粤沪版物理九年级上册课课练：14.3　欧姆定律的应用　第1课时　伏安法测电阻（含答案）

[14.3　欧姆定律的应用　第1课时　伏安法测电阻]
一、选择题
1.如图所示是用电压表和电流表测量小灯泡电阻RL的电路图,其中正确的是 (　　)
2.如图所示,在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中,下列说法错误的是 (　　)
A.连接电路时,开关应处于断开状态
B.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,将电池正、负极对调
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表示数的变化而变化
D.闭合开关前,滑动变阻器的电阻丝要全部连入电路
3.在如图所示的伏安法测电阻的实验中,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.减小滑动变阻器接入电路的阻值
4.在“用伏安法测电阻”的实验中,有两名同学分别选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,以下说法中错误的是 (　　)
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,电阻是导体本身的性质,它不随导体两端的电压和导体中电流的改变而改变
C.由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法求小灯泡的电阻
5.[2019·雅安] 如图所示是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2。下列四个选项中,Rx的表达式正确的是 (　　)
A.Rx= B.Rx= C.Rx=R0 D.Rx=R0
二、填空题
6.小宣用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图图乙所示,则电压表的示数为　　　　V,电流表的示数为　　　　A,电阻R的阻值为　　　　Ω。
7.如图所示是正常工作电压为3.0 V的小灯泡的I-U图线,小灯泡正常工作时的电阻为　　　　Ω。将两只这样的小灯泡串联接在电压为3.0 V的电源两端,每只小灯泡的电阻是　　　　Ω。
8.在“用电压表和电流表测电阻”的实验中,小明同学连接完实验电路,闭合开关,当调节滑动变阻器的滑片时,他发现电压表和电流表示数变化相反,已知实验中使用的电源是稳压电源(电源两端电压保持不变),则出现这一现象的原因是电压表接到了　　　　　　　　　的两端。
三、实验探究题
9.[2020·凉山州] 利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)该实验的原理是　　　　,此实验在连接电路时开关应处于　　　　状态。
(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是　　　　Ω。
(3)是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图像,由图像可知:通过小灯泡的电流I与它两端的电压U不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受
　　　　影响,并非一个定值。
10.[2020·海南] 用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如图下表:
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,则电路的故障是　 。
(4)如图果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器和如图图丙所示的电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器的滑片在最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=　　　　　　(用相关物理量的符号表示)。
11.如图所示是一种“伏安法”测电阻的电路图,下列关于电阻Rx的测量误差及其产生原因的说法中正确的是 (　　)
A.测量值偏大,由于电流表有内阻
B.测量值偏小,由于电压表有内阻
C.测量值偏大,由于电压表有内阻
D.测量值偏小,由于电流表有内阻
答案
1.C
2.B　 为防止连接错误,造成电路中电流过大烧坏用电器,连接电路时,开关应断开,故A选项正确;试触时发现电流表指针反向偏转,说明电流表的正、负接线柱接反了,若此时将电池正、负极对调,虽然满足了电流表的接法,但又会导致电压表的接线柱接反,故B选项不正确;所测小灯泡的电阻随电压表示数的变化而变化,灯丝电阻受温度影响,故C选项正确;为防止电路中电流过大烧坏用电器,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处,故D选项正确。
3.D　 闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,可能是电路中电阻太大,电流太小的原因,下一步操作:移动滑动变阻器的滑片,减小变阻器接入电路的阻值,使电路中的电流变大,观察灯泡能否发光。
4.D　
5.D　 由电路图可知,当只闭合开关S1时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,则I0=I2;当闭合开关S1和S2时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,即I=I1。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R0的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:Ix=I-I0=I1-I2。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电源电压:U=IxRx=I0R0,即(I1-I2)Rx=I2R0,解得Rx=。
6.2.5　0.5　5
7.12　7.5
由图像知,当小灯泡两端的电压为正常工作电压U=3 V时,对应的电流是I=0.25 A,则小灯泡正常工作时的电阻为R===12 Ω。将两只这样的小灯泡串联接在电压为3 V的电源两端,每只小灯泡两端的电压为U'=U=×3 V=1.5 V,由图像知,此时电路中的电流为I'=0.20 A,所以每只小灯泡的电阻:R'===7.5 Ω。
8.滑动变阻器
由于电阻与滑动变阻器是串联的,当滑动变阻器的电阻变大时,电路中的电流变小;由U=IR知,定值电阻两端的电压变小;而串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和,故滑动变阻器两端的电压变大。所以,当电压表和电流表示数变化相反时,说明电压表并联到了滑动变阻器的两端。
9.(1)R=　断开　(2)12.5　(3)温度
(1)该实验的原理是R=,为保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态。
(2)图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A;电压表选用小量程,分度值为0.1 V,示数为2.5 V,则小灯泡正常发光时的电阻是R===12.5 Ω。
(3)由图像可知:通过小灯泡的电流I与它两端的电压U不成正比,说明小灯泡的电阻不是一个定值,其原因是小灯泡灯丝的电阻受温度影响。
10.(1)0.2　10　(2)9.9　
(3)滑动变阻器断路
(4)R
(1)第2次测量时,电流表示数如图图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A,由欧姆定律,对应的电阻值:
R2===10 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,则电路的故障是滑动变阻器断路。
(4)闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电流表示数为I1;根据串联电阻的规律及欧姆定律得,电源电压:U=I1(R+Rx)①;
滑动变阻器滑片在最右端时,为待测电阻的简单电路,电流表示数为I2,由欧姆定律得,电源电压:U=I2Rx②;
联立①②,解得电阻Rx=R。
11.B　 图中是电流表外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,电压测量值准确,由I=的变形式R=可知,电阻测量值偏小。