专题10 电阻的测量与欧姆定律的应用-2022-2023学年九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题10 电阻的测量与欧姆定律的应用压轴培优专题训练（解析版） 1．小红用图示电路测量未知定值电阻RX的阻值，图中R为电阻箱，S为单刀双掷开关（可置于“a”或“b”位置），RP为滑动变阻器。主要实验操作如下： （1）连接实物，将电阻箱的阻值调至最大； （2）把开关S接　a　（选填“a”或“b”）位置，调节滑动变阻器的滑片后，读出电流表的示数I； （3）把开关S接另一位置，调节　电阻箱　，使电流表的示数仍为I； （4）读出　电阻箱的示数　，即可知道Rx的阻值。 【答案】（2）a；（3）电阻箱；（4）电阻箱的示数。 【解答】解：实验的主要步骤有： （1）根据电路图连接电路，电阻箱阻值调到最大； （2）把开关S接a位置，调节滑动变阻器的滑片后，读出电流表的示数I； （3）把开关S接另一位置，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I； （4）读出电阻箱的示数，就是未知电阻的阻值。 故答案为：（2）a；（3）电阻箱；（4）电阻箱的示数。 2．在“测量定值电阻阻值”的实验中，小明所用电源的电压保持不变，滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样。 （1）粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示，请你指出其中存在的问题：一是 　滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处　；二是 　开关闭合了　。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω ① 5.0 ② 6.5 0.4 ③ 8.0 0.5 （2）小明解决上述问题后，闭合开关发现：电压表指针有明显偏转，而电流表指针几乎不动。经检查：电路中电表完好且只有一处故障，他初步判断可能是导线 　③　（选导线编号）断路或 　Rx　断路。 （3）排除上述电路故障后，小明开始实验： ①闭合开关，读出电表示数后立即断开开关，并将读数填在表中，其中电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为 　0.3　A，利用该组数据算出的Rx阻值为 　16.7　Ω（保留一位小数）。 ②闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 　左　移至适当位置，读出两电表示数后立即断开开关，并将读数填在表中。 ③闭合开关，继续移动滑片，直至移到了滑动变阻器的一端，读出两电表示数，断开开关，并将读数填在表中。 （4）分析表中数据，小明发现：随着待测电阻两端电压的增大，计算得出的待测电阻阻值变化情况是 　阻值逐渐变小　。 他感到困惑：为何会出现这样的结果呢？小华帮他检查后指出：小明所测出的电压数据是错误的。于是小明想重新实验，小华提醒他：无需重新实验，利用已知信息和电流表的读数，不但可计算出待测电阻的阻值，还能求出电源电压。小明经过认真思考后，计算得出：待测电阻Rx＝　15　Ω，电源电压U总＝　7.5　V。 【答案】（1）滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处；开关闭合了；（2）③；Rx；（3）①0.3；16.7；②左；（4）阻值逐渐减小；15；7.5。 【解答】解：（1）图中存在的问题是滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处和开关闭合了； （2）电流表无示数，说明电流断路，电压表有示数，说明电压表并联的电阻可能断路或者导线断路，故为导线③或者Rx断路； （3）①电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，根据欧姆定律R＝＝＝16.7Ω； ②第二次实验的电流变大，说明滑动变阻器接入阻值变小，故滑动变阻器滑片向左移动； （4）第二次实验，R2＝＝＝16.25Ω； 第三次实验，R3＝＝＝16Ω； 所以随着电压变大，电阻阻值变小； 第一次实验时，滑动变阻器的全部阻值接入电路，电源电压U＝I1（RP+Rx）； 第三次实验时，滑动变阻器的无电阻接入电路，电源电压U＝I3Rx； 联立方程解得Rx＝15Ω；U＝7.5V。 故答案为：（1）滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处；开关闭合了；（2）③；Rx；（3）①0.3；16.7；②左；（4）阻值逐渐减小；15；7.5。 3．现有电压可调节的电源甲（2伏、4伏、6伏、8伏、10伏和12伏六档）和电压恒为4.5伏的电源乙各一个，电流表、电压表和开关各2个，标有“10Ω 2A”字样的滑动变阻器、约为10欧的待测电阻A和约为50欧的待测电阻B各一个，导线若干。在进行测电阻的实验中，小华选用了电阻A，而小明选用了电阻B，由于只有一个滑动变阻器，两人讨论后开始设计实验方案，并分配了实验器材。 ①在设计实验方案的过程中： （a）小华和小明先选用电源乙，并按照正确连接电路的要求设计电路。如图甲所示，是小华粗略估算的电流表指针偏转的大致范围。根据小华的标识方法，请在图乙中画出小明实验过程中电流表指针偏转的大致范围。 （b）根据上述电流表指针偏转的范围，小明应选择图 　a　进行实验，理由是 　若选择4.5V的电源乙和滑动变阻器，电流表指针偏转范围过小，很难读出滑片在不同位置情况下三组有明显差异