人教版物理九年级上第十七章第三节细化知识点同步练习——伏阻法测电阻(2)

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名称 人教版物理九年级上第十七章第三节细化知识点同步练习——伏阻法测电阻(2)
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文件大小 2.2MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-10-06 22:52:26

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人教版物理九年级上第十七章第三节细化知识点同步练习——伏阻法测电阻(2)
一、单选题
1.(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。
二、多选题
2.(2020九上·河北期末)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,如图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,C,D
【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】A.闭合开关得到电源电压,断开开关得到Rx两端电压,根据R0可以得到电路中电流I= ,然后跟据欧姆定律 得到待测电阻阻值,A对
B.无论开关闭合还是断开,电压表只测量电源电压,B不符合题意
C.开关置于1位置测得电源电压,置于2位置得到Rx两端电压,根据R0可以得到电路中电流 ,然后跟据欧姆定律 得到待测电阻阻值,C对
D.开关置于1位置测得电源电压,置于2位置得到R0两端电压,根据R0可以得到电路中电流 ,然后跟据欧姆定律 得到待测电阻阻值,D对.
故答案为:ACD
【分析】利用电压表测量未知电阻时,需要利用电压表分别测量各电阻的分压或总电压;结合电压和已知电阻的比值计算电流,利用未知电阻的分压和电流的比值,计算电阻。
三、实验探究题
3.(2021九上·通榆期末)小明同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应    ;
(2)小明按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=   Ω;
(3)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烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,测出了电阻Rx的阻值,实验步骤:
①将滑动变阻器滑到A端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②将滑片移至B端,闭合开关S,读出此时电压表的示数为U1;
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)。
【答案】(1)断开
(2)8
(3)
【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)为了保护电路元件,连接电路时开关应处于断开状态。
(2)如图乙所示,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V;如图丙所示,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A;根据欧姆定律可得被测电阻Rx的阻值为
(3)④在①中,滑动变阻器连入电路的电阻为0,电路为待测电阻的简单电路,电压表测电源电压;在②中,变阻器的最大电阻与待测电阻串联,电压表测待测电阻的电压。在②中,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,故滑动变阻器的两端的电压为U滑=U﹣U1
根据分压原理有
被测电阻Rx的阻值为
【分析】(1)连接电路时,开关断开;
(2)根据电压表和电流表的量程和指针位置, 测量电压和电流,利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(3)根据串联电路分压规律,计算滑动变阻器的分压,利用分压和电阻的比值,计算电流,根据未知电阻的分压和电流的比值, 计算电阻。
4.(2021九上·吉林期中)在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)将图甲的实物电路用笔画线连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最   端(选填“左”或“右”)。
(3)移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,其示数为   ,待测电阻   。若要将电压表的示数调到,需将滑片P向   移动。(选填“左”或“右”)
(4)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如图丙的电路,同样测出待测电阻的阻值。
实验步骤如下:
①闭合、断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②   ,用电压表测出电源的电压;
③可得待测电阻   。(用、和表示)
【答案】(1)
(2)右
(3)0.26;5;左
(4)闭合和;
【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)变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处即最右端。
(3)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为,故其示数为。
由欧姆定律可知,待测电阻的阻值为
若要将电压表的示数调到,即增大定值电阻两端分压,由串联电路电阻分压规律可知,应减小变阻器的电阻,故需将滑片向左移动。
(4)②由①中可知,闭合、断开后,此时Rx与R0串联接入电路,此时电压表测出Rx两端电压为U1,闭合和后,此时定值电阻短路,只有待测电阻Rx接入电路,此时电压表测出电源电压为U。
③由串联电路电压的规律可知,在①中,定值电阻的电压为
由串联电路电阻分压原理可知
解得待测电阻的阻值为
【分析】(1)利用伏安法测量电阻时,滑动变阻器一上一下串联在电路中,滑片远离下面的接线柱;
(2)电路闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)根据电流表的量程和指针位置, 测量电流,利用电压和电流的比值计算电阻;减小滑动变阻器的电阻,分压减小,其它位置分压变大;
(4)只利用电压表和定值电阻测量未知电阻时,电压表分别测量总电压和定值电阻的分压,结合电压与电阻的比值,计算电流,利用未知电阻的分压和电流的比值计算电阻。
5.(2021九上·芜湖月考)甲图是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R。(电阻均不受温度影响)
(1)在甲图中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确;(所画的导线要用实线,不可用虚线,导线不能交叉)
(2)该实验的原理是   ;
(3)在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,于是小组的同学设计了如乙图所示的电路图也完成了实验。请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1;
②再   ,读出此时电压表的示数,记为U2;
③则未知电阻Rx=   。
【答案】(1)
(2)
(3)将滑片移动到最右端;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)用伏安法测未知电阻Rx的阻值,滑动变阻器应与待测电阻Rx串联,电流表应与电阻Rx串联,电压表应并联在Rx两端,实际电路中滑动变阻器与待测电阻并联,电压表串联在电路中,电流表与滑动变阻器串联。故连接错误的导线为电阻 Rx右侧与开关右侧之间的连接线,正确的连接如图所示。
(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通过的电流和其两端的电压,根据欧姆定律计算出电阻值的大小。
(3)分析电路图,滑动变阻器接入电路的电阻最大和最小时,用电压表分别测量待测电阻两端的电压,补充实验过程:
①将滑动变阻器的滑片移到最左端,用电压表测出电源两端的电压U1;
②将滑动变阻器的滑片移到最右端,用电压表测出待测电阻两端的电压U2;
③因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器的最大阻值为R时两端的电压为U=U1-U2
因串联电路中各处的电流相等,则有
解得:。
【分析】(1)电路中电阻Rx与电流表串联,与电压表并联,找出错误连接,并正确连接电路。
(2)伏安法测量电阻的实验原理为 。
(3)分析电路图,滑动变阻器接入电路的电阻最大和最小时,用电压表分别测量待测电阻两端的电压,补全实验过程,根据串联电路中电压和电流规律及欧姆定律计算电阻。
6.(2021九上·高港月考)验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻,提供的器材有:电源(电压约4.5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)小华进行的实验过程如下:
①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法   ;
②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为   ;
③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx=   (用所测物理量的符号表示);
(2)如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为能不能较准确测出该待测电阻的阻值,为什么?   。
【答案】(1);U1;
(2)不能,电流太小,小于电流表的最小分度值
【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】(1)①当开关S2接1时,电压表测量电源电压,当开关S2接2时,电压表短路,故如图连接错误,开关S2接2时,电压表测量定值电阻,故如下图所示:
②当开关S2接1时,电压表测量电源电压,故电源电压为U1。
③将S2拨到触点2,两电阻串联,电压表测量定值电阻,当电阻箱的电压为,通过待测电阻的电流为
待测电阻中的电流与电阻箱中电流相等,由欧姆定律可得阻值为
(4)不能,若待测电阻为300Ω,该电路中的电流为
而电流表的分度值为0.02A,则电流只有0.015A,小于电流表的最小分度值。
【分析】(1)根据电路图的分支点,改变实物图连接;电压表连接在电源两端时,测量电源电压;电压表和部分电阻并联时,测量部分分压,利用电压和电阻的比值计算电流,结合分压和电流的比值,计算电阻;
(2)根据电压和电阻的比值计算电流,电流表所测量的电流过小,小于电流表的分度值,不能测量电流。
7.(2021九上·昌黎期中)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于    (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于    (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 ____(选填“A”或“B”);
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为    A,则R的阻值是    Ω;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成    (选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时通过Rx的电流为    ;
由此可得Rx的阻值为    (以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2)断开;B
(3)A
(4)0.5;5
(5)正
(6);
【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) 实验中,滑动变阻器应于待测电阻串联,且采用一上一下的连接方式,根据题意,滑片P向B端移动时,电流表示数变小,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故连接方式如图所示:

(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
为了使滑动变阻器起到保护电路的作用,滑动变阻器滑片P应位于最大阻值处的B端。
(3)闭合开关前,电路处于断开状态,没有电流流经电流表,电流表的指针应该指向零刻度线处,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是电流表没调零,B不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,电流表选择的是小量程的0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A。R的阻值为
(5)根据实验数据可看出,电阻一定时,电压增大,电流增大,且比值不变。所以可以得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1,即电源的电压为U1;只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时R0两端电压为U1-U2,通过两电阻的电流相等,所以,通过Rx的电流为 。由此可得Rx的阻值为
【分析】(1)测量电阻的实验中,滑动变阻器和定值电阻串联,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱时电阻变大;
(2)连接电路时,开关断开;滑片在阻值最大处;
(3)电流表使用前,指针要调零;
(4)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;利用电压和电流的比值,计算电阻;
(5)导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(6)根据电压表和定值电阻测量未知电阻时,利用电压表测量定值电阻的分压和电源电压,可知未知电阻的分压,利用定值电阻的分压和电阻的比值计算电流,利用未知电阻的分压和电流的比值,计算电阻。
8.(2021九上·北京月考)小康设计实验测量小灯泡正常发光时的电阻。他使用的器材有:额定电压为的小灯泡、符合实验要求的学生电源(输出电压未知且不变)、已知阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只,开关三个和导线若干。
(1)如图所示是小康根据自己的实验方案连接的部分实验电路,请你利用笔画线添加一根导线将电路连接完整;
(2)请你将小康所写的部分实验步骤补充完整:
①闭合开关、,断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为   并记录;
②保证   ,断开   ,闭合   ,记录电压表的示数;
(3)小康测得小灯泡的电阻的表达式   (用R、、表示)。
【答案】(1)如图所示:
(2)3.8;滑动变阻器的滑片的位置不变;;
(3)
【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)电压表测量小灯泡的电压,移动滑动变阻器的滑片,让灯泡正常发光,闭合开关S1、S3,电压表测量小灯泡的电压,让小灯泡正常发光,后保持滑动变阻器的位置不变,闭合开关S1、S2,断开S3,此时电压表测量小灯泡和定值电阻的电压,利用两次电压之差和定值电阻即可求出电流,这样就可以求出小灯泡的正常发光的电阻,故下图所示:
(2)① 闭合开关、,断开,移动滑动变阻器的滑片,电压表测量小灯泡的电压,让小灯泡正常发光,故电压表的示数为3.8V。
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,这样整个电路总电阻不变;开关S1在干路上,一定要闭合,故可以断开开关S3,闭合S2,这样电压表就测量定值电阻和小灯泡的电压。
(3)定值电阻两端的电压为, 定值电阻的电流为
小康测得小灯泡的电阻的表达式
【分析】(1)利用电压表和定值电阻测量未知电阻时,电压表能分别测量部分用电器的电压,也能测量总电压,连接电压表;
(2)测量灯泡正常发光的电阻,首先使灯泡正常发光,电压为额定电压;再利用电压表测量灯泡和定值电阻的总电压;
(3)根据定值电阻的分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。
9.(2021九上·永城期中)为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻R、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)小组设计了一个记录与处理数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验次数 ①    ②    电阻R/Ω
1
 
 
 
2
 
 
 
3
 
 
 
(3)某次测量时,电压表示数为2.5V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表示数为   A,本次测得Rx的阻值为   Ω。
(4)本实验进行了多次测量,其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是______(填字母代号)
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量小灯泡的电阻
C.测量小灯泡的电功率
(5)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图所示的电路,也测出了Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关S,断开S2,读出电压表的示数U1;
②   ,读出电压表的示数U2;
③待测电阻的阻值Rx=   。(用已知量和测得量的字母表示)
【答案】(1)
(2)电压;电流
(3)0.5;5
(4)A
(5)闭合开关S和 S2;
【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)滑动变阻器的接入的方法是一上一下,故用一根导线将滑动变阻器的下方的接线柱接好,另外一侧与待测电阻的左侧相连,电压表并联,故用一根导线将电压表的负接线柱和待测电阻的左侧相连,故如下图所示:

(2)需要测量定值电阻的阻值,其原理是 ,则需要测量的物理量有电压;电流。
(3)电流表选择小量程,故电流表示数为0.5A;本次测得Rx的阻值为
故测得Rx的阻值为 。
(4)本实验进行了多次测量,为了减小误差,而在测量长度时,需要多次测量取平均值,而小灯泡的电阻和电功率都是变化的,故多次实验是为了探寻普遍规律,故答案为:A。
(5)闭合开关S,断开S2,读出电压表的示数U1,此时电压表的示数为电源电压,
闭合开关S、S2,此时电压表测量定值电阻两端的电压,此时为U2;则此时电路中的电流为
则待测电阻两端的电压为
则待测电阻的阻值为
则待测电阻的阻值为 。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和未知电阻并联,滑动变阻器一上一下串联在电路;
(2)测量电阻时,根据实验测量的电压、电流,设计实验记录表;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流,利用电压和电流的比值计算电阻;
(4)多次测量计算平均值,可以减小测量的误差;
(5)电压表串联在电路中时,测量电源电压,电压表和电阻并联时,测量电阻的分压;根据电压和已知电阻的比值计算电流;根据串联电路电压规律计算分压,结合与电流的比值计算电阻。
10.(2020九上·西城期末)小红想利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值。小红选用满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路。
(1)以下是小红设计的部分实验方案,请你帮她补充完整:
①开关S闭合、S1闭合、S2断开,记录电压表示数为U1;
②开关S闭合、S1   、S2   ,记录电压表示数为U2。
(2)请你用电压表两次的示数U1、U2和R0表示出Rx,Rx=   。
【答案】(1)断开;闭合
(2)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)①开关S闭合、S1闭合、S2断开,记录电压表示数为U1;由图知道,R0与电阻Rx串联,电压表示数U1为电源电压。
②开关S闭合、S1断开、S2闭合,R0与电阻Rx串联,电压表示数为U2为R0两端的电压,由欧姆定律知道,此时电路中的电流是
(2)由串联电路电压的特点知道,Rx两端的电压
由欧姆定律知道,Rx的阻值是
【分析】(1)只利用电压表测量未知电阻时,电压表分别测量部分电阻的分压和总电压;
(2)根据电压和已知的电阻的比值计算电流,利用电压和电流的比值计算电阻大小。
11.(2020九上·天津期末)小明想测量一个阻值未知的电阻Rx的阻值。老师给他提供了电源,一块电压表,和一个阻值已知的电阻R0,三个开关。于是小明设计了如图所示的电路图。
(1)请你根据图所示的电路图写出实验步骤及所需测量的物理量;
(2)请你推导出电阻Rx的表达式: Rx=     。
【答案】(1)根据设计的电路图,先测出电源电压以及R0两端电压,算出Rx两端的电压,再通过R0计算出串联电路的电流,最后通过欧姆定律求出电阻Rx的表达式。故实验步骤及所需测量的物理量为:步骤一:闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数U;步骤二:闭合开关S、S1,断开S2,读出电压表示数U1
(2)
【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)根据设计的电路图,先测出电源电压以及R0两端电压,算出Rx两端的电压,再通过R0计算出串联电路的电流,最后通过欧姆定律求出电阻Rx的表达式。故实验步骤及所需测量的物理量为:步骤一:闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数U;步骤二:闭合开关S、S1,断开S2,读出电压表示数U1。
(2)步骤一:闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数U,该电压为电源电压,步骤二:闭合开关S、S1,断开S2,读出电压表示数U1,该电压为R0两端电压,R0与Rx是串联关系,根据测出电源电压U以及R0两端电压,算出Rx两端的电压为 ,又知R0和它两端的电压,电路中电流为 ,由欧姆定律推导出电阻Rx的表达式为
【分析】(1)利用电压表和已知阻值的电阻,可以测量未知电阻的大小,分别利用电压表测量未知电阻的电压和总电压;
(2)利用电压和已知电阻的比值计算电流,利用未知电阻的分压和电流的比值,计算电流。
12.(2020九上·云南期末)某学习小组测量未知电阻R,的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图,在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最   (填左或右)端。这样做的目的是   。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,则待测电阻R=   ;
(2)B组设计了如图丙所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0;
①闭合S1断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻R=   (用U1、U2、R0表示);
(3)评估A、B两组实验,A组实验的优点是   。
【答案】(1)右;保护电路;10
(2)
(3)A组实验可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,减小实验误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻值最大,根据 可知,此时电路中电流最小,所以这样做的目的是利用滑动变阻器的电阻来起到保护电路的作用。如图乙,电流表示数为0.24A,待测电阻的阻值 (2)闭合S1断开S2时,待测电阻R断路,电压表和定值电阻R0串联,此时电压表的示数U1即为电源电压;闭合S1、S2时,待测电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端电压,此时电路中电流
待测电阻R的阻值 (3)A组实验的优点是:A组实验可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,测出多组电压、电流值,算出电阻值然后通过求平均值来减小实验误差。
【分析】(1)闭合开关前,为了保护电路,滑片在阻值最大处;根据电流表的量程和指针位置测量电流,利用电压和电流的比值计算电阻;(2)电压表串联在电路中时,测量电源电压,电压表和一部分并联时,测量此处电压,利用串联电路电压规律计算分压,利用电压和电阻计算电流,利用分压和电流的比值计算未知电阻;(3)测量电阻时,通过多次测量求平均值,可以减小误差。
13.(2020九上·洛宁月考)如图所示,图甲是小明做“伏安法测电阻”的实验电路图。
(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线代替导线将乙图连接完整(要求滑片 P 向左移动时,电流表的示数变大)。
(2)此实验的原理是   ,在连接电路时,开关应   。
(3)闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片应移到最   (选填“左”或“右”)端。这样做的目的是   。
(4)闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏转,则电路发生的故障可能是以下四种中的 ______。
A.Rx发生断路 B.滑动变阻器断路
C.发生短路 D.电流表处断路
(5)排除故障后,闭合开关 S,当滑片 P 移动到某一个位置时,电流表的示数为 0.2 A,电压表的示数如图丙所示,其读数为   V,则待测电阻为   W。
(6)完成上述实验后,小明又设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合 S1,断开 S2
时,电压表的示数为 U1 ;
②闭合 S1、S2
时,电压表的示数为 U2;
③电阻 Rx=   (用 U1、U2、R0
表示)。
【答案】(1)
(2);断开
(3)右;控制电路中的电流为最小,保护电路安全
(4)A
(5)2;10
(6)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)电压表与定值电阻并联,变阻器串联在电路中,滑片 P 向左移动时电流表的示数变大,说明接入的电阻变小,实物连接如图所示:
。(2)此实验的原理是欧姆定律的变形式 ,在连接电路时,为保护电路安全,开关应断开。(3)闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片应移到最右端使其接入最大阻值,这样做的目的是控制电路中的电流为最小,保护电路安全。(4)闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏转,则电路发生的故障可能是Rx发生断路,造成电压表串联在电路中所致,故答案为:A。(5)排除故障后,闭合开关 S,当滑片 P 移动到某一个位置时,电流表的示数为 0.2 A,电压表的示数如图丙所示,电压表接入小量程,其读数为2V,则待测电阻为 (6)闭合 S1,断开 S2时,电压表测量电源电压,示数为U1;闭合 S1、S2时,电压表测量Rx两端电压,其示数为 U2;则根据串联分压可知

【分析】(1)滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱即可;
(2)测量小灯泡电阻的原理即为欧姆定律;为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态;
(3)电压一定,滑动变阻器应处在阻值最大端,电流最小;
(4)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(5)利用功率公式P=UI求解即可;
(6)结合题目给出的电流和电压值,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
14.(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。
15.(2021九上·瑶海期末)在测量额定电压为U1=2.5V的小灯泡正常发光时电阻的实验中,小聪小组的电流表坏了,于是他们设计了如下电路,其中R0为阻值已知的定值电阻,请完成相关实验步骤:
(1)闭合开关S和S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使   ;
(2)   (选填“保持滑片位置不变”或“移动变阻器的滑片”),然后闭合开关S和S2,断开开关S1,记下电压表示数为U2;
(3)小灯泡正常发光时灯泡的电阻为R1=   (用R0、U1、U2表示)。
【答案】(1)使电压表示数为U1
(2)保持滑片位置不变
(3)
【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)实验中测量的是小灯泡正常发光时的电阻,所以要使小灯泡两端的电压为其额定电压,闭合开关S和S1,断开开关S2,此时电压表测量小灯泡两端电压,则应调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为小灯泡额定电压U1。
(2)由于滑动变阻器的阻值未知,为了忽略滑动变阻器对电路中电压的影响,应保持滑片位置不变。
(3)当闭合开关S和S2,断开开关S1时,记下电压表示数为U2,此时灯泡与电阻R0串联,电压表测量的是灯泡与电阻R0的总电压,此时小灯泡电压仍为U1,根据串联分压,电阻R0两端电压为
那么由欧姆定律可得电路电流为
则灯泡电阻为
【分析】 电流表坏了, 利用串联电路中电流处处相等及欧姆定律分析计算。
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人教版物理九年级上第十七章第三节细化知识点同步练习——伏阻法测电阻(2)
一、单选题
1.(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.
二、多选题
2.(2020九上·河北期末)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,如图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是(  )
A. B.
C. D.
三、实验探究题
3.(2021九上·通榆期末)小明同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应    ;
(2)小明按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=   Ω;
(3)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烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,测出了电阻Rx的阻值,实验步骤:
①将滑动变阻器滑到A端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②将滑片移至B端,闭合开关S,读出此时电压表的示数为U1;
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)。
4.(2021九上·吉林期中)在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)将图甲的实物电路用笔画线连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最   端(选填“左”或“右”)。
(3)移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,其示数为   ,待测电阻   。若要将电压表的示数调到,需将滑片P向   移动。(选填“左”或“右”)
(4)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如图丙的电路,同样测出待测电阻的阻值。
实验步骤如下:
①闭合、断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②   ,用电压表测出电源的电压;
③可得待测电阻   。(用、和表示)
5.(2021九上·芜湖月考)甲图是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R。(电阻均不受温度影响)
(1)在甲图中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确;(所画的导线要用实线,不可用虚线,导线不能交叉)
(2)该实验的原理是   ;
(3)在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,于是小组的同学设计了如乙图所示的电路图也完成了实验。请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1;
②再   ,读出此时电压表的示数,记为U2;
③则未知电阻Rx=   。
6.(2021九上·高港月考)验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻,提供的器材有:电源(电压约4.5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)小华进行的实验过程如下:
①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法   ;
②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为   ;
③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx=   (用所测物理量的符号表示);
(2)如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为能不能较准确测出该待测电阻的阻值,为什么?   。
7.(2021九上·昌黎期中)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于    (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于    (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 ____(选填“A”或“B”);
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为    A,则R的阻值是    Ω;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成    (选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时通过Rx的电流为    ;
由此可得Rx的阻值为    (以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
8.(2021九上·北京月考)小康设计实验测量小灯泡正常发光时的电阻。他使用的器材有:额定电压为的小灯泡、符合实验要求的学生电源(输出电压未知且不变)、已知阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只,开关三个和导线若干。
(1)如图所示是小康根据自己的实验方案连接的部分实验电路,请你利用笔画线添加一根导线将电路连接完整;
(2)请你将小康所写的部分实验步骤补充完整:
①闭合开关、,断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为   并记录;
②保证   ,断开   ,闭合   ,记录电压表的示数;
(3)小康测得小灯泡的电阻的表达式   (用R、、表示)。
9.(2021九上·永城期中)为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻R、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)小组设计了一个记录与处理数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验次数 ①    ②    电阻R/Ω
1
 
 
 
2
 
 
 
3
 
 
 
(3)某次测量时,电压表示数为2.5V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表示数为   A,本次测得Rx的阻值为   Ω。
(4)本实验进行了多次测量,其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是______(填字母代号)
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量小灯泡的电阻
C.测量小灯泡的电功率
(5)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图所示的电路,也测出了Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关S,断开S2,读出电压表的示数U1;
②   ,读出电压表的示数U2;
③待测电阻的阻值Rx=   。(用已知量和测得量的字母表示)
10.(2020九上·西城期末)小红想利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值。小红选用满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路。
(1)以下是小红设计的部分实验方案,请你帮她补充完整:
①开关S闭合、S1闭合、S2断开,记录电压表示数为U1;
②开关S闭合、S1   、S2   ,记录电压表示数为U2。
(2)请你用电压表两次的示数U1、U2和R0表示出Rx,Rx=   。
11.(2020九上·天津期末)小明想测量一个阻值未知的电阻Rx的阻值。老师给他提供了电源,一块电压表,和一个阻值已知的电阻R0,三个开关。于是小明设计了如图所示的电路图。
(1)请你根据图所示的电路图写出实验步骤及所需测量的物理量;
(2)请你推导出电阻Rx的表达式: Rx=     。
12.(2020九上·云南期末)某学习小组测量未知电阻R,的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图,在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最   (填左或右)端。这样做的目的是   。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,则待测电阻R=   ;
(2)B组设计了如图丙所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0;
①闭合S1断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻R=   (用U1、U2、R0表示);
(3)评估A、B两组实验,A组实验的优点是   。
13.(2020九上·洛宁月考)如图所示,图甲是小明做“伏安法测电阻”的实验电路图。
(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线代替导线将乙图连接完整(要求滑片 P 向左移动时,电流表的示数变大)。
(2)此实验的原理是   ,在连接电路时,开关应   。
(3)闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片应移到最   (选填“左”或“右”)端。这样做的目的是   。
(4)闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏转,则电路发生的故障可能是以下四种中的 ______。
A.Rx发生断路 B.滑动变阻器断路
C.发生短路 D.电流表处断路
(5)排除故障后,闭合开关 S,当滑片 P 移动到某一个位置时,电流表的示数为 0.2 A,电压表的示数如图丙所示,其读数为   V,则待测电阻为   W。
(6)完成上述实验后,小明又设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合 S1,断开 S2
时,电压表的示数为 U1 ;
②闭合 S1、S2
时,电压表的示数为 U2;
③电阻 Rx=   (用 U1、U2、R0
表示)。
14.(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。
15.(2021九上·瑶海期末)在测量额定电压为U1=2.5V的小灯泡正常发光时电阻的实验中,小聪小组的电流表坏了,于是他们设计了如下电路,其中R0为阻值已知的定值电阻,请完成相关实验步骤:
(1)闭合开关S和S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使   ;
(2)   (选填“保持滑片位置不变”或“移动变阻器的滑片”),然后闭合开关S和S2,断开开关S1,记下电压表示数为U2;
(3)小灯泡正常发光时灯泡的电阻为R1=   (用R0、U1、U2表示)。
答案解析部分
1.【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。
2.【答案】A,C,D
【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】A.闭合开关得到电源电压,断开开关得到Rx两端电压,根据R0可以得到电路中电流I= ,然后跟据欧姆定律 得到待测电阻阻值,A对
B.无论开关闭合还是断开,电压表只测量电源电压,B不符合题意
C.开关置于1位置测得电源电压,置于2位置得到Rx两端电压,根据R0可以得到电路中电流 ,然后跟据欧姆定律 得到待测电阻阻值,C对
D.开关置于1位置测得电源电压,置于2位置得到R0两端电压,根据R0可以得到电路中电流 ,然后跟据欧姆定律 得到待测电阻阻值,D对.
故答案为:ACD
【分析】利用电压表测量未知电阻时,需要利用电压表分别测量各电阻的分压或总电压;结合电压和已知电阻的比值计算电流,利用未知电阻的分压和电流的比值,计算电阻。
3.【答案】(1)断开
(2)8
(3)
【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)为了保护电路元件,连接电路时开关应处于断开状态。
(2)如图乙所示,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V;如图丙所示,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A;根据欧姆定律可得被测电阻Rx的阻值为
(3)④在①中,滑动变阻器连入电路的电阻为0,电路为待测电阻的简单电路,电压表测电源电压;在②中,变阻器的最大电阻与待测电阻串联,电压表测待测电阻的电压。在②中,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,故滑动变阻器的两端的电压为U滑=U﹣U1
根据分压原理有
被测电阻Rx的阻值为
【分析】(1)连接电路时,开关断开;
(2)根据电压表和电流表的量程和指针位置, 测量电压和电流,利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(3)根据串联电路分压规律,计算滑动变阻器的分压,利用分压和电阻的比值,计算电流,根据未知电阻的分压和电流的比值, 计算电阻。
4.【答案】(1)
(2)右
(3)0.26;5;左
(4)闭合和;
【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)变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处即最右端。
(3)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为,故其示数为。
由欧姆定律可知,待测电阻的阻值为
若要将电压表的示数调到,即增大定值电阻两端分压,由串联电路电阻分压规律可知,应减小变阻器的电阻,故需将滑片向左移动。
(4)②由①中可知,闭合、断开后,此时Rx与R0串联接入电路,此时电压表测出Rx两端电压为U1,闭合和后,此时定值电阻短路,只有待测电阻Rx接入电路,此时电压表测出电源电压为U。
③由串联电路电压的规律可知,在①中,定值电阻的电压为
由串联电路电阻分压原理可知
解得待测电阻的阻值为
【分析】(1)利用伏安法测量电阻时,滑动变阻器一上一下串联在电路中,滑片远离下面的接线柱;
(2)电路闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)根据电流表的量程和指针位置, 测量电流,利用电压和电流的比值计算电阻;减小滑动变阻器的电阻,分压减小,其它位置分压变大;
(4)只利用电压表和定值电阻测量未知电阻时,电压表分别测量总电压和定值电阻的分压,结合电压与电阻的比值,计算电流,利用未知电阻的分压和电流的比值计算电阻。
5.【答案】(1)
(2)
(3)将滑片移动到最右端;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)用伏安法测未知电阻Rx的阻值,滑动变阻器应与待测电阻Rx串联,电流表应与电阻Rx串联,电压表应并联在Rx两端,实际电路中滑动变阻器与待测电阻并联,电压表串联在电路中,电流表与滑动变阻器串联。故连接错误的导线为电阻 Rx右侧与开关右侧之间的连接线,正确的连接如图所示。
(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通过的电流和其两端的电压,根据欧姆定律计算出电阻值的大小。
(3)分析电路图,滑动变阻器接入电路的电阻最大和最小时,用电压表分别测量待测电阻两端的电压,补充实验过程:
①将滑动变阻器的滑片移到最左端,用电压表测出电源两端的电压U1;
②将滑动变阻器的滑片移到最右端,用电压表测出待测电阻两端的电压U2;
③因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器的最大阻值为R时两端的电压为U=U1-U2
因串联电路中各处的电流相等,则有
解得:。
【分析】(1)电路中电阻Rx与电流表串联,与电压表并联,找出错误连接,并正确连接电路。
(2)伏安法测量电阻的实验原理为 。
(3)分析电路图,滑动变阻器接入电路的电阻最大和最小时,用电压表分别测量待测电阻两端的电压,补全实验过程,根据串联电路中电压和电流规律及欧姆定律计算电阻。
6.【答案】(1);U1;
(2)不能,电流太小,小于电流表的最小分度值
【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】(1)①当开关S2接1时,电压表测量电源电压,当开关S2接2时,电压表短路,故如图连接错误,开关S2接2时,电压表测量定值电阻,故如下图所示:
②当开关S2接1时,电压表测量电源电压,故电源电压为U1。
③将S2拨到触点2,两电阻串联,电压表测量定值电阻,当电阻箱的电压为,通过待测电阻的电流为
待测电阻中的电流与电阻箱中电流相等,由欧姆定律可得阻值为
(4)不能,若待测电阻为300Ω,该电路中的电流为
而电流表的分度值为0.02A,则电流只有0.015A,小于电流表的最小分度值。
【分析】(1)根据电路图的分支点,改变实物图连接;电压表连接在电源两端时,测量电源电压;电压表和部分电阻并联时,测量部分分压,利用电压和电阻的比值计算电流,结合分压和电流的比值,计算电阻;
(2)根据电压和电阻的比值计算电流,电流表所测量的电流过小,小于电流表的分度值,不能测量电流。
7.【答案】(1)
(2)断开;B
(3)A
(4)0.5;5
(5)正
(6);
【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) 实验中,滑动变阻器应于待测电阻串联,且采用一上一下的连接方式,根据题意,滑片P向B端移动时,电流表示数变小,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故连接方式如图所示:

(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
为了使滑动变阻器起到保护电路的作用,滑动变阻器滑片P应位于最大阻值处的B端。
(3)闭合开关前,电路处于断开状态,没有电流流经电流表,电流表的指针应该指向零刻度线处,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是电流表没调零,B不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,电流表选择的是小量程的0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A。R的阻值为
(5)根据实验数据可看出,电阻一定时,电压增大,电流增大,且比值不变。所以可以得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1,即电源的电压为U1;只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时R0两端电压为U1-U2,通过两电阻的电流相等,所以,通过Rx的电流为 。由此可得Rx的阻值为
【分析】(1)测量电阻的实验中,滑动变阻器和定值电阻串联,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱时电阻变大;
(2)连接电路时,开关断开;滑片在阻值最大处;
(3)电流表使用前,指针要调零;
(4)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;利用电压和电流的比值,计算电阻;
(5)导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(6)根据电压表和定值电阻测量未知电阻时,利用电压表测量定值电阻的分压和电源电压,可知未知电阻的分压,利用定值电阻的分压和电阻的比值计算电流,利用未知电阻的分压和电流的比值,计算电阻。
8.【答案】(1)如图所示:
(2)3.8;滑动变阻器的滑片的位置不变;;
(3)
【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)电压表测量小灯泡的电压,移动滑动变阻器的滑片,让灯泡正常发光,闭合开关S1、S3,电压表测量小灯泡的电压,让小灯泡正常发光,后保持滑动变阻器的位置不变,闭合开关S1、S2,断开S3,此时电压表测量小灯泡和定值电阻的电压,利用两次电压之差和定值电阻即可求出电流,这样就可以求出小灯泡的正常发光的电阻,故下图所示:
(2)① 闭合开关、,断开,移动滑动变阻器的滑片,电压表测量小灯泡的电压,让小灯泡正常发光,故电压表的示数为3.8V。
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,这样整个电路总电阻不变;开关S1在干路上,一定要闭合,故可以断开开关S3,闭合S2,这样电压表就测量定值电阻和小灯泡的电压。
(3)定值电阻两端的电压为, 定值电阻的电流为
小康测得小灯泡的电阻的表达式
【分析】(1)利用电压表和定值电阻测量未知电阻时,电压表能分别测量部分用电器的电压,也能测量总电压,连接电压表;
(2)测量灯泡正常发光的电阻,首先使灯泡正常发光,电压为额定电压;再利用电压表测量灯泡和定值电阻的总电压;
(3)根据定值电阻的分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。
9.【答案】(1)
(2)电压;电流
(3)0.5;5
(4)A
(5)闭合开关S和 S2;
【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)滑动变阻器的接入的方法是一上一下,故用一根导线将滑动变阻器的下方的接线柱接好,另外一侧与待测电阻的左侧相连,电压表并联,故用一根导线将电压表的负接线柱和待测电阻的左侧相连,故如下图所示:

(2)需要测量定值电阻的阻值,其原理是 ,则需要测量的物理量有电压;电流。
(3)电流表选择小量程,故电流表示数为0.5A;本次测得Rx的阻值为
故测得Rx的阻值为 。
(4)本实验进行了多次测量,为了减小误差,而在测量长度时,需要多次测量取平均值,而小灯泡的电阻和电功率都是变化的,故多次实验是为了探寻普遍规律,故答案为:A。
(5)闭合开关S,断开S2,读出电压表的示数U1,此时电压表的示数为电源电压,
闭合开关S、S2,此时电压表测量定值电阻两端的电压,此时为U2;则此时电路中的电流为
则待测电阻两端的电压为
则待测电阻的阻值为
则待测电阻的阻值为 。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和未知电阻并联,滑动变阻器一上一下串联在电路;
(2)测量电阻时,根据实验测量的电压、电流,设计实验记录表;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流,利用电压和电流的比值计算电阻;
(4)多次测量计算平均值,可以减小测量的误差;
(5)电压表串联在电路中时,测量电源电压,电压表和电阻并联时,测量电阻的分压;根据电压和已知电阻的比值计算电流;根据串联电路电压规律计算分压,结合与电流的比值计算电阻。
10.【答案】(1)断开;闭合
(2)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)①开关S闭合、S1闭合、S2断开,记录电压表示数为U1;由图知道,R0与电阻Rx串联,电压表示数U1为电源电压。
②开关S闭合、S1断开、S2闭合,R0与电阻Rx串联,电压表示数为U2为R0两端的电压,由欧姆定律知道,此时电路中的电流是
(2)由串联电路电压的特点知道,Rx两端的电压
由欧姆定律知道,Rx的阻值是
【分析】(1)只利用电压表测量未知电阻时,电压表分别测量部分电阻的分压和总电压;
(2)根据电压和已知的电阻的比值计算电流,利用电压和电流的比值计算电阻大小。
11.【答案】(1)根据设计的电路图,先测出电源电压以及R0两端电压,算出Rx两端的电压,再通过R0计算出串联电路的电流,最后通过欧姆定律求出电阻Rx的表达式。故实验步骤及所需测量的物理量为:步骤一:闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数U;步骤二:闭合开关S、S1,断开S2,读出电压表示数U1
(2)
【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)根据设计的电路图,先测出电源电压以及R0两端电压,算出Rx两端的电压,再通过R0计算出串联电路的电流,最后通过欧姆定律求出电阻Rx的表达式。故实验步骤及所需测量的物理量为:步骤一:闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数U;步骤二:闭合开关S、S1,断开S2,读出电压表示数U1。
(2)步骤一:闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数U,该电压为电源电压,步骤二:闭合开关S、S1,断开S2,读出电压表示数U1,该电压为R0两端电压,R0与Rx是串联关系,根据测出电源电压U以及R0两端电压,算出Rx两端的电压为 ,又知R0和它两端的电压,电路中电流为 ,由欧姆定律推导出电阻Rx的表达式为
【分析】(1)利用电压表和已知阻值的电阻,可以测量未知电阻的大小,分别利用电压表测量未知电阻的电压和总电压;
(2)利用电压和已知电阻的比值计算电流,利用未知电阻的分压和电流的比值,计算电流。
12.【答案】(1)右;保护电路;10
(2)
(3)A组实验可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,减小实验误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻值最大,根据 可知,此时电路中电流最小,所以这样做的目的是利用滑动变阻器的电阻来起到保护电路的作用。如图乙,电流表示数为0.24A,待测电阻的阻值 (2)闭合S1断开S2时,待测电阻R断路,电压表和定值电阻R0串联,此时电压表的示数U1即为电源电压;闭合S1、S2时,待测电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端电压,此时电路中电流
待测电阻R的阻值 (3)A组实验的优点是:A组实验可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,测出多组电压、电流值,算出电阻值然后通过求平均值来减小实验误差。
【分析】(1)闭合开关前,为了保护电路,滑片在阻值最大处;根据电流表的量程和指针位置测量电流,利用电压和电流的比值计算电阻;(2)电压表串联在电路中时,测量电源电压,电压表和一部分并联时,测量此处电压,利用串联电路电压规律计算分压,利用电压和电阻计算电流,利用分压和电流的比值计算未知电阻;(3)测量电阻时,通过多次测量求平均值,可以减小误差。
13.【答案】(1)
(2);断开
(3)右;控制电路中的电流为最小,保护电路安全
(4)A
(5)2;10
(6)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)电压表与定值电阻并联,变阻器串联在电路中,滑片 P 向左移动时电流表的示数变大,说明接入的电阻变小,实物连接如图所示:
。(2)此实验的原理是欧姆定律的变形式 ,在连接电路时,为保护电路安全,开关应断开。(3)闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片应移到最右端使其接入最大阻值,这样做的目的是控制电路中的电流为最小,保护电路安全。(4)闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏转,则电路发生的故障可能是Rx发生断路,造成电压表串联在电路中所致,故答案为:A。(5)排除故障后,闭合开关 S,当滑片 P 移动到某一个位置时,电流表的示数为 0.2 A,电压表的示数如图丙所示,电压表接入小量程,其读数为2V,则待测电阻为 (6)闭合 S1,断开 S2时,电压表测量电源电压,示数为U1;闭合 S1、S2时,电压表测量Rx两端电压,其示数为 U2;则根据串联分压可知

【分析】(1)滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱即可;
(2)测量小灯泡电阻的原理即为欧姆定律;为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态;
(3)电压一定,滑动变阻器应处在阻值最大端,电流最小;
(4)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(5)利用功率公式P=UI求解即可;
(6)结合题目给出的电流和电压值,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
14.【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。
15.【答案】(1)使电压表示数为U1
(2)保持滑片位置不变
(3)
【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)实验中测量的是小灯泡正常发光时的电阻,所以要使小灯泡两端的电压为其额定电压,闭合开关S和S1,断开开关S2,此时电压表测量小灯泡两端电压,则应调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为小灯泡额定电压U1。
(2)由于滑动变阻器的阻值未知,为了忽略滑动变阻器对电路中电压的影响,应保持滑片位置不变。
(3)当闭合开关S和S2,断开开关S1时,记下电压表示数为U2,此时灯泡与电阻R0串联,电压表测量的是灯泡与电阻R0的总电压,此时小灯泡电压仍为U1,根据串联分压,电阻R0两端电压为
那么由欧姆定律可得电路电流为
则灯泡电阻为
【分析】 电流表坏了, 利用串联电路中电流处处相等及欧姆定律分析计算。
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