沪科版物理九年级全一册同步提优训练：第十五章 探究电路 专题训练特 殊方法测电阻（有答案）

专题训练(九)　特殊方法测电阻　　　　　　　
1.如图何用一个电压表和一个已知电阻测量某未知电阻的阻值 小红设计了如图所示的电路,实验时,已知R1=40 Ω。在开关S闭合、S1断开时电压表的读数是2 V,再闭合S1时电压表的示数是3 V。整个实验过程中电源电压不变,则通过计算得到被测电阻R2的阻值是　　　 　 。
2.小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图所示。若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然损坏,不能正常使用了,他想出一个方法,在撤掉电流表的情况下,利用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如图下:
(1)将滑动变阻器的滑片滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
(2)　 ;
(3)读出滑动变阻器的最大值R;
(4)则被测电阻Rx的阻值为Rx=　　　　 (写出表达式)。
3.小明学习了欧姆定律后,利用一只电压表和阻值为R0的已知电阻,测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路图(如图所示)。小明的实验要求是:只闭合开关S和S1时,电压表测量R0两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量电源两端的电压U2。
(1)请你用笔画线代替导线完成实验电路的连接(只添加一根导线)。
(2)实验步骤:①只闭合开关S和S1时,电压表测量电阻R0两端的电压,其示数为U1;
②只闭合开关S和S2时,电压表测量电源电压,其示数为U2。
(3)请用已知量和测出的量表示出Rx,则Rx=　　　　。
4.(2020内江)一个物理课外实验小组用如图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值,其中定值电阻R0=20 Ω.请你帮该实验小组完成实验:
(1)按照图甲的实验电路图,用笔画线代替导线将图乙连接完整。(部分导线已连好)
(2)在连接电路时,开关应　　　　,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最　　　　(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2”时,记下此时电压表的示数为U2,则待测电阻Rx的表达式Rx=　　　　　　(用R0、U1、U2表示)。
(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,如图下表所示,则5组数据的平均值为　　　　;利用的平均值,求出待测电阻Rx为　　　　Ω。
组别 1 2 3 4 5
U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44
U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49
3.44 3.43 3.39 3.40 3.39
(5)实验中多次测出U1和U2的值,并由的平均值求待测电阻Rx阻值的目的是　 。
规律方法
　　　　　　
5.(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)
a.　 ;
b.　 。
(2)Rx的表达式Rx=　　　　(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
6.小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知但恒定不变。测量步骤如图下:
(1)当开关　　　　　　　　时,电流表读数为Il。
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2。
(3)待测电阻Rx=　　　　　　(用已知量和测量量表示)。
7.程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源电压保持不变。请回答下列问题:
(1)根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数为I1,则电源电压U=　　　　。
(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2,则待测电阻Rx=　　　　。
(4)不改变如图图甲所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,仅对开关S、S2进行操作　　　　 (选填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻Rx的阻值。
8.(2020黄石)课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6 A的相同电流表A1与A2、一个阻值为9 Ω的定值电阻R0、开关、导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计的测量电路图如图甲所示,请根据电路图把未完成的实物图(图乙)补充完整。
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片应滑到　　　　(选填“a”或“b”)端。
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表均有恰当的读数,如图所示,两表A1、A2的读数分别为Il=　　　　A,I2=　　　　A。
(4)根据两电流表的读数可得出被测电阻Rx=　　　　。
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过　　　　A。
(6)有同学认为,改用如图所示的电路图也可以测出Rx的值,这种方法是　　　　(选填“可行”或“不可行”)的。
规律方法
　　　　　　　
9.在测量电阻Rx的实验中,连接了如图所示的电路,测量步骤如图下:
　
(1)只闭合开关S1,适当调节滑动变阻器R0,读出电压表示数,测量出　　　两端的电压,记为U1。
(2)断开开关S1,闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片不动,调节　　　　　　的阻值,使电压表示数达到U1。
(3)读出电阻箱的阻值,记为R',Rx=　　　 　。
10.小明和小虎设计了如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。实验器材有:电源(电压为4.5 V)、滑动变阻器R(0~20 Ω)、电阻箱R0(0~999.9 Ω)、电流表、单刀双掷开关及导线若干。
(1)请根据如图图甲所示的电路,用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整。
(2)小明将S拨至“1”,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表示数为0.36 A。再将S拨至“2”,调节电阻箱,使电流表示数为　　　A,此时电阻箱的示数如图图丙所示,则待测电阻的阻值Rx=　　　　Ω。
(3)把电阻箱的阻值从10.0 Ω调到如图图丙所示的阻值时,小虎想先把“×10”挡从1调到0,再调“×1”挡。你认为他的想法是否妥当 答:　　　(选填“是”或“否”),理由是　　　　　　 。
(4)测量结束断开开关后,应首先拆除　　　　 (选填“电源”或“电流表”)两端的导线。
规律方法
　　　由于电阻箱的阻值可以直接读出,因此可以将待测电阻和电阻箱分别与滑动变阻器串联,保持变阻器滑片不动,当Rx与电阻箱两端的电压相同(或通过Rx的电流与通过电阻箱的电流相同)时,电阻箱的示数即为待测电阻的阻值。
答案解析
专题训练(九)　特殊方法测电阻
1.20 Ω　解： 当开关S闭合、S1断开时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,电路中的电流:I=I2=I1===0.05 A;当两个开关都闭合时,R2短路,电路中只有R1,电压表测电源电压,故电源电压:U=3 V。串联电路中总电压等于各分电压之和,所以当开关S闭合、S1断开时,R2两端的电压:U2=U-U1=3 V-2 V=1 V,则R2===20 Ω。
2.(2)将滑动变阻器的滑片滑到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U1　(4)
3.(1)如图图所示
(3)R0
4.(1)如图图所示
(2)断开　右　(3)
(4)3.41　48.2　(5)减小误差
解： (1)按照图甲的实验电路图,滑动变阻器的滑片向右移时其接入电路的电阻变大。
(2)为保护电路元件,在连接电路时,开关应断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最右端,使滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,三个电阻串联,电压表测量电阻R0两端电压,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2”时,此时电压表测量电阻R0与Rx两端电压之和,记下此时电压表的示数为U2;由于电路电流保持不变,即=,则待测电阻Rx阻值的表达式为Rx=。
(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,则5组数据的平均值:
==3.41;
利用的平均值,求出待测电阻Rx:Rx==R0=(3.41-1)×20 Ω=48.2 Ω。
(5)实验中多次测出U1和U2的值,并由的平均值求待测电阻Rx阻值的目的是多次测量以减小误差。
5.(1)a.开关S接a时,记录电流表的示数I0
b.开关S接b时,记录电流表的示数Ix　(2)
6.(1)S1闭合、S2断开　(3)
解： 如图题图所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知但恒定不变。测量步骤如图下:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为I1;(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;(3)待测电阻Rx====。
7.(1)如图图所示
(2)I1R0　(3)　(4)仍能
解： (1)使S2的右接线柱与电流表的负接线柱连接。
(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测量通过定值电阻R0的电流,则电源电压U=I1R0。
(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,两电阻并联,电流表测干路电流;通过待测电阻的电流:Ix=I2-I1,则待测电阻:Rx==。
(4)不改变如图图甲所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,当只闭合开关S时,电流表测量通过定值电阻R0的电流,由欧姆定律也可求出电源电压;当开关S、S2闭合时,电流表测量干路电流,根据并联电路各支路互不影响,由并联电路电流的规律,也可求出通过待测电阻的电流;进而可根据欧姆定律求出未知电阻Rx的阻值。
8.(1)如图图所示
(2)b　(3)0.32　0.48　(4)4.5 Ω　(5)0.4　(6)可行
解： (1)根据图甲可知,Rx与R0并联,待测电阻与A1串联,A2测干路电流。
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处的b端。
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表均有恰当的读数,如图图所示,由题意可知两表均选用小量程,分度值为0.02 A,则A1、A2的读数分别为I1=0.32 A,I2=0.48 A。
(4)根据并联电路电流的规律,通过定值电阻R0的电流:I0=I-Ix=0.48 A-0.32 A=0.16 A,由并联电路的电压规律和欧姆定律可得,被测电阻两端电压:U=U0=I0R0=0.16 A×9 Ω=1.44 V;由欧姆定律可得,被测电阻Rx===4.5 Ω。
(5)为保证A2表不被烧坏(即干路电流最大为0.6 A),设A1表的读数(通过Rx的电流)不能超过I,此时通过R0的电流为I0',并联电路中各支路的电压相等,由欧姆定律可知,在电压相等时,电流与电阻成反比,则===,所以通过定值电阻的电流为I,由并联电路电流的规律可得I+I=0.6 A,解得I=0.4 A,即A1表的读数不能超过0.4 A。
(6)图中,两电阻并联,两电流表分别测两支路的电流,因各支路两端的电压相等,由U=IR可测出Rx的值,该方法可行。
9.(1)Rx　(2)电阻箱R　(3)R'
解： 本题中待测电阻Rx和电阻箱R分别与滑动变阻器R0串联,当R两端的电压与Rx两端的电压相等时,Rx的阻值等于电阻箱的阻值。
10.(1)如图图所示
(2)0.36　9.0
(3)否　电阻箱的电阻突然减小,可能导致电路中的电流太大损坏元件
(4)电源