步骤补充:
② 闭合$\mathrm{S}_1$后,将$\mathrm{S}_2$拨到2的位置,此时电路接入待测电阻$R_x$,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,使电压表的示数为$U$,记录该电压值$U$;
③ 保持滑动变阻器的滑片位置不变,将$\mathrm{S}_2$拨到1的位置,此时电路接入电阻箱$R$,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为$U$;
(2) 两次实验中,滑动变阻器接入电路的电阻不变,电压表示数相同,根据欧姆定律可知,电路中的电流相同,因此待测电阻$R_x$与电阻箱的阻值相等,即$R_x=R_0$。
【答案】
(1) ②将$\mathrm{S}_2$拨到2的位置,调节滑动变阻器的滑片到适当位置;③将$\mathrm{S}_2$拨到1的位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值;(2) $R_0$
【知识点】
等效替代法测电阻、欧姆定律应用
【点评】
本题考查利用等效替代法测量未知电阻的实验,关键是理解等效替代的原理,通过控制变量实现待测电阻与电阻箱的等效替换,是电学实验中常用的测量方法,难度适中。
【难度系数】
0.6