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 练习（有解析）

12.2 根据欧姆定律测量导体的电阻
一、单选题
1．在物理学的发展中，许多科学家做出了杰出的贡献。19世纪20年代，一位科学家怀着强烈的好奇心和执著的探究精神，付出了几年艰辛的劳动，通过自己设计制造仪器，找到了电流跟电阻、电压之间的关系，他就是物理学家（　　）
A．焦耳 B．奥斯特 C．欧姆 D．伏特
2．下列仪器是用来测量电流的是（　　）
A．电流表 B．电压表 C．电阻箱 D．秒表
3．若R0已知，利用下列各电路图，不能测出小灯泡电阻的是（　　）
A． B． C． D．
4．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
5．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　）
A．探究电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压，多次测量减少误差
B．探究电流与电压的关系——必须调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小误差
D．测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压，求小灯泡电阻的平均值
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，当滑片P向右移动时
A．电流表A的示数变小
B．电压表V的示数变大
C．电压表V与电流表A示数的比值变大
D．电压表V与电流表A示数的比值不变
7．某同学说：在用伏安法测量小灯泡电阻的实验中，连接电路时，需要注意以下几点，你认为其中不必要的是
A．向电路中连接开关时，应该先将开关断开
B．开关应该接在靠近电源正极的位置
C．电压表、电流表的量程选择要合适
D．向电路中连接滑动变阻器时，应该先将滑片位于变阻器阻值的最大处
8．某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知Rx为待测定值电阻，电源电压恒为6V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的是（　　）
实验次数 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
1/A 0.10 0.22 0.29 0.40 0.50
A．第1次实验的数据不是他实验中实际测得的
B．对比第2、3次实验的数据可判定：待测电阻Rx的阻值并非严格不变
C．第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻Rx，的阻值之比为1：2
D．为减小实验误差，可利用每次实验测得的U、求出电阻Rx，再求其平均值
9．在测量未知电阻阻值的实验时，小丽同学设计了如图所示的四个电路，其中电源电压不变且未知，是阻值已知的定值电阻。实验中在不拆改电路的情况下，不能测出未知电阻阻值的电路是（　　）
A． B． C． D．
10．小明同学在“探究串联电压规律”的实验中，按如图所示的电路图连接实物，闭合开关，发现灯L1和L2都不亮，排除接触不良的因素后，小明用电压表逐一与元件并联，以查找故障。测量得出Uab=0；Ubc=0；Ucd=6V；如果电路只有一处故障，则故障可能为
（　　）
A．L1断路
B．L1短路
C．L2断路
D．L2短路
二、填空题
11．根据欧姆定律公式的变形可知，求出了小灯泡的电压和电流，就可以计算出小灯泡的电阻，这种方法叫做___法。
12．如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，Rx为待测电阻。如果考虑电表内阻对测量结果的影响，则该电阻的测量值______Rx的实际值（选填“＞”、“＜”或者“=”）。
13．在测量电阻的实验中，所给的电压表有“0~3V”和“0~15V”两个量程，电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程，电源是两节干电池串联，待测电阻是“2.5V 0.3A”的规格。那么，电压表应选的量程为______，电流表应选的量程为_____。
14．在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，该导体的电阻是___________Ω；改变滑动变阻器滑片的位置，使导体两端的电压增加到4V，电路中的电流是________A；当开关断开时，电路中没有电流，导体的电阻是___________Ω。
15．现有两只定值电阻R1和R2，分别标有“10Ω 0.3A”和“30Ω 0.6A”，在保证所有元件安全的前提下，若将R1、R2串联接入电路，则电路两端允许加的最大电压为_________V。
三、综合题
16．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．
17．如图所示，疫情防控期间，同学们进校时需经过测温通道。测温设备通常是利用人体体温越高，辐射的___________（选填“红外线”或“紫外线”）越强的原理来测温的。测量设备的工作原理简化图如图所示，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而变小，R0是可调电阻。随着环境温度的升高，测温设备常会在无人通过时因电流过大而报警，为防止误报，应将R0的阻值________（选填“调大”或“调小”）一些。若热敏电阻R在检测到体温达到37.3℃的人体而报警时，其阻值为150 ，报警电流为20mA，电源电压恒定为5V，则R0的阻值应调为_________ 。
18．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：__________．
19．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）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
欧姆在19世纪20年代利用自己制作的电流扭秤找到了电流跟电阻、电压之间的关系，发现总结出了欧姆定律。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
A．电流表是用来测量电流大小的仪器，故A符合题意；
B．电压表是用来测量电压大小的仪器，故B不符合题意；
C．电阻箱是可改变电阻大小的变阻器，故C不符合题意；
D．秒表是用来测量时间的仪器，故D不符合题意。
故选A。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．图中灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压U，电流表测量电路电流I，则灯泡的电阻，故A不符合题意；
B．图中灯泡与已知电阻R0并联，并联电路各支路电压相等，电流表A1测量经过灯泡的电流I1，电流表A2测量经过R0的电流I2，则灯泡的电阻，故B不符合题意；
C．图中定值电阻R0与灯泡串联，电压表V1测量R0两端电压U1，电压表V2测量灯泡两端电压U2，根据串联电路电流处处相等可得，灯泡电阻，故C不符合题意；
D．图中定值电阻R0与灯泡串联，电压表V测量R0两端电压U，电流表测量电路电流，电源电压未知，不能求出小灯泡的电阻，故D符合题意。
故选D。
4．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。
5．C
【解析】
【详解】
A．探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，找出普遍规律，故A错误；
B．探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压，故B错误；
C．测量导体的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C正确；
D．测量小灯泡的电阻，滑动变阻器的作用是通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，可比较灯泡的不同电压下电阻的大小，不需要求小灯泡电阻的平均值，故D错误。
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A测支路R1的电流。根据并联电路的电压特点可知电压表示数的变化情况，再根据欧姆定律可知支路R1的电流变化情况，进一步可知电压表V示数与电流表A示数的比值变化。
【详解】
由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A测支路R1的电流；
AB．闭合开关后，当滑片P向右移动时，R2的电阻变大，而电源电压不变，则电压表V的示数不变，；根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压不变，又因为R1的阻值不变，根据欧姆定律可知，通过R1的电流不变，即电流表A的示数不变，故AB错误；
CD．由电压表V和电流表A的示数不变可知其比值也不变，故C错误、D正确。
7．B
【解析】
【详解】
A. 为保护电路，向电路中连接开关时，应该先将开关断开，说法正确，不符合题意；B. 开关在电路中的作用是控制电路的接通与断开，只要串联接在电路中即可，并不一定必须接在靠近电源正极的位置，B说法错误，符合题意；C. 连接电路时，电压表、电流表应选择合适的量程，说法正确，不符合题意；D. 向电路中连接滑动变阻器时，应该先将滑片位于变阻器阻值的最大处，说法正确，不符合题意；故选B.
【点睛】
“伏安法测量电阻”实验中，连接电路时，为保护电路安全，应断开开关，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；开关串联在干路中；电压表与电流表应选择合适的量程；根据以上分析答题．
8．B
【解析】
【详解】
A．根据串联电路的分压原理，滑动变阻器两端的电压等5V，通过滑动变阻器的电流为0.1A，则滑动变阻器的阻值为
大于滑动变阻器的最大阻值，所以第一组数据不是测出来的，故A正确；
B．根据第2组数据得出未知电阻阻值为
根据第3组数据得出未知电阻阻值为
由于存在一定误差，所以两次测得的值相差不大，故未知电阻为定值电阻，故B不正确；
C．根据第3组数据得出未知电阻阻值为
此时滑动变阻器两端电压为2V，通过滑动变阻器的电流为0.4A，则滑动变阻器的阻值为
则
R：Rx=5：10=1：2
故C正确；
D．为减小实验误差，可以采用多次测量求平均值的方法，故D正确。
故B符合题意为答案。
9．D
【解析】
【详解】
A．由电路图可知，开关闭合、断开时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，由知道，电源的电压
当开关、闭合时，和并联，电流表测干路电流，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过的电流不变，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和知道，通过的电流
由并联电路中各支路两端电压相等知道
故A可行，不符合题意；
B．由电路图可知，开关、闭合时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电源的电压；当开关断开、闭合时，和串联，电流表测电路中的电流，此时电路的总电阻，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和知道
故B可行，不符合题意；
C．由电路图可知，开关、、均闭合时，电路为的简单电路，电压表测电源两端的电压；当开关、闭合，断开时，和串联，电压表测两端的电压，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流
则
故C可行，不符合题意；
D．由电路图知道，闭合开关、接1时，假设电压表能正常使用，则和串联，电压表测两端电压；当接2时，电流会从电压表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，无法测出两端的电压，所以不能测出未知电阻的阻值，故D不可行，符合题意。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
如果电路只有一处故障，分别分析如下
A．若L1断路，电压表并联在bc两点间时，应该有示数，故A不符合题意；
B．若L1短路，则L2应该会发光，故B不符合题意；
C．若L2断路，电压表并联在cd两点间时，电压表两端到电源两极是通的，所以电压表有示数，电压表连接在ab、bc两点间时，因为L2断路，电压表无示数，即电路故障为L2断路，故C符合题意；
D． 若L2短路，则则L1应该会发光，故D不符合题意；
故选C。
11．伏安
【解析】
略
12．>
【解析】
【详解】
由电路图可知，考虑电表内阻对测量结果的影响时，Rx与电流表的内阻串联，电压表测Rx与电流表内阻两端的电压之和，因串联电路中电流处处相等，故电流表的示数就是通过Rx的电流，即流过Rx的电流值测量准确，又因此时电压表测Rx与电流表内阻两端的电压之和，故此时电压表示数大于Rx两端电压，即Rx两端的电压值测量偏大，故由欧姆定律可知，此时该电阻的测量值将大于Rx的实际值。
13． 0~3V 0~0.6A
【解析】
【详解】
[1][2]在测量电阻的实验中，电压表并联在待测电阻的两端，待测电阻的规格是“2.5V 0.3A”，即待测电阻的额定电压为2.5V，允许通过的最大电流为0.3A。故电压表、电流表应选择小量程，即0~3V、0~0.6A。
14． 10 0.4 10
【解析】
【详解】
[1]导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，则导体的电阻为
[2]改变滑动变阻器的阻值，导体的电阻不变，导体两端的电压增加到4V，则电路中的电流为
[3]电阻是导体的一种特性，只与材料、长度、粗细和温度有关，与电压和电流无关，故当开关断开时，电路中没有电流，导体的电阻仍为10Ω。
15．12
【解析】
【详解】
若将R1、R2串联接入电路，为保证所有元件安全，电路中允许通过的最大电流为0.3A，则电路两端允许加的最大电压为
16．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．
17． 红外线 调大 100
【解析】
【详解】
[1]测温设备是通过接收人体辐射出的红外线来工作，而人体温度越高，辐射的红外线就越强。
[2]由工作原理简化图知，热敏电阻R与可调电阻R0串联。当热敏电阻的其阻值随温度的升高而变小，电路中的总阻值变小，电流变大，当电流达到一定值时，设备会报警。为了避免无端报警，应将R0的阻值调大些，那么电路中的电流便不容易达到报警值。
【点睛】
[3]当热敏电阻R=150Ω时，电路中的电流
I=20mA=0.02A
此时电路的总电阻
那么可调电阻的阻值
18． 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．
19．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
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页