初中物理人教版九年級(jí)全冊(cè)第3節(jié) 電阻的測(cè)量?jī)?yōu)秀精練-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?17.3 電阻的測(cè)量（解析版）

1.如圖所示的電路圖中，電源電壓未知，R0是阻值已知的定值電阻。開(kāi)關(guān)S閉合后，能夠測(cè)算出未知電阻R1阻值的電路是（　?。?。
A． B． C． D．
【答案】ACD。
【解析】A、由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，同過(guò)它們的電流相等，電壓表V1測(cè)出電阻R0的電壓，由歐姆定律可以求出電路電流，電壓表V2可以測(cè)出電阻RX的電壓，由歐姆定律可以求出電阻RX的阻值，符合題意；
B、由電路圖可知，該電路不能測(cè)出電阻RX的電壓，該電路不能測(cè)出電阻阻值，不符合題意；
C、由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)并聯(lián)電壓，電流表測(cè)干路電流，由歐姆定律可以求出通過(guò)R0的電流，由并聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出通過(guò)RX電流，然后由歐姆定律可以求出電阻RX的阻值，符合題意；
D、由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，一個(gè)電流表測(cè)干路電流，另一個(gè)電流表測(cè)通過(guò)RX的電流，由并聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出通過(guò)R0的電流，由歐姆定律可以求出電阻兩端電壓，然后由歐姆定律可以求出RX的阻值，符合題意；故選：ACD。
2.對(duì)于歐姆定律的公式，下列說(shuō)法中不正確的是（　?。?。
A．根據(jù) R=，當(dāng) U=0 時(shí)，R=0 ；
B．根據(jù) R=，當(dāng) U 增大時(shí)，R 增大；
C．根據(jù) R=，I 增大時(shí) R 減??；
D．根據(jù) R=，對(duì)于同一段導(dǎo)體，I 與 U 成正比
【答案】ABC。
【解析】ABC．電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)，與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)，故ABC錯(cuò)誤；
D．對(duì)于同一段導(dǎo)體，電阻一定，電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比，故D正確。故選：ABC。
3.學(xué)習(xí)了歐姆定律之后，老師請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)未知電阻Rx的電路，其中一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖所示，R0為已知阻值的電阻，當(dāng)S閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，電流表讀數(shù)為I；當(dāng)S、S1都閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為I1。
　
（1）請(qǐng)寫(xiě)出Rx的表達(dá)式。
（2）請(qǐng)任選器材，設(shè)計(jì)一種不同于該組同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電路，畫(huà)出電路圖。
（3）比較兩個(gè)電路圖，說(shuō)一說(shuō)你設(shè)計(jì)的電路圖的優(yōu)缺點(diǎn)。
【答案】（1）；（2）如圖；（3）起到了保護(hù)電路的作用。并且可以多測(cè)幾次取平均值。
【解析】（1）由題意得電源電壓U=IR0，當(dāng)S,S1都閉合時(shí)，Rx與R0并聯(lián)，通過(guò)Rx的電流為I1-I，因此：。
（2）該電路圖只能測(cè)一次Rx的值，并且沒(méi)有對(duì)電路加以保護(hù)，可以選用伏安法測(cè)電阻。

4.為了測(cè)量電阻Rx的電阻值，小龍選擇了一塊已經(jīng)調(diào)好的電流表，一個(gè)電阻值已知的定值電阻R0，一個(gè)符合要求的電源，以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1和S2，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示，請(qǐng)幫助小龍完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。
（1）請(qǐng)你添加一根導(dǎo)線完成圖所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接；
（2）只閉合開(kāi)關(guān)S1，讀出電流表示數(shù)為I1；　　，讀出電流表示數(shù)為I2；
（3）寫(xiě)出電阻RX的表達(dá)式為：RX＝　　。

【答案】（1）如上所示；（2）再閉合S2；（3）R0。
【解析】（1）將開(kāi)關(guān)右接線柱和電流表負(fù)接線柱連接起來(lái)，如下所示：

（2）只閉合開(kāi)關(guān)S1，讀出電流表示數(shù)為I1；
再閉合S2，讀出電流表示數(shù)為I2；
（3）在第1次操作中，電流表測(cè)待測(cè)電路的電流，在第2次操作中，電流表測(cè)總電流，因并聯(lián)電路各支路互不影響，故通過(guò)待測(cè)電阻的電流保持不變，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過(guò)定值電阻的電流為：I0＝I2﹣I1。
根據(jù)并聯(lián)電路各支路電壓相等，由歐姆定律有：RxI1＝（I2﹣I1）R0，
故待測(cè)電阻：RX＝R0。
故答案為：（1）如上所示；（2）再閉合S2；（3）R0。
5.在“測(cè)量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，已知小燈泡的額定電壓為2.5V；

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物圖連接完整，電路連好后，使滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮。（電流表選取小量程）
（2）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)；閉合開(kāi)關(guān)前，將滑片P置于最　　端（選填“左”或“右”）。
（3）移動(dòng)滑片P使電壓表示數(shù)為2.5V，電流表表盤如圖乙所示，電路中的電流為　　A，小燈泡此時(shí)的電阻是　　Ω。
（4）電源電壓為3V，現(xiàn)有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1（10Ω 1A）、R2（20Ω 2A），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，只需使電壓表的示數(shù)范圍為1V～2.5V，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.12A，由此可知，該實(shí)驗(yàn)選用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是　 ?。ㄟx填“R1”或“R2”）。
（5）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了小燈泡兩端電壓以及通過(guò)小燈泡的電流的U﹣I圖象，如圖丙所示，觀察圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡的U﹣I圖象不是一條直線，請(qǐng)說(shuō)明原因：　　。
【答案】（1）電路圖如圖；（2）左；（3）0.2；12.5；（4）R2；（5）小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
【解析】（1）電流表與燈泡串聯(lián)且選用小量程，滑片向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮，電阻變小，所以滑動(dòng)變阻器接右下接線柱且與燈泡串聯(lián)，如下圖所示：

（2）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)之前，應(yīng)將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大，即最左端；
（3）由圖知電流表示數(shù)I＝0.2A，已知電壓U＝2.5V，小燈泡的電阻R＝＝＝12.5Ω；
（4）由圖知滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓，電流表串聯(lián)電路的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.12A，
已知電源電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U滑＝U﹣UL＝3V﹣1V＝2V，
滑動(dòng)變阻器的電阻為：R滑＝＝≈16.7Ω＞10Ω，所以滑動(dòng)變阻器選用R2；
（5）圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的小燈泡的電流與電壓關(guān)系圖象。結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖象不是直線，這說(shuō)明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
故答案為：（1）電路圖如圖；（2）左；（3）0.2；12.5；（4）R2；（5）小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。

1．一個(gè)物理課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值，其中定值電阻R0＝20Ω。請(qǐng)你幫實(shí)驗(yàn)小組完成：

（1）按照甲圖的實(shí)驗(yàn)電路圖，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將乙圖連接完整（部分導(dǎo)線已連好）；
（2）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)　　，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于　 ?。ㄟx填“左”或“右”）端；
（3）閉合開(kāi)關(guān)S1，將開(kāi)關(guān)S2擲于“1”時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片位置不變，將開(kāi)關(guān)S2擲于“2”時(shí)，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2．則待測(cè)電阻Rx阻值的表達(dá)式Rx＝　（用R0、U1、U2表示）。
（4）重復(fù)步驟（3），共得到5組U1、U2的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出的值，如下表所示，則5組數(shù)據(jù)的平均值為　 ??；利用的平均值，求出待測(cè)電阻Rx為　　Ω。

1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49

3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
（5）實(shí)驗(yàn)中，采用了多次測(cè)出U1和U2的值，并由的平均值，求待測(cè)電阻Rx阻值的目的是為　　。
【答案】（1）如圖；（2）斷開(kāi)；右；（3）?R0；（4）3.41；48.2；（5）減小誤差。
【解析】（1）按照甲圖的實(shí)驗(yàn)電路圖，滑動(dòng)變阻器滑片P向右移時(shí)其接入電阻變大，連接如圖所示：
。
（2）為保護(hù)電路元器件，在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于右端，使接入電阻最大；
（3）[閉合開(kāi)關(guān)S1，將開(kāi)關(guān)S2擲于“1”時(shí)，三個(gè)電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量電阻R0兩端電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片位置不變，將開(kāi)關(guān)S2擲于“2”時(shí)，此時(shí)電壓表測(cè)量電阻R0與Rx的兩端電壓之和，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2；由于電路電流保持不變，即＝
，則待測(cè)電阻Rx阻值的表達(dá)式為：Rx＝?R0；
（4）重復(fù)步驟（3），共得到5組U1、U2的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出的值，則5組組數(shù)據(jù)的平均值為：＝＝3.41；
利用組平均值，求出待測(cè)電阻Rx為：
Rx＝R0＝（﹣1）R0＝（3.41﹣1）×20Ω＝48.2Ω；
（5）實(shí)驗(yàn)中，采用了多次測(cè)出U1和U2的值，并由的平均值，求待測(cè)電阻Rx阻值的目的是為多次測(cè)量以減小誤差。
故答案為：（1）如圖；（2）斷開(kāi)；右；（3）?R0；（4）3.41；48.2；（5）減小誤差。
2.在“用電流表和電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，電路如圖甲所示。
（1）開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P要移動(dòng)到　 ?。ㄟx填“a”或“b”）端；
（2）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，但電壓表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，則電路發(fā)生的故障可能是以下四種中的　　；
A．Rx發(fā)生斷路 B．滑動(dòng)變阻器斷路
C．Rx發(fā)生短路 D．電流表處斷路
（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)整滑片P到某一位置后，若兩表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，其中電流表的示數(shù)為　　A，此次測(cè)得的結(jié)果為Rx＝　 Ω。

【答案】（1）b；（2）A；（3）0.4；5。
【解析】（1）由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于b端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大。
（2）A、如果Rx 發(fā)生斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源連接相連，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，故A符合題意；
B、如果滑動(dòng)變阻器斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極不相連，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故B不符合題意；
C、Rx發(fā)生短路，電路是通路，電流表有示數(shù)，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故C不符合題意；
D、電流表斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極不相連，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故D不符合題意；
（3）由圖乙可知，電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表讀數(shù)是2V；
由圖丙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.4A；
根據(jù)歐姆定律I＝知，
電阻RX的阻值為：RX＝＝＝5Ω。
故答案為：（1）b；（2）A；（3）0.4；5。
3.小華做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有電源（電壓為1.5伏的整數(shù)倍保持不變）、待測(cè)電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，以及導(dǎo)線若干。他正確串聯(lián)電路后，將電壓表并聯(lián)在電路中。閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，將測(cè)得的兩組數(shù)據(jù)記錄在表一中。小華觀察數(shù)據(jù)思考后重新連接了電壓表，將新測(cè)得的兩組數(shù)據(jù)記錄在表二中。小華通過(guò)數(shù)據(jù)處理求出了待測(cè)電阻的阻值，完成實(shí)驗(yàn)。
表一
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
電壓表示數(shù)（伏）
電流表示數(shù)（安）
1
2.6
0.18
2
2.3
0.20
表二
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
電壓表示數(shù)（伏）
電流表示數(shù)（安）
3
2.2
0.20
4
2.6
0.24
①獲得表一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，小華將電壓表并聯(lián)在　　的兩端；
②實(shí)驗(yàn)中小華所用的電源電壓為　　伏；
③根據(jù)表一中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1的數(shù)據(jù)，計(jì)算此次待測(cè)電阻的阻值為　歐；（精確到0.1歐）
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并判斷所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格能否為“10歐 2安”?！? ?。ㄐ鑼?xiě)出計(jì)算過(guò)程）
【答案】①滑動(dòng)變阻器；②4.5；③10.6；④不能；由表中第1組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：R滑＝＝≈14.4Ω＞10Ω。
【解析】①待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路電流，當(dāng)電流變大時(shí)，根據(jù)U＝IR可知，待測(cè)電阻的電壓變大，由串聯(lián)電路分壓定律可知，滑動(dòng)變阻器電阻變小，根據(jù)表一中數(shù)據(jù)可知電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端了；
②小華觀察數(shù)據(jù)思考后重新連接了電壓表，即將電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端了，由表一和表二中的第2、3組數(shù)據(jù)知，電路的電流相等，則變阻器連入電路的電阻相同，根據(jù)電壓表的連接，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓為：
U＝2.3V+2.2V＝4.5V；
③根據(jù)表一中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1的數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律，計(jì)算此次待測(cè)電阻的阻值為：R1＝＝≈10.6Ω；
④由表中第1組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：
R滑＝＝≈14.4Ω＞10Ω；
因此，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格不能為“10歐 2安”。
故答案為：①滑動(dòng)變阻器；②4.5；③10.6；④不能；由表中第1組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：R滑＝＝≈14.4Ω＞10Ω。
4.課外興趣小組要測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值，現(xiàn)有下列器材：電源、兩個(gè)量程均為0～0.6A的相同電流表A1、A2、一個(gè)已知阻值的定值電阻R0＝9Ω、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。興趣小組同學(xué)們開(kāi)動(dòng)腦筋，積極思考，設(shè)計(jì)出了一個(gè)測(cè)量Rx的方法。

（1）同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出的測(cè)量電路圖如圖甲，請(qǐng)根據(jù)電路圖把未完成的實(shí)物圖（圖乙）連接線補(bǔ)充完整。
（2）連接好電路，閉合S之前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到　 ?。ㄟx填“a”“b”）端；
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩個(gè)電流表有一個(gè)恰當(dāng)?shù)淖x數(shù)，如圖丙，兩表A1、A2的讀數(shù)分別為I1＝　　A，I2＝　 A；

（4）根據(jù)兩電流表讀數(shù)可得出被測(cè)電阻Rx＝　　。
（5）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使A1和A2表的讀數(shù)都變大，為保證A2表不被燒壞，則A1表的讀數(shù)不能超過(guò)　　A。
（6）有同學(xué)認(rèn)為，改用圖丁電路圖也可以測(cè)出Rx的值，你認(rèn)為是否可行？

【答案】（1）如圖所示；（2）b；（3）0.32；0.48；（4）4.5Ω；（5）0.4；（6）可行。
【解析】（1）根據(jù)甲圖可知，Rx與R0并聯(lián)，待測(cè)電阻與A1串聯(lián)，A2測(cè)干路電流，如下圖所示：

（2）連接好電路，閉合S之前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到阻值最大處的b端；
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩個(gè)電流表有一個(gè)恰當(dāng)?shù)淖x數(shù)，如圖丙，由題意可知兩表均選用小量程，分度值為0.02A，則A1、A2的讀數(shù)分別為I1＝0.32A，I2＝0.48A；
（4）根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過(guò)定值電阻R0的電流為：I0＝I﹣Ix＝0.48A﹣0.32A＝0.16A，
由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律和歐姆定律可得，電源電壓為：U＝U0＝I0R0＝0.16A×9Ω＝1.44V；
由歐姆定律可得，被測(cè)電阻Rx＝＝＝4.5Ω；
（5）為保證A2表不被燒壞（即干路電流最大為0.6A），設(shè)A1表的讀數(shù)（通過(guò)Rx的電流）不能超過(guò)I，此時(shí)通過(guò)R0的電流為I0′，
并聯(lián)電路中各支路的電壓相等，由歐姆定律可知，在電壓相等時(shí)，電流與電阻成反比，則＝＝＝，
所以通過(guò)定值電阻的電流為I，
由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得I+I＝0.6A，解得I＝0.4A，即A1表的讀數(shù)不能超過(guò)0.4A；
（6）圖丁中，兩電阻并聯(lián)，兩電流表分別測(cè)兩支路的電流，因各支路的電壓相等，由U＝IR可測(cè)出Rx的值，該方法可行。
故答案為：（1）如圖所示；（2）b；（3）0.32；0.48；（4）4.5Ω；（5）0.4；（6）可行。

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