九年级物理第17章欧姆定律第3节电阻的测量课后习题（附解析人教版）

第3节　电阻的测量知能演练提升能力提升1.下图是四位同学设计的用伏安法测量电阻的电路图,其中正确的是(　　)2.某同学做伏安法测电阻实验时,刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,发生这种情况的原因可能是(　　)A.电流表的“+”“-”接线柱接反了B.待测电阻发生了断路C.线路接错,某处发生了短路D.以上说法均不对3.如图所示,R为待测电阻,阻值约为5Ω。给你的器材:滑动变阻器(2A,0~10Ω);电流表有2个量程,分别为0~0.6A、0~3A;电压表有2个量程,分别为0~3V、0~15V;电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法,但为使测量时能较准确地读数,两只电表的量程应用(　　)A.0~0.6A和0~15VB.0~3A和0~15VC.0~0.6A和0~3VD.0~3A和0~3V4.用伏安法测电阻的实验中,小雪和晓彤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的图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,下列说法错误的是(　　)A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1ΩB.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变C.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻5.小华用伏安法测量定值电阻的阻值,测量的数据如下表所示。则小华实验中存在的问题可能是:_______________________________________________________________。 实验次数1236 电压U/V1.52.02.5电流I/A0.300.200.106.小明设计并连接了测量电阻的电路如图甲所示,所使用的电源为两节干电池。请指出他在电路设计或连接上存在的一个问题:　　　　　　　　　　　　　　　　　;经改正后,所测得的数据绘出的图像如图乙所示,该待测电阻的阻值为　　　　Ω。 7.图甲是测量小灯泡电阻的实验(已知该小灯泡两端的电压不能超过2.5V)。(1)用笔画线代替导线,把图甲中的实物图连接完整。(2)电路图连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数,原因是小灯泡　　　　(选填“短路”或“断路”)。 (3)更换小灯泡后,调节滑动变阻器,让小灯泡两端电压逐次下调,测得数据如下表,第2次实验电压表的示数如图乙所示,读出数据填入表中相应空白处。实验序号12345电压U/V2.51.71.30.9电流I/A0.280.250.240.210.19算出的电阻R/Ω(4)根据表中电压和电流数据计算出第2次实验的电阻值并填入表中。(5)分析表中数据,得出结论:灯丝的电阻值随　　　　　　的降低而减小。 8.小天同学在做用伏安法测电阻的实验时,除了滑动变阻器的铭牌不清楚之外,其他实验器材齐全且完好,电源电压不变,电流表和电压表对电路的影响均忽略不计。以下是他的实验过程,请回答下列问题:(1)小天连接了如图甲所示的电路测量待测电阻Rx的阻值,请指出电路连接的错误之处:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出一处即可)。 (2)更正电路之前,小天发现可以利用甲图所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值;他闭合开关,读出电压表的示数为10V,电流表的示数为0.2A,则可计算出滑动变阻器的最大阻值为　　　　Ω。 (3)小天按照图乙所示电路图正确连接好电路后,为了减小实验误差,他选用了合适的量程进行了多次测量,以下是他的实验记录。第一次,当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电压表的指针位置如图丙所示;第二次,当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.58A,电压表的指针位置如图丁所示;第三次,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,电流表的示数为1.1A,则Rx的平均阻值为　　　　Ω。(精确到0.1Ω) 6 9.(2021·湖北荆州中考)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)。(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于　　　　(选填“A”或“B”)端。 (3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0;连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是　　　　　　　　　　　　　　。 (4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=　　　　Ω。 (5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1,滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=　　　　。(用题中所给物理量的符号表示) 探究创新★10.某同学想测定电阻Rx的阻值。供选择的器材有一个电源(电压不变、电压数值未知)、一个已知电阻R0、电压表(最大量程大于电源电压)、单刀双掷开关。该同学设计了电路,如图所示。(1)要完成该实验,请你写出需要测量的物理量及操作步骤。6 (2)写出用测量的物理量计算Rx的表达式。6 知能演练·提升1.C　伏安法测电阻,电压表应与待测电阻并联,电流表串联在电路中测流过待测电阻的电流。滑动变阻器应串联在电路中,一方面可以保护电路,另一方面可以改变待测电阻两端的电压。电路图A中电流表与电阻并联,电压表串联在电路中;电路图B中电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的总电压;电路图C中电压表测待测电阻两端的电压,电流表测流过待测电阻的电流,由该电路图可以测出电阻R的阻值;电路图D中电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和,用该电路图测不出流过待测电阻的电流。故选C。2.C　若电流表的“+”“-”接线柱接反了,则电流表的指针向相反方向偏转,故选项A不可能;若待测电阻发生了断路,则电流表的示数为零,故选项B不可能;若线路中某处发生了短路,此时电路中电流有可能很大,故选项C可能。3.C　对电流表和电压表来说,量程越小,读数越准确,根据题目所给条件,U总=4.5V,由于滑动变阻器的分压作用,所以被测电阻两端的电压完全可以低于3V,由I=UR可知,由于被测电阻R约为5Ω,当U=3V时,电路中的电流约为0.6A,所以为了使测量时能较准确地读数,电流表选用0~0.6A,电压表选用0~3V。4.D　根据题图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻;当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由I=UR可知,定值电阻的阻值R=UI=3V3A=1Ω,故选项A、B正确;由题图乙可知,电流与电压不成正比,当灯泡两端电压改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故选项C正确;测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故选项D错误。5.解析由题表数据可知,电路中电流越来越小,由欧姆定律的变形公式U=IR知,定值电阻的电压变小,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压变大,故电压表并联在滑动变阻器两端了。答案电压表并联在滑动变阻器两端了6.解析题图中电流表正、负接线柱接反了,这样会损坏电流表。为了使测量结果更准确,可采用多次测量求平均值的方法减小误差,而改变电阻两端电压最方便的方法是使用滑动变阻器。由图乙可知,当电阻两端的电压为30V时,通过电阻的电流为0.6A,其电阻R=UI=30V0.6A=50Ω。答案电流表正、负接线柱接反了(或缺少滑动变阻器)　507.解析(1)灯泡两端电压不超过2.5V,电压表选用0~3V量程与灯并联,变阻器按“一下一上”串联接入电路中,电流表可选用小量程串联在电路中。(2)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则故障为小灯泡断路。(3)题图乙中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,故电压表示数为2.0V。(4)由表格数据可知,第2次实验电流表的示数为0.25A,由欧姆定律可得,第2次实验灯泡的电阻值R=U2I2=2.0V0.25A=8Ω。(5)同理可得,第1、3、4、5次实验灯泡的电阻值分别为8.9Ω、7.1Ω、6.2Ω、4.7Ω,由表格数据可知,灯泡的电压是逐渐减小的,故得出灯丝的电阻值随电压的降低而减小的结论。答案(1)如图所示　(2)断路　(3)2.0　(4)8　(5)电压6 8.解析(1)题图甲中,错误为电压表并联在变阻器的两端(或将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路)。(2)电压表的示数为10V,电流表的示数为0.2A,可计算出滑动变阻器的最大阻值R滑=U滑I=10V0.2A=50Ω。(3)在第一次实验中,电路中电流为0.2A,电源电压U=IR滑+U表=0.2A×50Ω+2V=12V;第二次实验和第一次比,变阻器连入电路中的电阻变小,故电压表示数变大,丙只能选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,题图丁中选用大量程,分度值为0.5V,示数为6V,待测电阻第一次实验的测量值为R1=U表I=2V0.2A=10Ω;在第二次测量中,R2=U2I2=6V0.58A≈10.3Ω;第三次测量中,R3=U3I3=12V1.1A≈10.9Ω。则Rx的平均阻值为R1+R2+R33=10Ω+10.3Ω+10.9Ω3=10.4Ω。答案(1)电压表并联在变阻器的两端(或滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路)　(2)50　(3)10.49.解析(1)滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱接入电路,要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,则应使滑片左移时滑动变阻器接入电路的电阻变大。(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,所以应将滑动变阻器的滑片P置于A端。(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0,电流表示数为0,说明电路断路,用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,则说明G与F、F与E之外部分断路,连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是滑动变阻器断路。(4)电流表接入电路的量程为0~0.6A,每一小格表示0.02A,电流表的示数为0.2A,由欧姆定律可得定值电阻Rx=UI=2V0.2A=10Ω。(5)闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,两电阻串联,电流表测电路的电流,电流表示数为I1;根据串联电路电阻的规律及欧姆定律可得电源电压U=I1(R0+Rx)①;滑动变阻器滑片在最右端时,电路为待测电阻的简单电路,电流表示数为I2,由欧姆定律可得电源电压U=I2Rx②;①②两式联立可得电阻Rx=I1I2-I1×R0。答案(1)如图所示(2)A(3)滑动变阻器断路(4)10(5)I1I2-I1×R010.解析从所给器材和电路图可知,要测量待测电阻的阻值,需要知道电阻两端的电压和通过电阻的电流,而电压表给出,可测量待测电阻两端的电压,由于没有电流表,不能直接测出通过待测电阻的电流,故可根据串联电路的特点:电流处处相等,且已知定值电阻R0,故可用电压表测出定值电阻两端的电压,并根据欧姆定律求出其电流,即可得到与其串联的待测电阻的电流,从而即可测得其电阻。答案(1)①把S接到位置1上,读出此时电压表的示数U,即电源电压;②把S接在位置2上,读出此时电压表的示数U0,即R0两端的电压。(2)Rx=(U-U0)R0U06