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同步练习（有解析）

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．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．
2．某同学比较“探究导体中电流与电压的关系”和“用电流表、电压表测电阻”两个实验后，认为：①所测的物理量相同；②测量的工具相同；③多次测量的目的相同。他的判断中正确的是（　　）
A．①和② B．②和③ C．①和③ D．①、②和③
3．现利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。选择了满足实验要求的器材，电源两端电压不变，并连接了如图所示实验电路。闭合开关S1，断开开关S2，电压表的示数为U1；闭合开关S1和S2，电压表的示数为U2，则Rx的表达式为（　　）
A． B． C． D．
4．由公式变形为，下列说法正确的是（　　）
A．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
B．通过导体的电流越大，则导体的电阻越大
C．导体的电阻跟导体两端的电压和电流无关
D．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
5．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
6．用“伏安法测电阻”时，潇霄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图像，如图所示，对于图像的分析，以下说法错误的是（　　）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，定值电阻阻值不随其两端的电压和电阻中的电流而改变
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，应该用多次测量求平均值的方法，计算小灯泡的电阻
7．某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示，下列关于实验的几种说法中正确的是（　　）
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2∶1
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R，不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系A．①④ B．③④ C．①②③ D．①③④
8．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
9．同学们最近学习的电学实验中，其中三个实验都用到图的电路图，下列说法正确的是（　　）
A．研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B．研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器使电流表示数不变
C．“伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差
D．在A、B、C选项的三个实验中，滑动变阻器的作用是完全一样的
10．磁悬浮玫瑰灯是种灯具（如图），灯体由一个灯座与一个玻璃花形悬浮体组成，适配器的输出端连接在台灯座上，使用时将电源适配器连接至220V（50/60Hz）电源上并确认电源已通电，该灯具采用先进的无线电能传输技术使悬浮物中的半导体芯片发光，无需电池供电，输出功率8W。以下关于这个灯的说法中，错误的是（　　）
A．半导体具有一定的电阻
B．“磁悬浮电灯”发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取
C．“磁悬浮电灯”不需要电池供电就能发光，说明它不需要消耗能量
D．静止在水平桌面上发光的“磁悬浮电灯”，灯座所受的支持力大于灯座的重力
二、填空题
11．如图所示，电源电压恒定，R1＝30Ω，R2＝60Ω，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压是______V；当开关S3断开，S1，S2都闭合时，通过电阻R1的电流是______，通过电阻R2的电流是______A，电流表的示数是______A。
12．某同学做“用电流表、电压表测电阻“实验，电源为若干新干电池（即电源电压为1.5V的整数倍）保持不变，现有待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器：“10欧，1安“、电键及导线若干，所有元件均完好。他正确连接电路，按正确步骤操作，闭合电键时发现电压表示数为2.3伏；然后他将变阻器滑片P移到中点，电流表的示数为0.28A，实验中，电流最大为0.44A。
(1)请通过计算说明，实验中的电源电压为_____伏。
(2)并完成下面表格（电阻精确到0.1欧姆）。
物理量 实验序号 电压表示数 （伏） 电流表示数 （安） 电阻（欧） 电阻平均值 （欧）
1 2.3 _____ _____ _____
2 _____ 0.28 _____
3 _____ 0.44 _____
13．某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”，实际上是压力测量仪，可用它来称量物体的重力，其原理结构如图所示。图中A为金属片，B为金属板，R=24Ω，R2是最大值为72Ω的滑动变阻器，电源电压为12V不变。图中的重量表应该用_______表改装而成，R1的主要作用是______________，当称量物体重力达到最大值时，重量表的示数为_______。
14．测定某导体________最基本的方法叫做是伏安法；其实验原理是根据________；实验时所用的两个电表在接入电路时应注意：①选择适当的________、②正确连接________
15．如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围为0.5A~1.0A之间，电压表的示数变化范围为3V~6V之间，则定值电阻R1的阻值为______Ω。
三、综合题
16．小明在观察小轿车的车窗玻璃时发现，汽车的后挡风玻璃与其他玻璃有一处明显不同，就是后挡风玻璃上有一条条“细线”，如图甲所示。对于这些细线的作用，小明咨询了维修店的工人师傅，工人师傅告诉小明，这些“细线”是用来除霜的，汽车驾驶室有一个按键，当外界气温降低时，它就自动闭合，这时玻璃上的细线就会发热，小明想知道玻璃上的“细线”的除霜能力与哪些因素有关，于是他从维修师傅那里要来了两块厚薄不同带“细线”的玻璃带到实验室，并设计了如图丙所示的电路进行实验。
(1)由此判断这些“细线”工作时，相当于电路中的________，“细线”在除霜的过程中是利用电流的________效应工作的；
(2)先把两块玻璃的A、B接线柱分别接在电路的M、N处，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数相同时，电流表的示数也相同，由此现象分析可知：厚薄不同玻璃中的“细线”对电流的阻碍作用是________(选填“相同”或“不同”)的；
(3)分别取质量相同的碎冰放在面积相同的玻璃上，闭合开关，调节MN两端的电压，记录冰块全部熔化所需的时间，相关数据如下表所示：
次数 玻璃 冰块质量/g 电压/V 熔化时间/min
1 薄 100 6 3
2 薄 100 9 2
3 薄 100 12 1.5
4 厚 100 6 6
5 厚 100 9 4.5
6 厚 100 12 3
①实验中取相同质量冰块的目的是______________________；
②本实验是通过比较__________________________来判断玻璃除霜能力的强弱的；
③比较1、2、3次实验，可以得到结论__________________________________；
(4)小明在完成实验后，一不小心弄断了玻璃中的一根“细线”。小明把这块玻璃接入电路中，发现电流表和电压表都有示数，说明玻璃中的各“细线”的连接方式是______________(选填“串联”或“并联”)的。由此分析可知：该玻璃中其他未断“细丝”的除霜能力将_____________(选填“保持不变”或“消失”)。
17．电压表也存在很大电阻．图甲所示为常用的“伏安法测电阻”实验电路的一部分，它主要用于电压表的电阻远大于RX的阻值时测算该电阻值．利用此电路，由于流经电压表的电流很小，我们仅根据电压表和电流表数值算出的RX阻值，其实只是RX实际阻值的一种近似．若电压表的电阻为R0，我们忽略电压表测量电压的功能，图甲所示电路可以等效成如图乙所示．则根据该等效方法，当电压表读数为U，电流表读数为I时，RX的实际阻值应为多少？
18．理兴趣活动课上，老师让同学们测出一节干电池的内阻。除了一节干电池（电压大约在之间，内阻大约在之间），老师还提供的器材有：1只电流表（量程，分度值）；4个定值电阻，分别为、、、；2个开关及若干导线。请你合理选用上述器材，帮助同学们 设计一个实验方案，测出一节干电池的内阻。要求：
（1）请在虚线框内画出你所设计的电路图并标清电阻符号；
（2）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（3）写出电池内阻的数学表达式。（用已知量和测量量表示）
19．按要求填空
（1）如图1，电流表的示数为__________．
（2）如图2，在探究不同物质吸热升温的现象中，通过__________可以反映水和煤油吸收热量的多少．
（3）如图3，在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，由甲、乙两图对照可得，当物体的质量一定时，物体的__________越大，物体的动能就越大．
（4）如图4，定值电阻已知，当闭合开关、，电压表的示数为；当断开开关，此时电压表的示数为则待测电阻__________（用、和来表示）．
参考答案：
1．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。
2．A
【解析】
【详解】
“探究导体中电流与电压的关系”的实验需要测量的物理量主要是定值电阻两端的电压与电流，所需测量工具为电压表与电流表，通过多次实验，寻找在电阻一定时，通过导体的电流与电压的关系；“用电流表、电压表测电阻”的实验根据欧姆定律可知需要测量电压与电流，所需测量工具为电压表与电流表，多次测量求平均值以减小误差；综合上述分析，两实验相同点是①所测的物理量相同；②测量的工具相同；多次测量的目的不同。故A正确，BCD错误。
故选A。
3．A
【解析】
【详解】
根据电路图可知，闭合开关S1和S2，Rx被短路，电路中只有R0，电压表测量R0两端的电压，也是电源电压，即电源电压为U2；闭合开关S1，断开开关S2，电阻R0和电阻Rx串联，电压表测量R0两端的电压，即R0的电压为U1；通过R0的电流为
由串联电路的电压特点可得，Rx两端的电压为
Ux=U2-U1
Rx的阻值表达式为
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，但可以用导体两端的电压与通过导体的电流的比值求出其大小，故 ABD错误，C正确。
故选C。
5．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。
6．D
【解析】
【分析】
电阻一定时，电流与电压成正比；根据图甲判断该电阻是否为定值电阻，然后利用图中数据以及欧姆定律的变形公式求出定值电阻的阻值；根据图乙判断灯丝电阻的特点，然后分析多次测量小灯泡电阻的目的。
【详解】
AB．由图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变；由图甲可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，由可得，定值电阻的阻值
故AB正确，不符合题意；
C．由乙图可知，电流与电压不成正比，即当灯泡两端电压发生改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故C正确，不符合题意；
D．测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故D错误，符合题意。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
①由表中数据结合欧姆定律可得，定值电阻为
R＝10Ω
根据分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压为
U最小＝
所以第1组数据不是本实验中测得的，故①正确；
②序号“4”的实验中，滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为2V∶4V＝1∶2，根据
U滑∶U定＝IR滑∶IR定＝1∶2
为串联电路电流处处相等，故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1：2，故②错误；
③序号“2”的电阻为
R2＝≈9.5Ω
序号“5”的电阻为
R5＝≈10.2Ω
由于存在误差，序号“2”和“5”的待测电阻R相差不大，是定值电阻，故③错误；
④根据控制变量法要探究电流与电压的关系需要控制电阻一定，改变电压和电流，故仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系，故④正确；综合分析①④正确，故A正确。
故选A。
8．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。
9．C
【解析】
【详解】
A．研究“电流与电压的关系”时需要采用定值电阻，不可以用灯泡代替定值电阻进行实验，灯泡电阻丝的阻值随温度会发生变化，故A错误；
B．研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器使电压表示数不变，故B错误；
C．“伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差，故C正确；
D．在B中滑动变阻器的作用是控制电阻两端电压保持不变，研究“电流与电压的关系”时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压，作用是不一样的，故D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A．超导体的电阻为0，而半导体具有一定的电阻，故A正确；
BC．根据能量守恒定律知“磁悬浮电灯”发光，得到了光能，肯定是通过某种方式获取了其他形式的能量，故B正确，C错误；
D．灯座在竖直方向受到三个力的作用：重力、磁力和桌面向上的支持力，并且保持静止状态，重力与磁力之和是支持力，所以灯座所受的支持力大于灯座的重力，故D正确。
故选C。
11． 9 0.3A 0.15 0.45
【解析】
【详解】
[1]当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测串联电路中的电流，因串联电路中的电流处处相等，串联电路中总电阻等于各电阻阻值之和，则由可得电源的电压
U＝IR串＝I(R1+R2)＝0.1A×(30Ω+60Ω)＝9V
[2][3]当开关S3断开，S1，S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，则通过两电阻的电流分别为
[4]因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流表的示数为
I＝I1+I2＝0.3A+0.15A＝0.45A
12． 4.5V 0.22 10.5 10.6 3.1 11.1 4.5 10.2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]他正确连接电路，按正确步骤操作（第1次操作），变阻器连入电路的电阻为10Ω，闭合电键时发现电压表示数为2.3V；然后他将变阻器滑片P移到中点（第2次操作），变阻器连入电路的电阻为5Ω，电流表的示数为0.28A，由欧姆定律，变阻器的电压为
U滑2＝I2R滑中＝0.28A×5Ω＝1.4V
实验中，当变阻器连入电路的电阻为0时（第3次操作），电流最大为0.44A。
实验操作1和2相比，因变阻器连入电路的电阻变小，由分压原理，第1次实验中变阻器的电压大于1.4V，由串联电路电压的规律，电源电压
U2.3V+1.4V＝3.7V﹣﹣﹣﹣﹣①
实验操作1和2相比，电路的电流小于0.28A，由欧姆定律，变阻器的电压小于
U滑1=I2R滑大＝0.28A×10Ω＝2.8V
由串联电路电压的规律，电源电压
U2.3V+2.8V＝6.1V﹣﹣﹣﹣②
由①②，结合电源电压为1.5V的整数倍，可知电源电压
U＝4.5V
(2)[2][3][4][5][6][7][8]在第1次操作中，变阻器的电压为：
U′滑1＝4.5V﹣2.3V＝2.2V
由欧姆定律，电路的电流为
I′1＝＝＝0.22A
由欧姆定律，待测电阻
R1＝＝≈10.5Ω
在第2次操作中，待测电阻的电压为
U2＝4.5V﹣1.4V＝3.1V
由欧姆定律，待测电阻
R2＝＝≈11.1Ω
在第3次操作中，由欧姆定律，待测电阻
R3＝＝≈10.2Ω
为减小误差，取平均值作为测量结果
R＝＝10.6Ω
如下表所示：
物理量 实验序号 电压表示数 （伏） 电流表示数 （安） 电阻（欧） 电阻平均值 （欧）
1 2.3 0.22 10.5 10.6
2 3.1 0.28 11.1
3 4.5 0.44 10.2
13． 电压表 保护电路 9V
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由电路图可知,重量表与滑动变阻器R2并联，电压表与被测电路并联，因此重量表是电压表。
[2]电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中,电阻R1起保护电路的作用。
[3]由电路图可知，R1与R2串联,当称量物体重量达到最大值时,滑动变阻器R2阻值全部接入电路，此时电路中的电流为
R2两端的电压为
14． 电阻 欧姆定律 量程 “+”、“﹣”接线柱
【解析】
【分析】
伏安法测量导体的电阻的原理是欧姆定律的公式，电流表测出通过电阻的电流，电压表测出电阻两端的电压．
【详解】
测导体电阻的基本方法是伏安法，实验原理是欧姆定律；实验时所用的两个电表在接入电路时应注意：①选择适当的量程；②正确连接正负接线柱．
故答案为电阻；欧姆定律； 量程；“+”、“-”接线柱．
【点睛】
本题考查伏安法测电阻，利用伏安法测量电阻的实验中所需的测量工具是电压表和电流表；所测物理量是电压和电流．
15．6
【解析】
【详解】
根据串联电路电流规律，当R越大，电路中的电阻越大，电流越小，电流表读数越小，R1两端分担的电压越小，电压表读数越小，所以当电流表读数为0.5A时电压表读数为最小值3V，则R1的阻值为
16． 用电器 热 相同 使冰块吸收热量相同 冰全部熔化所需要的时间 玻璃厚度一定时，加在细线两端的电压越大，除霜能力越强 并联 保持不变
【解析】
【详解】
(1)[1]这些“细线”工作时，消耗电能，相当于电路中的用电器。
[2]“细线”在除霜的过程中将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。
(2)[3]如图丙所示，电路为串联电路，电压表测玻璃两端电压，电流表测电路电流，把两块玻璃的A、B接线柱分别接在电路的M、N处，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数相同时，电流表的示数也相同，根据可知，两块玻璃的电阻相同，由此可知：厚薄不同玻璃中的“细线”对电流的阻碍作用是相同的。
(3)[4]实验中为了控制冰块吸收热量相同，应该去相同质量的冰块。
[5]该实验中利用转换法将玻璃除霜能力的强弱转化到冰块全部熔化所需要的时间长短上。
[6]分析1、2、3次实验数据发现，薄的玻璃上放上相同质量的冰，加在玻璃两端电压不同，冰熔化的时间不同，电压越大，熔化时间越短，可以得到结论：玻璃厚度一定时，加在细线两端的电压越大，除霜能力越强。
(4)[7][8]不小心弄断了玻璃中的一根“细线”，把这块玻璃接入电路中，发现电流表和电压表都有示数，说明各“细线”工作时互不影响，故玻璃中的各“细线”的连接方式是并联的；由于各“细线”并联，各“细线”两端电压不变，故其他未断“细丝”的除霜能力将保持不变。
17．RX=
【解析】
【详解】
通过电压表里的电流：IV=，通过待测电阻里的电流：IX=I-IV=I-，待测电阻的阻值：RX=。
18．（1）；（2）见解析；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）电压大约在之间，内阻大约在之间，由于R3和R4的电阻太大，根据可知，得出的电流太小，电流表不便于读数，故选用R1和R2设计电路，如图所示：
（2）①按照电路图连好电路，只闭合，记下电流表的示数；
②断开开关，闭合开关，记下电流表的示数。
（3）当闭合开关S1、闭合S2时，此时R1和Rx串联，根据串联电路特点和可知
①
断开开关，闭合开关时，此时R2和Rx串联，则
②
由①②的
即
则
答：（1）电路图设计如上图；
（2）步骤如解析所示；
（3）电池内阻的数学表达式为。
19． 0.50 加热时间 速度
【解析】
【详解】
解：（1）由图可知，电流表量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.50A；
（2）根据转换法可知，实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少；
（3）由图可知，质量相同的小球从不同的高度滑下，则小球到达水平面时的速度是不同的，高度越高，速度越大，推动物体越远，动能越大；（4）当闭合开关S、S1，电压表的示数为U；当断开开关S1，此时电压表的示数为U0；所以，Rx两端的电压：Ux=U﹣U0，
因串联电路中各处的电流相等，=以Rx= ．