5.2 测量电阻 同步练习（含解析）

5.2.测量电阻
一、选择题
1.林红同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,下列注意事项中不正确的是 (　　)
A.连接电路之前,应断开开关
B.连接电路时,可以从电源的负极开始
C.在无法估计被测值大小时,电流表、电压表应选用较大的量程试触
D.只要精确测量出一组数据即可
2.如图1所示,在“伏安法测定值电阻阻值”的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法正确的是(　　)

图1
A.控制待测电阻两端的电压不变
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精确
D.保持电路电流不变
3.小月同学在做“测量小灯泡的电阻”的实验中时,所连接的电路图如图2所示,当闭合开关后 (　　)

图2
A.电压表被烧坏
B.电流表被烧坏
C.电压表有示数,电流表示数为零
D.电流表有示数,电压表示数为零
4.如图3所示是李江同学为测量小灯泡电阻而连接的电路,有关该实验以下说法错误的是 (　　)

图3
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻随电压表示数的不同而不同
D.在图示情况下闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变亮
5.在“伏安法测电阻”的实验中,有两名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,分别画出了U-I关系图像,如图4甲、乙所示。则对于图像的分析,以下说法错误的是 (　　)

图4
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,电阻是导体本身的性质,它不随导体两端的电压和导体中电流的改变而改变
C.由图乙可知,小灯泡的电阻是变化的
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法来测定小灯泡的电阻
二、填空题
6.林红在测量小灯泡电阻的实验中,正确连接电路并闭合开关后,电压表和电流表的示数如图5所示。则流过小灯泡的电流为　　　　A,小灯泡的电阻为　　　　Ω。?

图5
7.在“伏安法测电阻”的实验中,林红同学连接了如图6所示电路。闭合开关前为了保护电路,应将滑动变阻器滑片移至最　　　　(选填“左”或“右”)端;实验中通过改变滑动变阻器接入电路的电阻来改变待测电阻Rx两端的　　　　,该实验中多次测量的目的是　。?

图6
8.如图7所示是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为5 Ω。实验器材有:滑动变阻器(规格为10 Ω　2 A)、电压表(量程分别为0~3 V、0~15 V)、电流表(量程分别为0~0.6 A、0~3 A)、电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),则电压表应选　　　　的量程,电流表应选　　　　的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在　　　　的范围内移动。?

图7
9.在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01 Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检测员用电压表、电流表和电源连成如图8所示电路进行检测,电压表的示数为3 V,电流表的示数为20 mA。这是应用了　　　　法测电阻从而确定短路位置离甲地　　　　km。?

图8
三、实验探究题
10.小明做“测量小灯泡的电阻”实验时,使用的小灯泡额定电压为2.5 V,电源电压为3 V。小明现已连接了部分电路,如图9甲所示。

图9
(1)在已连接的电路中,有一不当之处是　 。?
(2)请用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为　　　　A,小灯泡正常发光时的电阻为　　　　 Ω(电阻的计算结果保留一位小数)。?
(4)小明的实验记录和有关计算如下表所示。从表格设计看,小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差,你认为小明的做法是　　　　(选填“正确”或“错误”)的。从表中数据看,不同电压下小灯泡的电阻值不同,这是灯丝电阻受　　　　影响导致的。?
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/ Ω
电阻平均值/ Ω
1
2.5






2
2.1
0.26
8.1




3
1.7
0.24
7.1




4
1.3
0.21
6.2




11.如图10所示是伏安法测量未知电阻Rx阻值的实验电路。

图10
(1)请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
(2)在闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最　　　　(选填“左”或“右”)端。?
(3)在某次实验时,电流表和电压表的示数如图11所示,则电流表的示数为　　　　A,电压表的示数为　　　　V,该电阻的阻值为　　　　Ω。?

图11
(4)小刚连接完最后一根导线后就发现两电表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是　 、?　　　　　　　　　　　　　。?
(5)为了减小误差,需要进行三次测量求平均值。请你设计一个记录数据的表格。







(6)若实验时不小心将电压表损坏了,实验室的器材有:电源、电流表、滑动变阻器(最大阻值为R0)、开关、导线若干、未知电阻Rx。经讨论后同学们达成共识,也测出了Rx的阻值,设计的电路如图12所示,以下是他们的实验操作步骤:

图12
①按电路图连接好实物电路;
②　 ;?
③　 。?
未知电阻Rx阻值的表达式:Rx=? (用测量量和已知量表示)。
答案
1.D　[解析] 为保护电路,连接电路之前,应断开开关,故A正确;连接电路时,可以从电源的正极开始,也可以从电源的负极开始,故B正确;在无法估计被测值大小时,为保护电表,电流表、电压表应选用较大的量程试触,故C正确;为减小误差或得出普遍规律,要多次测量得出多组数据,故D错误。
2.B　[解析] 在“伏安法测定值电阻阻值”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,闭合开关前,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电路中的电流最小,起到保护作用。移动滑动变阻器的滑片,改变了变阻器连入电路的电阻,电源电压不变,由I=UR可知,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,从而实现多次测量。实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数精确度没有影响。
3.C　[解析] 由电路图可知,电压表串联接在电路中,开关闭合时,电路相当于断路,电路电流为零,电压表测电源电压,电压表有示数,而电流表无示数。
4.D　[解析] 由电路图知,滑片在最左端时滑动变阻器接入电路的阻值最大,因此闭合开关前,滑片应滑到最左端,A说法正确。由电路图知,两电表量程选择过大,读数误差较大,为减小实验误差应更换小量程,故B说法正确。随灯泡两端电压变化,灯丝的温度发生变化,灯丝电阻由于受温度影响而发生变化,故C说法正确。由电路图可知,在图示情况下闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,流过灯泡的电流变小,灯泡变暗,故D说法错误。
5.D
6.0.5　5　[解析] 电压表使用的是0~3 V量程,示数为2.5 A,即小灯泡两端电压为2.5 V;电流表使用的是0~0.6 A量程,示数为0.5 A,即通过小灯泡的电流为0.5 A。
由I=UR可知,小灯泡的电阻:RL=UI=2.5V0.5A=5 Ω。
7.右　电压　求平均值以减小误差
[解析] (1)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,即最右端。
(2)实验中通过改变滑动变阻器接入电路的电阻来改变待测电阻Rx两端的电压,从而改变电路中的电流;该实验中多次测量的目的是取平均值,减小误差。
8.0~3 V　0~0.6 A　2.5~10 Ω
[解析] (1)由图可知,待测电阻R与变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
电源由3节新干电池串联,则电源电压为4.5 V,若电压表用0~15 V量程,则无论怎样调节变阻器,电压表指针的偏转角度都太小,不会偏过中间刻度线,所以电压表应选0~3 V的量程。
当电压表的示数最大为3 V时,由欧姆定律可得,电路中的最大电流约为
I=UVR=3V5Ω=0.6 A,故电流表应选0~0.6 A的量程。
(2)电流表选0~0.6 A的量程,电路中最大电流为0.6 A,由欧姆定律和串联电路的规律,待测电阻两端的电压:UR=IR=0.6 A×5 Ω=3 V,
串联电路中变阻器两端电压:U变=U-UR=4.5 V-3 V=1.5 V,
变阻器连入电路的最小电阻为R变小=U变I大=1.5V0.6A=2.5 Ω;
因滑动变阻器的最大阻值为10 Ω,所以为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在2.5~10 Ω的范围内移动。
9.伏安　7.5　[解析] (1)已知电压与电流,由欧姆定律变形公式R=UI求电阻,应用的是伏安法测电阻。
(2)连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻:R=UI=3V0.02A=150 Ω;
输电线总长度:L=150Ω0.01Ω/m=15000 m=15 km,
短路位置到甲地的距离:s=12L=12×15 km=7.5 km。
10.(1)开关闭合
(2)如图所示
图5-2-9
(3)0.28　8.9　(4)错误　温度
[解析] (1)连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)电压表与灯并联,连线如图所示。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,电流大小为0.28 A,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为R=UI=2.5V0.28A=8.9 Ω。
(4)小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差,小明的做法是错误的。从表中数据看,不同电压下小灯泡的电阻值不同,这是灯丝电阻受温度影响导致的。
11.(1)如图所示
图5-2-10
(2)左
(3)0.5　2.5　5
(4)连接电路时开关没有断开
电路元件接触不良
(5)如下表所示
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
电阻平均值
Rx/Ω
1
2
3
(6)②闭合开关,将滑片移到最左端,记下电流表的示数I1
③将滑片移到最右端,记下电流表的示数I2　I2R0I1-I2