17.3电阻的测量基础训练 2021-2022学年人教版物理九年级全一册

17.3电阻的测量
基础训练
知识点1
原理、步骤及注意事项
1．测量小灯泡电阻的原理是_________，测出通过小灯泡中的电流I和它两端的电压U，那么它的电阻R=__________．
2．在探究一定导体两端的电压和电流关系时，要改变它两端的电压，你采取的方法是_____
，或者________________．
3．在测量过程中，电路闭合的时间不能过长，读取数据后要断开电路，以防通电时间过长，电阻________给测量带来误差．
4．为了多测量几组小灯泡的电压和电流值，通常在测量电路中________联一个_________，通过移动_____，改变通过小灯泡的__________和它两端的___________．
5．小辉同学用伏安法测导体的电阻，实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图所示，这个实验可以改进的地方是
______；你这样改的理由是__________．
6．某同学说：在用伏安法测量小灯泡电阻的实验中，连接电路时，须注意以下几点，你认为其中不必要的一条是
(
)
A．向电路连接开关时，应该先将开关断开
B．开关应接在靠近电源正极的位置
C．电压表、电流表的量程选择要合适
D．向电路中连接滑动变阻器时，应该使滑片位于变阻器阻值最大处
知识点2
数据处理及故障判断
7．小明、小强在“用电压表和电流表测导体电阻”的实验中为了记录实验数据和计算结果，分别设计了下列两张表格，其中合理规范的是
(
)
表(I)
电压U/伏
电流I／安
电阻R/欧
1
2
3
平均值
表(Ⅱ)
电压U/伏
电流I／安
电阻R/欧
1
2
3
平均值
A．只有表(I)合理
B．只有表(Ⅱ)合理
C．表(I)和表(Ⅱ)均合理
D．表(I)和表(Ⅱ)均不合理
8．如图所示的电路中，各个元件均为实验室常用器材，当开关闭合后，下列说法中正确的是(
)
A．两表指针均有明显偏转
B．两表指针均几乎不动
C．电流表指针有明显偏转，电压表指针几乎不动
D．电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动
9．在“用电压表和电流表测电阻”的实验中，小星同学连接完实验电路，闭合开关，此时的电压表指针位置如图所示，则电压表的示数是____V．当调节滑动变阻器的滑片时，小星发现电压表和电流表的示数变化相反，已知实验中使用的电源是稳压电源，电源两端电压保持不变，则出现这一现象的原因是电压表接到了_________的两端.
10．为测量阻值约10
Ω的电阻，小龙设计并连接了如图所示电路，所使用的电源为两节干电池．请指出他在电路设计和连接上存在的两个问题：
①__________________________;
②_________________________________．
11．用图所示的电路测量导体R的电阻时，电压表、电流表的指针位置如图所示，R两端的电压为_________V，流过R的电流为__________A，R的电阻为_________Ω．
12．有一个阻值看不清的电阻器Rx，要测出它的电阻值．
(1)小明按图所示的电路图连接好电路，检查无误后闭合开关S，观察到电压表的示数为1．6
V，电流表的示数如图所示，则通过电阻器Rx的电流为_______
A，Rx的电阻为________Ω．
(2)实验中，为了减小误差，小明还需进行的操作是____________．
(3)图是小虎做这个实验连接的实物图，请你指出其中的三个错误或不妥之处．
①
___________________;
②_______________________;
③_______________________。
综合能力
提升训练
13．（诊断题）小明在做电学实验时，按图连接一个电路，电源电压不变，闭合开关后，灯L1、L2都发光．一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变．产生这一现象的原因是
(
)
A．灯L1短路
B．灯L2短路
C．灯L1断路
D．灯L2断路
14．（诊断题）某同学在做伏安法测电阻的实验时，连接的电路如图所示，闭合开关后，发现电压表指针有明显的偏转而电流表的指针几乎不动，调节滑动变阻器的滑片时，电压表的指针没有明显的变化，产生这种现象的原因可能是(
)
A．电流表内部发生短路现象
B．电流表内部发生断路现象
C．滑动变阻器发生短路现象
D．待测电阻发生断路现象
15．（图像题）某同学用电流表和电压表测甲、乙两导体的电阻值后绘出了如图所示的图像，则正确的判断有
(
)
A．R甲>R乙
B．
R甲=R乙
C．R甲D．无法判断
16．在“伏安法测电阻”实验中：
(1)如图所示是某同学连接的实验电路，但电路中有一根导线连接错误，请你在错的线上打“×”并改正过来．
(2)电路改正后，闭合开关，两只表示数如图，则此时灯的电阻R=_______Ω．
(3)若滑动变阻器滑片P向右移动，电压表示数将________．（填“变大”、“变小”或“不变”）
17．（实验题）用“伏安法”测定一只灯泡电阻Rx的阻值．
(1)在图中，用笔画线代替导线将电流表、电压表、滑动变阻器正确接入电路中，并画出实验电路图．
(2)在某次测量中，电流表、电压表的示数如所示，这时，Rx两端的电压_________V，通过的电流是________A，根欧姆定律可求得Rx的阻值是_________Ω.
18．（探究分析题）某实验小组的小刘和小李两位同学先后利用图所示电路测量一定值电阻Rx（不考虑温度对电阻的影响），图中连接电压表的线未画出，实验时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得到电流表和电压表的示数分别如表一和表二所示．经检查与核对，他们的实验操作与数据记录都准确无误．根据表中数据解答下列问题。
表一：小刘的实验数据
电流表示数/A
电压表示数/V
0.10
1.0
0.20
2.0
0.30
3.0
表二：小李的实验数据
电流表示数/A
电压表示数/V
0.30
3.0
0.40
2.0
0.50
1.0
(1)比较表一和表二可知，当电流表示数增大时，在小刘的实验中，电压表的示数是增大的，而在小李的实验中电压表的示数却是减小的，请你简要分析产生这种现象的原因，
(2)请在图中将小李的实验电路连接完整．
(3)试求定值电阻的阻值Rx以及电源电压U0．
19．（学科综合题）现在手头有一个阻值为40Ω的定值电阻R，一个电压大约为35
V的电源，一个量程只有0～0.6
A的电流表，一个最大阻值大约为100
Ω的滑动变阻器，请设计一个实验，比较精确地测量一个阻值约为55
Ω的待测电阻Rx的阻值（可以重复组合电路）．要求：
(1)画出电路图；
(2)写出实验步骤并标明需要测量哪些量；
(3)用这些测量的量导出计算待测电阻阻值的数学表达式．
经典考题
20．为了测量一只标有“8V0．4
A”的小灯泡的电阻，小花同学设计了如图所示的电路，现有实验器材如下：
电压表V1：量程0～3
V;电压表V2：量程0～15
V;电流表A1：量程0～0.6
A;电流表A2：量程0～3
A;滑动变阻器R1：“10
Ω
2
A”，滑动变阻器R2：“50
Ω
1A”；电源(电压恒为12
V)一个；开关一只；导线若干．
要安全准确地测量多组数据，需要选择合适的实验器材，其中电压表应选用______(选填“V1”或“V2”)；电流表应选用_______（选填“A1”或“A2”）；滑动变阻器应选用_______（选填“R1”或“R2”）．
21．为了用电流表、电压表测定值电阻Rx的阻值，实验小组设计了如图甲所示的电路．
请你回答下列问题：
(1)连接电路时，开关应处于________
状态，滑动变阻器的滑片应位于_________端．
(2)实验中当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如图乙所示，则此时电阻的测量值Rx=____Ω．
(3)滑动变阻器在实验中的作用是：
①_______________________________
②_________________________________．
22．在“测量小灯泡的电阻”的实验中，小辰选用的小灯泡上标有“2.5
V
0.3
A"的字样，如图所示是他连接的电路．
(1)小辰实验采用的测量方法是_______
，实验的原理是________________________．
(2)小辰在闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到_________端，以保护电路．滑动变阻器在电路中还有一个作用，是_________________________．
(3)闭合开关，小辰调节滑片，使电压表示数为2.5
V，从该电压开始逐次降低，这样操作的好处是________________________________．
(4)小辰在实验中记录的数据如下表所示，分析比较表格中的数据，可以看出，灯丝中的电流随的变化而变化．在电流减小的过程中，灯丝的电阻也在_______，产生这一现象的原因是____________________________．
实验序数
U/V
I／A
R/Ω
1
2.5
0.30
8.3
2
2.0
0.28
7.1
3
1.5
0.26
5.8
23．如图所示，电源电压为6V，甲图为伏安法测电阻的电路图，乙图为连接不完整的实物图．
(1)对照电路图甲，用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来．
(2)实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误，如果出现电流表示数较大，电压表示数为零的现象，其错误属于
(
）
A．电流表的正、负接线柱接反
B．电压表的量程选小了
C．电阻Rx发生了短路
D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后，闭合开关，将滑片P向右移动时，电压表示数
______（填“变大”“变小”或“不变”）．
(4)实验过程中，某次电流表和电压表的示数如图丙所示，此时测得的Rx=____Ω．
(5)此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是_________________________．
24．实验室中要测量一个阻值为数百欧的电阻的阻值，提供的器材有：电源(电压约5
V)、学生用电压表(0～6
V)、电阻箱R（0~9
999
Ω
5
A)、开关S1和S2、导线若干．现要测量待测电阻Rx的阻值，设计了如图所示的实验电路图．
(1)小虎进行的实验过程如下：
①根据实验电路图，连接如图乙所示的实物电路，但存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请在接错的导线上打“×”并用笔画线代替导线画出正确的接法。
②电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触电1时，电压表的读数为U1，则电源电压为________．
③闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R2时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx=_________．
(2)如果实验器材中没有提供电压表，现再提供一只电流表(0～0.6
A)，利用上述器材，你认_______（选填“能”或“不能”）较准确地测出该待测电阻的阻值，原因是___________．
参考答案
1．欧姆定律
U/I
2．增、减串联电池组中电池的个数
在电路中串联一个滑动变阻器
3．发热
4．串
滑动变阻器
滑动变阻器上的滑片
电流
电压
5．电流表的量程应接为0～0.6
A且正、负接线柱接线对调
小量程的分度值小，读数准确性大，误差小，且换用小量程后，指针偏转约15小格，根据表盘设计，可知不能再让指针左偏，以免打弯、折断指针，而应调换正、负接线柱接线，使指针右偏解析：从图示指针偏转情况可看出，电流表指针偏转角度很小，量程选择过大，这样读出的数值误差大，电表指针偏转一般要求达到半偏以上，故应选择一种量程较小的电流表．
6．B解析：此电路足一个串联电路，在串联电路中，开关的控制作用与位置无关．
7．B解析：欧姆定律的适用条件是三个物理量必须具备同一性和同时性，而表(I)中先分别求出电压和电流的平均值，再求电阻，会导致电流与电压不具备同时性，而表(Ⅱ)中先求出不同时刻的电阻再求平均值，显得合理．再者，求电阻的平均值，而不是分别求电压和电流的平均值．
8．D解析：电压表电阻很大，电路中电流很小，电流表指针几乎不动，并且电压表通过电阻、电流表、导线等直接接在电源上．
9．2.7
滑动变阻器
解析：电阻一定时，电流与电压成正比．若电流表与电压表变化相反，则电压表不是测电阻两端电压，而电源电压稳定，故电压表应测滑动变阻器两端电压．
10.①电流表（正、负接线柱）接反②只能读取一组实验数据，实验误差较大
解析：实验中，为测量精确，要进行多次测量，而本设计只能测量一组数据，实验误差较大．
11.
2.4
0.3
8
12．(1)0.
32
5
(2)移动滑片，至少再测出两组电流和电压的值
(3)①电压表的量程选择偏大
②把滑动变阻器的电阻线两端接入电路，无法改变接入电路的电阻值③电流表的正负接线柱接反
13．C解析：若灯L1、L2短路，都会造成整个电路短路，两表不会示数不变，故A、B错；若灯L2断路，则电流表与电压表串联，因电压表电阻无限大，故电流表无示数，D错；同理，可分析C符合题意．
14.D解析：A中，若电流表短路，在移动变阻器的滑斤时，电压表示数应该变化；B中，若电流表断路，则电压表无示数；C中，若变阻器短路，电流表应该有示数；D中，待测电阻断路后，电路相当于断开，电流表无示数，而电压表与变阻器串联后接在电源两端，由于变阻器电阻相对于电压表电阻来说很小，分去的电压很小，在移动变阻器时，几乎不改变电压表的示数，故正确的答案是D．
15.C
解析：由图像可找出电压相同时的电流，由可知，故C正确．
16．(1)如图所示．
(2)8.3
(3)变小
解析：电压表应测灯泡两端的电压，这里测量总电压了；由图中两表示数，可读出U=2
V，I=0.
24
A，R=U/I=2
V／0.
24
A=8.3
Ω；若滑动变阻器滑片P向右移动，滑动变阻器电阻变大，根据串联电路分压特点，可知滑动变阻器分压变大，灯泡分压变小，即电压表示数变小．
17．(1)实物电路和电路图分别如图所示．
(2)6
0.4
15
18．(1)见解析
(2)如图所示．
(3)
解析：(1)小刘实验中，电流表示数增大，电压表示数也增大，说明测的是同一导体的电流与电压，小李实验中，电压表示数减小，而电流表示数却增大，说明小李的电压表没接在Rx两端，而接在滑动变限器两端．
(3)由表一可求得.
由表一、表二可求得
19．(1)如图所示．
(2)①如图所示连接好电路，闭合开关S，调整滑动变阻器的滑片使电流表指针接近满偏，读出流过R0的电流，记为I0，则UAB
=I0R0．
②把电流表改接到R.x的支路中，测得流过R.x的电流，记为Ix.
(3)
R.x=UAB／Ix=I0R0／Ix
20．V2
A1
R2
解析：由题知，灯泡的额定电压为8V，大于3V，额定电流为0.4
A，小于0.6
A，所以电压表应选0~15
V量程，电流表应选0～0.6
A量程，电源电压是12V，当灯泡正常发光时，变阻器应分去4V的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律可知，此时变阻器接入电路的最小电阻应是R=4
V/0.4
A=10Ω，所以变阻器应选择R2.
21．(1)断开
b（或右，或电阻最大）
(2)9
(3)①保护电路②改变Rx两端电压和通过Rx的电流，进行多次测量而减小测量误差
解析：为保护电路，连接电路时开关要断开，连接完电路后，要将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大位置，即图中的b（右）端；由图乙可知，电流表的示数为0.3
A，电压表的示数为2.7
V，则；在本实验中，滑动变阻器可保护电路，移动滑动变阻器的滑片可以改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流和Rx两端的电压，因此会得到多组电流、电压值，分别计算出Rx的阻值，然后取平均值可减小误差．
22．(1)伏安法（或欧姆定律、、）
(2)A（或左，或阻值最大）改变小灯泡两端的电压和通过的电流，多测几组数据
(3)防止电灯被烧坏（或减少灯丝电阻受温度的影响、减小误差、保护电灯）
(4)电压变化（或减小）灯丝的电阻受温度影响
解析：根据欧姆定律变形式R=U/I可利用电压表和电流表测量出导体的电阻，这种方法叫伏安法；滑动变阻器在接入电路时应将滑片滑到最大阻值位置用来防止电路中电流过大以保护电路；测量小灯泡的电阻时为了防止烧坏灯泡，应控制灯泡两端的电压低于正常发光时的电压；由于电流的热效应，灯丝的温度会改变，其电阻值也会发生变化．
23．(1)如图所示．
(2)C
(3)变小
(4)5
(5)减小误差
解析：电流表示数较大，说明电路是通路，电压表示数为0，说明电压表接线柱内侧短路，即短路；根据串联分压可知，滑片P向右移动，滑动变阻器的电阻增大，其两端的电压也增大，而电压表的示数（即两端的电压）将变小；；由于电阻是定值电阻，几乎不受温度的影响，故可用多次测量求平均值的办法来减小误差．
24．(1)①如图所示．
②U1．
③
(2)不能
电路中电阻大，电流小，不能准确读出电流表示数
解析：从实物连接图可知，当开关打到触点2时，电压表被短路没有与待测电阻并联；当闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表测总电压，此时电压表示数U1等于电源电压；当闭合Sl，将S2拨到触点2，电压表测待测电阻两端的电压，则电阻箱两端电压为U
1
-U2，根据串联电路的电流相等得，通过定值电阻的电流为I=（U1
-U2）／R2，所以电阻；根据待测电阻的阻值为数百欧，电源电压为5
V，则电路中的最大电流值太小，不能读出电路中电流的准确值，从而测不出待测电阻的阻值，