人教版九年级全一册 17.3 电阻的测量 同步练习
一、单选题
1.图示电中(R0阻值和滑动变阻器规格已知,电源电压恒定),能测出Rx阻值的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①② D.①④
2.下列课本中的实验在探究时都要反复进行多次,目的是为了减小误差的是( )
A.伏安法测电阻的实验
B.探究杠杆平衡条件的实验
C.探究光的反射规律的实验
D.探究浮力大小与哪些因素有关的实验
3.“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.在测量未知电阻的实验中,同学们设计了不同的方案,如图所示。其中R0是阻值已知的电阻,电源电压未知且保持不变。下列设计中不能测出Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
5.小周同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有甲 B.只有乙丙 C.只有甲乙丙 D.甲乙丙丁都可以
6.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
7.有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A.用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω
B.用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值10Ω
C.如果把这两个用电器串联接在电压为6V的电路中,电路中的电流是0.35A
D.如果把这两个用电器并联接在电压为4V的电路中,干路中的电流是0.65A
8.小明用如图所示电路测量小灯泡的灯丝电阻,闭合开关后灯泡较暗,两表示数较小,移动滑动变阻器的滑片时现象不变,可能原因是( )
A.滑动变阻器断路
B.滑动变阻器短路
C.同时接了滑动变阻器的上面两个接线柱
D.同时接了滑动变阻器的下面两个接线柱
9.小雅同学在做电学实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如图所示,如果此时将开关闭合,则( )
A.电流表可能被烧坏 B.电流表不会被烧坏
C.两表都不会被烧坏 D.两表都可能被烧坏
10.小箫在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是
A.电阻和电流 B.电压和电阻
C.电功和电压 D.电压和电流
11.关于以下三个电学实验:①探究电流与电压的关系②探究电流与电阻的关系③“伏安法”测电阻,说法正确的是( )
A.三个实验的实验器材并不完全相同
B.三个实验都能将定值电阻换成小灯泡
C.三个实验中滑动变阻器都用来控制变量
D.三个实验都要多次测量使结论具有普遍性
12.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:由欧姆定律得到R=
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
二、填空题
13.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_____
14.如图所示,能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是( )
A. B. C. D.
理由:_____________________
15.如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻?小红设计了如图所示的电路。电源电压不变,已知R1阻值为R0,在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是U1,闭合S1时电压表的示数是U2,则电源电压为______,被测电阻R2=______。
16.如图所示是通过灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压的关系图像,由图可得定值电阻R的阻值为______Ω;如果把灯和定值电阻并联接在电压为4V的电路两端时,灯L的电阻是______Ω。干路中的电流大小为______A。如果把灯泡和定值电阻接在某电源两端,此时电路中的电流为0.4A,则该电源电压为______V。
三、综合题
17.在“用电流表和电压表测量小灯泡的电阻”的实验中,电路如图甲所示.
(1)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表和电压表的指针有偏转,但不明显,则可能是电路中__________.
A.滑动变阻器接入电阻较大 B.小灯泡断路
C.电流表断路 D.小灯泡短路
(2)做适当调整后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置后,观察到电压表和电流表和示数分别如图乙、丙所示,则此次测得的结果:__________.
18.除了同学们初中学过的伏安法测电阻,有一种电学器材可以直接测量导体电阻,叫做欧姆表。
如图甲所示,该表外部伸出三个接线柱A、B、C,其内部有一个电源, 一个定值电阻, 一个电流表,电路结构未知。其中欧姆表与电流表共用一个表盘,如图乙所示,用导线将A、B两接线柱接入电路时,电表功能为电流表;用导线将B、C两接线柱接到未知导体两端时,电表的功能为欧姆表,可以直接读出未知电阻大小。
(1)用导线将A、B两接线柱接入电路时,电表功能为电流表,则电表内部A、B之间只接入_______(选填“电源”、“定值电阻”或“电流表”);
(2)用导线将B、C 接线柱直接相连,观察到电表指针指到0.6A(满偏)刻度线处。若将B、C接线柱接在一个电压表两端,观察到电流表指针指到OA刻度线处,电压表示数为。则表定值电阻阻值______Ω;
(3)使用欧姆表测电阻时,若在B、C间接入待测电阻时,表盘上指针指向0.5A刻度线处,则盘上对应位置的电阻读数为_______Ω;
(4)根据实验步骤和数据,请在图内虚线框中作出欧姆表内部结构图______。
19.小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”,如图甲是原理示意图,其中的托盘用来放置被测物体,OBA是可绕O点转动的杠杆,R1是压力传感器(其电阻值会随所受压力大小变化而变化,变化关系如下表),R0为定值电阻,V表为显示重力大小的仪表(实质是一个量程为0~3 V的电压表).已知OB:OA=l:2,R0=100 Ω,电源电压恒为3 V(忽略托盘、杠杆及压杆的重力).
(1)托盘上没放物体时,压力传感器R1的电阻值是________Ω.
(2)当托盘上的压力增大时,压力表的示数________(填“减小”“增大”或“不变”).
(3)当托盘上放被测物体时,电压表的示数如图乙所示,则此时压力传感器R1上的电压是多少________?被测物体的重力是多少_____________?
20.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3伏保持不变)、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个,三个滑动变阻器(分别标有“5欧 2安”字样、“10欧 2安”字样、“50欧 1安”字样),以及导线若干.小华选择其中一个滑动变阻器,正确连接电路,进行实验.实验中,当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时,电压表和电流表的指针位置如图(a)、(b)所示,小华记录第一组数据;然后移动滑动变阻器滑片P,在电压表指针自图(a)位置转过两小格时记录第二组数据,此时电流表、电压表指针偏转角度相同;接着继续操作完成实验.
(1)实验中电压表所选的量程为_____伏.
(2)判断实验中电流表所选的量程._____(需要写出计算过程)
(3)小华的第二组数据中,电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是_____.
21.物理兴趣活动课上,老师拿来一个滑动变阻器Rx,其铭牌上最大阻值已模糊不清,电阻约为200Ω,老师让同学们测出它的最大阻值。除了此滑动变阻器,老师还提供的器材有:一节干电池(电压约为1.5V)、一只电压表(量程0~3V,分度值0.1V)、一块电流表(量程0~0.6A,分度值0.02A)、一个最大阻值为100Ω的滑动变阻器R1、一个开关及若干导线。请你合理选择器材,帮助同学们设计一个实验方案,测出滑动变阻器Rx的最大阻值。要求:(电路不可重组)
(1)在虚线框内画出你所设计的实验电路图并在图上标出滑动变阻器的符号;
(2)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(3)写出滑动变阻器Rx最大阻值的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
①中,Rx与滑动变阻器串联,电压表测量Rx的电压,当滑动变阻器接入为0时,电路中只有Rx工作,读出电压表的示数U,即电源电压U;滑动变阻器规格已知,当滑动变阻器接入最大电阻R时,读出电压表的示数UX,此时滑动变阻器的电压为
电路的电流为
电阻Rx的阻值为
②中,当开关接1时,Rx被短路,电路为R0的简单电路,电流表测电路中电流,可根据欧姆定律求出电源电压;当开关接2时,电流表正负接线柱反接,故不能测出;
③中,开关断开时,R0单独工作,开关闭合时,R0与Rx并联,电流表测量R0的电流I0,Rx的电压
但无法得到Rx的电流,因此无法得到Rx的阻值;
④中,可先将开关接触点1,将滑动变阻器的滑片移至某处,读出此时电流表的读数I,滑片位置不变,将开关接触点2,调节电阻箱,使电流表的示数为I,根据等效法得,电阻箱接入电路中的电阻等于Rx的阻值。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.伏案法测电阻时,需要多次实验,将所测结果求平均值,可以减小实验误差,故A符合题意;
BCD.探究杠杆平衡条件的实验、光的反射规律的实验、浮力大小与哪些因素有关的实验,进行多次测量都是为了避免偶然性,寻找普遍规律,故BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【解析】
【详解】
A.伏安法测电阻的实验原理是,故A错误;
B.滑动变阻器在两个实验的作用不仅是保护电路,还起到改变电压和电流方便测量多组数据的作用,故B错误;
C.测“定值电阻”时多次测量是为了求取电阻的平均值减小误差,测“小灯泡的电阻”时多次测量是为了比较灯泡在不同电压下电阻的关系,两个实验多次测量的目的不同,故C正确;
D.两个实验的目的都是为了测量而不是探究,两实验均没有用到控制变量法,故D错误。
故选C。
4.D
【解析】
【详解】
A.由图可知,Rx与R0串联,电压表测Rx两端压Ux,电流表测Rx电流Ix,根据可算出Rx的电阻,故A不符合题意;
B.由图可知,开关闭合时,Rx与R0并联,电流表测干路电流I,开关断开时,Rx未接入电路,电流表测R0电流I0,可得电源电压
Ux=U0=I0R0
闭合开关后,通过Rx电流
Ix=I﹣I0
可测出Rx电阻
故B不符合题意;
C.开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压U;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压Ux;根据串联电路总电压等于各分电压之和,得R0两端的电压
U0=U﹣Ux
通过R0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,则Rx电阻
故C不符合题意;
D.由电路图可知,当开关断开时,电路为Rx的简单电路,电流表Rx的电流;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表仍测Rx电流,所以无法求通过R0的电流,不能计算出电源电压,所以不能求出Rx阻值,故D符合题意。
故选D。
5.C
【解析】
【详解】
甲图:只闭合S2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I0,根据电源电压不变列式
I1(R0+Rx)=I 0R 0
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
乙图:闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
丙图:只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式
I0R0=(I﹣I0)Rx
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
丁图:闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表反接,不能测量Rx两端电压Ux,仅有一个电压值,不能测出Rx阻值。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.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。
7.D
【解析】
【详解】
A.由图象可知,用电器甲电阻的图象为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,由图象可知,当时通过的电流,由可得,用电器甲的电阻
故A错误;
B.由图象可知,当用电器乙两端的电压分别为、、、时,对应的电流分别为、、、,由可得,对应的电阻分别为、、、,所以,用电器乙的电阻随着电流增大而变小,故B错误;
C.如果把这两个用电器串联且电路中的电流为时,用电器甲电阻两端的电压,由图象可知,用电器乙两端的电压,则电源的电压
所以,如果把这两个用电器串联接在的电源上,电路中的电流不可能是,故C错误;
D.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,如果把这两个用电器并联接在的电源上时,它们两端的电压均为,由图象可知,通过两电阻的电流分别为、,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
故D正确。
故选D。
8.D
【解析】
【详解】
由题知,灯泡较暗,说明电路通路,电流较小,电路电阻较大,移动滑动变阻器的滑片时现象不变,说明滑动变阻器出现问题,两表示数较小,说明滑动变阻器两端电压较大,滑动变阻器阻值较大,所以是同时接了滑动变阻器的下面两个接线柱。
故选D。
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,电流表与电压表和灯泡并联,使电压表和灯泡短路,电压表和灯泡中没有电流流过不会烧坏,电流表直接接在电源两端,形成短路,会烧坏电流表和电源,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.D
【解析】
【详解】
在“伏安法测电阻”的实验中,不断调节滑动变阻器的阻值,多次测量电阻两端的电压及对应的电流,可利用公式R=得到多个电阻值,求平均值减小误差,所以测量的物理量是电压和电流.故D正确,ABC错误.
11.A
【解析】
【详解】
A.探究电流和电压关系及测电阻的实验中只用一个定值电阻,探究电流和电阻关系的实验中用到多个定值电阻,所以这三个实验器材不完全相同,故A错误;
B.探究电流与电压的关系实验中,要保证电阻不变,小灯泡的电阻受温度影响很大,如果将定值电阻换成小灯泡,电阻会发生改变,故B错误;
C.在探究电流与电阻的关系的实验中,滑动变阻器是控制定值电阻两端的电压不变,故C错误;
D.测电阻的实验中,多次测量是为了求平均值减小实验误差,故D错误。
故选A。
12.B
【解析】
【详解】
A.“伏安法”测电阻时,是用电流表和电压表测出通过导体的电流和导体两端的电压,然后算出导体的电阻,所以实验原理是R=,故A正确,不符合题意;
BCD. 滑动变阻器的作用是改变未知电阻两端的电压,多次测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,计算出电阻再求平均值,以减小误差;由于导体电阻一定,利用多组数据还可以探究电流与电压的关系,故B错误,符合题意;CD正确,不符合题意。
故选B。
13. 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。
14. B 根据,当电阻一定时,电阻上通过的电流与其两端电压成正比
【解析】
【详解】
[1][2]定值电阻的阻值不变,由欧姆定律可知,电阻一定时,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,其图象是一条过原点的倾斜直线,故选B。
15. U2
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由电路图知,两电阻串联在电路中,S一直闭合,断开S1时,电压表测R1两端的电压,则电路中的电流
闭合S1时,电压表测源电压,所以电源电压为U2。此时,R2两端的电压
UR=U2-U1
那么,被测电阻
16. 10 5 1.2 5
【解析】
【详解】
[1]由图象可知,当定值电阻两端的电压为4V时,通过电阻的电流为0.4A,电阻为
[2]如果把灯和定值电阻并联接在电压为4V的电路两端时,由图象可知,通过灯的电流为0.8A,灯L的电阻
[3]由图象可知通过定值电阻的电流为0.4A,通过灯L的电流为0.8A,根据并联电路的电流规律,干路中的电流为
I总=IR+IL=0.4A+0.8A=1.2A
[4]如果把灯泡和定值电阻串联接在某电源两端,此时电路中的电流为0.4A,由图象可知,定值电阻两端的电压为4V,灯泡两端的电压为1V,根据串联电路的电压规律
U总=UR+UL=4V+1V=5V
17. A 5
【解析】
【详解】
(1)由甲图知道,若电流表指针稍有偏转,说明整个电路是通路,电压表指针几乎不动说明灯泡的电阻相对于整个电路的电阻来说太小,即灯泡在整个电路中分压很小,其原因应是滑动变阻器连入电路阻值过大,故选A;
(2)由图乙知道,电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,所以电压表读数是2V;由图丙知道,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表示数是0.4A;由I=U/R知道,此次测得的结果是RL =U/I=2V/0.4A=5Ω.
18. 电流表 7.5Ω 1.5Ω
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电表功能为电流表时,用来测待测电路的电流,AB间应只有电流表,无电源和。
(2)[2]用导线将B、C 接线柱直接相连,观察到电表指针指到0.6A(满偏)刻度线处,则电流表与定值电阻串联,将B、C接线柱接在一个电压表两端,观察到电流表指针指到OA刻度线处,电压表示数为,故电源电压为4.5V,指针指在了0.6A刻度处,由欧姆定律可得
(3)[3]使用欧姆表测电阻时,若在B、C间接入待测电阻时,表盘上指针指向0.5A刻度线处,由欧姆定律可得,盘上对应位置的电阻读数
(4)[4]由上实验步骤和数据知,接AB接线柱时,电表功能为电流表,接线BC接线柱时,电表功能为欧姆表,则电路结构如下所示。
19. 300 增大 1 V 500 N
【解析】
【详解】
(1)忽略托盘、杠杆及压杆的重力,托盘上没放物体时,压力传感器受到的压力为零, 由表格数据可知,压力传感器的阻值为300Ω;
(2)杠杆的动力臂和阻力臂不变,当托盘上的压力增大时, 由
可知,当托盘上的压力增大时,压敏电阻受到的压力增大,
由表格数据可知,压力增大时,压敏电阻受到的压力减小,电路中的总电阻减小, 由可知,电路中的电流增大, 由可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大;
(3)由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数:
因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,此时压力传感器R1上的电压: 因串联电路中各处的电流相等, 所以,电路中的电流: 即:
解得:
由表格数据可知,压敏电阻受到的压力F=250N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由则被测物体的重力:
答:(1)300;
(2)增大;
(3)1V 500N
20. 0﹣3 0﹣0.6A;计算过程见解析 5Ω
【解析】
【详解】
(1)[1]电路连接正确,即待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻并联,因电源电压为3V,故电压表选用小量程0﹣3V;
(2)[2]图a中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.4V,图b中,若电流表选用大量程,分度值为0.1A,电流为1.4A;若选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A;根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为
若电流表选用小量程,由欧姆定律,变阻器连入电路的电阻
变阻器电阻为11.4Ω,与题中所给的10Ω 2A变阻器的较为吻合;若电流表选用大量程,由欧姆定律,变阻器连入电路的电阻
变阻器电阻为2.28Ω,与题中所给的变阻器的规格差别较大,故电流表选用小量程0﹣0.6A;
(3)[3]电流表示数为0.28A,继续移动滑片,当电压表示数在如图a的基础上偏转两格后,电压表示数可能为1.6V和1.2V,若电压表示数为1.6V,即电压表示数变大,根据,则电路中和电流也应变大,电流为0.32A,由欧姆定律得
若电压表示数为1.2V,即电压表示数变小,根据,则电路中和电流也应变小,电流为0.24A,由欧姆定律得:
21.(1) (2)①按照电路图连好电路,调节滑动变阻器Rx、R1的滑片P到最大阻值处,闭合开关S,记下电压表的示数为U1。②调节滑动变阻器R1的滑片P到最左端,记下电压表的示数为U0(3)
【解析】
【详解】
(1) Rx的阻值约为200Ω,电源电压1.5V,一个最大阻值为100Ω的滑动变阻器R1,一只电压表(量程0~3V,分度值0.1V)、一块电流表(量程0~0.6A,分度值0.02A),这里我们只用单个电压表的测量方法,不用电流表,考虑到测量的电压准确程度,故只能将两滑动变阻器串联,将电压表与待测电阻并联,如图所示:
(2)因为要测动变阻器Rx的最大阻值,所以需要将Rx调至最大值,我们只用电压表,所以需要间接计算出电流大小,因为滑动变阻器只有两端电阻已知,即0Ω和100Ω,所以分别使P滑到端点,测量出未知电阻的电压,然后进行计算。
(3) 当R1滑片P滑倒最小值时,未知电阻的电压等于电源电压U0
当R1滑片P滑到最大值时,记录此时电压表示数为U1,此时变阻器的电压为
由欧姆定律知,此时电路电流为
待测电阻的大小
答案第1页,共2页
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