第十七章第3节 电阻的测量练习2021-2022学年九年级物理人教版（含解析）

初中物理·人教版·九年级全一册——第十七章　欧姆定律
第3节　电阻的测量
测试时间:20分钟
一、选择题
1.在用伏安法测量电阻的实验中,连接电路时,必须注意下列几点,其中不必要的一条是 (　　)
A.连接电路时,应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大处
B.开关应该接在靠近电源电流流出的一端
C.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D.在电路中连接开关时,应该将开关断开
2.在“伏安法测电阻”的实验中,丹丹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图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是 (　　)
A.图甲是定值电阻的U-I图象,图乙是小灯泡的U-I图象
B.由图象可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.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
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法,计算小灯泡的电阻
3.如图所示,是某同学用等效替代法测量未知电阻Rx阻值的电路图,其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是她记录的实验过程,正确的操作是 (　　)
①只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U
②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U
③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0
④只闭合S0,保持滑片P位置不变并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0。
A.①③　　　　B.①④　　　　C.②④　　　　D.②③
4.某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为8 V,滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。下述关于实验的几种说法中正确的是 (　　)
序号 1 2 3 4
U/V 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A 0.21 0.30 0.40 0.49
①该同学测得此电阻的阻值约为10 Ω;
②序号“3”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶1;
③序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的;
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系。
A.①②　　　　B.①④　　　　C.①②④　　　　D.①②③
二、填空题
5.小明按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值,该实验的原理是　　　　,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。
6.某同学为了测量未知电阻Rx的阻值,选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图甲所示。
(1)在闭合开关S前,应使滑动变阻器的滑片P置于　　　　(选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑到某一位置时,电压表、电流表的示数如图乙、丙所示,则Rx两端的电压为　　　　V,通过Rx的电流为　　　　A,电阻Rx的阻值为　　　　Ω。
三、实验探究题
7.某实验小组利用图甲所示的电路图测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据图甲的电路图,把图乙的实物电路连接完整。
(2)连接完毕后,小芳建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容:　　　　　　　　　。
(3)检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6 V,电流表的示数如图丙所示。请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出电阻的I-U图象。
(4)由图象可得,电阻Rx=　　　　Ω。
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路图如图戊所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S1和S2,用电压表测出电源电压为U;
②　　　　　　　　　,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为Ux;
③请用U和Ux和R0来表示Rx=　　　　。
一、选择题
1.答案　B　滑动变阻器在实验中起保护电路的作用,在开关闭合前,应把滑动变阻器的阻值调到最大处可以防止电流过大烧毁元件,故A是必要的;开关在电路中的作用是控制电路的通断,与开关是否靠近电流流出的一端无关,故B是不必要的;电压表与被测电阻并联,电流表与被测电阻串联,属于正确的接法,故C是必要的;实验开始前,开关应处于断开的状态,防止烧坏元件,故D是必要的。故选B。
2.答案　D　根据图甲可知,电流与电压成正比,所以图甲是定值电阻的U-I图象,则图乙是灯泡的U-I图象,故A正确;由图象甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,故B正确;灯丝工作时温度升高,由乙图可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化得快,所以灯泡电阻逐渐增大,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确;灯泡的电阻是不断变化的,不能多次测量取平均值减小误差,故D错误。故选D。
3.答案　C　只闭合Sx和只闭合S0时,被测电阻Rx和变阻箱R0分别与滑动变阻器串联,保持滑动变阻器连入电路中的阻值不变,由串联电路分压特点和欧姆定律可知,当电压表示数相等时,待测电阻Rx和电阻箱R0的阻值是相等的,所以,正确的操作为:
②为保证电路安全,将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,此时Rx与滑动变阻器串联,电压表测Rx两端的电压,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U;
④只闭合S0,此时R0与滑动变阻器串联,电压表测R0两端电压,调节变阻箱R0接入电路的阻值(不改变滑动变阻器连入电路的阻值),使电压表示数仍为U,则Rx=R0。故选C。
4.答案　D　由欧姆定律和4次实验数据可知,该同学测得此电阻的阻值约为10 Ω,①正确;序号“3”的实验中,电压表示数为4.0 V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压为8 V-4 V=4 V,根据分压原理,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶1,②正确;滑动变阻器的最大电阻为20 Ω,由欧姆定律、串联电路电阻的规律和表中第1组数据知,滑动变阻器连入电路的电阻R滑=-=- Ω≈28.8 Ω>20 Ω,序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的,③正确;探究电流与电阻的关系,要控制电压不变,记录电流随电阻的变化关系,因只有一个电阻,故仅用该同学的实验器材不能探究电流与电阻的关系,④错误,只有①②③正确,故选D。
二、填空题
5.答案　R=　2　0.5　4
解析　测量电阻的原理是R=;由图乙可知,电压表量程是0~3 V,分度值是0.1 V,电压表示数是2 V;由图丙可知,电流表量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,电流表示数是0.5 A;由I=知,电阻阻值R===4 Ω。
6.答案　(1)左　(2)2.5　0.5　5
解析　(1)为了保护电路,闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片置于最大阻值处,即左端;
(2)由图甲知,电压表测Rx两端的电压,电流表测通过Rx的电流,由图乙知,电压表使用0~3 V的量程,分度值为0.1 V,所以Rx两端的电压为2.5 V;由图丙知,电流表使用0~0.6 A的量程,分度值为0.02 A,通过Rx的电流为0.5 A;由I=可得,电阻Rx===5 Ω。
三、实验探究题
7.答案　(1)如解析图所示　(2)滑动变阻器的滑片是否在最大阻值处　(3)如解析图所示　(4)5　(5)闭合开关S1,断开S2　
解析　(1)根据电路图,滑动变阻器左下接线柱连入电路中,电源电压为3 V,故电压表选用小量程与电阻并联,如图所示;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑片应在滑动变阻器阻值最大处,所以连接完毕后,需要检查滑动变阻器是否在最大阻值处;
(3)电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流为0.52 A;在坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图象,如图所示;
(4)由图象可得,I与U的图象为过原点的直线,说明Rx为定值电阻,由I=得,Rx===5 Ω;
(5)实验步骤:
①闭合开关S1、S2,用电压表测出电源的电压为U;
②闭合开关S1,断开S2,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为Ux;
③因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0=U-Ux;因为串联电路中各处的电流相等,所以,I==,即=,解得Rx=。
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