15.3“伏安法”测电阻 2024-2025学年沪科版九年级全一册物理

2024—2025学年九年级物理沪科版15.3“伏安法”测电阻 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．某同学用两节干电池串联起来作电源，做伏安法测电阻的实验，因不慎将电流表和电压表相互接错了，如图所示，则开关闭合后，各仪表将 A．电流表、电压表均被烧坯 B．电流表、电压表不会被烧坏 C．只有电流表被烧坏 D．只有电压表被烧坏 2．关于实验的说法，正确的是（　　） A．电压表不允许直接接在电源的两端 B．“探究电流和电压的关系”实验多次测量的目的是为了得到普遍性结论 C．“伏安法测电阻”实验的多次测量是为了得出电流和电压的关系 D．电流表使用过程中必须使用大量程 3．两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图像如图所示，现将甲、乙并联后接在电压为4V的电源两端（电源电压始终保持不变）。下列分析正确的是（  ） A．甲的电阻是乙的电阻的两倍 B．乙的电阻是甲的电阻的两倍 C．乙的电压是甲的电压的两倍 D．乙的电流是甲的电流的两倍 4．如图所示，是某同学测电阻的实验电路。闭合开关，观察到电流表、电压表指针均稍有偏转，产生这一现象的原因可能是（　　） A．定值电阻开路 B．滑动变阻器被短路 C．滑动变阻器连入电路中的阻值较大 D．定值电阻的阻值较大 5．在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行多次实验． ①在“测量物体的长度”时，进行多次测量 ②在“探究液体压强与哪些因素有关”时，改变深度和密度，多次实验 ③在“探究电流与电压、电阻的关系”时，多次调节滑动变阻器进行实验 ④在“测量定值电阻阻值的实验”中，多次调节滑动变阻器，测出多组对应的电压值和电流值，上述实验中属于寻找普遍规律的是    【   】 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 6．在物理实验中，很多时候都需要对相关物理量进行多次测量，其中有的是为了通过多次测量寻找规律，有的是为了通过多次测量提高精度。下面四个实验中哪些是通过多次测量寻找规律的（    ） ①用刻度尺多次测量某一物体的长度； ②在做“探究凸透镜成像”实验时，多次改变物距观察成像情况； ③研究杠杆平衡条件时多次调节钩码的个数及位置； ④在做“伏安法测电阻”实验时，调节滑动变阻器，测量对应的多组数据 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 7．小华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6V，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。下列关于实验的几种说法中正确的是（    ） 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49 ①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的 ②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2∶1 ③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻不是定值电阻 ④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系 A．①④ B．③④ C．①③ D．①③④ 8．某同学设计了如图的四种电路，其中电源电压不变且未知，R是已知阻值的值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻R阻值的电路是（　　） A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．①②③④都可以 9．甲、乙两电阻的电流与电压的关系如图所示，将甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端，则流过电阻甲的电流为 A．0.6A B．0. 4A C．0.2A D．0. 1A 10．待测电阻，的阻值约为，提供的器材有：电源电压约；电压表（量程为、）、电流表（量程为、）、滑动变阻器，（  ），电阻箱（  ）各一个；开关、导线若干，小华设计的四个电路如图所示，其中能准确测出阻值的是（　　） A． B． C． D． 11．用伏安法测电阻时，电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是（　　） A．甲图测量出的电阻值比真实值小 B．乙图测量出的电阻值比真实值大 C．为了减小误差，测量小电阻时宜采用甲图 D．为了减小误差，测量小电阻时宜采用乙图 12．如图是电阻甲和乙的I﹣U图像，小明对图图像信息做出的判断，正确的是（　　） A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为2.5A B．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的总电压为2V C．电阻乙是定值电阻 D．将甲和乙并联，若电压为2.5V，则它们的干路电流为0.5A 13．如图所示，伏安法测电阻R的电路图应该是（ ） A． B． C． D． 14．物理是一门以实验为基础的学科，任何规律的总结和结论的得出，都是以大量的实验为基础的。以下对实验过程及结论的认识中，不正确的是（　　） A．探究“冰熔化特点”的实验中，要用碎冰且不断搅拌是为了使冰受热均匀，测温更准确 B．探究“水沸腾特点”的实验中，要时刻观察温度计，当温度为100℃时，说明水沸腾了 C．“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中，测量多组电压电流值的目的是为了减小误差 D．“通电导体在磁场中受力的作用”实验中，同时改变磁场和电流方向，受力方向不变 15．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6V，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。下列关于实验的几种说法中正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49 ①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的 ②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1：2 ③序号“2”和5”的实验数据表明待测电阻Rx不是定值电阻 ④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系 A．①② B．③④ C．①②④ D．①③④ 二、填空题 16．用 表测出电阻两端的电压，用 表测出通过电阻的电流，根据欧姆定律就可以计算出电阻R，这种测电阻的方法叫 法，此实验的原理是 。 17．伏安法测电阻实验的原理是 ，在连接电路的过程中，开关必须处于 状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值最 的一端．这主要是为了避免电路中 过大，以致烧坏有关元件．接通电源后，先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到 ．测量时，从设备的安全考虑，应从额定电压开始逐次 电压，（填“升高”或“降低”）从而获得几组数据． 18．小峰想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小峰选择了满足实验要求的电源（电压保持不变）、电流表，并连接了实验电路，如图所示。请你帮助小峰完成实验： (1)闭合开关S1、S2，读出电流表的示数I1； (2)闭合S2，断开S1，读出电流表的示数I2； 则待测电阻的表达式为：Rx= 。 19．小阳在实验室用伏安法测量定值电阻的阻值。 (1)实验原理为 (2)当电阻两端电压为3V时，电流表的示数如图所示，此时电流表所测通过电阻的电流为 A，则定值电阻的阻值为 Ω。 三、计算题 20．如图所示的电路中，R1=20Ω。闭合开关S前，电流表A1的读数为0.4A；闭合开关S后，电流表A2的读数为0.6A。求： (1)电源电压的大小； (2)R2的阻值大小。 21．小京利用图甲所示电路获取了小灯泡L在不同电压下的电流，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。 (1)画出实物电路所对应的电路图； (2)求小灯泡两端电压为1.0V时的电阻； (3)求小灯泡在2.5V电压下的电阻（保留一位小数）； (4)通过上面的计算和图像，还能得到关于小灯泡的什么结论? 22．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 B B B C C B A A C C 题号 11 12 13 14 15 答案 D B A B A 1．B 【详解】将电流表和电压表位置调换了位置，如图电流表与电阻并联了，会将电阻短路，电压表串联在电路中，由于电压表的电阻很大，所以电路此时接近断路，电路中电流很小，且电压表通过其它元件能测出电源电压，当然两个电表都不会烧坏． 2．B 【详解】A．电压表相当于大电阻，可以直接接在电源的两端，故A错误； B．“探究电流和电压的关系”实验，通过改变定值电阻，多次测量的目的是为了得到普遍性结论，故B正确； C．“伏安法测电阻”实验的多次测量是为了求平均值以减小误差，故C错误； D．使用电流表时，应选择恰当的量程，量程太小可能会损坏电表，量程太大，误差较大，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】AB．由图像可求甲、乙电阻为： 则可得乙的电阻为甲的电阻的两倍，故A错误，B正确； C．甲、乙并联在4V电源上，由并联电压规律可知，两电阻两端电压相等，故C错误； D．由于甲、乙并联电压相等，又有乙的电阻为甲的两倍，则由可得甲的电流为乙的电流的两倍，故D错误。 4．C 【详解】A．若定值电阻开路，则电压表串联在电路中（其内阻很大），则电流表示数几乎为0，此时电压表相当于测电源电压，即电压表示数接近电源电压3V，不符合题意，故A错误； B．若滑动变阻器短路，定值电阻两端的电压为电源电压，电压表的示数应为3V，即指针均不是稍有偏转，故B错误； C．若滑动变阻器接入电路的电阻较大，则导致通过电路的电流小，使电流表、电压表指针均稍有偏转，故C正确； D．若定值电阻的阻值较大，定值电阻应分担大部分电压，电压表示数较大，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】 “测量物体的长度”时，由于测量工具或测量方法等会产生实验误差，为了减小误差，采取多次测量求平均值的方法； ②“探究液体压强与哪些因素有关”时，多次改变深度和密度进行实验，是为了得出“液体压强与液体密度和深度有关”的一般规律； ③“探究电流与电压、电阻的关系”时，改变电压或电阻，多次测量是为了探究电压、电阻改变对电流的影响，总结出“在电阻一定时，电流与电压成正比；在电压一定时，电流与电阻成反比”的一般规律； ④“测量定值电阻阻值的实验”时，测量的是定值电阻的阻值，测量值是个定值，多次测量可以比较测量值减小误差． 故选C． 6．B 【详解】用刻度尺多次测量某一物体的长度是为了多次测量取平均值，从而提高测得的物体长度的精度，做“探究凸透镜成像”实验时，多次改变物距观察成像情况是为了通过多次观察不同的实验结果而总结成像规律，研究杠杆平衡条件时多次调节钩码的个数及位置是为了多次改变实验条件而找到杠杆平衡的普遍规律，做“伏安法测电阻”实验时，调节滑动变阻器得到多组电流、电压值从而得到多组电阻值，取平均值可以提高测量的精度，即①④是为了通过多次测量提高精度，②③是为了通过多次测量寻找规律。 故选B。 7．A 【详解】①由表中数据结合欧姆定律可得，定值电阻 根据分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小， 定值电阻两端的最小电压 所以第1组数据不是本实验中测得的，故①正确； ②序号“4”的实验中，滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为 2V∶4V=1∶2 根据 U滑∶U定=IR滑∶IR定=1∶2 因为串联电路电流处处相等，故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2，故②错误； ③根据得，序号“2”的电阻为 序号“5”的电阻为 由于存在误差，序号“2”和“5”的待测电阻Rx相差不大，是定值电阻，故③错误； ④根据控制变量法要探究电流与电压的关系需要控制电阻一定，改变电压和电流，故仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系，故④正确； 综合分析①④正确，故A正确，符合题意。 故选A。 8．A 【详解】在①图中，只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 在②图中只闭合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 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 在③图中，闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 在④图中闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电压表反接，不能测量Rx两端电压Ux，仅有一个电压值，不能测出Rx阻值。 故选A。 9．C 【详解】串联电路电流处处相等，由图示图象可知，U甲=1V，U乙=2V，两电阻的电流都为0.2A，串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，即： ， C选项符合题意． 10．C 【详解】A．开关闭合，Rx与滑动变阻器R1串联，已知Rx的阻值约为500Ω，滑动变阻器R1最大阻值10Ω，当R1连入电路的阻值为0Ω时，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大，约为0.006A，即使电流表是程使用0~0.6A的量程，电流表也不能准确测量通过Rx的电流，故A不能准确测出Rx阻值，故A不符合题意； B．利用开关的闭合位置不同，可以使R0与电阻箱R2分别与滑动变阻器R1串联，电流表测量串联电路的电流，已知Rx阻值约为500Ω，滑动变阻器R1最大阻值10Ω，当R1连入电路的阻值为0Ω，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大约为0.006A，即使电流表量程使用0~0.6A的，电流表也不能准确测量通过Rx的电流，故B不能准确测出Rx的阻值，故B不符合题意； C．开关闭合，Rx与电阻箱R2串联，已知Rx的阻值约为500Ω，电阻箱R2的范围0~999Ω，则可以将R2连入电路的阻值调到500Ω左右，则根据串联电路的分压特点可知Rx与电阻箱R2两端的电压为1.5V，则电压表量程使用0~3V时，能准确测量Rx电阻箱R2两端的电压，故C能准确测出Rx阻值，故C符合题意； D．利用开关的闭合位置不同，可以使Rx与电阻箱R2分别与滑动变阻器R1串联，电压表测量Rx或电阻箱R2两端的电压，由于Rx的阻值约为500Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω，则根据串联电路的分压特点可知，电压表的示数接近3V，电压表量程使用0~3V时，也不能准确测量Rx两端的电压，故D不能准确测出Rx阻值，故D不符合题意。 故选C。 11．D 【详解】A．甲图为电流表内接法，测量时误差来源于电流表的分压作用，故电流表读数准确，电压表读数偏大，故电阻的测量值偏大，故A错误； B．乙图为电流表外接法，测量时误差来源干电压表的分流作用，故电压表读数准确，电流表读数偏大，故电阻的测量值偏小，故B错误； CD．当电流表的内阻远小于电阻R的阻值时，即测量大电阻时，电流表的分压作用较小，可以采用乙图的接法，故C错误，D正确； 故选D。 12．B 【详解】A．由图像可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A错误； B．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则通过两电阻的电流均为0.3A，由图像可知此时U甲=1.5V、U乙=0.5V，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压为 U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V 故B正确； C．由图像知，通过电阻乙的电流与其两端电压不成正比，所以它不是定值电阻，故C错误； D．将甲和乙并联，若电压为2.5V，则它们两端的电压均为2.5V，由图像可知此时 I′甲=I′乙=0.5A 由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流为 I=I′甲+I′乙=0.5A+0.5A=1.0A 故D错误。 故选B。 13．A 【详解】A．伏安法测电阻，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关组成串联电路，电压表并联在待测灯泡两端，然后根据R=算出电阻，故A符合题意、D不符合题意； B．图中电流表、电压表的使用方法不正确，故B不符合题意； C．电压表测量的是电源电压，故C不符合题意； 14．B 【详解】A．探究“冰熔化特点”的实验中，要用碎冰且不断搅拌是为了使冰受热均匀，测温更准确，故A正确，不符合题意； B．在标准大气压下，水的沸点是100℃，探究“水沸腾特点”的实验中，周围气压不一定是标准大气压，在标准大气压下水的沸点才是100℃，所以不能根据温度为100℃判断水是否沸腾，故B错误，符合题意； C．“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中，测量多组电压电流值，用欧姆定律分别求出定值电阻的电阻值取平均值，这样可以减小误差，故C正确，不符合题意； D．通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与磁场方向、电流方向有关，磁场方向和电流方向同时改变，导体受力方向不变，故D正确，不符合题意。 故选B。 15．A 【详解】①由表中数据结合欧姆定律可知，定值电阻的阻值为 根据串联分压可知，当滑动变阻器最大电阻接入电路时电压表示数最小，此时 代入数据可得 解得 故①正确； ②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻两端电压之比为1：2，根据串联分压可知，二者阻值之比也为1：2，故②正确； ③由表中数据结合欧姆定律可知，序号“2”和5”计算结果分别为 由于测量存在误差，二者测量计算结果相差不大，可认为是定值电阻，故③错误； ④根据控制变量法，要探究电流与电阻的关系需要控制电压一定，改变电阻和电流，而实验器材中仅有一个定值电阻可用，故仅用该同学的实验器材无法完成实验，故④错误。 故选A。 16． 电压 电流 伏安 【详解】伏安法测电阻，需要用电压表测出电压，用电流表测出电流，由欧姆定律可以求出电阻。 [1]测量电压要用电压表。 [2]测量电流要用电流表。 [3]根据欧姆定律就可以计算出电阻R，这种测电阻的方法叫伏安法。 [4]伏安法测电阻实验的原理是欧姆定律（或）。 17． R=U/I 断开 大 电流 额定电压 降低 【详解】伏安法测电阻实验的原理是欧姆定律公式应用，即R=U/I，在连接电路的过程中，防止连接电路造成电路的瞬间通断损坏元件，开关必须处于断开状态，为了保证开始实验时不因电流过大而损坏元件，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的一端．接通电源后，先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到额定电压．测量时，从设备的安全考虑，实验时电压应低于额定电压，故应从额定电压开始逐次降低电压，从而获得几组数据． 18． 【详解】由电路图可知，闭合开关、时，电路为的简单电路，电流表测通过的电流为， 由可得，电源的电压 闭合、断开时，与串联，电流表测电路中的电流为，则电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以的阻值 19． 0.3 10 【详解】(1)[1]伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式。 (2)[2][3]电流表使用的0~0.6A的量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.3A。则定值电阻的阻值 20．(1)8V；(2)40Ω 【详解】解：(1)由图知，S断开时，只有连入电路中，电流表A1测通过它的电流由可得，电源电压 (2)S闭合后，两电阻并联，电流表A1测通过的电流，A2测干路电流，因并联电路中各支路间互不影响，所以通过的电流仍为0.4A不变，由并联电路电流特点可得通过的电流 由并联电路的电压特点可以知道 由欧姆定律可得的阻值 答：(1)电源电压为8V； (2)的阻值为40Ω。 21．(1) (2)5Ω (3)8.9Ω (4)见详解 【详解】（1）由实物图可知，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的阻值变小，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流，电路图如下图所示： （2）由图像可知小灯泡两端电压U=1.0V时，通过小灯泡的电流I=0.2A，此时小灯泡的电阻 （3）小灯泡在2.5V电压下，两端电压U1=2.5V，由图像可知此时通过小灯泡的电流I1=0.28A，此时小灯泡的电阻 （4）由（2）（3）可知，U=1.0V，R=5Ω；U1=2.5V，R1=8.9Ω；小灯泡两端的电压不同，小灯泡的电阻不同，小灯泡的阻值会随温度的升高而变大。 22．（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 $$