粤沪版物理九年级上册同步提优训练：第十四章 探究欧姆定律 专题训练　特殊方法测电阻（Word有答案）

专题训练 特殊方法测电阻 　　　　　　　　　　 　　　　 　　　
类型1　伏阻法测电阻
1.如图图图所示电路,R是未知电阻,滑动变阻器的最大阻值为R0,闭合开关,将滑动变阻器的滑片置于最左端时,电压表示数为U1;将滑动变阻器的滑片置于最右端时,电压表示数为
U2,则电阻R=　　　　。(用所测量的物理量及已知量的符号表示)
2.如图图图所示是小成测量未知电阻Rx阻值的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当只闭合开关S1时,电压表示数为U1;当开关S1、S2都闭合时,电压表示数为U2。则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是(　　)
A.Rx=R0 B.Rx=R0
C.Rx=R0 D.Rx=R0
3.现有如图图下器材:电源(电压未知但符合实验要求)、三个开关、一个已调零的电压表、一个已知阻值为R0的定值电阻、待测电阻Rx、一个符合实验要求的滑动变阻器和若干条导线。利用上述器材测量未知电阻Rx的阻值,如图图图所示是某同学连接的部分电路。
(1)请你再添加两条导线把电路补充完整。
(2)闭合开关S1和S2,断开开关S3,适当调节滑动变阻器的滑片P,读出电压表的示数为U。
(3)保持滑动变阻器滑片P位置不动, 　,读出电压表的示数为U1。
(4)用R0、U1和U表示未知电阻Rx的阻值:Rx=　　　　　　　。
4.[2020·日照] 丽丽为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值,根据老师提供的下列实验器材,设计了如图图甲所示的实物电路。
A.待测定值电阻Rx:阻值在45~50 Ω;
B.定值电阻R0:阻值为30 Ω;
C.电压表V:量程为0~3 V;
D.滑动变阻器:规格为“20 Ω　2 A”;
E.滑动变阻器:规格为“100 Ω　1.5 A”;
F.电源:电源电压恒为4.5 V;
G.开关及导线若干。
(1)丽丽实验的主要操作步骤和记录的数据如图图下:
①断开开关S2、闭合开关S1,由　　　　(选填“A至B”或“B至A”)移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表的示数如图图图乙所示,读出电压表的示数为　　　　V。
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S1、闭合开关S2,读出电压表的示数为1.5 V。则在丽丽设计的电路中,滑动变阻器应选　　　　。(填序号)
(2)根据丽丽测量的数据可以得到待测电阻的阻值Rx=　　　　Ω。
规律方法
“伏阻法测电阻”的实验思路:(1)将待测电阻与已知电阻串联;
(2)利用开关的断开、闭合,或滑动变阻器的移动测得待测电阻两端的电压和通过它的电流;
(3)根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
类型2　安阻法测电阻
5.[2020·益阳] 用如图图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=　　　　　(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
6.[2020·北京改编] 如图图甲所示是测量未知电阻Rx阻值的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻R0=30 Ω。请补充完整主要的实验步骤,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(如图图图乙所示);
③计算Rx的阻值。
(2)数据记录与处理(请你补充完整下表中①②位置的数据)
I1/A I2/A Rx/Ω
0.2 ①　　 ②　　
7.[2020·天津] 为了比较方便地测量出未知电阻的阻值,物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”:将一个电源(电压不变)、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,如图图甲所示。未使用时,盒内开关断开,电流表无示数。使用时,将盒外两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连,读取开关闭合时电流表的示数I1、开关断开时电流表的示数I2,经计算得知Rx的阻值。
请你解答如图图下问题:
(1)在图乙的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图。
(2)请在你所设计的电路中任意选择一种,推导出待测电阻Rx的数学表达式。(请注明所选择的电路,待测电阻Rx的数学表达式用已知量和测量量的符号表示)
规律方法
“安阻法测电阻”的实验思路:
(1)将待测电阻与已知电阻并联。
(2)利用开关的通断,测量干路或支路中的电流。
(3)根据并联电路分流规律,即Rx∶R0=I0∶Ix,计算待测电阻的大小。
类型3　等效替代法测电阻
8.小红用如图图图所示电路测量未知电阻Rx的阻值,图中R为电阻箱,S为单刀双掷开关(可置于“a”或“b”位置),RP为滑动变阻器。主要实验操作如图图下:
(1)连接实物,将电阻箱的阻值调至最大。
(2)把开关S接　　　　(选填“a”或“b”)位置,调节滑动变阻器的滑片后,读出电流表的示数I。
(3)把开关S接另一位置,调节　　　　,使电流表的示数仍为I。
(4)读出　　　　　　　,即可知道Rx的阻值。
9.为了测量小灯泡正常发光时的电阻,某同学设计了如图图图所示的电路,其中滑动变阻器R1的最大阻值为R。请你将操作步骤补充完整,并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。(已知小灯泡正常发光时的电压为3.8 V)
(1)只闭合S和S1,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,此时小灯泡正常发光;
(2)只闭合S和S2, 　 ;
(3)　 ,记录电压表的示数U'。
(4)电源电压用U表示,则小灯泡正常发光时的电阻RL=　　　　(用已知量和测量量的符号表示)。
规律方法
“等效替代法测电阻”的实验思路:
(1)两电阻串联时,将待测电阻用一已知电阻替换后,其两端电压值不变,说明待测电阻与已知电阻的阻值相等。
(2)两电阻并联时,将待测电阻用一已知电阻替换后,通过该支路的电流值不变,说明待测电阻与已知电阻的阻值相等。
　　　　　　　　　　 　　　　 　　
答案
1.
2.B　解： 由电路图可知,当开关S1、S2都闭合时,Rx短路,电压表测电源的电压;当只闭合开关S1时,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,Rx两端的电压:Ux=U2-U1,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I==,即=,解得:Rx=R0。
3.(1)如图图图所示
(3)闭合开关S1和S3,断开开关S2
(4)R0
4.(1)①B至A　2　②E　(2)48
解： (1)①为保护电路,开关闭合前滑动变阻器连入电路的电阻应调到最大,即滑片滑动到B端,断开开关S2、闭合开关S1后,应由B至A移动滑动变阻器的滑片P至某一位置。待测电阻与变阻器串联,电压表测待测电阻两端的电压,电压表的示数如图图图乙所示,电压表的分度值为0.1 V,示数为2 V。
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S1、闭合开关S2,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电压表的示数为1.5 V,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U0=4.5 V-1.5 V=3 V,由串联电路的分压原理可得,变阻器连入电路的电阻:R滑=×30 Ω=60 Ω;则在丽丽设计的电路中,滑动变阻器应选E。
(2)在①中,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压:U滑'=U-Ux=4.5 V-2 V=2.5 V,由串联电路的分压原理可得,待测电阻的阻值:Rx=×60 Ω=48 Ω。
5.(1)①开关S接a时,记录电流表的示数I0
②开关S接b时,记录电流表的示数Ix
(2)
6.(1)②只闭合开关S、S2　
(2)①0.5　②20
解： (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,示数为0.5 A。(2)在①步骤中,两电阻并联,电流表测通过R0的电流,由欧姆定律可得,电源电压:U=I1×R0=0.2 A×30 Ω=6 V;在②步骤中,两电阻并联,电流表测干路电流,由并联电路各支路互不影响可知,通过定值电阻的电流仍为0.2 A,故通过待测电阻Rx的电流:Ix=0.5 A-0.2 A=0.3 A,由欧姆定律可得,Rx===20 Ω。
7.(1)如图图图所示
　　 第一种　　　　 第二种
(2)第一种电路:U=(I1-I2)R0,U=I2Rx,Rx=R0;
第二种电路:U=I1Rx,U=I2(R0+Rx),Rx=R0。
8.(2)a　(3)电阻箱　(4)电阻箱的示数
9.(1)调节R1的滑片,使电压表的示数为3.8 V
(2)保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数仍为3.8 V
(3)保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端
(4)
解： (1)只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为3.8 V,此时小灯泡正常发光。
(2)只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数仍为3.8 V,此时R0的电阻等于小灯泡正常发光时的电阻,这里用到了等效替代法。
(3)保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,此时滑动变阻器R1连入电路的电阻最大,记录电压表的示数U'。
(4)电源电压用U表示,将R1的滑片调至最右端时,R1两端的电压为U-U',电路中电流:I=,此时滑动变阻器R0接入电路的电阻:R0===,所以小灯泡正常发光时的电阻:RL=R0=。