17.3 电阻的测量实验练习（有答案）

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17.3 电阻的测量实验题
例题1：某实验小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20。
(1)如图甲所示电路，有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“×”并用笔画线代替导线将电路改接正确。
(2)电路改接正确后，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，电路出现的故障可能是定值电阻______ (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后向______ (选填“a”或“b”)端移动滑片P，可适当增大电阻R两端的电压，第4次实验时，电流表示数如图乙所示，电流表示数为______A。
实验测得的数据记录如表所示：
①老师看完数据后，发现有一组数据不是本实验中测得的，它是第______组(填实验序号)，判断的依据是______。
②排除错误的数据后，小明根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再运用欧姆定律求出电阻的平均值，请判断该方法______ (选填“可行”或“不可行”)，并说明理由____________。
③定值电阻的阻值为______。根据表中数据可知，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______。
(4)将定值电阻R换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是__________________。
(5)现有另一个未知电阻Rx阻值约400，若反将图甲中的R替换为Rx，其他器材和电路连接不变，则不能测出Rx的值，其原因是实验中___________表无法读数。
(6)(特殊方法测定值电阻阻值)小新同学设计了如图丙所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0，电源两端电压保持不变，请完成下列问题：
①当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为I1，则电源的电压U=_________；
②当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I2；
③待测电阻Rx的阻值为Rx=_________。
丙 变式一图 变式二图
变式1：小明设计了一种测量电阻的方案，电路如图所示，R0为定值电阻。
①断开开关S1，闭合开关S、S2，电压表示数为U1；
②断开开关S2，闭合开关S、S1，电压表示数为U2；
③则电阻Rx的阻值表达式为Rx=_________。
变式2：如图R为电阻箱，R0为定值电阻(阻值未知)。请将实验步骤补充完整。
①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下_________________________。
②将开关接b，调节_________，保持________________不变，记下________________________。
③则Rx=_________。
例题2：小明和同学们分别用“伏安法”测小灯泡电阻，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10。
(1)图甲是小明同学连接的部分实物电路，请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。
(2)(电路故障分析)正确连接好实物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数为零。若故障只出现在小灯泡和滑动变阻器中的一处，则出现的故障可能是________________________。
变式：实验过程中小明遇到以下问题，已知电表完好，请你帮他一起分析解决。
(1)闭合开关后，小灯泡不亮
①电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是___________________。
②电流表有示数，电压表无示数，产生这一现象的原因是___________________。
③发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表示数很小，调节滑动变阻器滑片的位置，发现两电表示数均不变，则原因可能是___________________。
(2)闭合开关后，小灯泡发光
①过了一段时间，小灯泡突然熄灭，电流表示数增大，电压表示数几乎为0，则产生的故障可能是___________________。
②过了一段时间，小灯泡突然熄灭，电流表、电压表示数均变为0，则产生的故障可能是___________________。
③当滑片移动到某一位置时，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为零，电压表的示数大于小灯泡的额定电压，则电路中出现的故障可能是___________________。
④小灯泡发光较亮，移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变，原因是___________________。
(3)排除故障后，当滑动变阻器滑片移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为_____V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动。
(4)(实验数据分析)移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端电压和对应的电流值，根据这些数据绘制出I-U图像，如图丙所示，由图像可知：小灯泡正常发光时的电阻为_____，通过小灯泡的电流与其两端的电压_____(选填“成”或“不成”)正比，这是因为灯丝的电阻随温度升高而_____。
(5)若把这样的两个小灯泡串联接在3V的电源上，则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和为_____W。
(6)小明调节滑片，使小灯泡两端的电压逐渐减小，发现灯泡变暗直至完全不发光，可以猜想此过程中灯丝的温度_____(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(7)(仪器规格选取)同学小兰进行实验时发现干电池数量不足，于是换用电压恒为6V的学生电源，有规格分别为A(102A)、B(201A)的两个滑动变阻器，要能顺利完成实验，小兰应选择_____滑动变阻器(选填字母)。若电压表0～3V量程损坏，而0～15V量程完好，在不增减器材的情况下，请设计测量小灯泡正常发光时电阻的实验，写出必要的调整步骤： ___________________。
(8)实验中若电压表发生故障，但有已知阻值的定值电阻R0可提供的情况下，下列电路不能测出小灯泡电阻的是______。
(9)小明和同学们还想测量额定电流为0.3A的小灯泡正常发光时的电阻，却发现电压表已经损坏，于是他们利用“202A”的滑动变阻器和电压为4.5V的电源以及原有器材，又设计了如图丁所示电路，测量过程如下：
①__________(填开关通断情况)，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数为_____A时，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，__________(填开关通断情况)，记下电流表的示数为0.3A；
③则小灯泡正常发光时的电阻为__________。
刻意练习
1.用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线表示导线，将图甲所示的实物连接成完整电路。要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小（请勿更改原有导线，导线不能交叉）。
(2)连接电路前，开关必须_________。电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至图中________处（选填“A”或“B”）。
(3)小林闭合开关后，发现电流表示数为零，但电压表有示数，此时电路中的一处故障是待测电阻Rx________（选填“短路”或“断路”）。
(4)小林排除故障后，用滑动变阻器调节接入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示，其示数为________A；另一次测量电压表的指针如图丙所示，其示数为________V。小林根据几组实验数据计算出Rx的值，为了进一步减小误差，绘制了Rx的U-I图像。
(5)另一组的小宇用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像。小林发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同，你认为其原因是小宇________________________；小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻Rx=________Ω。（实验过程中电源电压保持不变）。
2.某学习小组测量未知电阻Rx的阻值，他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前，滑动变阻器的滑片P应滑至最　 　端（选填“左”或“右”），这样做的目的是　 　。
③闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后，电压表的示数为2.4V，电流表的示数I如图丙所示，则I＝　 　A．待测电阻Rx＝　 　Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图，其中电源电压未知且不变，另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1，断开S2时，电压表的示数为U1；
②闭合S1、S2时，电压表的示数为U2；
③电阻Rx＝　 　（用U1、U2、R0表示）。
(3)评估A、B两组实验，使用A组实验的优点是　 　。
3.有两个阻值未知的定值电阻R1、R2（R1约6Ω，R2约500Ω）和一个电水壶，要求测出未知电阻的阻值。
(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（连线不得交叉）；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到______（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______（选填“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=______Ω；
(2)小明从图甲中的器材和电阻箱（符号规格“0~9999Ω 5A”）、若干开关及导线中选择器材，连成图丙所示的电路，测出了R2的阻值请将所选元件符号填入虚线框内。
4.小明做“测量小灯泡的电阻”实验时，使用的小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为3V．小明现已连接了部分电路，如图甲所示。
(1)在已连接的电路中，有一不当之处是__________。
(2)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。
(3)当小灯泡正常发充时，电流表的示数如图乙所示，电流大小为__________A，小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω（电阻的计算结果保留一位小数）。
(4)小明的实验记录和有关计算如表所示。从表格设计看，小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值，他认为这样可以减小误差，你认为小明的做法是__________（选填“正确”或“错误”）的。从表中数据看，不同电压下小灯泡的电阻值不同，这是灯丝电阻受__________影响导致的。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω
1 2.5
2 2.1 0.26 8.1
3 1.7 0.24 7.1
4 1.3 0.21 6.2
5.如图甲，是研究小灯泡电阻的实验装置，灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器最大阻值是50Ω，电源电压保持6V不变。
(1)用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的电路。
(2)连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡发光较暗，且无论怎样移动滑动变阻器滑片P，小灯泡的亮度都不变，则原因可能是　 　。
A．开关开路 B．电压表短路 C．滑动变阻器接的是下端两接线柱
(3)正确连接后，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数。当滑片P移到某处，电压表示数为1.5V时，要使小灯泡正常发光，应　 　（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。
(4)将所测数据绘制成如图乙所示的U﹣I图象。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的______（选填“温度”、“长度”或“横截面积”）发生了变化；此小灯泡的额定功率是　 　W。
(5)利用此装置还可以探究电流与电阻的关系，只需将图甲中的小灯泡换成不同阻值的定值电阻，并使定值电阻两端的电压保持不变，即可进行实验。
①接入某定值电阻后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，为　 　A，则接入的定值电阻的阻值为　 　Ω。
②实验时，为了确保不同定值电阻两端的电压能达到并保持2V不变，换用的定值电阻阻值不能大于　 　Ω。
电阻的测量
例题1：(1)如答图所示(2)断路(3)a；0.5①1；当电流为0.1A时，滑动变阻器接入电路中的电阻为25，而滑动变阻器的最大阻值只有20②不可行；运用欧姆定律时，公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值③5；正比(4)小灯泡灯丝电阻受温度影响(5)电流(6)①I1R0； ③I1R0/( I2- I1) 变式1：③ U2 R0/( U1- U2) 变式2：①电流表的示数I和电阻箱R的阻值Ra。②电阻箱；滑片P的位置和电流表的示数I；电阻箱R的阻值Rb (3) Ra—Rb
例题2：(1)如图略(2)小灯泡短路 变式：(1)①小灯泡断路②小灯泡短路③滑动变阻器下边两接线柱同时接入电路
(2)①小灯泡短路②滑动变阻器断路③小灯泡断路④滑动变阻器上边两接线柱同时接入电路 (3)2；右(4)12.5；不成；增大(5)0.45(6)降低(7)B；将电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.5V(8)C(9)①断开开关S1，闭合开关S2；0.3②闭合开关S1，断开开关S2 ③10
刻意练习
1.（1）如图所示 （2）断开 B （3）断路 （4）0.28 2.6 （5）电压表并联在了滑动变阻器两端 10
第1题图 第2题图 第3题图
2. （1）①如图所示；②右；保护电路；③0.24；10；（2）×R0；（3）A组实验，通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值，达到减少误差的目的，而B却不可以。
3. (1)①如图所示 ② B ③b ④ 5 (2)如图所示
4.（1）开关闭合（2）如图所示（3）0.28；8.9（4）错误；温度
5. （1）如图所示（2）C（3）增大（4）温度；0.75（5）①0.4；5②25。（6）①使电流表A2的示数为3.8V/R0；
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