2023-2024学年物理沪科版九年级全一册 课时作业 15.3 “伏安法”测电阻（含答案）

第3节 “伏安法”测电阻
课标要求 1.会使用电流表和电压表 2.理解欧姆定律
作业用时 建议用时:15 min,实际用时 min
答错题题序
【基础作业】
1.小箫在实验室和同学做实验,他们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是 ( )
A.电阻和电流 B.电压和电阻
C.电功和电压 D.电压和电流
2.“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是I=
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
3.图为四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是 ( )
A B
C D
4.小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2 Ω。电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~3 A。测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10 Ω,则他在测量中所出现的错误可能是 ( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15 V量程读数,电流表按3 A量程读数
D.电压表按15 V量程读数,电流表按0.6 A量程读数
5.在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的U-I图像,分别如图甲、乙所示,则对于图像的分析,以下说法错误的是 ( )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,定值电阻的阻值不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
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测定小灯泡的电阻
6.在做测定电阻阻值的实验中:
(1)小明根据图(a)所示的电路,将图(b)中的实验器材连接成实验电路。同小组的小亮在检查时认为从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接。
①请你在接错的那根线上打“×”,并用笔画线代替导线画一根导线,使电路连接正确;
②如果不改接这根导线,对实验的影响: (需具体说明是什么影响)。
(2)小明将电路改接正确后,合上开关S,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示分别如图(c)、(d)所示,则电压表的示数是 V,电流表的示数是 A,被测电阻Rx的阻值是 Ω。
(3)小明和小亮正为获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验,你认为他们的实验真的结束了吗 你会给他们提出什么建议呢
写出你的建议: 。
【能力作业】
7.某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知Rx为待测定值电阻,电源电压恒为6 V,滑动变阻器R标有“20 Ω 1 A”字样,实验中他填写的实验数据如下表所示,下列说法不正确的是 ( )
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A 0.10 0.22 0.29 0.40 0.50
A.第1次实验的数据不是他实验中实际测得的
B.对比第2、3次实验的数据可判定:待测电阻Rx的阻值在变化
C.第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻Rx的阻值之比为1∶2
D.为减小实验误差,可利用每次实验测得的U、I求出电阻R,再求其平均值
8.如图所示,这是某同学用等效替代法测量未知电阻Rx的阻值的电路图;其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是他的实验过程记录,请选出正确的操作顺序 ( )
①只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置并记下电压表示数U;
②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置并记下电压示数U;
③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0;
④只闭合S0,只调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0。
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
9.图甲为伏安法测电阻的电路图,图乙为连接不完整的实物图(电源电压为6 V)。
(1)连接电路时,开关应 ,对照电路图甲,请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求闭合开关前滑动变阻器的滑片P位于B端。
(2)闭合开关前,图乙滑动变阻器的滑片P应位于最大电阻处,这样做的目的是 。
(3)实验过程中,电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得Rx= Ω。此实验要多次测量,最后求电阻值的平均值,其目的是 。
(4)根据实验数据绘制出Rx的I-U图像,如图中a所示。根据图像a可得Rx的电流与电压的关系是: 。
(5)实验完成后,小燕将电阻换成小灯泡,重复上述实验,绘制出I-U图像,如图中b所示。试分析图像中A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系为 。小灯泡的电阻变化的原因是 。
10.图甲是小罗设计的测量待测电阻Rx阻值的电路图(电源电压保持不变)。
测量步骤如下:
第1步:闭合开关S和 ,调节 (选填“R”或“R0”),使电压表的示数为2 V,断开全部开关;
第2步:闭合开关S和 ,调节 (选填“R”或“R0”),使电压表的示数仍为2 V,此时电阻箱R0接入电路中的阻值如图乙所示,则待测电阻Rx的大小为 Ω。
11.小明利用如图所示装置用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值。
(1)闭合开关前,小明发现连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)电路连接正确后,闭合开关S前,应把滑片P移到 (选填“A”或“B”)端。闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是 。
(3)排除故障后闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示,为 A,则定值电阻Rx的阻值是 Ω。
(4)小明还想测量一个阻值约为几百欧姆的定值电阻R1的阻值,老师说如果用图甲所示的电路无法完成该实验,原因是 ,于是给了小明一个已知阻值为R0的定值电阻(阻值为数百欧姆)和单刀双掷开关,小明设计了如图丙所示的电路,请你根据他的步骤写出定值电阻的表达式。
①当闭合开关S,S1接1时,读出此时电压表的示数为U1;
②当闭合开关S,S1接2时,读出此时电压表的示数为U2;
③定值电阻R1的阻值R1= 。
【素养作业】
12.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法,考虑到电表不是理想电表,在电路中会分压或分流。则关于这两种接法,下列说法正确的是 ( )
A.图甲适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
B.图乙适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
C.若考虑图甲电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小
D.若考虑图乙电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大
13.用伏安法测R的电阻实验中:
(1)图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)实验原理: 。
(3)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片P,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 。
(4)排除故障后,当电流表的示数为1 A时,电压表的示数如图乙所示,则待测电阻R的阻值为
Ω。
(5)通过电压表的电流虽然很小,但也会影响本实验中R的测量结果。用图丙的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻。实验步骤如下:
①按照图丙的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
②闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;
③断开开关S2,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;
④可得待测电阻R= 。
14.文敏同学现要利用伏安法测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材:待测电阻Rx(约为5 Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小。
(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障可能是 。
(3)排除故障继续实验,某次测量电流表的示数为0.50 A,电压表的示数如图,该读数为
V。则Rx= Ω。
(4)在测电阻Rx的实验中,若电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图所示(已知滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整。
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S, ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx= (用已知量和测量符号表示)。
参考答案
基础作业
1.D　2.C　3.C　4.C　5.D
6.(1)①答:如图所示:
②使待测电阻的测量值偏大
(2)1.8　0.24　7.5
(3)应改变滑动变阻器的阻值,多测几组电压与电流的实验数据,求电阻的平均值
能力作业
7.B　8.C
9.(1)断开
答:如图所示:
(2)B　保护电路
(3)5　　减小误差
(4)通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
(5)RB>RC>RA　灯泡的电阻随温度的变化而变化
10.S1　R　S2　R0　50
11.(1)答:如图所示:
(2)B　定值电阻Rx短路
(3)0.24　10
(4)电流太小,无法用电流表直接测出　R0
素养作业
12.A
13.(1)答:如图所示:
(2)R=
(3)电阻R断路
(4)5
(5)-
14.(1)答:如图所示:
(2)Rx断路
(3)2.6　5.2
(4)将滑片P移到b端　R0
2