第十二讲 电阻的测量-2020-2021学年九年级物理全册培优精讲练（人教版）

第十二讲：电阻的测量——答案解析 一、伏安法测电阻 实验原理： 特殊法测定值电阻阻值 【基础训练】 【例1】. 图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。 （2）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为I = A，则未知电阻R = Ω。 （3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。 ①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ② ，用电压表测出电源的电压U； ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx = 。 解：（1）变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻R右端，如图所示。 （2）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A。 由公式 得， （3）实验步骤： ①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U； ③因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R0两端的电压： U0=U-Ux=U-U1， 因串联电路中各处的电流相等， 所以， ，即 ， 解得： 。 故答案为： （1）如上图所示； （2）0.3；8； （3）②闭合开关S、S1；③ 。 【例2】.如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是Rx 。 （3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为 A，则未知电阻Rx = Ω。 （4）若实验中电压表损坏，利用其它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），请将下列相关实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，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） 解：（1）滑动变阻器应和电流表串联，接线柱应该“一上一下”接入电路，如下图： （2）为了保护电路，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处； 由题意可知，电流表指针几乎未动，说明电路中没有电流（或电流很小），则电路中可能出现了断路； 又因为电压表指针有明显偏转，说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是连通的，则出现的故障可能是Rx断路； （3）如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.24A； 由 得未知电阻的阻值： ； （4）②根据题意可知，应将滑片移到b端，记录电流表示数I2。 Rx表达式的推导： 步骤②，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有R0工作，电流表示数为I2； 所以电源电压：U=I2R0， 步骤①，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，两电阻并联，总电流为I1； 两次实验中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2， 根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流Ix=I1-I2， 并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压：Ux=U=I2R0， 所以待测电阻 。 故答案为： （1）如上图；（2）阻值最大；断路；（3）0.24；10；（4）②b端；③ 【提升训练】 【例3】.拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路。 （1）图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成试验，连接错误的导线是　 　（填“a”、“b”或“c”）。 （2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。 ①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是　 　（填“甲”或“乙”）。 ②已知电源电压恒为6V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是　 　。 （3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻R0（已知阻值）测量未知定值电阻Rx的阻值。 ①闭合开关S， 开关S1， 开关S2，测出电源电压记为U ②闭合开关S， 开关S1，