12.2根据欧姆定律测量导体的电阻 -2024—2025学年九年级物理北师大版

2024—2025学年九年级物理北师大版12.2根据欧姆定律测量导体的电阻 一、单选题 1．一位同学在测量小灯泡电阻的过程中，通过滑动变阻器调节其两端电压改变小灯的亮度，做了七次实验，实验现象和数据记录如表．通过计算，发现小灯的电阻是不相同的．这个实验的结果说明，小灯灯丝的电阻与（ ）有关： 数据序号 1 2 3 4 5 6 7 发光情况 明亮 不明亮 不亮 较暗 微光 熄灭 熄灭 电压U/A 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.2 电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 算出的电阻R/Ω 8.9 A．电压 B．电流 C．功率 D．温度 2．小李发现她家新买的白炽灯用过一段时间后，在相同电压下发光时要暗一些，从物理学的角度看是因为灯发光时，温度升高，灯丝发生了 现象（填物态变化的名称），使灯丝变细，导致灯丝电阻 （填：“变大”、“不变”或“变小”）。 3．伏安法测电阻实验中，电路连接如图所示，两表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，那么有关待测电阻Rx的说法中，正确的是（　　） A．Rx的真实值为100Ω B．Rx的测量值偏小 C．要使Rx的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值 D．电压表的示数等于Rx两端的电压 4．某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为8V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下述关于实验的几种说法中错误的是（　　） 序号 1 2 3 4 U/V 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.21 0.30 0.40 0.49 A．该同学测得此电阻的阻值约为10Ω B．序号“3”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶1 C．序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的 D．仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系 5．某科技小组设计了一个监测水位变化的装置，其原理如图所示。电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R接触良好，当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。下列说法正确的是（　　） A．当水位升高时，电流表的示数变大，电压表的示数变大 B．当水位升高时，电压表示数与电流表示数的比值变大 C．当水位降低时，电流表的示数变小，电压表的示数变大 D．电流表示数越小，代表水位越高 6．人类在探索自然规律的过程中，总结了许多科学的研究方法：类比法、控制变量法、建立理想模型法等。下列研究方法中，运用了控制变量法的是（　　） A．测量小灯泡的电阻 B．用“水压”类比“电压” C．探究电阻大小与哪些因素有关 D．将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒 7．图示为伏安法测电阻的一种接法（其他元件未画出），如果考虑电流表和电压表电阻对测量结果的影响，则电压表与电流表的示数之比等于（    ） A．电流表的阻值 B．电压表的阻值 C．电压表和待测电阻并联的总电阻 D．电流表和待测电阻串联的总电阻 8．关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是（    ） A．两个实验的原理相同 B．滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压 C．两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 D．两个实验都没有用到控制变量法 9．如图所示的实验电路图，电源电压未知且不变，不能够得出定值电阻R阻值的电路是（    ） A． B． C． D． 10．关于伏安法测电阻实验，下列说法错误的是（　　） A．原理是公式 B．用到的测量工具是电压表和电流表 C．滑动变阻器与待测电阻串联，起到调节待测电阻两端电压及保护电路的作用 D．无论测量对象是定值电阻还是小灯泡电阻，都可以多次测量求平均值来减小误差 11．用伏安法测灯泡电阻实验中，将正常的电压表和电流表接入电路，当闭合开关后发现电流表有示数，电压表示数为零，移动滑片P时，电流表示数有变化，电压表示数始终为零，则故障是 A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良 C．小灯泡两端短路 D．小灯泡灯线丝断了 12．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，下列说法不合理的是（   ） 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 平均电阻/Ω 8.1 A．电路图中a是电压表，b是电流表 B．小灯泡正常发光时的电阻是10.0Ω C．滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω D．闭合开关后，滑片P向左移，小灯泡的电阻增大 13．小荣同学连接了如图所示的电路.闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数保持3 V不变，电流表的指针几乎不动，排除故障后，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3 A．以下说法正确的是(   ) A．故障原因可能是滑动变阻器短路 B．电阻R与滑动变阻器是并联的 C．想使电流表示数变大，应将滑动变阻器的滑片向右移动 D．电阻R的阻值为10 Ω 14．在如图所示的四个电路中，电源电压U为已知且恒定，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx的阻值的电路是（　　） A． B． C． D． 15．在“伏安法测电阻”的实验中，如果考虑到电流表、电压表本身有一定的电阻。要想测一个几千欧和一个几欧的电阻，分别用哪个电路更适合（   ） A．甲  甲 B．乙  乙 C．甲  乙 D．乙  甲 二、填空题 16．一个阻值为20Ω的电阻，测得通过它的电流为5A，那么此时加在这个电阻两端的电压是 ，当通过它的电流为0A时，该电阻的阻值为 。 17．如图所示，电源电压恒定，R1＝30Ω，R2＝60Ω，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压是 V；当开关S3断开，S1，S2都闭合时，通过电阻R1的电流是 ，通过电阻R2的电流是 A，电流表的示数是 A。 18．小英要测量定值电阻的阻值，她按图甲所示的电路图连接好实验电路。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为 A，定值电阻的阻值为 。 19．如图所示电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，使灯泡逐渐变亮的过程中，电压表和电流表示数之比将会 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 三、计算题 20．如图所示电路，电源电压不变，=，小灯泡标有“”（电阻不变）。求：（画出下列每小题的等效电路图） （1）只闭合时，电流表示数为，则电源电压为多大？ （2）当、、都闭合时，将滑片P移动到端，电流表的示数为，则滑动变阻器的最大阻值是多少？ 21．某校老师和实验小组的同学，想用实验室中的一卷涂有绝缘层的电阻丝自制一台电烘箱。要求电烘箱在家庭电路（电压为U）中使用，且通过电阻丝的电流为I。制作前需要知道电阻丝的长度。实验小组的同学截取了一小段电阻丝并刮去两端的绝缘层，测量出可连入电路的长度为（阻值约为，用“  ”表示）。实验室可供选择的器材有：电压约为6V的电源（电源电压不变），阻值为的定值电阻，一个量程为0~0.6A的电流表，一个量程为0~15V的电压表，开关和导线若干。 请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作电烘箱的电阻丝长度L。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电阻丝长度L的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D      升华     变大 C D C C C C B D 题号 11 12 13 14 15 答案 C C D C C 1．D 【详解】试题分析：导体的电阻大小的影响因素：材料、长度、横截面积和温度．在解此题得过程中，要对灯泡不同亮度对应的电阻解出来，再去分析灯丝电阻和灯泡亮度的关系，进一步找出灯丝的电阻和灯丝温度的关系． 解： 由以上数据可以看出：从灯泡不发光到灯泡很亮的过程中灯丝电阻是不断增大的；灯泡越亮灯丝的温度越高，电阻越大，因此导致灯丝电阻变化的原因可能是灯丝温度的变化，故ABC错误，D正确． 故选D． 【点评】本题考查了影响电阻大小的因素，知道电阻受温度的影响是解决该题的关键． 2． 升华 变大 【详解】[1]物质从固态直接变为气态的过程叫升华，因电灯工作时温度特别高，所以需要选择熔点较高的钨丝做灯丝，灯丝在高温下会变成气态钨，是升华现象。 [2]电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关，在其他条件一定时，横截面积越小，电阻越大，所以灯丝发生升华后变细，会导致灯丝电阻变大。 3．C 【详解】AB．根据欧姆定律可得，Rx的电阻测量值为 Rx的实际电阻为 100Ω-0.2Ω=99.8Ω 即Rx的电阻测量值比实际值大，故AB错误； C．由于电压表与电流表示数之比为被测电阻和电流表阻值之和，所以要使Rx的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值，故C正确； D．由题图可知，电阻Rx与电流表串联后与电压表并联，电流表测通过Rx的电流，电压表测电阻Rx和电流表两端的电压之和，即电压表示数等于Rx和电流表两端的电压之和，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A.由欧姆定律，待测电阻 同理待测电阻R2＝10.00Ω，R3＝10.00Ω，R4＝10.20Ω，取平均值作为测量结果 即该同学测得此电阻的阻值约为10Ω，故A正确,不符合题意； B．序号“3”的实验中，电压表示数为4.0V，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压 UR=8V﹣4V＝4V 根据分压原理，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶1，故B正确，不符合题意； C．变阻器的最大电阻为20Ω，由欧姆定律和串联电阻的规律，根据表中第1组数据，变阻器连入电路的电阻为 序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的，故C正确，不符合题意； D．探究电流与电阻的关系，要控制电压不变，改变电阻，记录电流随电阻的变化关系，因只一个电阻，故仅用该同学的实验器材就不能探究电流与电压的关系，故D错误，符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．当水位升高时，滑动变阻器的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，根据可知，电流变大，定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的总规律可知，电压表的示数变小，故A错误； B．当水位升高时，电压表示数与电流表示数的比值为滑动变阻器的阻值，滑动变阻器加入的阻值变小，故电压表示数与电流表示数的比值变小，故B错误； C．当水位降低时，滑片P向下滑，滑动变阻器的接入的阻值变大，总电阻变大，电流表的示数变小，定值电阻两端的电压变小，电压表的示数变大，故C正确； D．电流表示数越小，说明总电阻越大，说明水位越低，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法； A. 测量小灯泡的电阻时，用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，利用计算得出电阻值，这种方法是比值法，故A不符合题意； B. 用“水压”类比“电压”是类比法，故B不符合题意； C. 电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，在探究“电阻的大小与哪些因素有关”时，探究其中一个量的关系，必须保持其它的量不变，运用了控制变量法，故C符合题意； D. 将撬棒抽象为绕固定点转的硬棒是建立理想模型法，故D不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】电压表与Rx并联，则电压表两端的电压与Rx两端的电压相等，都等于电压表的示数，电流表的示数等于电压表和通过Rx的电流之和，可知，电压表示数是电压表与Rx并联之后的总电压，电流表示数也是电压表与Rx并联之后的总电流，由欧姆定律知，电压表与电流表的示数之比等于电压表和待测电阻并联的总电阻。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】A．测电阻的原理均是，故A正确，不符合题意； B．实验中滑动变阻器的作用是：保护电路和改变定值电阻或灯泡两端电压进行多次实验，故B正确，不符合题意； C．由于灯泡的电阻受温度影响会发生改变，因此测量灯泡电阻进行数据处理时，不能求平均值，因此不是为了减小误差，故C错误，符合题意； D．实验中是用测量工具直接测量电压和电流，未用到控制变量的实验方法，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．B 【详解】A．图中可以根据电压表的示数和电流表的示数求得电路中的总电阻，再根据串联电路中电阻规律，得出未知电阻R的阻值，故A不符合题意； B．图中电路为并联，电流表测已知电阻的支路电流，未知电阻R的两端电压可以测出，但不能测得电流，因此不能求出R的阻值，故B符合题意； C．图中电路为两电阻串联，两电压表分别测量两个电阻的阻值，可知直接获得未知电阻R的电压和电流，因此可以得出未知电阻R的阻值，故C不符合题意； D．图中可以现将滑片移至阻值最小处，得出电源电压的表达式；再将滑动变阻器移至阻值最大处，再得到电源电压的表达式，两公式联立则可得出未知电阻R的阻值，故D不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】AB．测量电阻时，利用电压表测电压，同时利用电流表测量电流，根据得到电阻的阻值，实验原理是，故AB正确，不符合题意； C．滑动变阻器与待测电阻串联，滑动变阻器可以保护电路，可以改变电阻两端的电压，改变通过电阻的电流，故C正确，不符合题意； D．小灯泡的电阻与温度有关，不可以多次测量求平均值来减小误差，故D错误，符合题意。 故选D。 11．C 【详解】移动滑片，电流表示数变化，电压表示数始终为零，而电压表测导线电压时，电压表示数为0；因此灯泡被短路．故选C. 【点睛】将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，说明电路为通路；当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，说明电压表测量的用电器发生短路． 12．C 【详解】A．由图可知，a串联在电路中，则a是电流表，b与灯泡并联，则b是电压表，故A正确，不符合题意； B．灯泡的额定电压为2.5V，由表格数据可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯的电流为0.25A，电阻为10.0Ω，故B正确，不符合题意； C．由表格数据可知，刚闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时电路中的电流为0.1A，灯丝的电阻为5Ω，根据串联电路分压的特点可得 则 故C错误，符合题意； D．由图可知，滑动变阻器与灯泡串联，当滑片P向左移，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡分得的电压变大，根据表格数据可知：电流变大时灯泡的电阻变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 13．D 【详解】由图示可知，如果是滑动变阻器短路，则电压表示数应为0，不符合题意，故A错；电阻R与滑动变阻器是串联而非并联，故B错；当将滑片向右移动时，电阻变大，电流会变小，电流表示数将会变小，故C错；根据改动前的错误可知，是由于滑动变阻断没有接在电路中，电压表串联的，此时电压表的示数3V则为电源电压，改正后，将滑片移至最左端，则相当于电路中只接了定值电阻，所以可得定值电阻的阻值R=U/I=3V/0.3A=10Ω，故D正确；应选D． 14．C 【详解】A．由电路图知，定值电阻R0与电阻Rx串联在电路中，电压表测Rx两端的电压，而电源电压已知，则可求R0两端的电压，据欧姆定律可求通过电路的电流，从而求出Rx的阻值，故A不符合题意； B．由电路图知，定值电阻R0与电阻Rx串联在电路中，电压表测R0两端的电压，而电源电压已知，据欧姆定律可求通过电路的电流，Rx两端的电压 Ux=U-U0 则Rx的阻值可求，故B不符合题意； C．由电路图知，定值电阻R0与电阻Rx并联在电路中，电流表测R0支路的电流，电源电压已知，则两个电阻两端的电压已知，但通过Rx的电流无法求，那么无法求出Rx的阻值，故C符合题意； D．由电路图知，定值电阻R0与电阻Rx并联在电路中，电流表测Rx支路的电流，电源电压已知，则Rx两端的电压已知，据欧姆定律可求出Rx的阻值，故D不符合题意。 故选C。 15．C 【详解】由图甲可知，电压表测量待测电阻和电流表两端电压，电流表测电路电流，根据分压原理以及欧姆定律有 当待测电阻比较大时，分得的电压也比较大，远大于电流表分得的电压，接近于测量值，故甲图用来测量几千欧的电阻；由图乙可知，电压表测量待测电阻两端电压，电流表测通过待测电阻和电压表的电流，根据分流原理以及欧姆定律有 当待测电阻比较小时，通过的电流比较大，远大于电压表通过的电流，接近于测量值，故乙图用来测量几欧的电阻。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 16． 100V 20Ω 【详解】[1]根据欧姆定律可得，电阻两端的电压 U=IR=5A×20Ω=100V [2]电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以当通过它的电流是0A时，电阻的阻值仍为20Ω。 17． 9 0.3A 0.15 0.45 【详解】[1]当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测串联电路中的电流，因串联电路中的电流处处相等，串联电路中总电阻等于各电阻阻值之和，则由可得电源的电压 U＝IR串＝I(R1+R2)＝0.1A×(30Ω+60Ω)＝9V [2][3]当开关S3断开，S1，S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，则通过两电阻的电流分别为 [4]因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流表的示数为 I＝I1+I2＝0.3A+0.15A＝0.45A 18． 0.2 12 【详解】[1]由图甲可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，电流表量程是，分度值是，因此电流表示数为。 [2]由图丙可知，电压表量程是，分度值是，电压表读数是，由可得定值电阻的阻值为 19．变小 【详解】分析电路图可知，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流。调节滑动变阻器，使灯泡逐渐变亮的过程中，滑动变阻器的阻值逐渐变小。由欧姆定律可知，电压表和电流表示数之比就是滑动变阻器的阻值，而现在滑动变阻器的阻值逐渐变小，所以电压表和电流表示数之比将会变小。 20．（1）12V；（2）60Ω 【详解】解：（1）由 可得，灯泡的电阻 只闭合时，灯泡与串联，电流表测电路中的电流， 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可得，电源的电压 === （2）当、、都闭合时，将滑片P移动到端，滑动变阻器的最大阻值和并联，电流表测干路电流， 因为并联电路中，各支路两端的电压相等，所以通过的电流为 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流为 === 滑动变阻器的最大阻值 答：（1）只闭合时，电流表示数为，则电源电压为12V； （2）当、、都闭合时，将滑片P移动到端，电流表的示数为，则滑动变阻器的最大阻值为60Ω。 21．（1）图见解析；（2）见解析；（3）或 【详解】解：（1）由欧姆定律可知，若将电阻丝样品与定值电阻R0串联接在电源上电路中的最小电流 最大电流 1.2A＞0.6A，所以第二种方法电路中不能使用电流表。 方法一： （1）电路图如图所示    （2）①按照电路图连接电路； ②闭合开关S，读出电压表的示数U1；电流表的示数为I1 （3）当开关S闭合，，R0和R（待测电阻丝）串联，此时电压表测量R两端的电压；电阻丝长度与电阻关系式，要求所需电阻丝长度，同样材料的电阻丝，ρ和S都相同，只需要知道电阻R的值就可求得，即 所以电阻丝长度 方法二 当电路中不能使用电流表时 （1）电路图如图所示    （2）①按照电路图连接电路； ②闭合开关S1，读出电压表的示数U1； ③再闭合开关S2，读出电压表的示数U2。 （3）当开关S1闭合，S2断开时，R0和R（待测电阻丝）串联，此时电压表测量R0两端的电压；当再闭合开关S2时，电阻R被短路，此时只有R0接入电路，电压表的示数即为电源电压；根据串联电路电压的特点可得R两端的电压为 U电阻丝=U2-U1 电阻丝长度与电阻关系式，要求所需电阻丝长度，同样材料的电阻丝，ρ和S都相同，只需要知道电阻R的值就可求得，即 所以电阻丝长度 答：方法一 （1）     （2））①按照电路图连接电路； ②闭合开关S，读出电压表的示数U1；电流表的示数为I1。 （3）电阻丝长度。 方法二 （1）    （2）①按照电路图连接电路； ②闭合开关S1，读出电压表的示数U1； ③再闭合开关S2，读出电压表的示数U2。 （3）电阻丝长度。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$