人教版物理九年级全一册同步提优训练：17.3　电阻的测量（含答案）

第3节　电阻的测量
题组1　伏安法测定值电阻
1.在“伏安法测电阻”的实验中,下列操作存在问题的是 (　　)
A.连接电路过程中,开关应断开
B.电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联
C.闭合开关前,滑动变阻器阻值要调到最大
D.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电源正、负极对调
2.(2020海南节选)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如下表:
图
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.16 0.24
电阻R/Ω 9.4 10.4
(1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,为　　　　A,对应的电阻值为　　　　Ω。
(2)根据三次实验数据可得定值电阻Rx=　　　　Ω(结果保留一位小数)。
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转。用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表的示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路中的故障是　　　　　　　　　　。
3.小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)在连接电路时,开关应处于　　　　状态,应将滑动变阻器的滑片放在阻值最　　　　的位置。
(2)小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,电流表　　　　示数,电压表
　　　　示数。(均选填“有”或“无”)
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图中错误的导线上画“×”,并画出改动后的导线。
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2 V时,观察到电流表的示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为　　　　Ω。
(5)同组小斌同学继续向　　　　(选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量,计算电阻的平均值从而减小实验误差。
4.(2020郴州)小明在学校实验室用伏安法测量定值电阻的阻值,设计并连接了如图所示电路,经实验得到如下表所示的实验数据(电源电压U源=3 V)。
图
序号 电压表示数 U/V 电流表示数 I/A 待测电阻 Rx/Ω
1 2.0 0.08 25.0
2 1.5 0.13 11.5
3 1.0 0.15 6.7
4 0.5 0.22 2.3
(1)实验中电压表应选取　　　　V的量程。
(2)分析数据发现,根据实验原理R=测得Rx的阻值(如记录表中第四列所示)远超过误差允许范围,产生这一错误的原因是小明在连接电路时 　 。
(3)小明认真分析后,认为利用以上数据也可求得待测电阻的阻值,则正确计算待测电阻阻值的表达式为Rx'=　　　　(用U源、U、I)表示,代入数据可得Rx'=　　　　Ω(计算结果保留一位小数)。
5.(2021广元)小敏同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验。
(1)根据图甲电路图,将图乙实物电路连接完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,这说明小敏在实验操作上存在的问题是
　 。
(3)解决以上问题后,调节滑动变阻器,把测量的几组数据绘成如图丙所示的图象,则该电阻的阻值R=　　　　Ω。
(4)将图乙中的电阻R换成一个正常发光时电压为3.8 V、阻值约为10 Ω的小灯泡,若要测出该小灯泡正常发光时的电阻,则原实验电路中必须改变的是　　　　。
A.电源电压
B.电压表量程
C.电源电压和电压表量程
题组2　测量小灯泡的电阻　　　
　　　　
6.在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是 (　　)
A.更换一个相同规格的小灯泡
B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障
D.减小变阻器接入电路的阻值
7.在“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤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,分别画出了二者的U-I关系图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是 (　　)
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,定值电阻的阻值不随其两端的电压和通过它的电流而改变
C.由图乙可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
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
8.(2020山西)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V(阻值约为10 Ω),滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有　　　　　　　　　　作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是　
　 。
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到　　　　　　　　,表明小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的阻值为
　　　　Ω。
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图所示的图象,分析图象可得出结论:　 。
思维拓展　　　　　　　　　　　　　　　　提升能力素养
9.阅读下列材料,并回答问题。
　　在伏安法测电阻的实验中,可以有如图所示(分别为实验电路的一部分)两种测量方法,分别叫内接法和外接法。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为RA=0.05 Ω,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为RV=10 kΩ,连入电路中时通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。
博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R1=5 Ω,R2=20 kΩ。小组同学为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。
若你也是博涵创新实验小组的一员,在测量R1=5 Ω的电阻时,请你回答:
(1)此实验中你们选择的恰当方法是　　　　(填字母)。
A.内接法 B.外接法
(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。
答案解析
第3节　电阻的测量
1.D　解： 试触时发现电流表指针反向偏转而电压表正常,应断开电路,将电流表的正、负接线柱的接线对调,而不应将电源正、负极对调,故D错误,符合题意。
2.(1)0.20　10.0　(2)9.9
(3)滑动变阻器断路
解： (1)第2次测量时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流表的示数为0.20 A,由欧姆定律知,对应的电阻值:R2===10.0 Ω。(2)为减小误差,取三次实验测量值的平均值作为测量结果:Rx==9.9 Ω。(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,则电路有断路,用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,则说明接线柱B与C、C与D之外有断路;连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则说明电路的故障是滑动变阻器断路。
3.(1)断开　大
(2)无　有
(3)如图所示
(4)10　(5)A
4.(1)0~3
(2)将电压表并联在了滑动变阻器两端
(3)　12.2
解： (1)因为电源电压为3 V,所以电压表应选用0~3 V的量程;(2)由表中数据可知,电压表的示数减小时,电路中的电流增大,且电阻的阻值减小,说明电压表并联在了滑动变阻器两端;(3)根据串联电路的电压特点,定值电阻两端的电压:Ux=U源-U,由欧姆定律得,定值电阻的阻值:Rx'==,将实验1的数据代入得,Rx1'===12.5 Ω;同理可算出2、3、4次实验中的电阻分别为11.5 Ω、13.3 Ω、11.4 Ω,则平均值Rx'==12.2 Ω。
5.(1)如图所示
(2)开关闭合前,未将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处
(3)3 (4)C
6.D　解： 观察电路图可知,滑动变阻器连入电路的阻值最大,闭合开关,小灯泡两端的电压太小,这样通过小灯泡的电流会很小,从而导致小灯泡不发光,此时应移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光。
7.D　解： 测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了探究灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值作为小灯泡的电阻,故D错误。
8.(1)如图所示
(2)改变小灯泡两端的电压
电路连接过程中开关没有断开
(3)电压表的示数为2.5 V　8.3
(4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
9.(1)B　(2)偏小　(3)采用外接法时,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的电流与通过电压表的电流之和,故电流表示数比通过定值电阻的电流要大,由R=可知,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。
解： (1)电流表的内阻非常小,约为RA=0.05 Ω,电压表的内阻非常大,约为RV=10 kΩ。
在测量R1=5 Ω的电阻时,若采用内接法,电流表测的通过定值电阻的电流是准确的,定值电阻的阻值为电流表内阻的=100倍,由分压原理,设定值电阻两端的电压为U,则电流表分得的电压为U①;
若采用外接法,电压表测的定值电阻两端的电压是准确的,定值电阻的阻值是电压表内阻的=,根据分流原理,设通过定值电阻的电流为I,则通过电压表的电流为I②;
比较①②可知,采用外接法对测量结果的影响较小。