2021——2022学年度上学期九年级物理 第17章第3节 电阻的测量（有解析）

第3节 电阻的测量
1．实验室测导体电阻的方法叫（　　）
A．欧姆法 B．电阻法 C．伏安法 D．以上都不是
2．伏安法测电阻实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（　　）
A．改变待测电阻两端的电压 B．改变电路中的电流
C．保护电路 D．改变待测电阻的阻值
3．在“用伏安法测电阻”的实验中，下列注意事项中，没有必要的是（　　）
A．接电路时，先断开开关
B．应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极
C．在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较大的量程
D．将变阻器连入电路时，滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
4．在“伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．为了监测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B．应该选取规格匹配的器材，既不会损坏器材，又能使测量结果误差小
C．在无法估计被测电阻小时，电流表、电压表应选用较小的量程
D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
5．小明同学练习用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为2Ω．电压表的量程为3V，电流表的量程为3A．测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω，则他在测量中所出现的错误可能是（　　）
A．电压表和电流表的位置接反了
B．他没有多次测量取平均值，致使误差过大
C．电压表按15V量程读数，电流表按3A量程读数
D．电压表按15V量程读数，电流表按0.6A量程读数
6．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U﹣I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（　　）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
D．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
7．在用伏安法测未知电阻Rx时，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中哪一个是错误的（　　）
8．在如图所示的伏安法测电阻实验中，闭合开关S，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮．接下来应进行的操作是（　　）
A．更换一个同样规格的小灯泡
B．更换电压表所使用的量程
C．检查电路中是否存在断路故障
D．减小变阻器接入电路的阻值
9．“用电流表、电压表测电阻”的实验中，在连接电路时电键应处于　 　状态，电流应从电流表的　 　接线柱流入；在闭合开关前应使滑动变阻器连入电路电阻最　 　；需直接测量的物理量是待测电阻的　 　。
10．在测量小灯泡电阻的实验中，正确连接电路并闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示，则流过小灯泡的电流为　 　A，小灯泡的电阻为　 　Ω。
11．如图甲所示，在“伏安法测小灯泡的阻值”实验中，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最 　端。闭合开关后，要使小灯泡的亮度增加，应将滑片向　 　端移动。考虑温度对灯泡阻值的影响，乙图中能正确反映通过灯泡的电流和灯泡两端电压关系的图象是　 　。
12．小明用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电阻，小灯泡的正常工作电压为2.5V。
（1）闭合开关前，应将变阻器的滑片移至图中的　 　（选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，但电压表示数为0，移动变阻器的滑片，电压表示数始终为0，电流表的示数有变化。经过检查，发现是图中a、b、c三根导线中有一根断了，则该导线是　 　（填写字母）。
（3）故障排除后，小明闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表的示数，得到小灯泡的I﹣U图像，如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是　 　Ω。
（4）由图像可知，小灯泡的电阻是变化的，若在每次调节中，滑动变阻器接入电阻的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，则△R1　 　△R2（选填“＞”、“＜”或“=”）。
13．某同学在做“用伏安法测小灯泡电阻”实验时，误将电流表和电压表位置调换了位置，闭合开关S后，下列现象中会发生的是（　　）
A．电压表烧坏 B．电流表烧坏 C．小灯泡烧坏 D．小灯泡不亮
14．如图，李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路，有关该实验的以下说法错误的是（　　）
A．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B．实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C．所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D．在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮
15．图中四个电路中，电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，其中不能够测出未知电阻Rx的电路是（　　）
16．某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻，电路中电源电压保持4.5V不变，灯泡上标有“2.5V，？A”字样，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”。 闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，两电表的示数如图乙所示，则下列说法不正确的是（　　）
A．此时灯泡的电阻为8Ω B．此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8：7
C．该电路能探究串联电路电流的特点 D．该电路能探究电流与电压的关系
17．小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为　 　V，电流表的示数为 　A，待测电阻Rx的阻值为　 　Ω。
18．小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值．小明设计了如图所示的实验电路，其中电源两端的电压保持不变．请你帮助小明完成实验步骤并写出计算RX的表达式。
（1）只闭合开关S1，记录电流表的示数，用I1表示；
（2）　 　，记录电流表的示数，用I2表示。
（3）利用I1、I2和R0表示RX，则RX=　 　。
19．用如图1的电路测量定值电阻R的阻值。
（1）按图1电路，将图2中的滑动变阻器正确连入电路。
（2）连接电路时，开关必须　 　，正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的连入电路的阻值应处于　 　值。
（3）闭合开关。将图2中的滑动变阻器的滑片P向左滑到某一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图3。由此可知被测电阻的阻值R=　 　Ω。
（4）该同学完成一次试验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是　 　，以测得多组数据。
（5）小明同学利用电流表、单刀双掷开关S、电阻箱R、滑动变阻器R0和电源，也测量出了未知电阻Rx的阻值，实验电路如图4所示．实验操作如下：
①按照电路图，连接好实物电路。
②将开关S拨至　 　（填“a”或“b”）处，移动滑片P，使电流表指针指向一准确值，读出电流表的示数I。
③保持滑片P位置不变，再将S拨至　 　（填“a”或“b”）处，调节电阻箱使电流表的示数仍为I，此时电阻箱的示数为35Ω，则Rx阻值为　 　Ω。
20．图甲是测量小灯泡（U额=2.5V）电阻的电路，电源电压恒为4V。
（1）请将图甲中的电路连接完整。（要求滑片P向右滑动时小灯泡变亮，导线不允许交叉）
（2）下表是记录的部分实验数据，图乙是第1次实验中电流表的示数，该示数为　 　A，这5次实验中，小灯泡电阻的最大值为　 　Ω（结果保留两位小数）。为了完成这5次实验，应该选取最大阻值不小于　 　Ω的滑动变阻器。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.22 0.19 0.16 0.10
21．小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx，实验室有如下器材供选用：
A．两节干电池 B．开关一个和导线若干 C．电压表（0﹣3～15V）
D．电流表（0～0.6﹣3A） E．滑动变阻器（0～10Ω） F．滑动变阻器（0～100Ω）
（1）小华同学完成实验电路设计后，为了操作顺利和方便，除了A、B、C和D外，小华同学还需选用
　 　器材（选填“E“或“F”）；
（2）根据设计的实验电路要求，请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线，且使滑动变阻器滑片左移时电路电流表示数变小；
（3）如图甲所示，连接好电路。在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应该滑至　 　端（选填“G”或“H”）；
（4）小华在闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，而电压表有示数但不发生变化，此时电路中的一处故障是　 　（选填A、B、C或D）；
A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路 C．定值电阻Rx断路 D．定值电阻Rx短路
（5）排除故障后，电流表示数为0.40A，电压表示数如乙图所示，则本次实验测得的定值电阻Rx是 　Ω。
22．小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值（约为20Ω左右）．实验器材有：定值电阻Rx、电压表（量程0～3V和0～15V）、电流表（量程0～0.6V和0～3A）、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、学生电源各一个，导线若干。
（1）“伏安法”测电阻的原理是　 　。
（2）如图a所示是“伏安法”测电阻的实验电路
图，图中甲、乙为两个电表，其中甲为　 　表；
（3）本实验电源电压选用12V，电压表应选用　 　量程，电流表选用0～0.6A量程；连接如图b所示的电流表时，应使电流从“　 　”接线柱流入电流表；
（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数始终为零，则发生故障的元件是　 　；
（5）排除故障后，接通线路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图b所示时，通过电阻Rx的电流大小是　 　A；
（6）经多次测量，小明由实验数据绘制得如图c所示的U﹣I图象，由图象可知：电阻Rx=　 　Ω（保留1位小数）。
电阻的测量参考答案
1．C
2．D【解析】A、实验中电阻的阻值不变，移动滑动变阻器的滑片，改变了电路中的电流，根据U=IR，电阻不变，电流变化，所以被测电阻两端的电压变化，故A选项正确、不符合题意；B、移动滑动变阻器的滑片，改变了连入电路的电阻，改变了电路中的电流，故B选项正确、不符合题意；C、滑动变阻器的连入电路时，滑片滑到最大阻值处，电阻最大，电源电压不变，电流最小，起到保护电路的作用，故C选项正确、不符合题意；D、被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关，实验过程中三者没有发生变化，电阻的阻值不变，故D选项不正确、符合题意．
3．B
4．B【解析】伏安法测电阻的实验中，A、为保护电路，防止连接最后一根导线时电路中的电流过大，烧坏电路原件，连接电路时开关应断开，故A错误；B、选取规格匹配的器材，可以选用精密度高的测量工具，但既不会损坏器材，又能使测量结果误差小，故B正确； C、在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，故C错误；D、真实值与测量值之间的差异叫误差，误差在是不可避免的，多次测量求平均值等方法来减小误差，故D错误．
5．C【解析】A、如果电流表和电压表位置接反了，电路相当于断路，电压表测量电源电压，电流表示数接近为零．此选项错误；B、已知待测电阻的阻值约为2Ω，测量值应该接近或等于2Ω，不可能为10Ω，与测量次数多少没有关系．此选项错误；C、电压表按15V量程读数，电流表按3A量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，所以本该是2Ω的电阻测成了10Ω．此选项正确；D、电压表按15V量程读数，电流表按0.6A量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，电流是正确电流的，测量的电阻是实际电阻的25倍．此选项错误．
6．C【解析】AB、根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，由I=可知，定值的电阻：R==1Ω，故AB正确；C、测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故C错误；D、由乙图可知，电压与电流不成正比，即当灯泡两端电压发光改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故D正确．
7．B【解析】A、当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；再断开开关S2时，电压表测量Rx两端的电压，则可计算出R1两端的电压，即可计算出电路中的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，A能测出，不符合题意；B、电压表串联在电路中，其示数始终等于电源电压，不可知被测电阻的电压和电流，不能测出其阻值，B符合题意；C、只闭合S2可测出通过被测电阻的电流，两个开关都闭合，可测出干路电流，则可计算出R1的电流，由U=IR可得R1两端的电压，根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压，从而计算出待测电阻的阻值，故C能测出，不符合题意；D、当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U=IR可计算出电源电压；当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，则可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流，从而计算出Rx的阻值，故D能测出，不符合题意．
8．D
9．断开；正；大；电压和通过导体的电流．
10．0.5；5．
11．右；左；C．【解析】由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端，使其阻值最大，起到保护电路的作用；闭合开关后，要使小灯泡的亮度增加，则应减小滑动变阻器的阻值，应将滑片向左端滑动；灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压越大，灯泡的实际功率越大温度越高，则其电阻越大，经分析知，C符合题意．
12．（1）右；（2）b；（3）10；＞．【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即最右端；（2）电流表有示数，说明电路为通路，根据实物图可知，电流从电源正极流出经过开关、滑动变阻器、电流表、导线c、导线a、灯泡、回到电源负极，因此导线a、c完好，b发生了断路；（3）灯泡电压等于额定电压时正常发光，由图象得知，灯泡在2.5V下的电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻R===10Ω；（4）滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡的亮度变大，灯丝的电阻变大；由于总电压不变，电路中的电流变大，可知电路中的总电阻变小，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，即△R1＞△R2．
13．D．
14．D【解析】A、由电路图知，滑片在最左端时滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，滑片应滑到最左端，A说法正确，但不符合题意；B、由电路图知，两电表量程选择过大，读数误差较大，为减小实验误差应更换电表量程，故B说法正确，不符合题意；C、随灯泡电压变化，灯泡的实际功率发生变化，灯泡温度发生变化，灯泡电阻受温度影响而变化，故C说法正确，但不符合题意；D、由电路图可知，在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路电流变小，流过灯泡的电流变小，灯泡功率变小，灯泡变暗，故D说法错误，但符合题意．
15．A【解析】A、由电路图可知，无论开关闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接得出Rx两端的电压，故此电路图不能测出Rx阻值，故A不正确，符合题意；B、由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测干路电流，因通过R0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值，故B正确，不符合题意；C、由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当开关S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据电阻的串联求出Rx阻值，故C正确，不符合题意；D、开关S都闭合时，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据求出通过定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0，根据求出电阻，故D正确，不符合题意．
16．D【解析】由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；由图示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；A、因为I=，所以此时灯泡电阻RL===8Ω，故A正确；B、滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.4V=2.1V，因为I=，所以此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比：，故B正确；C、利用该电路可以探究串联电路电流特点，故C正确；D、探究电流与电压的关系，应控制电阻阻值不变，由于灯泡电阻随温度变化而变化，不是定值，因此应用该电路不能探究电流与电压的关系，故D错误．
17．2；0.5；4．
18．（2）开关S1和S2均闭合；（3）．【解析】（1）只闭合开关S1时，电路为R0和Rx串联，电流表的示数为I1；（2）开关S1、S2都闭合时，Rx短路，电路中只有R0接入电路，电流表的示数为I2；（3）因电源的电压不变，所以I1（Rx+R0）=I2R0，解得：Rx=．
19．（1）；（2）断开；最大；（3）变大；5；（4）移动滑动变阻器滑片；（5）②a；③b；35
【解析】（1）滑动变阻器的左下方接线柱与任意上方接线柱串联在电路中，如图所示；
（2）为保护电路，连接电路时，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应处于最大阻值处；
（3）由图3可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V，则待测电阻的阻值；
（4）该同学完成一次试验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行测量，达到多次测量的目的；
（5）实验操作如下：
①按照电路图，连接好实物电路；
②将开关S拨至a处，移动滑片P，使电流表指针指向一准确值，读出电流表的示数I；
③保持滑片P位置不变，再将S拨至b处，调节电阻箱使电流表的示数仍为I，此时电阻箱的示数35Ω；因电源的电压不变，所以，I（Rx+R0）=I（R+R0），解得：Rx=35Ω。
20．（1）；（2）0.24；10.42；35．
【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；按要求，滑动变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，电路图如图所示；
（2）①图乙中，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，第1次实验中电流表的示数为0.24A；②根据，类似的可得，其它4次实验中灯泡的电阻依次为：9.09Ω、7.89Ω、6.25Ω、5.00Ω，故这5次实验中灯泡电阻的最大值为10.42Ω；③由表中数据，当灯泡两端的电压UL=0.5V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，变阻器的电压最大，U滑=U﹣UL=4V﹣0.5V=3.5V，根据分压原理，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器接入电路中的最大电阻，故滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω．
21．（1）E；（2）；（3）G；（4）C；（5）5.5．
【解析】（1）滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数，实现多次测量；滑动变阻器的阻值较大，则其两端分担的电压较大，定值电阻两端分担的电压较小，当滑片移动时，电压表的示数变化较小，不利于实验的结果的测量；故应选用滑动变阻器（0～10Ω）；（2）电源电压为2节干电池，为3V，故电压表量程为0﹣3V；滑动变阻器采用一上一下的接法，如图；（3）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，即滑片移到G端；（4）闭合开关后电流表没有示数，而电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即定值电阻Rx断路；故选C；（5）电压表的示数为2.2V，电流表示数为0.40A，由得：测得的定值电阻Rx为．
22．（1）；（2）电压；（3）0～15V；0.6；（4）电流表；（5）0.34；（6）22.2．
【解析】（1）伏安法测电阻的原理是：
（2）图a中甲表和待测电阻并联，所以甲为电压表；
（3）待测电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器滑到电阻最大位置时，电阻为20Ω，待测电阻的阻值约为20Ω，电源电压为12V，它们两个各分担电压为6V，所以电压表应选用0～15V量程；接如图b所示的电流表，“0.6”接线柱为“+”接线柱，所以应使电流从，“0.6”接线柱流入电流表；
（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，两电阻串联分压，电流表示数为零，说明电路故障不是断路；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数始终为零，说明电流表被短路；
（5）电流表接的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，此时的电流为0.34A；
（6）在U﹣I图象中，电压U=10V时，电流为0.45A，所以．
第20题图
第21题图
图甲
图乙
第17题图
第18题图
第16题图
B
A
C
D
第12题图
第14题图
第10题图
第11题图
第8题图
A
B
C
D
第6题图
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