专题 特殊法测电阻-（考点分层练）2024-2025学年九年级物理全一册同步分层练习（湖南专用，人教版）

专题 特殊法测电阻 类型1 双安法 1．以下四种电路，电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻，在不拆改电路的情况下，不能测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　） A． B． C． D． 2．课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值，现有下列器材：电源、两个量程均为0～0.6A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋，积极思考，设计出了一个测量Rx的方法。    （1）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到 （选填“a”“b”）端； （2）调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图乙，两表A1、A2的读数分别为I1= A，I2= A； （3）根据两电流表读数可得出被测电阻Rx= ； （4）调节滑动变阻器，使A1和A2表的读数都变大，为保证A2表不被烧坏，则A1表的读数不能超过 A； （5）有同学认为，改用图丙电路图也可以测出Rx的值，你认为是否可行？ 。 类型2 双伏法 3．小东利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值时，发现电流表不能正常使用，于是小东利用另一电压表和阻值已知的定值电阻组合起来替代电流表完成了测量。 （1）将替代电流表部分的电路图画在图乙所示的虚线框中 ； （2）按照替代后的电路正确连接后，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片调至适当位置，读出并记录两端电压，新增电压表的示数，则待测电阻的表达式： 。（用、、表示） 类型3 单安法 4．为了测量一个标有“3V”字样的小灯泡的电阻，小伟同学用两节干电池、标有“20Ω，2A”字样的滑动变阻器，以及开关、电压表和电流表设计了如图1所示的电路。 （1）小伟连接好电路后，检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线； （2）再次连接电路时，小伟又发现电压表无法正常使用。无奈、思考、创新，小伟用剩余实验仪器，重新设计了如图2所示的电路。并按照如下步骤操作： ①将滑动变阻器调到最右端，闭合开关，读出此时电流表示数为0.12A； ②再将滑动变阻器调到最左端，闭合开关，读出此时电流表示数为0.30A； （3）如果认为灯丝电阻不变，根据以上数据，小伟顺利地计算出了灯泡的电阻值为 ； （4）小伟操作后反思，认为灯丝的电阻受到温度的影响，电阻值会发生变化，因此测出的灯泡的电阻值并不准确，与真实值相比，应该比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 类型4 单伏法 5．某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。 (1)实验中小明将电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线。连接错误，并用笔画线代替导线画出正确的接法。 (2)正确连接完电路后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，电压表的示数为2.7V，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A；则此次可计算出电阻Rx= Ω；继续进行多次测量，其目的是 。 (3)实验结束后小明想利用原实验器材进行其他实验，可以做的实验是 。 (4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，该同学设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，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= 。 类型5 等效替代法 6．“等效替换”法是一种非常有用的科学研究方法，我们曾利用该方法探究了“同一直线上二力合成”的规律。我们也可以利用该方法实现对未知电阻阻值的测量，具体原理如图甲所示，其中Rₓ为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关。 实验步骤如下： ①断开开关，根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大； ②把开关S接a点，读出电流表的示数为I； ③把开关S接b点，调节电阻箱，____________； ④根据乙图，读出电阻箱的示数R，此即为Rₓ阻值。 (1)请把步骤③补充完整: 。 (2)待测电阻阻值Rₓ= 能力提升 7．小明又设计了如图所示的电路，来测量一个小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为U额，电源电压为U，滑动变阻器A的最大阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开S1， ，使电压表的示数为U额； ③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到右端，读出电压表的示数为U'； ④小灯泡正常发光时的电阻为RL= 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题 特殊法测电阻 类型1 双安法 1．以下四种电路，电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻，在不拆改电路的情况下，不能测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．当闭合开关S、S2时，定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路，电压表测量未知电阻Rx两端的电压，读出电压表的示数为Ux，当闭合开关S、S1时，定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路，电压表测量未知电阻Rx和已知电阻R0两端的总电压，读出电压表的示数为U，R0两端的电压 根据串联电路电流规律可知，I0=Ix，即 解得未知电阻 能够测量，故A不符合题意； B．只闭合S，只有未知电阻Rx接入电路，读出电流表的示数I1，此时电源电压 再闭合S1，定值电阻R0与未知电阻Rx并联接入电路，读出电流表示数为I，通过定值电阻R0的电流 此时电源电压 联立，解得未知电阻 能测量，故B不符合题意； C．闭合开关S1，电压表测量电源电压，再闭合开关S2，电压表测量的还是电源电压，不能得到Rx的电流，不能测出未知电阻的阻值，故C符合题意； D．只闭合S，定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路，读出电流表的示数为I1，此时电源电压 再闭合S1 时，只有定值电阻R0接入电路，读出电流表的示数为I2，此时电源电压 联立解得未知电阻，能测出，故D不符合题意。 故选 C。 2．课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值，现有下列器材：电源、两个量程均为0～0.6A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋，积极思考，设计出了一个测量Rx的方法。    （1）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到 （选填“a”“b”）端； （2）调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图乙，两表A1、A2的读数分别为I1= A，I2= A； （3）根据两电流表读数可得出被测电阻Rx= ； （4）调节滑动变阻器，使A1和A2表的读数都变大，为保证A2表不被烧坏，则A1表的读数不能超过 A； （5）有同学认为，改用图丙电路图也可以测出Rx的值，你认为是否可行？ 。 【答案】 b 0.32 0.48 4.5Ω 0.4 可行 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即b端。 （2）[2][3]调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图丙，由题意可知两表均选用小量程，分度值为0.02A，则A1、A2的读数分别为 I1=0.32A，I2=0.48A （3）[4]根据并联电路电流的规律，通过定值电阻R0的电流为 I0=I=Ix=0.48A-0.32A=0.16A 由并联电路的电压规律和欧姆定律可得 U0=I0R0=0.16A×9Ω=1.44V 由欧姆定律可得，被测电阻为 （4）[5]为保证A2表不被烧坏（即干路电流最大为0.6A），设A1表的读数（通过Rx的电流）不能超过I，此时通过R0的电流为，并联电路中各支路的电压相等，由欧姆定律可知，在电压相等时，电流与电阻成反比，则 所以通过定值电阻的电流为，由并联电路电流的规律可得 解得I=0.4A，即A1表的读数不能超过0.4A。 （5）[6]图丙中，两电阻并联，两电流表分别测两支路的电流，因各支路的电压相等，由U=IR可测出Rx的值，该方法可行。 类型2 双伏法 3．小东利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值时，发现电流表不能正常使用，于是小东利用另一电压表和阻值已知的定值电阻组合起来替代电流表完成了测量。 （1）将替代电流表部分的电路图画在图乙所示的虚线框中 ； （2）按照替代后的电路正确连接后，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片调至适当位置，读出并记录两端电压，新增电压表的示数，则待测电阻的表达式： 。（用、、表示） 【答案】 【详解】（1）[1]如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值，电流表不能正常使用，利用另一电压表和阻值已知的定值电阻组合代替电流表，所以将R0串联在电路中，电压表和R0并联，如图所示： （2）[2]通过R0的电流 由串联电路电流的规律可知通过Rx的电流 待测电阻的表达式 类型3 单安法 4．为了测量一个标有“3V”字样的小灯泡的电阻，小伟同学用两节干电池、标有“20Ω，2A”字样的滑动变阻器，以及开关、电压表和电流表设计了如图1所示的电路。 （1）小伟连接好电路后，检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线； （2）再次连接电路时，小伟又发现电压表无法正常使用。无奈、思考、创新，小伟用剩余实验仪器，重新设计了如图2所示的电路。并按照如下步骤操作： ①将滑动变阻器调到最右端，闭合开关，读出此时电流表示数为0.12A； ②再将滑动变阻器调到最左端，闭合开关，读出此时电流表示数为0.30A； （3）如果认为灯丝电阻不变，根据以上数据，小伟顺利地计算出了灯泡的电阻值为 ； （4）小伟操作后反思，认为灯丝的电阻受到温度的影响，电阻值会发生变化，因此测出的灯泡的电阻值并不准确，与真实值相比，应该比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】 13.3Ω 偏小 【详解】（1）[1]“测量小灯泡的电阻”的实验电路，小灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器要连接“一上一下”两个接线柱，电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，则实物电路如图所示： （3）[2]当滑动变阻器的滑片调到最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，此时电源电压为 当滑动变阻器的滑片调到最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电源电压为 由①②式解得：Rx=13.3Ω，U=3.99V。 （4）[3]当灯泡两端电压增大时，灯丝的温度升高，电阻变大，则由①式算出的电源电压偏小，因此测出的灯泡的电阻值与真实值相比偏小。 类型4 单伏法 5．某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。 (1)实验中小明将电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线。连接错误，并用笔画线代替导线画出正确的接法。 (2)正确连接完电路后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，电压表的示数为2.7V，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A；则此次可计算出电阻Rx= Ω；继续进行多次测量，其目的是 。 (3)实验结束后小明想利用原实验器材进行其他实验，可以做的实验是 。 (4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，该同学设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，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= 。 【答案】(1) (2) 0.3 9 求平均值减小误差 (3)探究电流与电压的关系 (4) 闭合开关S、S1 【详解】（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与定值电阻并联，电压表应该并联的电阻两端，滑动变阻器应与定值电阻串联，故应把定值电阻右端接线柱的导线接到电源的负极，如图所示： （2）[1]电流表示数如图乙所示，电流表是0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，故示数为0.3A。 [2]此次可计算出电阻 [3]多次测量求平均值可减小测量误差。 （3）利用原实验器材进行其他实验，由于电阻不变，故可以探究电流与电压关系。 （4）[1]闭合S、S1​，此时电压表测量的是电源电压U。 [2]当开关S闭合、S1断开时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压 串联电路中各处的电流相等，所以 得Rx的表达式为 类型5 等效替代法 6．“等效替换”法是一种非常有用的科学研究方法，我们曾利用该方法探究了“同一直线上二力合成”的规律。我们也可以利用该方法实现对未知电阻阻值的测量，具体原理如图甲所示，其中Rₓ为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关。 实验步骤如下： ①断开开关，根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大； ②把开关S接a点，读出电流表的示数为I； ③把开关S接b点，调节电阻箱，____________； ④根据乙图，读出电阻箱的示数R，此即为Rₓ阻值。 (1)请把步骤③补充完整: 。 (2)待测电阻阻值Rₓ= 【答案】(1)使电流表的示数为I (2)60Ω 【详解】（1）应用“等效替代”法测电阻阻值时，先把开关S接a点，读出电流表的示数I；然后再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表示数仍为原来的数值I；电路电流相等，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中电阻相等，即Rₓ作用的效果与R作用的效果相同，Rₓ=R。 （2）电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（图中的小三角）的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值；由图乙所示电阻箱可知，其电阻阻值 R=0×1000Ω+0×100Ω+6×10Ω+0×1Ω=60ΩRₓ作用的效果与R作用的效果相同，即 Rₓ=R=60Ω 能力提升 7．小明又设计了如图所示的电路，来测量一个小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为U额，电源电压为U，滑动变阻器A的最大阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开S1， ，使电压表的示数为U额； ③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到右端，读出电压表的示数为U'； ④小灯泡正常发光时的电阻为RL= 。 【答案】 保持滑动变阻器A的滑片位置不变，调节滑动变阻器B的滑片 【详解】 （6）①由图可知，闭合开关S、S1，断开S2，此时滑动变阻器A与灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；②闭合开关S、S2，断开S1，此时滑动变阻器A与滑动变阻器B串联，此时电压表测滑动变阻器B两端的电压，根据等效替代法，为了是滑动变阻器B的阻值等于灯泡的阻值，应保持滑动变阻器A的滑片位置不变，调节滑动变阻器B的滑片，使电压表的示数为U额；③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到右端，此时电路中滑动变阻器B与滑动变阻器A的全部电阻串联，电压表测滑动变阻器B两端的电压，读出电压表的示数为U'；此时滑动变阻器A两端的电压为 U滑A=U-U' 此时电路中的电流为 则滑动变阻器B的阻值 灯泡的阻值为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$