2020年秋沪科版九年级物理期末综合复习——15章探究电路（电阻的测量）有答案

15章探究电路（电阻的测量）
1．某同学测电阻的实验电路图如图甲所示。
（1）该实验的原理是_____；
（2）当滑片向左移，电路消耗的总功率会____（填“变大”或“变小”）。
（3）假如一位同学用完好的器材按如图甲所示实验电路连接电路，刚连好最后一根导线时，电流表指针就发生偏转，原因是______；过一段时间后，电流表突然无示数，电压表示数接近电源电压，原因是_______。
（4）另一位同学重新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。
（5）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，也能测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
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U1；
②_____，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U2；
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）
（6）本小组完成实验后，讨论该电路还能完成哪些实验，在如下列出的四个实验中，你认为正确的是实验_____（填选项字母）。
A．探究电流产生热量与电阻的关系
B．探究电流磁场强弱与电流大小的关系
C．探究电流与电压的关系
D．探究电流与电阻关系
2．小明探究“电流与电阻关系”，实验器材：两节干电池，标有"15?
1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5?、10?、20?的定值电阻。
(1)小明连接了如图甲所示的电路，其中有一条导线连接有误，请在连接错误的导线上打“×”并画出正确连线，
(2)排除故障后，小明将5?定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到_______(A/Ｂ)端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为____A；
(3)接下来断开开关，取下5?的定值电阻，分别把它换成10?、20?的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，直至电压表示数为_____V，分别读取相应的电流表示数，记录在表中
实验次数
1
2
3
电阻R/
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______；
(5)小明想用一个电流表和一个定值电阻R０测未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、S1，记下此时电流表的示数为I；
②闭合S、断开S1，记下此时电流表的示数为I1；
③求未知电阻Rx的表达式为：Rx=_______
(用R0/I/I1表示)。
3．小明同学在“测量小灯泡电阻”的试验中，连接了如图甲所示的实验图。已知小灯泡上标有“3V”字样，电源电压恒为6V，滑动变阻器有“50Ω
2A”和“5Ω
2A”两种规格。
（1）电路中滑动变阻器除了保护电路外还有一个重要作用是：_____；
（2）在连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是_____；
（3）排除故障后，继续实验。分别记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了I—U图像，如图乙所示。根据I—U图像，发现小灯泡两端电压和它的电流之比一直变大，产生这一现象的原因是_____；
（4）该小灯泡正常发光时的电阻为____Ω，本实验选择的是规格为____（选填“50Ω
2A”和“5Ω
2A”）的滑动变阻器。
4．小亮在做测量小灯泡电阻的实验中，连接了如图所示的实物图，所用小灯泡正常发光时两端电压为2.5
V。
（1）闭合开关，若发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是___________；若发现灯泡不亮，电流表有较大示数，电压表示数为零，则故障的原因是___________。
（2）闭合开关，若发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是___；
（3）排除故障后，小亮分别测出小灯泡的几组电压和电流值，记录在表格中，
实验次数
1
2
3
U/V
2.0
2.5
2.8
I/A
0.22
0.25
0.26
R/Ω
（3）分析表中数据可以得出：小灯泡正常发光时的电阻为
________Ω；灯泡的电阻是变化的，你认为影响其变化的主要因素是__________。
（4）完成上述实验后，小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量滑动变阻器的最大阻值Rx。他找来一个已知阻值为R0的定值电阻替换了灯泡，同时撤去了电流表，并利用余下的器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干），在不改动电压表位置及连线的情况下，很快测出了Rx的大小，小亮设计的电路图。
如图所示，请你结合电路图将实验过程及滑动变阻器的最大阻值R，的表达式补充完整：
①___________________________________________________________________________
；
②
__________________________________________________________________________；
③Rx=___________________________________________________________________。（用已知量和测量的物理量的字母表示）
5．小王同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，所有元件均完好。他将电源（电压是1.5伏的整数倍）、待测电阻、电流表、滑动变阻器、电键等串联后，将电压表并联在电路中，他移动变阻器的滑片到某端点。刚闭合电键时，观察到电流表、电压表示数如图（a）、（b）所示。当他移动变阻器的滑片时，观察到两电表的指针向相反方向偏转。他经过思考，求出了滑动变阻器的最大阻值。他重新正确连接电路，实验步骤正确。闭合电键时，观察到电压表的示数如图（c）所示。当他移动变阻器滑片到中点位置时，记录电流表的示数在下表中。他继续移动滑片，发现电流表示数最大为0.28安。
①
实验所用滑动变阻器的最大阻值为_______欧。
②
请根据上述他重新正确连接电路时的相关信息，将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）
物理量
实验序号
电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
电阻平均值（欧）
1
2
0.24
3
0.28
6．小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5
V相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器“10Ω
1A”、“20Ω
2A”，开关、导线若干。
（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮，且导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是_________
A．小灯泡短路
B．滑动变阻器短路
C．小灯泡断路
D．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表一所示．其中第2次实验时电流表盘如图丙，此时电路中的电流为_______A；第4次实验时灯泡电阻值为______Ω．由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是________
（选填“”或“”）。
（4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是________
（选填“合理”或“不合理”）的。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻R/Ω
3.1
6.8
8.9
9.7
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.30
0.20
0.12
（5）小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”，他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示．他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因可能是：____________________。
7．某同学想利用一块电压表和阻值为10的定值电阻R0测量电阻RX的阻值。他选择了满足实验要求的电源（电源两端电压未知且不变）、电压表、开关，并连接了实验电路，如图所示。他的主要实验步骤如下：
①按电路图连接实物电路，在连接电路时断开开关；
②闭合开关S、S2，断开开关S1时，电压表的示数如图甲所示，记录示数为U
1；
③闭合开关S、S1，断开开关S2时，电压表的示数如图乙所示，记录示数为U
2；
请完成下列问题：
（1）画出本次实验数据的记录表格。
（2）电源电压是___________V，电阻RX的阻值为_________
8．在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，同学们连接的实物图如图甲所示。电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，实验过程如下：
（1）检查电路后发现有一根导线连接错误。请你在错误的导线上打×，并补画上正确的连线。
（2）正确连线后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表有示数，故障原因可能是_____。
（3）排除故障之后，继续进行实验。通过观察电流表和电压表的示数做出了如图乙所示的I-U图像。根据图像可知小灯泡正常发光时的电流是_____A，
小灯泡正常发光的电阻为_____Ω。
（4）完成上述实验后，小强同学想借助部分实验器材，在电源电压未知的情况下，来测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。他向老师借来了一个阻值为R0的定值电阻和若干开关，设计了如图丙所示的实验电路，请你帮他完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S和_____，
断开_____，适当移动滑片，使电压表的示数为
_____。
②闭合开关_____，断开_____，将滑片P的位置_____
（选填“保持原来位置不动”或“适当调节”），读出电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式为P额=_____（用字母表示）
9．如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整。(要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大)
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4
V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx=_______欧。
(3)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变)。
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,将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式，
Rx=_____________。
(用已知量和测量量符号表示)
10．在测量小灯泡的电阻的实验中，已知电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压是2.5V。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
（1）为了测量更精确，电压表应选择的量程是0-_____
（选填“3”或“15"）
V。
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障原因可能是小灯泡_____
（选填
“短路”或“断路”）。
（3）重新正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，让电压逐次下调，使温度不断降低，小灯泡变暗直至不发光，测量数据如上表所示。综合分析可知:小灯泡正常发光时的电阻约为_____Ω（结果保留1位小数）。随着温度的降低，小灯泡的电阻_____（选填“变大”或“变小”）。
（4）实验完成后，将小灯泡换成定值电阻，重复上述实验，绘制出定值电阻的I-U关系图像如图中①所示，图像②是小灯泡的I-U关系图像，图中A、B两点电阻的大小关系为RA_____RB。（选填“>”、“<”或“=”）
11．小明用如图1所示的电路测量额定电压为2.5
V的小灯泡电阻。
（1）小明将电路正确连接后，闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图3所示，电流表的读数是_____A，小灯泡的阻值是_____Ω（小数点后保留一位）；
（2）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图4所示电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。
实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路；
B．闭合S1、S2记录电流表示数为I1；
C．________________________________________；
D．利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式：Rx＝_____。
12．根据要求完成用伏安法测定电阻Rx的实验。
（1）请在方框内画出实验电路图
（2）小丽接通电路后，发现移动滑片使其接入电路的电阻减小时，电压表的示数也变小了，你认为电路连接中存在的错误是_____。
（3）改正错误后，小丽改变Rx两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为R1＝10.1Ω，R2＝10.3Ω．第三次测量时电压表的示数为2.4V，电流表的示数如图1所示，则R3＝_____Ω，实验测得值应为Rx＝_____Ω。
（4）利用本实验器材还可以探究电流与电压的关系，如图2所示的图象中，能正确表示电阻一定时电流与电压关系的图线是_____。在实验过程中，多测几组数据是为了_____。
13．在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左移动时灯泡变亮）。
（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察__________（选填“电压表”或“电流表”）示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向_______（选填“A”或“B”）端移动。
（3）实验时闭合开关，两表均有示数，电路表现正常。若将小灯泡从灯座中取走，电压表__（选填“有”或“无”）示数。电流表__（选填“有”或“无”）示数。
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I﹣U图象，由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是________Ω。
（5）小李认为利用此装置也可测出小灯泡的额定功率，你若也这样认为，则它的额定功率为_________（若不能测出，则填“无法测出”），小李同时提出，利用此装置还可探究电流与电压的关系，为此，他们小组争论不休，你认为______（选填“能”或“不能”）理由是______。
14．某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验，所用的器材有：电压为3
V的电源，待测电阻Rx，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关。图(甲)是没有连接完整的实物电路。
（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整________。
（2）实验中，闭合开关，移动滑片。电流表、电压表都无示数，而电源、电表和各处导线连接均正常，由此可以判断电路发生的故障是__________。
（3）排除故障后进行实验，当电压表示数为2.4
V时电流表的示数如图(乙)所示，这时电流为______A，他们利用此组数据计算出该待测电阻Rx的阻值为________Ω，结束了实验。
（4）请你针对该实验设计提出改进意见。答：_____________。
15．“创新”学习小组在进行“测量小灯泡的电阻”的实验。电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“20Ω
1A”字样。如图甲是他们连接的实物电路。
（1）请你用笔画线完成图甲中的实物电路连接，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。?
?
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动变阻器的滑片，发现电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是______。
（3）排除故障后，继续实验，根据实验数据画出小灯泡的I﹣U图像，如图乙所示。则小灯泡正常发光时的电流是______A，电阻是______Ω。根据图乙的图像初步判断，小灯泡的电阻与灯丝的______有关。
（4）小伟同学利用电压表和最大阻值为R0的滑动变阻器，设计了如图丙所示的电路图，测量一个未知电阻Rx的阻值。他按照电路图连接电路，把滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关，读出电压表示数为U1，把滑片移到最左端，读出电压表示数为U2。请你写出Rx的表达式：______。
答案
1．R=
变大
连接电路时开关没有断开
定值电阻断路
8
将滑片移至B端
C
2．
B
0.4
2
反比
3．改变小灯泡两端的电压
小灯泡断路
灯丝的电阻随温度升高而增大
12
“50Ω
2A”
4．定值电阻断路
定值电阻短路
向左移动变阻器的滑片
10.0
灯丝的温度
先将滑片移至阻值最小端，此时电压表测电源电压U；
再将滑片移至阻值最大端，电压表测定值电阻R0两端的电压U0
5．10
物理量
序号
电压
（伏）
电流
（安）
电阻（欧）
电阻的
平均值（欧）
1
4.0
0.2
20.0
20.5
2
4.8
20.0
3
6.0
21.4
6．
C
0.2A
8
不合理
没有控制电阻两端的电压不变
7．
R0/
Ω
U1/
V
U2/
V
RX/
Ω
4.5
5
8．
滑动变阻器连入电路的阻值太大
0.25
10
S2
S1
U额
S、S1
S2
保持原来位置不动
U额×。
9．
10
10．3
断路
8.9
变小
<
11．0.3
8.3
闭合S1、断开S2，记录电流表示数为I2
12．
电压表与变阻器并联了
10.0
10.1
a
得出普遍性的结论
13．略
电压表
左
有
无
10
0.625
不能
不能控制电阻不变
14．
滑动变阻器断路
0.3
8
改变U、I值进行多次测量（或多次测量取平均值）
15．
小灯泡断路（或电压表断路）
0.25
10
温度
Rx=U1R0/（U2-U1）