【精品解析】人教版物理九年级17.3电阻的测量 同步练习

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名称 【精品解析】人教版物理九年级17.3电阻的测量 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-07-28 07:41:23

文档简介

人教版物理九年级17.3电阻的测量 同步练习
一、单选题
1.(2021九上·防城期末)在 “伏安法测电阻” 的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法中正确的是(  )
A.控制电源的电压,以免损坏电压表
B.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C.使电压表和电流表的读数更加准确
D.能使电阻两端的电压升高,电阻变大
2.(2021九上·江都月考)要测量一个阻值约为500Ω的电阻Rx.提供的器材有:干电池两节,学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R1(10Ω、1A )、电阻箱R2(0~9999Ω)以及单刀双掷开关各一只,开关、导线若干.以下四种电路中,可以较准确地测出Rx阻值的是(  )
A.①②③ B.②④ C.③④ D.只有②
3.(2021九上·顺义期中)小阳利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值.他选择了满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路后进行了如下操作:闭合开关S1和S2,读出电压表的示数为U1;闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表的示数为U2 .则用U1、U2和R0表示出待测电阻Rx的表达式为(  )
A. B.
C. D.
4.(2020九上·顺义期末)现利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。选择了满足实验要求的器材,电源两端电压不变,并连接了如图所示实验电路。闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;闭合开关S1和S2,电压表的示数为U2,则Rx的表达式为(  )
A. B.
C. D.
5.(2020九上·和平期末)对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量定值电阻”的这两个实验,下列说法中不正确的是(  )
A.它们采用的物理研究方法都是控制变量法
B.它们的滑动变阻器在实验电路中的作用不同
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电压一定时电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
6.(2020九上·元阳期末)如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是(  )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
7.(2020九上·安庆期末)如图所示是小明同学做测定小灯泡电阻的实验,设计的电路。当实验电路连接完毕,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。则电路出现故障的原因可能是(  )
A.灯泡发生断路
B.灯泡发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
8.(2020九上·渭滨期末)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是(  )
A. B.
C. D.
9.(2020九上·睢宁月考)在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是(  )
A.改变电路中的电流 B.改变被测电阻两端的电压
C.保护电路 D.改变被测电阻的阻值
10.(2020九上·重庆月考)同学们最近学习的电学实验中,其束三个实验都用到图的电路图,下列说法正确的是(  )
A.研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电流表示数不变
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在A,B,C选项的三个实验中,滑动变阻器的作用是完全一样的
二、填空题
11.(2020九上·赣榆月考)在下列实验中,a.探究电流与电压的关系;b.探究电流与电阻的关系;c.伏安法测电阻。多次测量的目的与其他实验不同的是   (填写序号),其目的是   。
12.(2021九上·建华期中)请完成下列填空。
(1)欧姆定律是总结    与    和    定量关系的规律。
(2)伏安法测电阻的原理是    。(用公式表示)
(3)在伏安法测电阻的实验中,需要的测量工具是    和    。
(4)在伏安法测定值电阻的实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和    。
(5)在伏安法测定值电阻的实验中,多次测量取平均值的目的是    。
13.(2020九上·路南期末)如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法, 为待测电阻,如果考虑电表内阻对测量结果的影响,则电压表示数   (选填“大于”、“等于”或“小于”) 两端的实际电压,电流表示数   (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过 的实际电流。
14.(2020九上·福田期末)以下是用电流表、电压表测量小灯泡电阻的实验,电源电压为15V,甲图为电路图;乙图为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。
(2)该实验的原理是   ,此法又叫   法测电阻。
(3)连接电路时,开关应   ;合上开关前,滑动变阻器的滑片应移到   端。
(4)实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误,如果出现:电流表示数较大,电压表示数为0的现象。其错误原因可能是 。
A.电流表的正负接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(5)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得的Rx=   Ω。
(6)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是   。
15.(2019九上·惠州期中)小婷同学设计了如图所示的测量电路,测量未知电阻Rx,其中R0是已知阻值的定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整:
①闭合   ,用电压表测出电源的电压为U;
②断开   ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1,已知量R0来表示Rx=   。
16.小辉同学用伏安法测导体的电阻,实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示。这个实验可以改进的地方是   ,你这样改的理由是   。
17.在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡   联,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值   处,在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护   :二是改变电路中的电流和小灯泡两端的   。
18.在测量小灯泡电阻试验中,   (能/不能)求平均值,因为    ,测量定值电阻试验中   (能/不能)求平均值,原因    。
19.在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有   、   、   。
20.在测灯泡电阻的实验中,除了导线、开关、灯泡之外,需要的器材还有:   、   、   、   。
三、作图题
21.(2021九上·抚松期末)在如图所示的电路中,通过开关的断开和闭合测量出小灯泡的电阻,只闭合S1电压表测小灯泡的电压,请将电压表、定值电阻和小灯泡,依次填到图中的虚线框内,并补全电路。
22.(2020九上·潼南月考)如图所示,在“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中,需要测量电阻的电压和电流,图中连接只有一根导线出现了错误,请在错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改正(只画一根)。
四、实验探究题
23.(2022九下·覃塘月考)小明做"测小灯泡电阻"的实验时,所用器材有电压为 6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1)在图甲中请你用笔画线代替导线。将实验电路连接完整;
(2)小明连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现
连线正确,请你找出实验中两个操作可能不当之处∶①   ②    ;
(3)改正(2)的错误,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到甲图所示的最   端(选填"左"或"右")。
(4)小明根据实验数据绘制了如图乙所示的 U-I图象,根据图象提供的信息,小灯泡正常工作时的电阻约为   Ω;
(5)小明根据图乙计算出灯泡在不同电压下的电阻,发现所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是由于引起   (填序号)
A.实验误差
B灯泡电阻受温度影响
(6)完成上述实验后,小明进一步思考,只用一只仪表结合已知最大阻值为R滑 的滑动变阻器,在不超过2.5V恒定的电源电压下,不考虑温度对电阻的影响,能否测出小灯泡的阻值呢 于是他设计了两种情况的电路如图丙、丁所示。其步骤如下;
A.在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端,记下电压表示数 Ua,再滑到b端记下电压表示数Ub
B.小明通过这两个数据和 R滑,可计算出灯泡电阻 R灯,其表达式为 R灯=   
C.在丁图中将滑动变阻器滑片滑到 a端,记下电流表示数la,再滑到b端记下电流表示数lb。
D.小明通过这两个数据和R滑,也可计算出灯泡的电阻R灯2,其表达式为R灯2=   
24.(2022九下·海南月考)利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于   (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是   ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx=   Ω。
25.(2022九下·深圳月考)小丽要测量未知电阻的阻值,她利用符合实验要求的电源一个、已调零的电压表一块、滑动变阻器、电阻箱各一个、开关两个、导线若干,小丽设计了如图所示的实验电路图,并写出了如下的实验步骤。请你将小丽的实验步骤补充完整。
①开关和均断开,按电路图连接电路,将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
②只闭合开关   ,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,记录电压表的示数;
③断开开关   ,闭合   ,保持   不变,调节   ,使电压表的示数仍为;
④记录此时电阻箱的示数,则待测电阻的阻值。
五、计算题
26.(2020九上·河西期末)如图所示,电源电压U0且保持不变,虚线框内的电路中连接有两个相同阻值的电阻,当开关S由闭合到断开时,电流表的示数减少了I0,且示数不为0。请你解答如下问题:
在虚线框内画出符合上述设计要求的两种电路图;计算出电阻的可能阻值。
27.(2020九上·瑶海月考)如图所示电源电压保持不变,R0为定值电阻阻值保持不变,只闭合S后,电压表的读数是U1,再闭合S1时电压表的示数是U2。请推导电阻Rx的阻值表达式。(用R0、U1和U2表示)
六、简答题
28.物理小组活动时,老师要求大家试着用一块电压表和阻值为R0的定值电阻等器材,通过实验测算出待测电阻的电阻值RX.如图所示为小利所连接的部分电路.
电路中还缺少一根导线,请你帮助小利完成电路的连接,并画出实验电路图.
29.小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值,小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.小龙设计的实验电路的要求是:闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1; 闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2.
请你根据小龙的设计要求,只添加一根导线完成图所示的实验电路的连接;
30.小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值.他选择可满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.
(1)为了测出电阻Rx的阻值,请在图中添加一根导线完成实验电路连接;
(2)写出主要步骤及所需测量的物理量;
(3)写出未知电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示).
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.实验中滑动变阻器能改变被测电阻两端的电压,但不能改变电源电压,A不符合题意;
BD.“伏安法测电阻” 的实验中移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值发生改变,从而可以改变电路中的电流;待测电阻的阻值不变,根据U=IR可知,待测电阻两端的电压也会变化,电流和电压的变化可以是增大、升高,也可以是减小、降低,从而实现多次测量,B符合题意,D不符合题意;
C.电流表和电流表读数的准确程度由它的分度值来决定,实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数准确程度没有影响,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电流中的电流最小,起到保护作用。移动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,电源电压不变,电路中的电流变化,根据U=IR知,电阻两端的电压也随之变化。
2.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻Rx两端电压,电流表测量通过电路的电流,但由于Rx=500Ω>R1=10Ω;所以电路中的电流几乎不变,无法多次测量减小求平均值;②由电路图可知,闭合总开关,单刀双掷开关可以使电压表分别测量Rx两端电压和电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用R=即可求出被测电阻,由于电阻箱的阻值变化范围比较大,可以改变电阻箱的位置起到多次测量减小求平均值,减小误差;③由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,读出电流表示数,当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电流表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为Rx的阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2的阻值不是连续的,则测量的值只能精确到1Ω;④由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,电压表测量Rx两端电压,读出电压表示数;当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电压表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为Rx的阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2的阻值不是连续的,则测量的值只能精确到1Ω;综合上面的分析可知,可以较准确地测出Rx阻值的是②.
故答案为:D.
【分析】利用电压表或电流表测量未知电阻时,由于未知电阻较大,需要相对较大的滑动变阻器,根据串联电路分压规律,可以计算未知电阻的大小。
3.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】由电路图知道,闭合开关S1和S2时,电路中只有R0,电压表测电源的电压,则电源的电压U=U1 ;闭合开关S1,断开开关S2 时,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压,即U0 =U2,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 =U-U0 =U1 -U2,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=U0/R0=Ux/Rx,即U2/R0=(U1 U2)/Rx,解得Rx =(U1 U2)R0/U2,
故答案为:C.
【分析】根据电压表和定值电阻的比值计算电流,利用串联电路电压规律计算分压,结合电流计算电阻。
4.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】根据电路图可知,闭合开关S1和S2,Rx被短路,电路中只有R0,电压表测量R0两端的电压,也是电源电压,即电源电压为U2;闭合开关S1,断开开关S2,电阻R0和电阻Rx串联,电压表测量R0两端的电压,即R0的电压为U1;通过R0的电流为
由串联电路的电压特点可得,Rx两端的电压为Ux=U2-U1
Rx的阻值表达式为
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用电压表分别测量已知电阻的分压和总电压,可以计算未知电阻的电压,结合电压和已知电阻计算电流,根据未知电阻的分压和电流的比值计算电阻。
5.【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.探究电流跟电阻的关系实验中采用了控制变量法,伏安法测量定值电阻实验中没有采用控制变量法,A错误,符合题意;
B.探究电流跟电阻的关系实验中滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变,伏安法测量定值电阻滑动变阻器作用是改变电流和定值电阻两端的电压,B正确,不符合题意;
C.探究电流跟电阻的关系时多次实验室为了寻找普遍规律,得出电压一定时电流跟电阻的关系,C正确,不符合题意;
D.测量定值电阻阻值时,多次实验是为了多次测量求平均值减小实验误差,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】探究电流和电阻关系时,利用了控制变量法;伏安法测量电阻时,多次实验可以减小实验的误差。
6.【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.“伏安法”测电阻的实验原理为R=
是欧姆定律的变形公式,故“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律,A正确,不符合题意;
BC.此实验中通过移动滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,多次测量求平均值来减小误差,B错误,符合题意;C正确,不符合题意;
D.根据控制变量法知,在探究电流与电压的关系需要保持电阻不变,通过移动滑动变阻器滑片来改变电阻两端的电压和电流,找普遍规律,故利用此装置可以探究电流与电压的关系,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】“伏安法”测电阻的实验原理为R= ,多次测量取平均值可以减小测量误差,使测量结果更接近真实值。
根据控制变量法知,在探究电流与电压的关系需要保持电阻不变。
7.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.若灯泡发生断路,则电压表有示数,测量电源电压,小灯泡不亮,电流表没有示数,A不符合题意;
B.灯泡发生短路,则电压表没有示数,与发现灯泡较暗,两表的示数均较小不符,B不符合题意;
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,则相当于滑动变阻器没有接入,故此时应该出现灯泡变亮,电压表的示数为电源电压,电流表的示数也较大,C不符合题意;
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱,则接入的阻值比较大,总电阻较大,导致电流较小,灯泡较暗,电灯泡的两端的电压也较小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,滑动变阻器连接两个下面的接线柱,移动滑片电阻不变。
8.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.开关断开时,两电阻串联,电压表测未知电阻的电压,当开关闭合时,电阻R0短路,只有待测电阻接入,此时电压表的示数即为电源电压,由于电源电压不变,故根据串联电压规律即可求出已知电阻的电压,根据已知电阻的阻值即可知道电流,那么未知电阻的电压已知,电流已知,即可求出待测电阻,A选项不符合题意;
B.当开关闭合时,电流表测总电流,两电阻并联,当开关断开时,测已知电阻的电流,根据阻值即可求出电压,根据串联规律即可求出通过未知电阻的电流,电压已知,故未知电阻的阻值可以求出,B选项不符合题意;
C.当开关断开时,测总电压,当开关闭合时,未知电阻被短路,仍然测电源电压,无法求出串联时的电流,C选项符合题意;
D.开关闭合时,只有已知电阻接入,根据电流表的示数即可求出电源电压,再开关断开时,两电阻串联,根据电流表示数和已知电阻的阻值即可求出电压,根据串联电压规律,即可求出未知电阻的电压,那么未知电阻的电流已知,电压已知,未知电阻的阻值即可求出,D选项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用单表测量电阻时,结合定值电阻,能分别直接或间接测量电压或电流,利用电压和电流计算电阻。
9.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.移动滑动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,改变了电路中的电流,A选项正确,不符合题意;
B.实验中电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据U=IR,定值电阻阻值不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,B选项正确,不符合题意;
C.滑动变阻器的连入电路时,滑片滑到最大阻值处,电阻最大,电源电压不变,电流最小,起到保护电路的作用,C选项正确,不符合题意;
D.被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有发生变化,电阻的阻值不变,D选项不正确,符合题意。
故答案为:D。
【分析】“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器的作用:改变电路的电流;改变被测电阻的电压;保护电路。不同的实验中滑动变阻器的作用是不同的。
10.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.研究“电流与电压的关系”时需要采用定值电阻,不可以用灯泡代替定值电阻进行实验,灯泡电阻丝的阻值随温度会发生变化,A不符合题意;
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变,B不符合题意;
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差,C符合题意;
D.在B中滑动变阻器的作用是控制电阻两端电压保持不变,研究“电流与电压的关系”时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压,作用是不一样的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究电流和电压关系,电阻保持不变;探究电流和电阻关系,滑动变阻器可以保持电压表示数不变;伏安法测量电阻中,多次实验可以减小误差。
11.【答案】c;多次测量求平均值减小误差
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】a.在“探究电流与电压的关系”实验中,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;b.在“探究电流与电阻的关系”实验中,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;
c.在“伏安法测电阻”实验中,多次测量的目的是求待测电阻的平均值,减小误差。所以多次测量的目的与其他实验不同的是c。
【分析】多次测量的目的一般有两个:①多次测量寻找普遍规律,避免偶然性,如a、b;②多次测量求平均值减小误差,如c。
12.【答案】(1)电流;电压;电阻
(2)
(3)电压表;电流表
(4)改变电阻两端的电压和通过的电流
(5)减小实验误差
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)欧姆定律是总结电流与电压和电阻定量关系的规律,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
(2)伏安法测量电阻的实验原理为,使用电流表和电压表直接测量待测电阻的电流和电压,根据欧姆定律计算电阻。
(3)在伏安法测电阻的实验中,需要测量电压和电路中的电流,故需要的测量工具是电压表和电流表。
(4)在伏安法测定值电阻的实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以改变电阻两端的电压和通过的电流,进行多次实验。
(5)在伏安法测定值电阻的实验中,多次测量取平均值的目的是减小实验误差。
【分析】(1)欧姆定律探究了电流和电压、电阻的关系;
(2)欧姆定律的字母表达式为;
(3)伏安法测量电阻时,需要电压表测量电压,电流表测量电流;
(4)伏安法测量电阻时,滑动变阻器可以保护电路,可以多次改变电压和电流实现多次测量;
(5)测量电阻时,多次实验,计算平均值可以减小误差。
13.【答案】大于;等于
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】考虑电流表有内阻,两端会有很小的电压,电压表测量 和电流表两端的电压,示数大于 两端的实际电压。
电压表中有微弱电流,没有通过电流表;电流表测量通过 的电流,示数等于通过 的实际电流。
【分析】电压表测量电阻和电流表的分压时,比电阻的分压偏大;电流和所测量的位置串联。
14.【答案】(1)
(2)欧姆定律由I=U/R得 R=U/I;伏安
(3)断开;右(B)
(4)C
(5)25
(6)减小误差
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,滑动变阻器的滑片一上一下串联在电路中,根据图像,滑动变阻器连接了下面的接线柱,将电阻和滑片的上面接线柱连线,如图 ;(2)测量电阻的原理是,因为利用了电压表和电流表,又叫伏安法测电阻;(3)为了电路安全,连接电路时,开关要断开,滑片调节到电阻最大的位置,在滑动变阻器的右端;(4)实验时电流表有示数,说明电路中有电流,电压表无示数,可能电压表被短路,即电压表测量的电阻短路了,C符合题意;(5)根据图像丙,电压表选择0-15V量程,指针在10和15之间,示数为12.5V,电流表选择0-0。6A,指针在0.4和0.6之间,示数为0.5A,则电阻为;(6)测量电阻的实验,需要多次测量,并计算平均值,可以减小测量误差。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,滑动变阻器的滑片一上一下串联在电路中;(2)利用电压表和电流表测量电阻,是伏安法;(3)连接电路时,开关要断开,滑片调节到电阻最大处;(4)在串联电路中,电压表无示数,电流表有示数,则电压表测量的位置短路;(5)根据电压表和电流表选择的量程和指针位置测量电压和电流,利用电压和电流的比值计算电阻;(6)多次测量求平均值,可以减小测量误差。
15.【答案】S、S1;S1;
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①闭合开关S、S1,电压表直接接在电源两端,可测量电源电压;②断开开关S1,电压表与Rx并联,测量Rx两端电压;③由串联电路电压之比等于电阻之比可得:
解得 。
【分析】电压表连接在电源两端时测量电源电压;根据串联电路电压规律,结合电压和电流计算电阻。
16.【答案】电流表的量程改为0~0.6 A;减小测量时的误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在利用电压表和电流表测量电阻时,根据电流表图像,指针偏转较小,读数不准确,误差较大,换用0~0.6 A量程。
故答案为:电流表的量程改为0~0.6 A;减小测量时的误差。
【分析】使用电流表时,若电流值小于较小量程,使用较小量程测量,可以减小误差。
17.【答案】串联;最大;电路;电压
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡串联;
为了保护电路,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值最大处;
在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护电路:
二是改变电路中的电流和小灯泡两端的电压。以便测量额定电压下的电阻和多次测量。
故答案为:串联;最大;电路;电压.
【分析】测量电阻时,要利用滑动变阻器实现多次测量减小误差,滑动变阻器要和电阻串联,还可以起到保护电路的作用.
18.【答案】不能;小灯的电阻会随温度的变化而变化;能;求平均值,减小实验误差
【知识点】影响电阻大小的因素;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在测量小灯泡电阻试验中,因为小灯的电阻会随温度的变化而变化,所以是不能求平均值的;
测量定值电阻试验中,定值电阻的阻值不变,所以能求平均值,从而减小实验误差。
故答案为:不能;小灯的电阻会随温度的变化而变化;能;求平均值,减小实验误差。
【分析】测量灯泡电阻时不用计算平均值,因为灯泡的电阻受温度影响,定值电阻要计算平均值,减小误差.
19.【答案】滑动变阻器;电压表;电流表
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻的实验电路图为:
所以在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有:滑动变阻器、电压表、电流表。
故答案为:滑动变阻器;电压表;电流表.
【分析】测量电阻时,利用电压表测量电压,电流表测量电路中的电流,利用滑动变阻器实现多次测量求平均值减小误差。
20.【答案】电流表;电压表;滑动变阻器;电源
【知识点】电路的构成及电路图;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻的实验电路图为:
所以在测灯泡电阻的实验中,除了导线、开关、灯泡之外,需要的器材还有:
电流表、电压表、滑动变阻器、电源。
故答案为:电流表;电压表;滑动变阻器;电源.
【分析】利用伏安法测量电阻时,要利用电压表测量电压,电流表测量电流,滑动变阻器的调节可以实现多次测量减小误差.
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】串、并联电路的设计;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】电路中没有电流表,为了测得通过灯泡的电路,可将定值电阻与灯泡串联,测得定值电阻两端电压,根据欧姆定律求得通过它的电流,由串联电路电流规律可知,通过灯泡的电流等于通过定值电阻的电流。由题知,只闭合S1,电压表测小灯泡的电压,所以电压表并联在灯泡两端,故电路如下图所示。只闭合S2,电压表测定值电阻和灯泡两端的总电压;保持滑动变阻器滑片位置不变,当只闭合S1时,电压表测灯泡两端电压,两电压之差即为此时定值电阻两端电压,由以上分析可知,此时可求得通过灯泡的电流,进而测出灯泡的电阻,所以电路连接正确。
【分析】利用电压表测量灯泡电阻时,电压表分别和灯泡并联、和灯泡总电阻并联;利用电压和电阻的比值计算电流;利用灯泡的分压和电流的比值计算电阻。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】用伏安法测定值电阻阻值时,电流表要和定值电阻串联,电压表要和定值电阻并联,正确电路图如图所示:
【分析】从电表、滑动变阻器的使用入手,结合实验目的判断。
23.【答案】(1)解:如图所示:
(2)连接电路时,没有断开开关;变阻器的滑片没有移至阻值最大处
(3)左
(4)10
(5)B
(6);
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测电阻时,灯泡、电流表和滑动变阻器串联,电压表和灯泡并联,电流从电表正接线柱流入,负接线柱流出,如图:
(2)小明连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。说明电路中电流太大,所以实验中两个操作可能不当之处是:一是连接电路时,没有断开开关;二是变阻器的滑片没有移至阻值最大处;
(3)在实验开始前应将滑动变阻器阻值调到最大,即甲图中的最左端;
(4)小灯泡正常工作时灯泡两端电压为2.5V,由图乙可知通过灯泡的电流为0.25A,灯泡正常发光时的电阻约为;
(5)小明根据图乙计算出灯泡在不同电压下的电阻,发现所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是灯泡电阻受温度影响,温度升高,灯丝电阻变大;
(6)在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端,只有灯泡接入电路,电压表示数 Ua即为电源电压,再滑到b端,滑动变阻器整个电阻和灯泡串联,记下电压表示数Ub,电路中电流为,灯泡电阻为;
在丁图中将滑动变阻器滑片滑到 a端,只有灯泡接入电路,记下电流表示数la,电源电压为,再滑到b端,滑动变阻器整个电阻和灯泡串联,记下电流表示数lb,电源电压为
电源电压不变,解得。
【分析】(1)测电阻时,灯泡、电流表和滑动变阻器串联,电压表和灯泡并联,电流从电表正接线柱流入,负接线柱流出;
(2)最后一根线接好就发光是接线时没有闭合开关,闪耀后熄灭是电流太大;
(3)在实验开始前应将滑动变阻器阻值调到最大,以保护电路元件;
(4)由图乙找到灯泡正常发光的电压和电流,由欧姆定律计算灯泡电阻;
(5)灯泡电阻受温度影响,温度升高,灯丝电阻变大;
(6)由串联电路电流和电压规律分别列出P在a端和b端时的等式,联立求解灯泡电阻表达式。
24.【答案】(1)
(2)B
(3)滑动变阻器断路
(4)4
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,电源由两节干电池组成,电源电压是3V,通过电路的电流约
电流表选择0~0.6A,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处,所以滑动变阻器的滑片应置于B端。
(3)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路;a、电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(4)由图丙可知,电压是2.0V,电流是0.5A,电阻
【分析】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数时,电压表测量的位置断路;
(4)根据测量的电压和电流的比值, 计算电阻。
25.【答案】;;;滑片的位置;电阻箱的阻值
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】②③本实验采用的等效替代法。先将待测电阻单独接入电路,将滑动变阻器滑片移动到合适位置时记下电压表示数;然后用电阻箱来替代待测电阻接入电路,在保持滑动变阻器阻值不变的情况下,调节电阻箱阻值,使它在电路中达到和待测电阻一样的效果,即使电压表示数仍为原来的示数;所以,实验的步骤为:只闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,记录电压表的示数;然后断开开关,闭合,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱的电阻值,使电压表的示数仍为;记录此时电阻箱的示数,则待测电阻的阻值。
【分析】利用电阻箱测量未知电阻时,首先接入未知电阻,测量分压,再将电阻箱接入电路中,改变电阻箱的示数,使分压不变,利用电阻箱的示数,等效替代法测量未知电阻的大小。
26.【答案】解:第一种情况:开关闭合时电路中有一个电阻,断开开关又串联了一个电阻,如图所示:
由题意可知I′-I=I0
即 = I0
R=
第二种情况:开关闭合时电路中两个电阻并联,断开开关,去掉了一个电阻,如图所示:
电流表减小的电流值就是通过该电阻的电流,电阻的阻值
答:(1)如上图所示,电阻的阻值是 ;(2)如上图所示,电阻的阻值是
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】当开关S由闭合到断开时,电路中电流减少,由I=可知,电路的总电阻是增加了。当开关断开,电路中电阻增大,有两种情况:一是原来一个电阻,又串联了一个电阻;二是原来两个电阻并联,现在去掉了一个电阻,据此设计电路;并根据串并联电路电阻特点和欧姆定律求出电阻的可能阻值。
27.【答案】解:只闭合S后,两个电阻串联,根据串联分压可得
再闭合S1时,电阻Rx被短路,此时
联立可得

答:电阻Rx的阻值表达式为
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据串联电路电压规律,计算分压大小,利用电压和电阻的比值计算电流,利用电压和电流的比值计算电阻。
28.【答案】解:(1)由题意可知,开关S2与RX并联,电压表与R0并联,所以所缺少的导线应为S2的左接线柱与RX的右接线柱相连,其连接图与电路图如图所示;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】通过题意分析,用一块电压表来测量电阻RX是要通过开关的通断来改变电路的性质,从而表示出RX两端的电压和它的电流,再利用欧姆定律求出电阻.因此,开关S2要与RX并联,电压表应与R0并联;
29.【答案】解:闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1,电压表应并联在Rx两端;
闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2,电压表应并联在两串联电阻两端,
即并联在电源两端,电路图如下图所示;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】电压表与待测电阻并联,根据题目要求确定电压表的接法,然后作出电路图.
30.【答案】解:(1)已知定值电阻和被测电阻并联,电流表串联在电路中,测串联电路的电流.再把被测电阻断路,只有已知电阻接在电路中,测此时R0电路的电流.根据两种电路状态下电源电压相等求解.如下图.
(2)只闭合开关S2时,电路为R0的简单电路,电流表的示数为I1,则电源的电压为U=I1R0;
开关S1、S2都闭合时,电路为R0、Rx并联,电流表的示数为I2.
因电源的电压不变,所以并联时通过R0的电流不变,
所以通过Rx的电流为Ix=I2﹣I1,
Rx的阻值为Rx==.
答:(1)如图1所示;
(2)步骤:①闭合开关S2,断开S1,读出电流表示数I1;
②闭合开关S1及S2,读出电流表示数I2
(3)Rx=.
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)实验中没有电压表,被测电阻已经被一个开关断路,故设计成并联电路找电压相等.
(2)通过开关闭合与断开,使电路处于两种状态,利用电源电压保持不变,找电路两种状态下的电压相等.
(3)在已知电阻和被测电阻并联,测量各支路电路中的电流,利用电源电压相等,列出等式求解
1 / 1人教版物理九年级17.3电阻的测量 同步练习
一、单选题
1.(2021九上·防城期末)在 “伏安法测电阻” 的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法中正确的是(  )
A.控制电源的电压,以免损坏电压表
B.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C.使电压表和电流表的读数更加准确
D.能使电阻两端的电压升高,电阻变大
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.实验中滑动变阻器能改变被测电阻两端的电压,但不能改变电源电压,A不符合题意;
BD.“伏安法测电阻” 的实验中移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值发生改变,从而可以改变电路中的电流;待测电阻的阻值不变,根据U=IR可知,待测电阻两端的电压也会变化,电流和电压的变化可以是增大、升高,也可以是减小、降低,从而实现多次测量,B符合题意,D不符合题意;
C.电流表和电流表读数的准确程度由它的分度值来决定,实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数准确程度没有影响,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电流中的电流最小,起到保护作用。移动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,电源电压不变,电路中的电流变化,根据U=IR知,电阻两端的电压也随之变化。
2.(2021九上·江都月考)要测量一个阻值约为500Ω的电阻Rx.提供的器材有:干电池两节,学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R1(10Ω、1A )、电阻箱R2(0~9999Ω)以及单刀双掷开关各一只,开关、导线若干.以下四种电路中,可以较准确地测出Rx阻值的是(  )
A.①②③ B.②④ C.③④ D.只有②
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻Rx两端电压,电流表测量通过电路的电流,但由于Rx=500Ω>R1=10Ω;所以电路中的电流几乎不变,无法多次测量减小求平均值;②由电路图可知,闭合总开关,单刀双掷开关可以使电压表分别测量Rx两端电压和电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用R=即可求出被测电阻,由于电阻箱的阻值变化范围比较大,可以改变电阻箱的位置起到多次测量减小求平均值,减小误差;③由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,读出电流表示数,当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电流表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为Rx的阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2的阻值不是连续的,则测量的值只能精确到1Ω;④由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,电压表测量Rx两端电压,读出电压表示数;当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电压表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为Rx的阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2的阻值不是连续的,则测量的值只能精确到1Ω;综合上面的分析可知,可以较准确地测出Rx阻值的是②.
故答案为:D.
【分析】利用电压表或电流表测量未知电阻时,由于未知电阻较大,需要相对较大的滑动变阻器,根据串联电路分压规律,可以计算未知电阻的大小。
3.(2021九上·顺义期中)小阳利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值.他选择了满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路后进行了如下操作:闭合开关S1和S2,读出电压表的示数为U1;闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表的示数为U2 .则用U1、U2和R0表示出待测电阻Rx的表达式为(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】由电路图知道,闭合开关S1和S2时,电路中只有R0,电压表测电源的电压,则电源的电压U=U1 ;闭合开关S1,断开开关S2 时,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压,即U0 =U2,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 =U-U0 =U1 -U2,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=U0/R0=Ux/Rx,即U2/R0=(U1 U2)/Rx,解得Rx =(U1 U2)R0/U2,
故答案为:C.
【分析】根据电压表和定值电阻的比值计算电流,利用串联电路电压规律计算分压,结合电流计算电阻。
4.(2020九上·顺义期末)现利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。选择了满足实验要求的器材,电源两端电压不变,并连接了如图所示实验电路。闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;闭合开关S1和S2,电压表的示数为U2,则Rx的表达式为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】根据电路图可知,闭合开关S1和S2,Rx被短路,电路中只有R0,电压表测量R0两端的电压,也是电源电压,即电源电压为U2;闭合开关S1,断开开关S2,电阻R0和电阻Rx串联,电压表测量R0两端的电压,即R0的电压为U1;通过R0的电流为
由串联电路的电压特点可得,Rx两端的电压为Ux=U2-U1
Rx的阻值表达式为
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用电压表分别测量已知电阻的分压和总电压,可以计算未知电阻的电压,结合电压和已知电阻计算电流,根据未知电阻的分压和电流的比值计算电阻。
5.(2020九上·和平期末)对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量定值电阻”的这两个实验,下列说法中不正确的是(  )
A.它们采用的物理研究方法都是控制变量法
B.它们的滑动变阻器在实验电路中的作用不同
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电压一定时电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.探究电流跟电阻的关系实验中采用了控制变量法,伏安法测量定值电阻实验中没有采用控制变量法,A错误,符合题意;
B.探究电流跟电阻的关系实验中滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变,伏安法测量定值电阻滑动变阻器作用是改变电流和定值电阻两端的电压,B正确,不符合题意;
C.探究电流跟电阻的关系时多次实验室为了寻找普遍规律,得出电压一定时电流跟电阻的关系,C正确,不符合题意;
D.测量定值电阻阻值时,多次实验是为了多次测量求平均值减小实验误差,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】探究电流和电阻关系时,利用了控制变量法;伏安法测量电阻时,多次实验可以减小实验的误差。
6.(2020九上·元阳期末)如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是(  )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.“伏安法”测电阻的实验原理为R=
是欧姆定律的变形公式,故“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律,A正确,不符合题意;
BC.此实验中通过移动滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,多次测量求平均值来减小误差,B错误,符合题意;C正确,不符合题意;
D.根据控制变量法知,在探究电流与电压的关系需要保持电阻不变,通过移动滑动变阻器滑片来改变电阻两端的电压和电流,找普遍规律,故利用此装置可以探究电流与电压的关系,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】“伏安法”测电阻的实验原理为R= ,多次测量取平均值可以减小测量误差,使测量结果更接近真实值。
根据控制变量法知,在探究电流与电压的关系需要保持电阻不变。
7.(2020九上·安庆期末)如图所示是小明同学做测定小灯泡电阻的实验,设计的电路。当实验电路连接完毕,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。则电路出现故障的原因可能是(  )
A.灯泡发生断路
B.灯泡发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.若灯泡发生断路,则电压表有示数,测量电源电压,小灯泡不亮,电流表没有示数,A不符合题意;
B.灯泡发生短路,则电压表没有示数,与发现灯泡较暗,两表的示数均较小不符,B不符合题意;
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,则相当于滑动变阻器没有接入,故此时应该出现灯泡变亮,电压表的示数为电源电压,电流表的示数也较大,C不符合题意;
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱,则接入的阻值比较大,总电阻较大,导致电流较小,灯泡较暗,电灯泡的两端的电压也较小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,滑动变阻器连接两个下面的接线柱,移动滑片电阻不变。
8.(2020九上·渭滨期末)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.开关断开时,两电阻串联,电压表测未知电阻的电压,当开关闭合时,电阻R0短路,只有待测电阻接入,此时电压表的示数即为电源电压,由于电源电压不变,故根据串联电压规律即可求出已知电阻的电压,根据已知电阻的阻值即可知道电流,那么未知电阻的电压已知,电流已知,即可求出待测电阻,A选项不符合题意;
B.当开关闭合时,电流表测总电流,两电阻并联,当开关断开时,测已知电阻的电流,根据阻值即可求出电压,根据串联规律即可求出通过未知电阻的电流,电压已知,故未知电阻的阻值可以求出,B选项不符合题意;
C.当开关断开时,测总电压,当开关闭合时,未知电阻被短路,仍然测电源电压,无法求出串联时的电流,C选项符合题意;
D.开关闭合时,只有已知电阻接入,根据电流表的示数即可求出电源电压,再开关断开时,两电阻串联,根据电流表示数和已知电阻的阻值即可求出电压,根据串联电压规律,即可求出未知电阻的电压,那么未知电阻的电流已知,电压已知,未知电阻的阻值即可求出,D选项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用单表测量电阻时,结合定值电阻,能分别直接或间接测量电压或电流,利用电压和电流计算电阻。
9.(2020九上·睢宁月考)在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是(  )
A.改变电路中的电流 B.改变被测电阻两端的电压
C.保护电路 D.改变被测电阻的阻值
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.移动滑动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,改变了电路中的电流,A选项正确,不符合题意;
B.实验中电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据U=IR,定值电阻阻值不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,B选项正确,不符合题意;
C.滑动变阻器的连入电路时,滑片滑到最大阻值处,电阻最大,电源电压不变,电流最小,起到保护电路的作用,C选项正确,不符合题意;
D.被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有发生变化,电阻的阻值不变,D选项不正确,符合题意。
故答案为:D。
【分析】“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器的作用:改变电路的电流;改变被测电阻的电压;保护电路。不同的实验中滑动变阻器的作用是不同的。
10.(2020九上·重庆月考)同学们最近学习的电学实验中,其束三个实验都用到图的电路图,下列说法正确的是(  )
A.研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电流表示数不变
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在A,B,C选项的三个实验中,滑动变阻器的作用是完全一样的
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.研究“电流与电压的关系”时需要采用定值电阻,不可以用灯泡代替定值电阻进行实验,灯泡电阻丝的阻值随温度会发生变化,A不符合题意;
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变,B不符合题意;
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差,C符合题意;
D.在B中滑动变阻器的作用是控制电阻两端电压保持不变,研究“电流与电压的关系”时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压,作用是不一样的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究电流和电压关系,电阻保持不变;探究电流和电阻关系,滑动变阻器可以保持电压表示数不变;伏安法测量电阻中,多次实验可以减小误差。
二、填空题
11.(2020九上·赣榆月考)在下列实验中,a.探究电流与电压的关系;b.探究电流与电阻的关系;c.伏安法测电阻。多次测量的目的与其他实验不同的是   (填写序号),其目的是   。
【答案】c;多次测量求平均值减小误差
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】a.在“探究电流与电压的关系”实验中,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;b.在“探究电流与电阻的关系”实验中,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;
c.在“伏安法测电阻”实验中,多次测量的目的是求待测电阻的平均值,减小误差。所以多次测量的目的与其他实验不同的是c。
【分析】多次测量的目的一般有两个:①多次测量寻找普遍规律,避免偶然性,如a、b;②多次测量求平均值减小误差,如c。
12.(2021九上·建华期中)请完成下列填空。
(1)欧姆定律是总结    与    和    定量关系的规律。
(2)伏安法测电阻的原理是    。(用公式表示)
(3)在伏安法测电阻的实验中,需要的测量工具是    和    。
(4)在伏安法测定值电阻的实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和    。
(5)在伏安法测定值电阻的实验中,多次测量取平均值的目的是    。
【答案】(1)电流;电压;电阻
(2)
(3)电压表;电流表
(4)改变电阻两端的电压和通过的电流
(5)减小实验误差
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)欧姆定律是总结电流与电压和电阻定量关系的规律,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
(2)伏安法测量电阻的实验原理为,使用电流表和电压表直接测量待测电阻的电流和电压,根据欧姆定律计算电阻。
(3)在伏安法测电阻的实验中,需要测量电压和电路中的电流,故需要的测量工具是电压表和电流表。
(4)在伏安法测定值电阻的实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以改变电阻两端的电压和通过的电流,进行多次实验。
(5)在伏安法测定值电阻的实验中,多次测量取平均值的目的是减小实验误差。
【分析】(1)欧姆定律探究了电流和电压、电阻的关系;
(2)欧姆定律的字母表达式为;
(3)伏安法测量电阻时,需要电压表测量电压,电流表测量电流;
(4)伏安法测量电阻时,滑动变阻器可以保护电路,可以多次改变电压和电流实现多次测量;
(5)测量电阻时,多次实验,计算平均值可以减小误差。
13.(2020九上·路南期末)如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法, 为待测电阻,如果考虑电表内阻对测量结果的影响,则电压表示数   (选填“大于”、“等于”或“小于”) 两端的实际电压,电流表示数   (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过 的实际电流。
【答案】大于;等于
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】考虑电流表有内阻,两端会有很小的电压,电压表测量 和电流表两端的电压,示数大于 两端的实际电压。
电压表中有微弱电流,没有通过电流表;电流表测量通过 的电流,示数等于通过 的实际电流。
【分析】电压表测量电阻和电流表的分压时,比电阻的分压偏大;电流和所测量的位置串联。
14.(2020九上·福田期末)以下是用电流表、电压表测量小灯泡电阻的实验,电源电压为15V,甲图为电路图;乙图为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。
(2)该实验的原理是   ,此法又叫   法测电阻。
(3)连接电路时,开关应   ;合上开关前,滑动变阻器的滑片应移到   端。
(4)实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误,如果出现:电流表示数较大,电压表示数为0的现象。其错误原因可能是 。
A.电流表的正负接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(5)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得的Rx=   Ω。
(6)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是   。
【答案】(1)
(2)欧姆定律由I=U/R得 R=U/I;伏安
(3)断开;右(B)
(4)C
(5)25
(6)减小误差
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,滑动变阻器的滑片一上一下串联在电路中,根据图像,滑动变阻器连接了下面的接线柱,将电阻和滑片的上面接线柱连线,如图 ;(2)测量电阻的原理是,因为利用了电压表和电流表,又叫伏安法测电阻;(3)为了电路安全,连接电路时,开关要断开,滑片调节到电阻最大的位置,在滑动变阻器的右端;(4)实验时电流表有示数,说明电路中有电流,电压表无示数,可能电压表被短路,即电压表测量的电阻短路了,C符合题意;(5)根据图像丙,电压表选择0-15V量程,指针在10和15之间,示数为12.5V,电流表选择0-0。6A,指针在0.4和0.6之间,示数为0.5A,则电阻为;(6)测量电阻的实验,需要多次测量,并计算平均值,可以减小测量误差。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,滑动变阻器的滑片一上一下串联在电路中;(2)利用电压表和电流表测量电阻,是伏安法;(3)连接电路时,开关要断开,滑片调节到电阻最大处;(4)在串联电路中,电压表无示数,电流表有示数,则电压表测量的位置短路;(5)根据电压表和电流表选择的量程和指针位置测量电压和电流,利用电压和电流的比值计算电阻;(6)多次测量求平均值,可以减小测量误差。
15.(2019九上·惠州期中)小婷同学设计了如图所示的测量电路,测量未知电阻Rx,其中R0是已知阻值的定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整:
①闭合   ,用电压表测出电源的电压为U;
②断开   ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1,已知量R0来表示Rx=   。
【答案】S、S1;S1;
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①闭合开关S、S1,电压表直接接在电源两端,可测量电源电压;②断开开关S1,电压表与Rx并联,测量Rx两端电压;③由串联电路电压之比等于电阻之比可得:
解得 。
【分析】电压表连接在电源两端时测量电源电压;根据串联电路电压规律,结合电压和电流计算电阻。
16.小辉同学用伏安法测导体的电阻,实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示。这个实验可以改进的地方是   ,你这样改的理由是   。
【答案】电流表的量程改为0~0.6 A;减小测量时的误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在利用电压表和电流表测量电阻时,根据电流表图像,指针偏转较小,读数不准确,误差较大,换用0~0.6 A量程。
故答案为:电流表的量程改为0~0.6 A;减小测量时的误差。
【分析】使用电流表时,若电流值小于较小量程,使用较小量程测量,可以减小误差。
17.在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡   联,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值   处,在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护   :二是改变电路中的电流和小灯泡两端的   。
【答案】串联;最大;电路;电压
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡串联;
为了保护电路,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值最大处;
在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护电路:
二是改变电路中的电流和小灯泡两端的电压。以便测量额定电压下的电阻和多次测量。
故答案为:串联;最大;电路;电压.
【分析】测量电阻时,要利用滑动变阻器实现多次测量减小误差,滑动变阻器要和电阻串联,还可以起到保护电路的作用.
18.在测量小灯泡电阻试验中,   (能/不能)求平均值,因为    ,测量定值电阻试验中   (能/不能)求平均值,原因    。
【答案】不能;小灯的电阻会随温度的变化而变化;能;求平均值,减小实验误差
【知识点】影响电阻大小的因素;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在测量小灯泡电阻试验中,因为小灯的电阻会随温度的变化而变化,所以是不能求平均值的;
测量定值电阻试验中,定值电阻的阻值不变,所以能求平均值,从而减小实验误差。
故答案为:不能;小灯的电阻会随温度的变化而变化;能;求平均值,减小实验误差。
【分析】测量灯泡电阻时不用计算平均值,因为灯泡的电阻受温度影响,定值电阻要计算平均值,减小误差.
19.在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有   、   、   。
【答案】滑动变阻器;电压表;电流表
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻的实验电路图为:
所以在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有:滑动变阻器、电压表、电流表。
故答案为:滑动变阻器;电压表;电流表.
【分析】测量电阻时,利用电压表测量电压,电流表测量电路中的电流,利用滑动变阻器实现多次测量求平均值减小误差。
20.在测灯泡电阻的实验中,除了导线、开关、灯泡之外,需要的器材还有:   、   、   、   。
【答案】电流表;电压表;滑动变阻器;电源
【知识点】电路的构成及电路图;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻的实验电路图为:
所以在测灯泡电阻的实验中,除了导线、开关、灯泡之外,需要的器材还有:
电流表、电压表、滑动变阻器、电源。
故答案为:电流表;电压表;滑动变阻器;电源.
【分析】利用伏安法测量电阻时,要利用电压表测量电压,电流表测量电流,滑动变阻器的调节可以实现多次测量减小误差.
三、作图题
21.(2021九上·抚松期末)在如图所示的电路中,通过开关的断开和闭合测量出小灯泡的电阻,只闭合S1电压表测小灯泡的电压,请将电压表、定值电阻和小灯泡,依次填到图中的虚线框内,并补全电路。
【答案】解:如图所示:
【知识点】串、并联电路的设计;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】电路中没有电流表,为了测得通过灯泡的电路,可将定值电阻与灯泡串联,测得定值电阻两端电压,根据欧姆定律求得通过它的电流,由串联电路电流规律可知,通过灯泡的电流等于通过定值电阻的电流。由题知,只闭合S1,电压表测小灯泡的电压,所以电压表并联在灯泡两端,故电路如下图所示。只闭合S2,电压表测定值电阻和灯泡两端的总电压;保持滑动变阻器滑片位置不变,当只闭合S1时,电压表测灯泡两端电压,两电压之差即为此时定值电阻两端电压,由以上分析可知,此时可求得通过灯泡的电流,进而测出灯泡的电阻,所以电路连接正确。
【分析】利用电压表测量灯泡电阻时,电压表分别和灯泡并联、和灯泡总电阻并联;利用电压和电阻的比值计算电流;利用灯泡的分压和电流的比值计算电阻。
22.(2020九上·潼南月考)如图所示,在“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中,需要测量电阻的电压和电流,图中连接只有一根导线出现了错误,请在错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改正(只画一根)。
【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】用伏安法测定值电阻阻值时,电流表要和定值电阻串联,电压表要和定值电阻并联,正确电路图如图所示:
【分析】从电表、滑动变阻器的使用入手,结合实验目的判断。
四、实验探究题
23.(2022九下·覃塘月考)小明做"测小灯泡电阻"的实验时,所用器材有电压为 6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1)在图甲中请你用笔画线代替导线。将实验电路连接完整;
(2)小明连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现
连线正确,请你找出实验中两个操作可能不当之处∶①   ②    ;
(3)改正(2)的错误,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到甲图所示的最   端(选填"左"或"右")。
(4)小明根据实验数据绘制了如图乙所示的 U-I图象,根据图象提供的信息,小灯泡正常工作时的电阻约为   Ω;
(5)小明根据图乙计算出灯泡在不同电压下的电阻,发现所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是由于引起   (填序号)
A.实验误差
B灯泡电阻受温度影响
(6)完成上述实验后,小明进一步思考,只用一只仪表结合已知最大阻值为R滑 的滑动变阻器,在不超过2.5V恒定的电源电压下,不考虑温度对电阻的影响,能否测出小灯泡的阻值呢 于是他设计了两种情况的电路如图丙、丁所示。其步骤如下;
A.在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端,记下电压表示数 Ua,再滑到b端记下电压表示数Ub
B.小明通过这两个数据和 R滑,可计算出灯泡电阻 R灯,其表达式为 R灯=   
C.在丁图中将滑动变阻器滑片滑到 a端,记下电流表示数la,再滑到b端记下电流表示数lb。
D.小明通过这两个数据和R滑,也可计算出灯泡的电阻R灯2,其表达式为R灯2=   
【答案】(1)解:如图所示:
(2)连接电路时,没有断开开关;变阻器的滑片没有移至阻值最大处
(3)左
(4)10
(5)B
(6);
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测电阻时,灯泡、电流表和滑动变阻器串联,电压表和灯泡并联,电流从电表正接线柱流入,负接线柱流出,如图:
(2)小明连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。说明电路中电流太大,所以实验中两个操作可能不当之处是:一是连接电路时,没有断开开关;二是变阻器的滑片没有移至阻值最大处;
(3)在实验开始前应将滑动变阻器阻值调到最大,即甲图中的最左端;
(4)小灯泡正常工作时灯泡两端电压为2.5V,由图乙可知通过灯泡的电流为0.25A,灯泡正常发光时的电阻约为;
(5)小明根据图乙计算出灯泡在不同电压下的电阻,发现所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是灯泡电阻受温度影响,温度升高,灯丝电阻变大;
(6)在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端,只有灯泡接入电路,电压表示数 Ua即为电源电压,再滑到b端,滑动变阻器整个电阻和灯泡串联,记下电压表示数Ub,电路中电流为,灯泡电阻为;
在丁图中将滑动变阻器滑片滑到 a端,只有灯泡接入电路,记下电流表示数la,电源电压为,再滑到b端,滑动变阻器整个电阻和灯泡串联,记下电流表示数lb,电源电压为
电源电压不变,解得。
【分析】(1)测电阻时,灯泡、电流表和滑动变阻器串联,电压表和灯泡并联,电流从电表正接线柱流入,负接线柱流出;
(2)最后一根线接好就发光是接线时没有闭合开关,闪耀后熄灭是电流太大;
(3)在实验开始前应将滑动变阻器阻值调到最大,以保护电路元件;
(4)由图乙找到灯泡正常发光的电压和电流,由欧姆定律计算灯泡电阻;
(5)灯泡电阻受温度影响,温度升高,灯丝电阻变大;
(6)由串联电路电流和电压规律分别列出P在a端和b端时的等式,联立求解灯泡电阻表达式。
24.(2022九下·海南月考)利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于   (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是   ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx=   Ω。
【答案】(1)
(2)B
(3)滑动变阻器断路
(4)4
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,电源由两节干电池组成,电源电压是3V,通过电路的电流约
电流表选择0~0.6A,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处,所以滑动变阻器的滑片应置于B端。
(3)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路;a、电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(4)由图丙可知,电压是2.0V,电流是0.5A,电阻
【分析】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数时,电压表测量的位置断路;
(4)根据测量的电压和电流的比值, 计算电阻。
25.(2022九下·深圳月考)小丽要测量未知电阻的阻值,她利用符合实验要求的电源一个、已调零的电压表一块、滑动变阻器、电阻箱各一个、开关两个、导线若干,小丽设计了如图所示的实验电路图,并写出了如下的实验步骤。请你将小丽的实验步骤补充完整。
①开关和均断开,按电路图连接电路,将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
②只闭合开关   ,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,记录电压表的示数;
③断开开关   ,闭合   ,保持   不变,调节   ,使电压表的示数仍为;
④记录此时电阻箱的示数,则待测电阻的阻值。
【答案】;;;滑片的位置;电阻箱的阻值
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】②③本实验采用的等效替代法。先将待测电阻单独接入电路,将滑动变阻器滑片移动到合适位置时记下电压表示数;然后用电阻箱来替代待测电阻接入电路,在保持滑动变阻器阻值不变的情况下,调节电阻箱阻值,使它在电路中达到和待测电阻一样的效果,即使电压表示数仍为原来的示数;所以,实验的步骤为:只闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,记录电压表的示数;然后断开开关,闭合,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱的电阻值,使电压表的示数仍为;记录此时电阻箱的示数,则待测电阻的阻值。
【分析】利用电阻箱测量未知电阻时,首先接入未知电阻,测量分压,再将电阻箱接入电路中,改变电阻箱的示数,使分压不变,利用电阻箱的示数,等效替代法测量未知电阻的大小。
五、计算题
26.(2020九上·河西期末)如图所示,电源电压U0且保持不变,虚线框内的电路中连接有两个相同阻值的电阻,当开关S由闭合到断开时,电流表的示数减少了I0,且示数不为0。请你解答如下问题:
在虚线框内画出符合上述设计要求的两种电路图;计算出电阻的可能阻值。
【答案】解:第一种情况:开关闭合时电路中有一个电阻,断开开关又串联了一个电阻,如图所示:
由题意可知I′-I=I0
即 = I0
R=
第二种情况:开关闭合时电路中两个电阻并联,断开开关,去掉了一个电阻,如图所示:
电流表减小的电流值就是通过该电阻的电流,电阻的阻值
答:(1)如上图所示,电阻的阻值是 ;(2)如上图所示,电阻的阻值是
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】当开关S由闭合到断开时,电路中电流减少,由I=可知,电路的总电阻是增加了。当开关断开,电路中电阻增大,有两种情况:一是原来一个电阻,又串联了一个电阻;二是原来两个电阻并联,现在去掉了一个电阻,据此设计电路;并根据串并联电路电阻特点和欧姆定律求出电阻的可能阻值。
27.(2020九上·瑶海月考)如图所示电源电压保持不变,R0为定值电阻阻值保持不变,只闭合S后,电压表的读数是U1,再闭合S1时电压表的示数是U2。请推导电阻Rx的阻值表达式。(用R0、U1和U2表示)
【答案】解:只闭合S后,两个电阻串联,根据串联分压可得
再闭合S1时,电阻Rx被短路,此时
联立可得

答:电阻Rx的阻值表达式为
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据串联电路电压规律,计算分压大小,利用电压和电阻的比值计算电流,利用电压和电流的比值计算电阻。
六、简答题
28.物理小组活动时,老师要求大家试着用一块电压表和阻值为R0的定值电阻等器材,通过实验测算出待测电阻的电阻值RX.如图所示为小利所连接的部分电路.
电路中还缺少一根导线,请你帮助小利完成电路的连接,并画出实验电路图.
【答案】解:(1)由题意可知,开关S2与RX并联,电压表与R0并联,所以所缺少的导线应为S2的左接线柱与RX的右接线柱相连,其连接图与电路图如图所示;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】通过题意分析,用一块电压表来测量电阻RX是要通过开关的通断来改变电路的性质,从而表示出RX两端的电压和它的电流,再利用欧姆定律求出电阻.因此,开关S2要与RX并联,电压表应与R0并联;
29.小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值,小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.小龙设计的实验电路的要求是:闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1; 闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2.
请你根据小龙的设计要求,只添加一根导线完成图所示的实验电路的连接;
【答案】解:闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1,电压表应并联在Rx两端;
闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2,电压表应并联在两串联电阻两端,
即并联在电源两端,电路图如下图所示;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】电压表与待测电阻并联,根据题目要求确定电压表的接法,然后作出电路图.
30.小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值.他选择可满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.
(1)为了测出电阻Rx的阻值,请在图中添加一根导线完成实验电路连接;
(2)写出主要步骤及所需测量的物理量;
(3)写出未知电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示).
【答案】解:(1)已知定值电阻和被测电阻并联,电流表串联在电路中,测串联电路的电流.再把被测电阻断路,只有已知电阻接在电路中,测此时R0电路的电流.根据两种电路状态下电源电压相等求解.如下图.
(2)只闭合开关S2时,电路为R0的简单电路,电流表的示数为I1,则电源的电压为U=I1R0;
开关S1、S2都闭合时,电路为R0、Rx并联,电流表的示数为I2.
因电源的电压不变,所以并联时通过R0的电流不变,
所以通过Rx的电流为Ix=I2﹣I1,
Rx的阻值为Rx==.
答:(1)如图1所示;
(2)步骤:①闭合开关S2,断开S1,读出电流表示数I1;
②闭合开关S1及S2,读出电流表示数I2
(3)Rx=.
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)实验中没有电压表,被测电阻已经被一个开关断路,故设计成并联电路找电压相等.
(2)通过开关闭合与断开,使电路处于两种状态,利用电源电压保持不变,找电路两种状态下的电压相等.
(3)在已知电阻和被测电阻并联,测量各支路电路中的电流,利用电源电压相等,列出等式求解
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