17.3 电阻的测量 巩固训练
一、选择题:
1.(2021云南红河州期末)如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
2.(2012四川绵阳中考)如图是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
3.(2021山东枣庄期末)“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
4.(2021安徽合肥一模)如图所示是利用伏安法测电阻的部分电路,若考虑电表内阻对电路的影响,则关于测量误差和产生原因,下列说法正确的是( )
A.测量值偏大,是由于电流表示数较Rx电流偏大 B.测量值偏大,是由于电压表示数较Rx两端电压偏大
C.测量值偏小,是由于电流表示数较Rx电流偏小 D.测量值偏小,是由于电压表示数较Rx两端电压偏小
二、实验题
5.(2021湖南邵阳中考)小红同学在某次物理实验考查中抽到考题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验,实验电路图如图甲所示,请你帮他完成下列问题:
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况的原因是______(选填“A”或“B”)。
A.电压表量程选小了 B.电压表的正负接线柱接反了
(4)通过三次实验得出的实验数据如下表所示:
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 2.4
电流I/A 0.2 0.3
第三次得出的电流如图丙所示,请你根据所提供信息求出所测未知电阻的阻值为______。
6.(2021四川自贡中考)小健同学选用电源电压为6V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量定值电阻RX的阻值,他已连接了部分电路,如图甲所示,请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接______;
(2)电路连接完整后闭合开关S,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是______;
(3)排除故障后再次闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图乙所示,这时电路中的电流为______A,电阻RX的阻值为______;通过调节滑动变阻器,测得多组RX的电压和电流值,最后算出RX阻值的平均值,这样做的目的是______;
(4)利用上面已连好的电路,还可以完成的实验是______;
(5)在完成RX阻值的测量后,将电阻RX换成小灯泡,继续调节滑动变阻器,测得多组小灯泡的电压和电流值,根据前后所得数据描绘出电阻RX及小灯泡的U-I图像,如图丙、丁所示,其中______(选填“丙”或“丁”)图是小灯泡的U-I图像。
7.(2021广东深圳模拟)
实验中电源电压不变,R1、R2为定值电阻,其中R1阻值已知,为测量R2阻值,小珠改装了实验电路,实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关S1,记录电流表示数I1;
②闭合开关S和S1,记录电流表示数I2;
③分析数据得知电源电压,进而求得R2阻值;
通过分析,下列两个实验电路中,你认为小珠所使用的是______(选填相应选项字母),求得______(用、、表示)。
8.(2021湖北荆州中考)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1:滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
9.(2021湖南益阳中考)如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15Ω。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关___________,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1 =1.5V,U2的大小如图乙所示,U2 =___________ V,则Rx =___________ Ω。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。___________
参考答案:
一、1.B
2.D
3.C
4.B
二、5.见解析 左 B 6
【解析】
(1)由甲图可知,乙图中需用导线连接电阻R和滑动变阻器,如图所示:
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,图中滑动变阻器下接线柱接的是右下接线柱,则滑片应置于最左端时该滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)闭合开关,电压表的指针反向偏转,说明电压变的正负接线柱接反了。如果电压表量程选小了,则闭合开关,电压变的指针会偏转到最右侧没有刻度的地方。故选B。
(4)由图丙读出此时电流表示数I3=0.4A,结合表格分析可知该流过该电阻的电流与其两端电压成正比,该电阻是一个定值电阻,第三次的阻值
而前两次的阻值根据欧姆定律计算均为6Ω,三次电阻值的平均值为6Ω,即电阻为6Ω。
6. 灯泡短路 0.3 12 减小误差 研究电流跟电压的关系 丙
【解析】
(1)电流表串联在电路中,电压表和电阻并联,由题意可知,电压表示数为3.6V,电压表选择0~15V,变阻器一上一下连入电路中,如图所示:
(2)电路连接完整后闭合开关S,移动滑片P时电流表有示数,说明电路是通路,发现电压表无示数,电路中故障可能是电阻短路。
(3)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.3A。电阻RX的阻值为
在实验中,为减小误差,应改变滑动变阻器的阻值,测三组数据求平均值。
(4)用此实验还可以研究电流跟电压的关系。
(5)灯泡电阻随灯泡电压的增大而增大,它的U-I图象是一条曲线,丙图符合题意。
7.
【解析】
因为电源电压,根据串并联电路的电压规律可知小珠所使用的是电路A;由并联电路各支路到不影响,通过的电流为,由欧姆定律可知
8.见解析 A 滑动变阻器断路 10
【解析】
(1)滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,即向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变大,故接B端,故用一根导线将滑动变阻器的下端B和待测电阻的右端相连,故如下图所示:
。
(2)为保护电路,滑片需要位于阻值最大处,故位于A端。
(3)连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,说明ED之间存在断路,故是滑动变阻器的断路。
(4)小量程,故电流表的示数为0.2A,则电阻的阻值为
故待测电阻的阻值为10Ω。
(5)闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入,电流表示数为I2,此时可以列等式
当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值为零,故可以列等式
联立两式,则电阻的大小为,故待测电阻的阻值为。
9.S、S2 2.5 10
【解析】
(1)②由甲可知,只闭合开关S、S1时,R0与Rx串联,电压表测量R0两端的电压,即U0=U1,根据串联电路电流规律可知
由甲可知,闭合开关S、S2时,R0与Rx串联,电压表测量R0与Rx两端的总电压,即U=U2,根据串联电路电压规律可知Ux=U-U0=U2-U1
(2)由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数即U2=2.5V。
Rx的阻值
(3)为了减小实验误差,可在电路中串联一个滑动变阻器,改变R0、Rx的两端电压大小,进行多次测量,电路设计如图所示: