5.2测量电阻 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

5.2测量电阻 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 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 2．用“伏安法测电阻”的实验电路如图所示。如果考虑到安培表本身有一定的电阻（具有分压作用），伏特表本身也有一定的电阻（具有分流作用），则下列判断中正确的是（　　） A．测量值等于电阻的实际值 B．测量值小于电阻的实际值 C．测量值大于电阻的实际值 D．以上三种情况都有可能 3．如图所示的电路，电源电压均不变，R0为定值电阻，R为最大阻值已知的滑动变阻器，利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是 A． B． C． D． 4．用电压表、电流表测量电阻实验中，在连接电路时，下列注意事项中，其中不必要的一点是（　　） A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置 B．开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端 C．连入开关时，应先将开关断开 D．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测量电阻串联 5．如图四幅图均为九年级课本中电学实验实物连接图，其中电表的左接线柱均为“﹣”接线柱，四幅图的电路连接均有错误，其中有三幅图可通过改变一根导线的一端就可以修改正确，只有一幅图是需要改变多根导线的一端才可以修改正确的，这幅图是 A．用电压表则灯L2两端的电压 B．探究并联电路干路电流与各支路电流的关系 C．伏安法测小灯泡的电阻 D．在电阻一定时探究电流与电压的关系 二、填空题 6．（1）图甲中小球的直径为 。 （2）图乙所示电阻箱的示数为 。    7．如图 所示电路，电源电压不变，调节滑动变阻器，使电压表示数从 9V 变化到 1V，同时观察电流表示数由 0.5A 变为 0.9A 时，定值电阻 R0 ＝ Ω， 电源电压 U ＝ V． 8．．在用伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器应与被测电阻 联；连接实验电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应放在 处；在实验中滑动变阻器的]作用是 ． 9．如图所示是是某实验小组“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验装置.电路中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”。 （1）①A同学发现，闭合开关后只有 表有示数；②经检查发现有一根导线连接错误，请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确 ； （2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示.要测量小灯泡正常发光时的电阻，他应将滑片适当向 滑动； （3）图丙是小灯泡的电流随电压变化的关系图像，由此可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω； （4）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小，发现小灯泡变亮，此时小灯泡的阻值将增大，则 （选填“大于”、“小于”或“等于”）； （5）实验结束后，某同学设计了如图丁的电路来测定额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻. 已知电源电压为9V，定值电阻的阻值为10Ω.实验步骤如下： ①闭合S、，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V时，灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，闭合S、，断开，此时电压表示数为4V； ③小灯泡正常发光时电阻为 Ω。 10．小海设计如图所示电路测量待测电阻的阻值。为已知阻值的定值电阻。步骤如下：①闭合S、断开S1，用电压表测出 （选填“”、“”或“电源电压”）两端的电压为U1；②再闭合S1，电压表示数为U2，则待测电阻两端的电压为 ，阻值＝ 。（后两空均用U1、U2和R0表示） 三、实验题 11．如图甲所示是小明利用伏安法测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的电路图。 (1)该实验测量小灯泡电阻的原理是 ； (2)小明正确连接电路，闭合开关，进行实验。在实验过程中，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡正常工作，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡此时的电阻是 （结果保留一位小数）； (3)接着小明多次测量不同电压下小灯泡的电阻，并求出平均值。他说这样结果才更准确。你认为小明的观点是否合理 （填“是”或“否”）； (4)小明还想测量某未知电阻的阻值，于是他设计了如图丙所示的电路（定值电阻阻值已知，为），并进行了如下实验操作，请你帮他把步骤补充完整，并写出的表达式。实验步骤如下： ①按照如图丙所示电路连接实物； ②闭合开关S、，记录此时电流表的示数为； ③ （写出开关的闭合、断开情况），记录此时电流表示数为； ④写出待测电阻的表达式： （用已知量和测量量表示）。 四、简答题 12．我们可以用如图所示的电路测量未知电阻RX的阻值，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为10V时，电流表的示数为0.2A．计算RX的阻值；用这种方案测出的未知电阻数值比实际值偏大还是偏小？说明理由． 13．小明家新买了一条100W的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了如图所示的实验电路．其中电源两端的电压为6V，Rx为电热毯的电阻值，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．但实验过程中，小明发现，不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置，电压表的示数几乎不发生变化，且查得电路各处均连接无误．请你分析一下产生这一现象的原因是什么？若不更换实验器材，应怎样连接电路，才能在触头P滑动过程中，有效地改变电热毯两端的电压值． 五、计算题 14．如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。则在电路安全工作的前提下，请计算出： （1）当电流表的示数为120mA时，R接入电路中的阻值是多少？ （2）当电压表示数为9V时，环境湿度为多少？ （3）装置能监测湿度的范围是多少？ 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 答案 D B D B C 1．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．B 【详解】测量电阻时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流；而安培表实际测量的是通过待测电阻和伏特表的总电流，即电流偏大，而伏特表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，由可知，电阻的测量值小于真实值，故B正确，ACD错误。 故选B。 3．D 【分析】要测量电阻阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律求出电阻阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题． 【详解】A、滑动变阻器滑片移动时，电压表能测出电路中的电压值，且始终为电源电压，但无法求出通过未知电阻的电流，无法求出电阻，故A错误； B、由于无法知道R0的电流，故无法求出待测电阻的电流和电压，无法求出电阻，故B错误； C、根据图可知，利用电流表无法求出电压，故无法求出待测电阻两端的电压，无法求出电阻，故C错误； D、由电路图可知，先把滑片移到最左端，滑动变阻器阻值全部接入电路，滑动变阻器与待测电阻串联，测出电路电流I，则电源电压U＝I（R0+RX）①； 再把滑动变阻器滑片移到最右端，时RP＝0，即只有RX接入电路，由电流表测出电路电流I'，则电源电压U＝I'RX，②，由①②联合可以求出RX，故D正确． 故选D． 4．B 【详解】A．这个实验电路是串联的，为了防止电路电流过大，连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置，这个是必要的，A项不合题意； B．开关、电流表不一定在靠近电源电流流出的一端，也可以在电源电流流入的一端，这个是不必要的，选项B符合题意； C．连入开关时，应先将开关断开，这个是必要的，C项不合题意； D．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测量电阻串联，这样能知道待测电阻两端电压，流过待测电阻的电流，这个是必要的，D项不合题意。 故选B。 5．C 【详解】A．如图电压表测量的总电压，要用电压表则灯L2两端的电压，将电压表连接L1左端一端，改接到L2左端即可，故A不符合题意； B．探究并联电路干路电流与各支路电流的关系，电流表应分别测量干路电流、两支路电流，如图将电源负极连接下面灯泡左端的连线，改接到下方电流表的负接线柱，即为正确的电流，故B不符合题意； C．如图，伏安法测小灯泡的电阻的实验电路中，电流表的正负接线柱接反了，且滑动变阻器连接了上面的两个接线柱，所以最少两处需要改正，故C符合题意； D．如图，在电阻一定时探究电流与电压的关系，电流表应串联，电压表应并联在电阻两端，所以将电阻右端到电流表的连线，改接到电压表的负接线柱即为正确的电路，故D不符合题意； 6． 【详解】（1）[1]由图甲可知，刻度尺上之间有个小格，所以一个小格代表的长度是 即此刻度尺的分度值为；物体左侧与刻度线对齐，右侧与对齐，所以小球的直径为 （2）[2]如图乙所示，在这个电阻箱中，的位置对应的数是，的位置对应的数是，的位置对应的数是，的位置对应的数是，所以读数为。 7． 20 19 【详解】由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当电压表的示数减小时，因为串联电路的总电压等于各分电压之和，所以定值电阻两端的电压增大，根据U=IR可知，电路中的电流增大，故当电压表的示数为9V时，电路中的电流为0.5A，则电源的电压U=9V+0.5A×R0；当电压表的示数为1V，电路中的电流为0.9A，则电源的电压U=1V+0.9A×R0；因为电源的电压不变，所以9V+0.5A×R0=1V+0.9A×R0，解得：R0=20Ω，电源的电压：U=1V+0.9A×R0=1V+0.9A×20Ω=19V． 8． 串 断开 阻值最大 改变被测电阻两端的电压（或改变通过被测电阻的电流） 【详解】在用伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器应与被测电阻串联；连接实验电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处；在实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压． 9． 电压 左 10 大于 6 4 【详解】（1）①[1]甲图中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，故电流表没有示数，而电压表与电源连通测电源电压，故只有电压表有示数。 ②[2]电流表、滑动变阻器和灯泡应串联在电路中，电压表与灯泡并联，改正后如下所示： （2）[3]改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于2.5V；灯在额定电压下正常工作，要增大灯的电压，应减小变阻器的电压，根据分压原理，要减小变阻器连入电路的电阻，他应将滑片适当向左滑动。 （3）[4]根据小灯泡的电流随电压变化的关系图像知，灯的电压为2.5V时通过的电流为0.25A，由欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为 （4）[5]在实际测量过程中，调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，灯泡两端电压增大，电流也增大，根据欧姆定律可知电路中总电阻变小，由于灯泡两端电压增大，电流增大，则灯泡的功率变大，由于灯泡电阻受温度的影响，则灯泡的电阻会变大，根据串联电阻的规律可知，只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量大于灯泡的阻值增加量才会让总电阻变小，即大于。 （5）①[6]闭合S、，断开，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的规律，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 UV=U-U灯=9V-3V=6V 灯泡正常发光； ③[7]在②中，R1与变阻器串联，保持滑片位置不动，此时电压表示数为4V，则R1的电压为 U1=U-UV1=9V-4V=5V 根据分压原理可知，变阻器连入电路的电阻为 在①中，电路的电流即灯的额定电流为 小灯泡正常发光时电阻为 10． 【详解】[1]由图可知，当闭合S、断开S1时，定值电阻和待测电阻串联在电路中，此时电压表测量定值电阻的电压为U1。 [2][3]再闭合S1时，待测电阻被短路，此时电压表测量的是电源电压为U2。当闭合S、断开S1时，定值电阻和待测电阻串联在电路中，根据分压原理可知，待测电阻的电压为 此时通过定值电阻的电流为 定值电阻和待测电阻串联，通过待测电阻的电流和相等，即，由可知 11．(1) (2)8.3 (3)否 (4) 闭合S，断开S1 【详解】（1）本实验用电流表测量通过灯泡的电流，用电压表测量灯泡两端的电压，则由公式可得出小灯泡的电阻。 （2）如图乙，电流表量程为0～0.6A，示数为0.3A，根据欧姆定律可得小灯泡此时的电阻是 （3）[1][2]由于灯泡电阻随灯丝温度的变化而变化，在不同电压下，灯丝温度不同，电阻不同，求出的电阻平均值无意义，所以他的建议不合理。 （4）②闭合S、S1，R0被短路，记录电流表示数为I1，则电源电压为 ③[1]闭合S，断开S1，R0、Rx串联，记录电流表示数为I2，则电源电压为 ④[2]电源电压不变，则 则 12．50Ω；偏小、由于电流表、电压表内部都有电阻，而电流表测量的是电压表和电阻的总电流，该电流大于通过电阻上的电流；电压表测的是电阻两端的电压，所以测量值比真实值偏小． 【详解】试题分析：（1）由题意可知：U=10V I=0.2A 根据 I="U/R" ∴Rx= U/I =10V/0.2A=50Ω； （2）在分析时，应从电流表、电压表内部都有电阻着手．电流表在干路上，测量的是电压表和电阻的总电流，该电流大于通过电阻上的电流；电压表测的是电阻两端的电压，所以测量值比真实值偏小． 考点：欧姆定律；电流表、电压表的内阻对伏安法测电阻的影响 13．见解析 【详解】在不改变实验器材的情况下，可以将电路连接成下图的关系． 即在原电路图所示的电路中，从滑动变阻器的b端向电源负极连接一根导线bc． 这样，当P在a端时，Ux＝6V；P在b端时电热毯被导线bc短路，Ux＝0，从而实现了电热毯上的电压值由0V到6V的大范围变化． 14．（1）70Ω；（2）80%；（3）20%~80% 【详解】解：（1）分析图乙可知，R0与R串联，电流表测电路电流，电压表测R的电压，当电流表的示数为120mA时，电路中的电流为 R0的电压为 因为串联电路中总电压等于各部分电压之和，所以此时R的电压为 所以当电流表的示数为120mA时，R接入电路中的阻值为 （2）因为串联电路中总电压等于各部分电压之和，所以当电压表示数为9V时，R0的电压为 电路中的电流为 此时R的电阻为 由图丙可知，当电压表示数为9V时，R的电阻为90Ω，环境湿度为80%； （3）因电压表的量程为0~9V，则R的最大电压为9V，由第（2）问可知，此时R的电阻为90Ω，环境湿度为80%；又因电流表的量程为0~200mA，当电路电流最大时R的阻值最小，能监测的湿度最小，则电路中最大电流为 R0的电压为 因为串联电路中总电压等于各部分电压之和，所以此时R的电压为 当电流表的示数为200mA时，R接入电路中的阻值为 由图丙可知，当R的电阻为30Ω时，监测的湿度为20%。 综上所述，装置能监测湿度的范围是20%~80%。 答：（1）R接入电路中的阻值是70Ω； （2）当电压表示数为9V时，环境湿度为80%； （3）装置能监测湿度的范围是20%~80%。 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 $$