2026年实验班提优训练九年级物理上册苏科版第97页答案
3. 小明利用如图甲所示的实验装置探究“通过导体的电流与电阻的关系”,其中电源电压恒为6 V,滑动变阻器最大阻值为 50 Ω. 实验时将电阻箱的阻值依次调为 25 Ω、20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω.

(1)请你用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整. 要求:滑动变阻器的滑片 P 向右移动时电流表的示数变大.
(2)连接电路后,闭合开关,电压表有示数,电流表示数为零,经检查排除导线和接线柱故障,则原因可能是
电阻箱断路
.
(3)排除故障后,根据数据得 $I-\dfrac{1}{R}$ 的图像如图乙所示,可得出结论: 在电压一定时,
电流与电阻成反比
;电阻箱两端电压控制为
2
V.
(4)完成某次实验后,仅调节好电阻箱的阻值,观察到电压表示数如图丙所示,滑动变阻器的滑片应向
B
(填“A”或“B”)端移动.
(5)由以上实验初步得出电流和电阻的关系,为使结论更具普遍性,下列操作可行的是
C
.
A. 将电阻箱阻值调为 30 Ω 再测一组数据
B. 仅将电源电压调为 4 V,电阻箱两端控制的电压不变,重复实验
C. 电源电压保持不变,仅将电阻箱两端电压控制为 3 V 不变,重复实验

答案


(1)
(2) 电阻箱断路
(3) 电流与电阻成反比;2
(4) B
(5) C
解析:(1)电流表和滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在电阻箱的两端,电流表测量电路中的电流,滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大,说明电路总电阻变小,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则滑动变阻器应选择右下接线柱.(2)电流表示数为零,说明电路断路,电压表有示数,则电压表两端与电源相通,说明电压表并联的部分电路存在断路,所以电路故障可能为电阻箱断路.(3)由图乙可知,$I-\dfrac{1}{R}$的图像为正比例函数图像,则I与R成反比,所以可得出结论:在电压一定时,电流与电阻成反比;当电阻的倒数$\dfrac{1}{R}=0.2\ \Omega^{-1}$,即电阻$R=5\ \Omega$时,电流为0.4 A,则电阻箱两端电压控制为$U_V=IR=0.4\ \mathrm{A}×5\ \Omega=2\ \mathrm{V}$.(4)由图丙可知,此时电压表示数小于2 V,为了让电压表示数增大为2 V,根据串联电路电压特点可知需减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片应向B端移动.(5)为使结论更具普遍性,需改变电阻箱两端的电压,进行多次实验,根据串联分压原理可得$\dfrac{R}{R_{\mathrm{滑}}}=\dfrac{U_V}{U-U_V}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{6\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}}=\dfrac{1}{2}$,若电阻箱接入电路的阻值为$R'$,则滑动变阻器接入电路的阻值为$2R'$,将电阻箱阻值调为30 Ω再测一组数据,此时滑动变阻器接入电路的阻值应为60 Ω,滑动变阻器最大阻值为50 Ω,故A不符合题意;将电源电压调为4 V,重复实验,电阻箱两端的电压不变,根据欧姆定律可知实验数据不变,故B不符合题意;仅将电阻箱两端电压控制为3 V不变,重复实验,根据串联电路分压原理可得$\dfrac{R}{R_{\mathrm{滑}}}=\dfrac{U_V}{U-U_V}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}}=1$,当$R=25\ \Omega$时,滑动变阻器接入电路的阻值为$25\ \Omega<50\ \Omega$,故C符合题意,故选C.
4. 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,她在学校实验室找来了以下实验器材:电压恒为3 V的电源,一个开关,阻值分别为10 Ω、50 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样。

(1)在实验测量时,滑动变阻器的作用是
控制定值电阻两端电压不变

(2)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则发生这种故障的原因可能是
定值电阻断路

(3)故障排除后,小华完成了实验。利用收集到的多组数据,作出了如图乙所示的电流I随电阻R变化的关系图像,得出的结论是
当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比

(4)若实验过程中小华先把10 Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下阻值为10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是
2.4
V,要完成这次实验,接下来她应将滑动变阻器滑片向
(填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为
2
V。

答案

(1) 控制定值电阻两端电压不变
(2) 定值电阻断路
(3) 当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4) 2.4;右;2
解析:(1)探究电流与电阻的关系的实验中,应控制定值电阻两端的电压不变.在实验测量时,滑动变阻器的作用是通过移动滑片来保持定值电阻两端的电压不变.(2)连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表示数为零,说明电路可能发生了断路,再结合电压表示数接近电源电压,说明电压表能与电源正负极连通,由此说明故障原因是与电压表并联的部分电路出现了断路,即故障可能定值电阻断路.(3)根据图乙数据可知,定值电阻两端的电压为$U=IR=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=0.1\ \mathrm{A}×20\ \Omega=0.04\ \mathrm{A}×50\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,即定值电阻两端的电压不变,电流与电阻的乘积为一定值,可得出结论:在电压一定时,电流和电阻成反比.(4)根据图乙数据可知,定值电阻两端的电压为$U=IR=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,拆下阻值为10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,由图丙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,示数为2.4 V,要完成这次实验,应保持定值电阻两端的电压为2 V不变,可将滑动变阻器两端的电压变大,根据串联分压特点可知滑动变阻器接入电路的阻值应变大,接下来她应将滑动变阻器滑片向右端移动,使电压表的示数为2 V.