专题二 电阻的测量-2022年九年级物理寒假重难点培优特训

专题二电阻的测量 一、单选题 1．如图为小明做“伏安法测电阻”的实验电路图，图中有电流表（量程0～0.6A，0～3A）、电压表，（量程0～3V，0～15V）、滑动变阻器（最大阻值为12Ω）、被测电阻Rx（约6Ω，按6Ω计算）及由三节新干电池串联组成的电源。若实验要求电表指针不超过量程，且几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线。则变阻器连入电路的阻值取值范围是（　　） A．3Ω～12Ω B．15Ω～12Ω C．15Ω～9Ω D．3Ω～9Ω 【答案】D 【详解】 若实验要求电表指针不超过量程，且几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线，因为三节新干电池串联组成的电源，所以电源电压为4.5V，即电压表最大示数为 4.5V<15V7.5V 故电压表只能选用0～3V；当变阻器连入电路中的电阻为0时，电路中的最大电流为 I最大═0.75A<3A 故电流表只能选用0～0.6A；（1）电路中的电流不能小于0.3A，此时电路中电阻最大为 R′ 根据电阻的串联，变阻器连入电路中的电阻不能大于 R滑R′RL15Ω-6Ω9Ω 电路中电流不能超过0.6A，此时电路中电阻最小阻值 Ω 根据电阻的串联，变阻器连入电路中的最小电阻 R滑R″-Rx7.5Ω-6Ω1.5Ω 即变阻器的取值范围为 1.5Ω≤R滑<9Ω① （2）电压表示数大于1.5V小于等于3V，设电压表的示数为U表，根据串联电压的规律，变阻器分得的电压为U-U表，根据分压原则： 即 ② 即，故R滑<12Ω；电压表最大示数为3V，由②知，等式左边有最小值 此时变阻器连入电路中的电阻最小值为 0.5RL0.56Ω3Ω 故变阻器的取值范围 3Ω≤R滑<12Ω③ 由①③得变阻器连入电路的阻值取值范围是 3Ω≤R滑<9Ω 故选D。 【点睛】 两电阻串联，电压表测被测电阻的电压，先求出电源电压，判断电路中电压表的最大示数，根据几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线，确定电压表量程的选择；根据欧姆定律求出电路中的最大电流，根据几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线，确定电流表量程的选择；（1）根据电路中电流的取值范围，根据欧姆定律和串联电阻的规律求出变阻器连入电路中的取值范围；（2）根据电压表的取值范围，根据串联电路电压的规律和分压原理，求出变阻器连入电路中的取值范围；综合（1）（2）变阻器连入电路的阻值取值范围。 2．某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变，小灯泡标有2.5V字样，他记录的实验数据如下表所示。关于该同学的实验的几种说法中正确的是（ ） ①电路图中a是电流表，b是电压表 ②滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω ③小灯泡正常发光时的电阻是10Ω ④闭合开关后，滑动变阻器的功率可能为0.4W ⑤表格中设计中不能加平均电阻一栏 ⑥仅用该实验器材就能探究电流与电压的关系 A．①②③⑤ B．①③④⑤ C．①②③⑤ D．①③④⑥ 【答案】B 【解析】 用“伏安法”测量小灯泡的电阻，应将电压表并联在灯炮两端，电流表与灯泡串联，测通过灯泡的电流，因此电路图中a是电流表，b是电压表，所以①正确； 小灯泡正常发光时的功率为额定功率为，由表可知，小灯泡两端电压为2.5V时正常发光时的电阻为10Ω，故③正确； 电源电压一定，刚闭合开关时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，读表知此时电路中最小电流是Imin=0.1A，由 得，电路总电阻最大值为R总=45Ω，此时滑动变阻器的最大阻值为Rmax=45Ω-5Ω=40Ω，所以滑动变阻器的最大阻值为40Ω就符合表中的情况，即刚接通时电路最小电流为0.1A，故②错误； 当闭合开关时，滑动变阻器接入电路电阻为40Ω，根据串联电路分压特点知其两端电压为4V，干路电流为0.1A，此时滑动变阻器的功率为：P=UI=0.4W，故④正确； 分析表中数据可知，小灯泡电阻是变化的，原因是受温度影响，且温度升高电阻增大，所以计算小灯泡电阻的平均值是没意义的，故⑤正确； 想探究电流与电压的关系，根据控制变量的思想，应保持电阻不变的情况下去分析电流与电压的关系，而题目中的小灯泡的电阻非定值电阻，随温度变化，所以用图中的仪器无法实现探究目的，故⑥错误； 综上所述，本题正确答案为B。 3．小周同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　） A．只有甲 B．只有乙丙 C．只有甲乙丙 D．甲乙丙丁都可以 【答案】C 【详解】 甲图：只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式 I1(R0+Rx)=I 0R 0 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 乙图：闭合开关S、S