专题15 电学实验压轴培优专题训练02-2022-2023学年九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题15 电学实验压轴培优专题训练02（解析版） 1．如图所示，小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R'的规格是“20Ω 2A”。 （1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小； （2）对照图甲实物电路，请在图乙虚线框内添上所缺的电学元件和导线，把电路图补画完整（要求所补画的元件与实物电路对应）； （3）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧，如图丙所示，其原因是　电流表未调零　； （4）确认电路无误后，闭合开关进行实验，第3次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丁所示，记为　2.5　V； （5）小明利用表格中实验数据计算出待测的未知电阻Rx的阻值为　5.1　Ω（结果保留一位小数）；此外，还可以得到的结论是　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　。 实验序号 ① ② ③ 电压/V 1.2 1.8 电流/A 0.24 0.34 0.5 （6）小华认为：不用电流表，只用电压表和阻值为500Ω的定值电阻R0，由图戊同样可以测得未知电阻Rx的阻值（电源使用两节新干电池）。小华设计方案如下： a．闭合S2、断开S1，读出电压表示数为U1； b．闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。 ①电阻Rx的表达式为Rx＝　　（用测量值U1、U2及R0来表示）。 ②利用提供的实验器材，小华设计方案　不能　（选填“能”或“不能”）准确测得电阻Rx的阻值，你判断的理由是　R0的阻值太大，测得电阻Rx两端的电压值小于电压表的分度值，无法准确读取电压值　。 【答案】（1）如上图甲所示；（2）如上图所示；（3）电流表未调零；（4）2.5；（5）5.1；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（6）①；②不能；R0的阻值太大，测得电阻Rx两端的电压值小于电压表的分度值，无法准确读取电压值。 【解答】解： （1）滑动变阻器的右下方接线柱与定值电阻左接线柱相连时，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变大，电流表示数变小，如下图所示： （2）把滑动变阻器画到虚线框内，要注意滑片左移时接入电路中的电阻变大，如下图所示： （3）闭合开关前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧，如图丙所示，其原因是电流表未调零； （4）由图甲可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则图丁电压表的示数为2.5V； （5）由I＝可得，第①②③次实验对应电阻的阻值依次为： R1＝＝＝5Ω，R2＝＝≈5.3Ω，R3＝＝＝5Ω， 则未知电阻Rx的阻值：Rx＝＝＝5.1Ω； 由表格数据可知，考虑到误差因素，Rx两端的电压增大为原来的几倍，通过电流也为原来的几倍， 故可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （6）①a．闭合S2、断开S1，R0与Rx串联，电压表测量Rx的电压，读出电压表示数为U1； b．闭合S1、S2，电路为Rx的简单电路，此时电压表测量电源电压，读出电压表示数为U2。 由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R0两端的电压为U2﹣U1， 由串联电路中各处的电流相等可知，电路中的电流I＝， 则电阻Rx的表达式为Rx＝＝＝； ②由已知条件可知，定值电阻R0的阻值约为500Ω，电源电压为3V， 此时电路中的电流I＝＝， 电阻Rx两端的电压Ux＝IRx＝×5.1Ω≈0.03V，测得电阻Rx两端的电压值小于电压表的分度值，无法准确读取电压值。 故答案为：（1）如上图甲所示；（2）如上图所示；（3）电流表未调零；（4）2.5；（5）5.1；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（6）①；②不能；R0的阻值太大，测得电阻Rx两端的电压值小于电压表的分度值，无法准确读取电压值。 2．测两个阻值未知的定值电阻R1、R2的阻值。 （1）图甲是测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池； ①用一根导线将电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向右移时电阻增大；连线不交叉）； ②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 　B　（选填“A”或“B”）端； ③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线 　b　（填“a”“b”或“c”）内部断路； ④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R1＝　5　Ω； （2）用图丙所示的电路测R2的阻值，其中R是电阻箱（阻值可调、可读），请完成实验步骤： ①只闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出电压表读数为U1，读出电阻箱的读数为R； ②只闭合开关 　S1、S2　，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，读出电压表读数为U2； ③则R2＝　R　（用U1、U