北师大版九年级年级全一册12.2根据欧姆定律测量导体的电阻（Word版含答案）

北师大版九年级年级全一册 12.2 根据欧姆定律测量导体的电阻
一、单选题
1．对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”的这两个实验，下列说法中错误的是（　　）
A．它们的实验电路在教科书中是相同的
B．它们都是采用控制变量的研究方法
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
2．为了测出未知电阻Rx的阻值，某同学利用阻值已知的电阻R0和电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电源电压未知且不变）（　　）
A．（2）（4） B．（2）（3） C．（1）（3） D．（3）（4）
3．小明探究杠杆的平衡条件时，通过增减钩码并移动钩码获得3组数据，小华在测量未知电阻时，通过调节滑动变阻器获得了3组数据，这两个实验采用多次实验的目的，下列说法正确的是（　　）
A．都是为了找出普遍规律 B．都不是为了找出普遍规律
C．小华的操作是为了多次测量减小误差 D．小明的操作是为了多次测量减小误差
4．如图所示的电路中，电阻R2的阻值为15Ω。当开关S1、S2闭合时，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。下列说法正确的是（　　）
A．电阻R1的阻值为10Ω
B．当开关S1、S2闭合时，通过电阻R1的电流为0.5A
C．当开关S1、S2闭合时，电流表A1测量的是通过R2的电流
D．当开关S1闭合、S2断开时，电流表A2的示数为0.5A
5．用如图电路“测量电阻R的阻值”。为了改变电阻R两端的电压，有三种方案可选：
甲：改变接入MN的串联电池的个数；
乙：将电池与不同阻值的电用中联接入MN；
丙：将电池与滑动变阻器串联介入MN，改变滑动变阻器滑片的位置。
其中可行的方案是（ ）
A．仅有甲可行 B．仅有丙可行
C．仅甲、丙可行 D．甲、乙、丙都可行
6．在测量未知电阻Rx的实验中，提供的实验器材有：电源（电源两端电压不变且未知）、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R0等。同学们设计了如图所示的几种测量电路，在不拆改电路的前提下，不能够测量出待测电阻Rx阻值的是（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，电路中R0为已知电阻，图中不能测量出电阻R的电阻值的电路是（　　）
A． B．
C． D．
8．现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，小明设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（ ）
A．①② B．②③④ C．①②③ D．①③④
9．第一个全面总结出电流与电压、电阻关系的科学家是（　　）
A．安培 B．伏特 C．欧姆 D．牛顿
10．下列电路图中电源电压U保持不变，定值电阻R的阻值已知．在不改变电路的情况下，能测出未知电阻Rx的阻值的电路图是
A． B．
C． D．
二、填空题
11．一根镍铬合金丝，当其两端电压为10V时，电流为0.2A，可知其电阻为______Ω；当其两端电压为5V时，其电阻为______Ω。
12．如图甲是测量某定值电阻Rx阻值的电路，闭合开关，滑动变阻器滑片移到某一位置时，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；继续移动滑片，当电压表的示数为1.6V时，电流表的示数为______A。
13．有一个电铃，它的电阻是12Ω，额定电压为6V。现只有一个电压为9V的电源，为使电铃正常工作，应给它___________联一个阻值为___________Ω的电阻。
14．小海设计如图所示电路测量待测电阻的阻值。为已知阻值的定值电阻。步骤如下：①闭合S、断开S1，用电压表测出 _____（选填“”、“”或“电源电压”）两端的电压为U1；②再闭合S1，电压表示数为U2，则待测电阻两端的电压为 _____，阻值＝_____。（后两空均用U1、U2和R0表示）
15．在“测量电阻”的实验中，实验原理是_____；在“探究电流与电阻关系”的实验中，滑动变阻器的作用是_____
三、综合题
16．为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”，将一个电源（电压不变）、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关、一个电流表和一个滑动变阻器用导线连接起来装入一个盒内，并引出三根导线到盒外，如图甲所示，其具体用法见《“电阻测量盒”使用说明书》。
“电阻测量盒”使用说明书未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。 测量步骤： （1）将盒外的两根导线1、2分别与待测电阻RX的两端相连，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数达到满偏，记为Ig； （2）断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，再将盒外的两根导线1、3分别与待测电阻RX的两端相连，再闭合开关，读出电流表的示数I2。
请你解答如下问题：
（1）在图乙的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的电路图______；
（2）根据你所设计的电路，推导出待测电阻Rx的数学表达式______（用已知量和测量量的字母表示）。
（3）物理兴趣小组的同学利用这个“电阻测量盒”探究一个如图丙所示的不可打开的电学黑箱内部的电路结构，A、B、C为其外接线柱，已知黑箱中有两个定值电阻。同学们仍然按照《“电阻测量盒”使用说明书》的步骤测量并记录数据如下表，请根据表格中记录的数据在图丙中画出这两个电阻的连接图，并标出阻值______。
连接接线柱 接入接线柱1、2间电流表示数 接入接线柱1、3间电流表示数
AB 0.5
AC 0.8
BC 0.75
17．在电学实验中，往往认为电压表相当于断路。对测量的电路没有影响。事实上电压表的电阻值（简称内阻RV）很大，在电路中有很小的电流通过电压表，电压表的示数就是这很小的电流与其内阻RV的乘积。小明要测量一只量程已知的电压表的内阻，现有如下器材：待测电压表（量程3V，内阻约为3kQ）、电流表（量程3A，内阻约0.01Ω）、定值电阻R0（阻值为2kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）、电源电压为2V且保持恒定、开关两个、导线若干。同组的小亮同学很快没计了图所示的电路，请你帮助他们，分析说明这个方案可行吗？若可行，请你写出主要的实验步骤和需测量的物理量；写出电压表内阻RV的数学表达式（用已知量和测量量表示）。若不可行，请简要说明理由要求______：
(1)画出你设计的实验电路图；
(2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需测量的物理量；
(3)写出电压表内阻RV的数学表达式（用已知量和测量量表示）
18．某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究定值电阻R1的电流与其两端电压的关系，特设计了如图甲所示的电路：其中R2为多种半导体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示．现将R2置于可调温装置中(不影响电路的连接)，当R2的温度从最低25 ℃调至最高75 ℃的过程中，由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系，得到此过程中R1的完整I－U图象，如图丙所示．求：
（1）由乙图可知，R2的阻值随温度的升高而________；在R2的温度由最低25 ℃升高的过程中，电路中的电流________．(填“变大”“不变”或“变小”)
（2）定值电阻R1的阻值为多少_____．
（3）当R2的温度为28 ℃时，电路中的电流为多少_____．
19．小明家新买了一条100W的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了如图所示的实验电路．其中电源两端的电压为6V，Rx为电热毯的电阻值，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．但实验过程中，小明发现，不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置，电压表的示数几乎不发生变化，且查得电路各处均连接无误．请你分析一下产生这一现象的原因是什么？若不更换实验器材，应怎样连接电路，才能在触头P滑动过程中，有效地改变电热毯两端的电压值．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．两个实验都需要测量电阻的电流和电阻的电压，实验电路是相同的，故A正确，不符合题意；
B．“探究电流与电阻的关系”需要用到控制变量法，“伏安法测电阻”不需要用到控制变量法，故B错误，符合题意；
C．“探究电流与电阻的关系”多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的普遍关系，故C正确，不符合题意；
D．“伏安法测电阻”多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
图(1)中，开关S1闭合，S2断开时，R0和Rx串联，电流表可以测出通过Rx的电流I； S2闭合时为Rx的简单电路，不能直接或间接测量出Rx的电压，所以不能求出Rx的电阻。故图(1)不可行；
图(2)中，开关S闭合时，R0与Rx并联，电流表分别测各支路电流，通过两电阻的电流分别记为I0和Ix，由I=可得电源电压
U=I0R0
所以Rx的阻值为
Rx=
故(2)可行；
图(3)中，当S1、S2都闭合时，电路为Rx的简单电路，电压表测电源两端的电压U；当开关S1闭合、S2断开时，R0与Rx串联，电压表测Rx两端的电压Ux，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R0两端的电压为
U0=U-Ux
由串联电路中各处的电流相等可得，电路中的电流
则
故(3)可行；
图(4)中，开关S放在1处，电压表测量电阻R0两端的电压，放在2处，电压表测量电阻Rx两端测电压，但是电压表的正负接线柱接反，不能测量出电压值，故从而无法测出Rx的阻值。故(4)不可行。
综上分析可知，可行的是(2)(3)。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
探究杠杆的平衡条件时，多次测量是为了排除偶然性得到普遍规律；测量未知电阻时，多次测量是为了取平均值减小误差，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
ABC．当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电流表A1位于干路，电流表A2位于R2支路，则电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路电流；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由 I=可得，电源的电压
U=I2R2=0.2A×15Ω=3V
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R1的电流
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
电阻R1的阻值
R1=UI1=3V0.3A=10Ω
故A正确；BC错误；
D．当开关S1闭合、S2断开时，电路中只有R2工作，由于电源电压不变，则通过R2的电流不变，即电流表A2示数为0.2A不变，故D错误。
5．D
【解析】
【详解】
测量电阻R的阻值时，为了改变电阻R两端的电压
甲：多节干电池串联接入MN时，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化，方法可行；
乙：电池先后与不同定值电阻串联接入MN，定值电阻的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻两端的电压不同，方法可行；
丙：电池与滑动变阻器串联接入MN时，移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，方法可行。
综上可知，甲、乙、丙三种方案均可行。
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
A．两电阻串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中电流，即通过Rx的电流，则可由欧姆定律计算它的电阻，能测出Rx阻值，故A不符合题意；
B．当开关都闭合时，只有Rx连入电路，电压表相当于测电源电压，当断开S1时，两电阻串联，电压表测Rx两端的电压，由串联电路特点和欧姆定律可计算出通过R0的电流，即Rx的电流，由欧姆定律即可计算出Rx的阻值，能测出Rx阻值，故B不符合题意；
C．两电阻并联，无论电路中两开关闭合或断开，电流表都只测通过R0的电流，不能得到通过Rx的电流，不能测出Rx阻值，故C符合题意；
D．只S闭合时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I2，根据电源电压不变可列式
解得
可测出Rx阻值，故D不符合题意。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
A．由图可知，电路中R0与R串联，电流相等，电压表可以分别测出电路中R0与R两端的电压，先根据欧姆定律计算R0的电流，R的电流与R0的电流相等，再根据欧姆定律可计算出R的电阻值，故A不符合题意；
B．由图可知，电路中R0与R并联，电压相等，电流表可以分别测出电路中R0与R的电流，先根据欧姆定律计算R0的电压，R的电流与R0的电压相等，再根据欧姆定律可计算出R的电阻值，故B不符合题意；
C．由图可知，可知直接测出R两端的电压和电流，可直接利用欧姆定律可计算出R的电阻值，故C不符合题意；
D．由图可知，电路中R0与R并联，电流表测量两个电阻的总电流，无法测量或计算出R的电流和电压，所以无法测量R的电阻值，故D符合题意。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
①从图中可以看到，这是一个并联电路，未知电阻R1和R2两端电压相同，电流表均可显示流过两电阻的电流大小，然后根据即可比较它们的阻值大小，①符合题意；
②从图中可以看到，这是一个串联电路，只知道流过两电阻的电流大小，不能确定电压，是不能比较它们的阻值大小，②不合题意；
③从图中可以看到，这是一个串联电路，流过两电阻的电流大小相等，两电压表能够知道两电阻的电压大小，根据即可比较它们的阻值大小，③符合题意；
④ 从图中可以看到，这是一个并联电路，未知电阻R1和R2两端电压相同，电流表A测的是干路电流，电流表A1测的是流过电阻R1的电流，根据并联电路电流规律可知电阻R2的电流大小，然后根据即可比较它们的阻值大小，④ 符合题意；
故选D。
9．C
【解析】
【详解】
欧姆经过不懈努力，第一个全面总结出电流与电压、电阻的关系。
故选C。
10．A
【解析】
【详解】
A．定值电阻R与未知电阻Rx串联，流过它们的电流相等，单刀双掷开关打到1时，测出R与Rx的串联电压U1，开关打到2时测出电阻Rx的电压Ux，由串联电路特点求出定值电阻R两端电压，由欧姆定律求出流过Rx的电流，则该电路能测出电阻Rx的阻值；
B．不论怎样闭合、断开各开关，都不能同时测出Rx的电压，且不同状态时，电流表的电流方向不同，所以不能用该电路测出电阻Rx的阻值；
C．闭合开关S2，电压表上端为正接线柱，下端为负接线柱；只闭合开关S3，电压表上端为负接线柱，下端为正接线柱，又不能更改电路，所以其中有一次电压表接线柱一定接反，不能读出电压表示数，不能测出待测电阻阻值；
D．无论单刀双掷开关打到何处都不能测出Rx的电压与电流，故不能用该电路测出Rx的阻值。
故选A。
11． 50 50
【解析】
【详解】
[1] 当镍铬合金丝两端电压为10V时，电流为，由欧姆定律可得其电阻为
[2] 因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，当导体两端电压为5V时，电阻仍为。
12． 2.4 0.3 0.2
【解析】
【详解】
[1]由图乙可知，电压表接小量程，故可知Rx两端电压为U=2.4V。
[2]由图丙可知，电流表接小量程，故可知通过Rx的电流为I=0.3A
[3]由[1][2]中及欧姆定律可知，Rx的阻值为
故可知电压表示数为U0=1.6V时，此时电流表的示数为
13． 串 6
【解析】
【详解】
[1][2]电铃正常工作时的电压，其电阻，要使电铃在9V的电源上正常工作，需要给电铃串联一个电阻R分压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻R两端的电压
因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，电路中的电流
即
解得定值电阻的阻值为R=6Ω。
14．
【解析】
【详解】
[1]由图可知，当闭合S、断开S1时，定值电阻和待测电阻串联在电路中，此时电压表测量定值电阻的电压为U1。
[2][3]再闭合S1时，待测电阻被短路，此时电压表测量的是电源电压为U2。当闭合S、断开S1时，定值电阻和待测电阻串联在电路中，根据分压原理可知，待测电阻的电压为
此时通过定值电阻的电流为
定值电阻和待测电阻串联，通过待测电阻的电流和相等，即，由可知
15． 保护电路和调节定值电阻两端的电压
【解析】
【详解】
[1]物理学中我们常采用“伏安法测电阻”，其实验原理为。
[2] 在“探究电流与电阻关系”的实验在实验中，开始时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，避免电路中的电流过大，保护电路，实验过程中要保证电阻两端电压不变，因此还起到调节定值电阻两端的电压的作用。
16．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]要测量出未知电阻的阻值，其根本原理是伏安法测电阻，即直接或间接测出电阻两端电压及通过电阻的电流，然后利用公式算出电阻的阻值，故设计电路如下：
（2）[2]当待测电阻Rx以两种方式接入电路时，均为待测电阻Rx和定值电阻R0并联；当导线1、2分别与待测电阻Rx的两端相连时，电流表示数为通过待测电阻和定值电阻R0的总电流；当导线1、3分别与待测电阻Rx的两端相连时，电流表示数为通过定值电阻R0的电流；故通过待测电阻Rx的电流为
待测电阻Rx两端电压为
待测电阻RX的阻值为
（3）[3]根据题意得，AB间阻值为
AC间阻值为
BC间阻值为
故两电阻的连接方式如下图所示：
17．因电压表内阻很大，电路中的电流大小几乎为0，远小于电流表的分度值0.1A，故不能测量电路中的电流，无法根据求出电压表的内阻。
(1)见解析
(2) 按电路图连接电路，闭合开关，记下电压表的示数U1
(3)
【解析】
【详解】
在小亮设计的电路图中，电流表与电压表串联，电压表内阻约为3kΩ、电流表内阻约为0.01Ω，电源电压为2V 且保持恒定；根据电阻的串联，电路的总电阻约为3kΩ，由欧姆定律可知，电路中的电流大小几乎为0，远小于电流表的分度值0.1A，故不能测量电路中的电流，无法根据求出电压表的内阻
(1)将R0 、电压表、开关与电源组成串联电路，实验电路图如下
(2)主要的实验步骤和需测量的物理量：
按电路图连接电路，闭合开关，记下电压表的示数U1 ；
(3)电源电压为U，根据串联电路的电压规律知道，R0 的电压为
U0 =U-U1
由欧姆定律知道，电路中的电流（等于R0 的电流）
则电压表的内阻
18． 变小 变大 5 Ω 0.3 A
【解析】
【详解】
（1）读图乙可知，随着温度升高，R2的阻值变小；在R2的温度由最低25 ℃升高的过程中电路总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；
（2）由R1的完整I-U图像可知，当R1两端的电压为：U1=1.0V时，电路中的电流为I1=0.2A
根据欧姆定律，定值电阻
（3）读图像可知，
当R2的温度为25℃时，R2max=17.5Ω，此时电路中有最小电流Imin=0.2A；此时电源电压
U=1V+17.5Ω×0.2A=4.5V
当R2的温度为28 ℃时，R2=10Ω，电路电流为．
【点睛】
紧密结合图像，读取有用的信息，分情况结合欧姆定律求取相关参数进行解答是解决此类问题的关键所在．
19．见解析
【解析】
【详解】
在不改变实验器材的情况下，可以将电路连接成下图的关系．
即在原电路图所示的电路中，从滑动变阻器的b端向电源负极连接一根导线bc．
这样，当P在a端时，Ux＝6V；P在b端时电热毯被导线bc短路，Ux＝0，从而实现了电热毯上的电压值由0V到6V的大范围变化．
答案第1页，共2页
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