北京课改版物理九年级全一册同步练习：10.5 测量导体的电阻 第2课时　特殊方法测导体的电阻（有答案）

第2课时　特殊方法测导体的电阻
知识点 1　伏阻法测电阻
1．小明要测量一只定值电阻Rx的阻值，实验桌上的器材如下：满足实验要求的电源一个、开关一个、电压表V1和V2、阻值已知的定值电阻R0、待测电阻Rx和导线若干。他设计了如图所示的电路进行实验。闭合开关后，若电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，用U1、U2和R0表示Rx，则表达式为Rx＝____________。
2.在测未知电阻Rx阻值的实验中，若只有一个电压表和一个阻值已知的电阻R0，小明设计了如图所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请你在空格内将实验步骤补充完整。
(1)____________________________，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为Ux。
(2)______________，用电压表测出电源电压为U。
(3)用U、Ux及R0来表示Rx，则表达式：Rx＝__________。
知识点 2　安阻法测电阻
3．小华同学想用不同的方法测量电阻。是他设计的实验电路，他用一个电源(两端电压恒定)、一个电流表、一个已知阻值为R0的电阻、几个开关和若干导线测量未知电阻Rx。
他的实验步骤如下：①按照图示电路图连接电路，闭合开关S、S1，读出电流表示数I1；②再闭合开关S2，读出电流表示数I2；③断开开关，拆除电路，整理仪器。
根据测量量和已知物理量得出电阻Rx的表达式为Rx＝____________。
4．小明利用一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻，测量学生电源的电压(电源电压不变)和一个定值电阻Rx的阻值，连接好的电路如图所示。
(1)在虚线框内画出实物图对应的电路图。
(2)①测量电源电压
实验操作：S1闭合，S2闭合。
记录数据：记录电流表示数I1。
实验结果：电源电压U＝________。(用已知量和测量量的符号表示)
②测量电阻Rx的阻值
实验操作：S1闭合，S2断开。
记录数据：记录电流表示数I2。
实验结果：电阻Rx＝____________。(用已知量和测量量的符号表示)
知识点 3　等效替代法测电阻
5．小明想利用一块电流表和一只电阻箱测量电阻Rx的阻值，实验中他选择了符合实验要求的电源以及滑动变阻器RP，并完成了部分实验电路的连接，如图所示。
小明设计的实验电路的要求：
①闭合开关S1、S3，断开开关S2，电流表测量通过电阻Rx的电流，调节滑动变阻器RP接入电路的阻值，使电流表的示数为合适值I；
②保持滑动变阻器RP接入电路的阻值不变，断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节电阻箱接入电路的电阻值，使电流表的示数仍为I，此时电阻箱接入电路的电阻值为R0。
(1)请你根据小明的设计，只添加两根导线完成实验电路的连接。
(2)上述实验过程中，待测电阻Rx与R0的关系式为Rx＝________。
6．2020·益阳用如图所示的电路测量电阻Rx的阻值，其中电源电压恒定，定值电阻R0的阻值已知，S为单刀双掷开关。
(1)扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示)。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)Rx的表达式为Rx＝________(用所测物理量的符号表示)。
7．小聪同学用伏安法测未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图所示。若已知滑动变阻器的最大阻值为R，实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，他想出一个方法，应用现有的器材，也能测出电阻Rx的阻值。
(1)请你在虚线框内画出修改后的电路图。
(2)把下列实验步骤填写完整。
①将滑动变阻器的滑片P滑到a端，闭合开关S，读出电压表的示数，记为U1。
②________________________________________________________________________。
③用U1、U2和R表示Rx，Rx＝____________。
8．小京用如图所示的电路测量未知电阻Rx(阻值约为20 Ω)的阻值时，找到如下实验器材：稳压学生电源(电源电压约6 V且保持不变)、电流表(量程分别为0～0.6 A、0～3 A)、电阻箱R1(0～999.9 Ω)各1个，开关两个，导线若干。
　
(1)实验过程中，为了使实验数据尽可能精确，电流表应选用的量程为____________(选填“0～0.6 A”或“0～3 A”)。
(2)请将实验步骤补充完整：
①对电流表调零，断开开关S1、S2，将电阻箱调节到最大阻值，按图连接实验电路；
②闭合开关S1、S2，此时电流表的示数为I；
③保持开关________闭合，断开开关________，调节电阻箱，使得电流表的示数为I，此时电阻箱的示数为R；
④待测电阻Rx＝________。
9．小红想测量待测电阻Rx的阻值，她准备的实验器材有：电源(电压值未知但恒定不变)、三个开关、已调零的电压表、一个已知阻值为R0的定值电阻、一个符合要求的滑动变阻器和导线若干。如图所示是小红连接的部分电路。
(1)请你帮小红添加两条导线，将电路补充完整。
(2)请将以下操作步骤补充完整：
a．断开开关，将滑动变阻器调到最大阻值处，按电路图连好电路。
b．______________________________，调节滑动变阻器至合适的位置，读出电压表示数为U1并记录。
c．保持滑动变阻器滑片P的位置不动，__________________，读出电压表示数为U2并记录。
(3)用R0、U1和U2表示待测电阻的阻值：Rx＝____________。
考|　　题|　　展|　　示
10．2020·北京如甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路，电源电压不变，定值电阻R0＝30 Ω。请补充完成主要实验步骤，并进行数据处理。
　
(1)实验步骤：
①只闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②____________________，读出并记录电流表示数I2(如图乙所示)；
③计算Rx的阻值。
(2)数据记录与处理(请你将表中的数据补充完整)。
实验数据记录表(定值电阻R0＝30 Ω)
I1/A I2/A Rx/Ω
0.2 ________ ________
1.R0
2．(1)闭合开关S、断开开关S1　
(2)闭合开关S、S1　(3)
R0两端的电压：U0＝U－Ux，因串联电路中各处的电流相等，所以，I＝＝，即＝，解得Rx＝。
3.
4．(1)如图所示
(2)①I1R0　②R0
5．(1)如图所示
(2)R0
6．(1)①将开关S接a，记录电流表的示数I0
②将开关S接b，记录电流表的示数Ix
(2)
7．(1)如图所示
(2)②将滑片P移至b端，闭合开关S，读出电压表的示数为U2　③
(2)将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关S，此时电压表的示数U1为电源电压；将滑片移至b端，闭合开关S，此时电压表的示数U2为Rx两端的电压，则滑动变阻器两端的电压为U1－U2，通过Rx的电流：Ix＝I＝，则Rx＝＝。
8．(1)0～0.6 A　(2)③S1　S2　④R
(1)电源电压约为6 V，未知电阻Rx(阻值约为20 Ω)，由欧姆定律，电路中的最大电流约为I＝＝＝0.3 A，
故实验过程中，为了实验数据尽可能精确，电流表应选用的量程为0～0.6 A。
(2)实验步骤：
①对电流表调零，断开开关S1、S2，将电阻箱调节到最大阻值，按图连接实验电路；
②闭合开关S1、S2，此时电流表的示数为I；
③保持开关S1闭合，断开开关S2，调节电阻箱，使得电流表的示数为I，此时电阻箱的示数为R；
④在②中，电路为待测电阻的简单电路；
在③中，两电阻串联，根据电阻串联的规律，R串联＝Rx＋R；因电源电压不变，所以电流与电阻成反比，则＝，故待测电阻Rx＝R。
9．(1)如图所示
(2)b.闭合开关S1和S3，断开开关S2
c．闭合开关S1、S2，断开开关S3
(3)
(1)电阻R0与待测电阻Rx串联，开关S2与电阻R0连接。
(2)实验步骤：
a．断开开关，将滑动变阻器调到最大阻值处，按电路图连好电路。
b．闭合开关S1和S3，断开开关S2，调节滑动变阻器到合适位置，读出电压表示数为U1并记录。
c．保持滑动变阻器滑片P的位置不动，闭合开关S1、S2，断开开关S3，读出电压表示数为U2并记录。
(3)在b操作中，电压表测Rx、R0的总电压U1，c操作中电压表测待测电阻Rx两端的电压U2，因在开关转换过程中，滑片位置不动，故电路中各电阻大小和电压大小均不变，根据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＝U1－U2，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝可得＝，解得Rx＝。
10．(1)②只闭合开关S、S2　
(2)0.5　20
(1)①只闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②只闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2，图中电流表选用小量程，分度值为0.02 A，电流表示数I2为0.5 A；
③在①中，两电阻并联，电流表测R0的电流，由欧姆定律得，电源电压：
U＝I1×R0＝0.2 A×30 Ω＝6 V；
在②中，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路各支路互不影响，故通过定值电阻的电流仍为0.2 A，由并联电路电流的规律，通过待测电阻的电流：Ix＝0.5 A－0.2 A＝0.3 A；
由欧姆定律得，Rx＝＝＝20 Ω。