17.3电阻的测量—九年级物理人教版全一册课时优化作业（含解析）

17.3电阻的测量—九年级物理人教版全一册课时优化作业
1.在“伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是( )
A.连接电表时，若无法估测电压、电流大小，应选大量程
B.“伏安法测电阻”的实验原理是欧姆定律
C.闭合开关前，应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
2.如图所示的是某位同学分别设计的用伏安法测电阻R的电路图，你认为下列电路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，这是电学中常见的实验电路图，在A、B两点间分别接入不同的元件，可进行对应实验。下列说法不正确的是( )
A.滑动变阻器具有保护电路的作用
B.将电流表、电压表的位置互换后闭合开关S、两表均无示数
C.测量电阻的阻值，多次测量取平均值可减小误差
D.探究电流与电压的关系，调节定值电阻两端电压成倍数变化
4.“用伏安法测电阻”的实验中，丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，处理实验数据时，分别画出了图像，如图所示。对于图像的分析，以下说法错误的是( )
A.图甲是定值电阻的图像，图乙是小灯泡的图像
B.由图甲可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.应该用多次测量的方法，计算小灯泡电阻的平均值，以减小误差
5.用“伏安法测电阻”的实验电路如图所示。如果考虑到安培表本身有一定的电阻（具有分压作用），伏特表本身也有一定的电阻（具有分流作用），则下列判断中正确的是( )
A.测量值等于电阻的实际值 B.测量值小于电阻的实际值
C.测量值大于电阻的实际值 D.以上三种情况都有可能
6.小慧为了测量未知电阻，利用学生电源（两端电压不变且未知）、已调零的电流表、阻值已知的定值电阻、开关、导线等实验器材，连接了如图所示实验电路。当开关、都闭合时，电流表的示数为；当只闭合开关时，电流表的示数为。则下列四个选项中，$R_X$的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
7.有两个用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A.用电器甲电阻不变，大小为0.1Ω
B.用电器乙电阻随着电流增大而变大，最大值10Ω
C.如果把这两个用电器串联接在电压为6V的电路中，电路中的电流是0.35A
D.如果把这两个用电器并联接在电压为4V的电路中，干路中的电流是0.65A
8.伏安法测电阻实验中，电路连接如图所示，两表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，那么有关待测电阻的说法中，正确的是( )
A.的真实值为100Ω
B.的测量值偏小
C.要使的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值
D.电压表的示数等于两端的电压
9.在用伏安法测未知电阻时（电源电压未知），如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R和开关来解决，如图所示中的四种方案不可行的是( )
A. B. C. D.
10.小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知为待测定值电阻，电源电压恒为6V，滑动变阻器R标有“20Ω，1A”字样，实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的是( )
实验次数 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：待测电阻的阻值并非严格不变
C.第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻的阻值之比为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
11.实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻的阻值，小富提出，这样只能得到一组数据，测量结果误差可能较大。为了减小误差，需要多次测量，应该在电路中串联一个_______。他们利用改进后的电路进行实验，并绘制出的电压-电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中，_______是他们绘制出的图线。
12.测量标有“2.5 V”的小灯泡的电阻，调节滑动变阻器，测得实验数据如表所示。在分析实验数据时，发现一个数据有明显错误，这个数据是______；若此错误是看错电表量程导致的，则该数据的正确值应是______；根据实验数据可知，小灯泡正常发光时的电阻是______Ω（结果保留两位小数）；分析表中数据发现，小灯泡电阻呈逐渐增大趋势，其原因可能是____________。
实验次数 1 2 3 4
电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.14 1.00 0.26 0.30
电阻/Ω
13.小含同学在“伏安法测电阻”的实验中，器材如下：待测电阻，阻值已知的定值电阻，电流表、电压表各一只，开关、导线若干，电源一个（电压恒定，大小未知）。
（1）该实验的实验原理是______（选填“”“”或“”）；
（2）如果实验中只有一只电压表或只有一只电流表，其他器材不变，则下列四种电路设计，能测出的是______。
14.在测量未知电阻R的阻值实验中，小明首先将图甲所示的器材正确连接；然后闭合开关并移动滑片，获取多组所需数据。图乙是电压表为2.5V时，电流表的示数。同组小华利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知的定值电阻、电压表和开关等器材，设计了图丙所示的电路，也测出了的阻值。请你解答下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整________；
（2）根据小明实验中需要测量和计算的物理量设计一个记录表格________（不填数据）；
（3）电压表示数为2.5V时，电流表的示数为_______A，此时测得的定值电阻的阻值是_______Ω；
（4）根据小华得出的的表达式，将实验步骤补充完整：①________；②________；
③待测电阻的阻值：。
15.某校物理兴趣小组在课后拓展活动中对一未知电阻进行探究；选用了3V的电源、待测电阻、电阻箱、电压表、开关和导线若干。
（1）连接好如图甲所示的电路后，闭合开关，电压表示数约为3V，无论怎样调节电阻箱，电压表示数几乎不变，其原因可能是________；
（2）排除故障后，调节电阻箱，电压表示数如图乙所示，则电阻箱两端的电压为________V；此时，电阻箱示数如图丙所示，则电阻箱接入电路的阻值为________Ω，的阻值为________Ω；
（3）同学们交流中发现，电阻箱接入电路的阻值不同，电压表示数不同。当电阻箱接入电路的阻值增大时，电压表示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）同学们进行了深入探究，闭合开关，多次调节电阻箱，记录电阻箱接入电路的阻值R和与之对应的电压表示数U，分别算出待测电阻的阻值，求其平均值是为了________；利用测得的多组数据，描绘出电压U随电阻R的变化关系图像如下图，其中正确的是_______。
答案以及解析
1.答案：C
解析：连接电表时，若无法估测电压、电流大小，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故A错误；“伏安法测电阻”的实验原理是，故B错误；为了保护电路，闭合开关前，应先将变阻器滑片移到阻值最大处，故C正确；此实验中通过移动滑动变阻器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，故D错误。
2.答案：C
解析：A.由电路图知，电流表与电阻并联（即电阻被短路），电压表串联在电路中，电路连接错误，所以不能测出电阻R的阻值，故A错误；
B.由电路图知，电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的总电压，不能测出待测电阻两端的电压，所以不能测出电阻R的阻值，故B错误；
C.由电路图知，电压表测待测电阻两端的电压，电流表测通过待测电阻的电流，则根据可以求出电阻R的阻值，故C正确；
D.由电路图知，待测电阻与滑动变阻器并联，电流表测干路中的电流，不能测出通过待测电阻的电流，所以不能测出电阻R的阻值，故D错误。
3.答案：B
解析：A.为了防止电路中的电流过大，滑动变阻器串联接入电路中，可以保护电路，故A正确，不符合题意；
B.将电流表、电压表的位置互换后闭合开关S，电压表串联接入电路中，由于电压表所在电路相当于断路，所以电流表示数为0，此时电压表测量的是电源电压，电压表有示数，故B错误，符合题意；
C.测量定值电阻的阻值时，移动滑动变阻器的滑片，能测量多组实验数据，多次测量求平均值可以减小误差，故C正确，不符合题意；
D.在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值是为了使定值电阻两端电压成倍数变化，故D正确，不符合题意。
4.答案：D
解析：图甲中电压与电流的比值为固定值，所以图甲是定值电阻的图像，则图乙是小灯泡的图像，故A说法正确；由图甲可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比，故B说法正确；由图乙可知，电压与电流的比值不固定，且电压变化比电流变化快，由可知，小灯泡电阻逐渐增大，且小灯泡两端电压和通过它的电流越大，灯丝的温度越高，由此可知，小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故C说法正确；小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能取多次测量的平均值，故D说法错误。
5.答案：B
解析：测量电阻时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流；而安培表实际测量的是通过待测电阻和伏特表的总电流，即电流偏大，而伏特表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，由可知，电阻的测量值小于真实值，故B正确，ACD错误。
6.答案：C
解析：如图所示，当开关、都闭合时，和并联，电流表测量干路电流，有
I0+Ix=
当只闭合开关时，单独工作，电流表测量的电流，即I0=，所以通过的电流为
Ix=-
根据并联电路电压特点及欧姆定律，两端的电压Ux=U0=
所以
故ABD错误，C正确。
7.答案：D
解析：A.由图象可知，用电器甲电阻的图象为过原点的倾斜直线，则用电器甲的电阻不变，由图象可知，当时通过的电流，由可得，用电器甲的电阻
故A错误；
B.由图象可知，当用电器乙两端的电压分别为、、、时，对应的电流分别为、、、，由可得，对应的电阻分别为、、、，所以，用电器乙的电阻随着电流增大而变小，故B错误；
C.如果把这两个用电器串联且电路中的电流为时，用电器甲电阻两端的电压，由图象可知，用电器乙两端的电压，则电源的电压
所以，如果把这两个用电器串联接在的电源上，电路中的电流不可能是，故C错误；
D.因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，如果把这两个用电器并联接在的电源上时，它们两端的电压均为，由图象可知，通过两电阻的电流分别为、，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流
故D正确。
8.答案：C
解析：AB.根据欧姆定律可得，的电阻测量值为
的实际电阻为100Ω-0.2Ω=99.8Ω
即的电阻测量值比实际值大，故AB错误；
C.由于电压表与电流表示数之比为被测电阻和电流表阻值之和，所以要使的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值，故C正确；
D.由题图可知，电阻与电流表串联后与电压表并联，电流表测通过的电流，电压表测电阻和电流表两端的电压之和，即电压表示数等于和电流表两端的电压之和，故D错误。
9.答案：B
解析：A.当开关、闭合时，被短路，电压表的示数等于电源电压；再断开开关时，电压表测量两端的电压，则可计算出两端的电压，的阻值已知，根据欧姆定律可计算出通过的电流，串联电路各处电流相等，所以通过的电流等于通过的电流，结合欧姆定律，可计算出被测电阻的阻值，故A不符合题意；
B.闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表只能测出通过的电流，无法得到其两端的电压，所以无法计算被测电阻的阻值，故B符合题意；
C.闭合开关、，电阻、电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表测两端电压，的阻值已知，移动滑片到适当位置，读出电压表的示数，根据欧姆定律可计算通过的电流，串联电路各处电流相等，所以通过的电流等于通过的电流，断开，闭合，保持滑动变阻器的滑片的位置不动，读出电压表的示数，此时电压表测量电阻、电阻的总电压，第二次电压表的示数减去第一次电压表的示数即两端的电压，利用欧姆定律，可计算出被测电阻的阻值，故C不符合题意；
D.当闭合，断开时，电流表测出通过的电流，由
可计算出电源电压；当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，第二次电流表的示数减去第一次电流表的示数即通过的电流，从而计算出的阻值，故D不符合题意。
10.答案：B
解析：A.由表中数据结合欧姆定律可得，定值电阻
根据分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器两端的电压最大，由串联电路电压的规律可知电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压
所以第1组数据不是本实验中测得的，故A正确，不符合题意；
B.第2次实验的电阻为
第3次实验的电阻为
其他几次的电阻值根据计算均为10Ω，由于存在误差，第2次和第3次的待测电阻R相差不大，再结合其他数据分析可知该待测电阻是定值电阻，故B错误，符合题意；
C.第4次实验中，定值电阻两端的电压为4V，则滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为
2V∶4V=1∶2
因为串联电路电流处处相等，故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为
故C正确，不符合题意；
D.在测定值电阻的阻值时，由于测量存在误差，通常多次测量几组数据，分别求出电阻值再求平均值来减小误差，故D正确，不符合题意。
11.答案：滑动变阻器；A
解析：为了减小误差，需要多次测量，需要改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流，所以应该在电路中串联一个滑动变阻器；根据图乙可知，A的图像是一条斜直线，这说明A的阻值大小不变；B的图像是一条曲线，这说明B的电阻大小是变化的；由于该实验是测量未知定值电阻的阻值，所以待测电阻阻值不变，A是他们绘制出的图线。
12.答案：1.00 A；0.20 A；8.33；温度越高，小灯泡电阻越大
解析：根据表中各电流值可知1.00 A的数据是错误的，若此错误是看错电表量程导致的，因指针偏转角度相同时小量程示数是大量程示数的，则该数据的正确值应是；小灯泡在电压为2.5 V时正常发光，由表中数据，在2.5 V电压下通过小灯泡的电流为0.3 A，由欧姆定律知，小灯泡正常发光时的电阻；实验完成后，分析数据发现，小灯泡的电阻呈逐渐增大趋势，其原因可能是温度越高，小灯泡电阻越大。
13.答案：（1）
（2）BD
解析：（1）在“伏安法测电阻”的实验中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，根据求出电阻的阻值，故该实验的实验原理是；
（2）两电阻串联，电压表测两端的电压，因无法得到两端的电压，故A错误；在没有电流表的情况下，可通过开关的转换使电压表分别测出两端的电压和电源电压，根据串联电路分压规律求出待测电阻，故B正确；两电阻并联，电流表测通过的电流，根据欧姆定律可以求出两端的电压，利用并联电路电压特点可以得出两端的电压，但无法得到通过的电流，因此不能求出待测电阻的阻值，故C错误；两电阻并联，通过开关的转换使电流表分别测出通过的电流和干路电流，根据并联电路电压特点和电流规律得出两端的电压，利用欧姆定律求出待测电阻，故D正确。选B、D。
14.答案：（1）见解析；（2）见解析；（3）0.5；5；（4）闭合开关，断开开关，读出电压表的示数，记为；闭合开关，读出电压表的示数，记为
解析：（1）测量未知电阻的阻值时，应将电流表串联在电路中，电压表并联在未知电阻两端，电路连接如图所示：
（2）实验时需要记录未知电阻两端电压和流过未知电阻的电流，并根据欧姆定律求出电阻，多次测量求平均值减小误差，所以表格如下所示：
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻/Ω 电阻平均值
1
2
3
（3）由图可知，电流表选择小量程，电流表的分度值是0.02A，此时电流表的示数为0.5A。
定值电阻的阻值
（4）①由图丙可知，闭合开关，断开开关，读出电压表的示数，记为，此时电压表测量电源电压；②闭合开关，读出电压表的示数，记为，此时电压表测量定值电阻两端电压，则电路中的电流为
待测电阻的阻值
15.答案：（1）电阻断路；（2）0.5；5；25；（3）变小；（4）减小误差；B
解析：（1）电源电压是3V，闭合开关，电压表示数约为3V，说明电压表和电源的两极连接，无论怎样调节电阻箱，电压表示数几乎不变，可能电阻断路。
（2）图甲中电压表测量电阻两端的电压，由图乙可知电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是2.5V，由串联电路电压的规律可知电阻箱两端的电压
由图丙可知，电阻箱的阻值
通过电路的电流
的阻值为
（3）当电阻箱接入电路的阻值增大时，由串联分压可知电阻箱两端的电压增大，由串联电路电压的规律可知电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小。
（4）实验中，测量多组数据，求平均值，是为了减小误差。
电压表的示数为
电压表的示数随R的增大而减小，图像不是直线，是曲线，电压表的示数不为零，故选B。