内容正文:
2024—2025学年九年级上册物理教科版5.2测量电阻
一、单选题
1.如图所示为测量小灯泡电阻的实验电路图,多次测量并记录电压表示数U和对应的电流表示数I,则绘出的I-U图像正确的是( )
A. B.
C. D.
2.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡标有“2.5V”的字样。他调节电压表示数每次增加0.5V,并记下对应电流表示数如下表所示。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.14
0.16
0.24
0.28
电阻/
5
7.1
9.4
8.3
8.9
A.从第1次到第5次的实验过程中,滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动
B.灯泡的电阻不同,是因为实验误差太大造成的
C.小灯泡正常发光时的电阻为五次电阻的平均值
D.第3次实验记录的电流表示数是错误的
3.若R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器铭牌磨损,导致阻值未知,则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是( )
A. B. C. D.
4.在以下实验中,①伏安法测小灯泡的电阻;②伏安法测定值电阻的阻值;③用刻度尺测量物体的长度;④研究杠杆平衡条件,要进行多次实验。用多次测量求平均值的方法来减小测量误差的有( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
5.在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项中,没有必要的是( )
A.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
B.在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
C.接电路时,先断开开关
D.将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
6.如图所示是某同学进行“伏安法测电阻”实验的电路图,已知电源电压恒为,滑动变阻器标有“”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于该实验的几种说法中,正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.10
0.21
0.30
0.40
0.49
A.由实验数据可知,该实验中测量的电阻不是定值电阻
B.实验中进行多次测量的目的是求平均值减小误差
C.仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系
D.序号“1”的实验数据不是本实验中测得的,原因是根据此数据测得的滑动变阻器的电阻为
7.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
8.以下四个电学实验中,滑动变阻器主要起控制变量作用的是
A.探究电流与电压的关系
B.伏安法测定值电阻的阻值
C.探究电流与电阻的关系
D.伏安法测小灯泡的电功率
9.小箫在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是
A.电阻和电流 B.电压和电阻
C.电功和电压 D.电压和电流
10.同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有① B.只有①③ C.②③④都可以 D.只有①②③
11.如图所示的四个电路,整个实验过程中电池的电压不变,R已知,则不能测出Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
12.为了测出未知电阻Rx的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)( )
A.(2)(4) B.(2)(3) C.(1)(3) D.(3)(4)
13.现有电源、开关、待测电阻Rx各一个,导线若干,另有下列4组备用器材,你认为选用后测不出未知电阻的是
A.电阻箱、电流表各一只 B.已知阻值的定值电阻R、电压表各一只
C.电流表、电压表各一只 D.一段电炉丝、两只电压表
14.在测量导体电阻大小的实验中,必须要测量的物理量是( )
A.导体两端的电压
B.通过导体的电流
C.通过导体的电流和导体两端的电压
D.以上答案均不对
15.如图是小唐同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.该电路图还能探究“电流与电压的关系”
二、填空题
16.实验室中,常用托盘天平来测物体的 .在“探究平面镜成像的特点”实验中,采用 作为平面镜.在“用电流表、电压表测电阻”实验中,电流表应与待测电阻 ,电压表应与待测电阻 (均选填“串联”或“并联”).
17.小琳设想如果没有电压表,能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表,于是她设计了如图所示的电路原理图(定值电阻的阻值为R0),连接电路并检查无误后闭合开关S,调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光,此时电流表A1、A2示数分别为I1、I2时,灯丝电阻RL= (用R0、I1、I2表示测量结果)。
18.一位同学按照如图所示的电路做实验,此时两表示数如图所示(指针均指向刻度上),其中电压表示数为 V,电阻Rx的阻值为 。
19.如果一段导体两端的电压是4V,流过它的电流是200mA,这段导体的电阻是 Ω;若在它两端加8V的电压,这段导体的电阻是 Ω。
三、计算题
20.甲烷气体是沼气的主要成分,小崔就甲烷气体的浓度测量展开探究活动,他从物理实验室借来一只二氧化锡电阻,其电阻随空气中甲烷气体浓度关系如图甲所示,小崔利用电压为的电源、阻值为的定值电阻、电流表和二氧化锡电阻制作成甲烷气体浓度检测仪,如图乙所示
(1)当甲烷气体浓度为0时,求出电流表的示数;
(2)甲烷气体浓度在范围内,遇到明火会发生爆炸。某绿色农场利用甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体浓度时电流表的示数为,请你判断是否会发生爆炸。
21.小强同学使用“伏安法”测量电阻R1两端的电压是4V,通过它的电流是0.4A。
(1)根据信息,算出R1的电阻值;
(2)如图,将R1和R2连接在电源两端电压U为9V的电路中。闭合开关S后,电流表A的示数为1.2A。求:
①电流表A1的示数I1;
②电阻R2的阻值。
22.如图所示是某同学“用电流表测电流”时电流表的偏转情况,发生该现象的原因是
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
B
A
B
B
C
D
D
题号
11
12
13
14
15
答案
C
B
D
C
D
1.C
【详解】小灯泡电阻的测量原理是,因小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故随着电压的增大,灯丝温度升高,小灯泡的电阻受温度影响增大,图像应是曲线,且当电压为0时,电流也为0;当灯泡电阻R变大,是越来越小的,即图像的倾斜程度越来越小,故ABD错误,C正确。
故选C。
2.D
【详解】A.电路为串联电路,电压表测量灯泡两端电压,由表中数据可知,从第1次到第5次的实验过程中,电压表示数逐渐增大,串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以滑动变阻器两端电压逐渐减小,由串联分压的特点可知,滑动变阻器连入电路的阻值逐渐减小,所以滑片逐渐向左滑片,故A错误;
B.灯泡的阻值不同,是因为灯泡的阻值随着温度的升高而增大,故B错误;
C.灯泡的阻值随着温度的升高而增大,所以不能通过取平均值来表示灯泡正常发光时的电阻,灯泡正常发光时的电阻应为灯泡两端电压为2.5V时的测得电阻,即为8.9,故C错误;
D.灯泡的阻值随着温度的升高而增大,由表中数据可知,第3组测得的阻值大于第4和第5 组测得的阻值,说明第3组实验记录的电流表示数是错误的,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.电压表直接测Rx的电压,电流表直接测Rx的电流,根据可以求出Rx的电阻值,故A正确,不符合题意;
B.电压表V1可以直接测量R0的电压,R0是定值电阻,根据求出电流,电压表V2可以直接测量Rx的电压,根据串联电路电流处处相等,Ix=I0,根据可以求出Rx的电阻值。故B正确,不符合题意;
C.电流表只能直接测出Rx的电流,电压不能直接测量和间接测量,无法计算出电阻,故C错误,符合题意;
D.电流表A1可以直接测量R0的电流,R0是定值电阻,根据U0=I0R0求出电压,电流表A2可以直接测出Rx的电流,根据并联电路各支路的电压相等得Ux=U0,根据 可以求出Rx的电阻值。故D正确,不符合题意。
故选C。
4.B
【分析】小灯泡灯丝的电阻与定值电阻有着较大的不同,就是小灯泡的电阻会随着灯丝温度的变化而改变;探究杠杆平衡条件时,我们进行多次实验是为了探究不同力与力臂的条件下,杠杆的平衡情况。
【详解】①小灯泡的灯丝电阻会随着温度的变化而改变,因此不能求平均值;
②定值电阻的阻值相对固定,为了测量准确,需要用多次测量求平均值的方法来减小误差;
③长度的测量是典型的要用多次测量求平均值来减小误差的实验;
④杠杆要多次改变力和力臂的大小,是为了探究一个具有普遍意义的规律,而不是为了求平均值;
因此,只有②和③是用多次测量求平均值的方法来减小误差的。
故选B。
【点睛】用多次测量求平均值的方法来减小误差,一般适用于测量类的实验,同时,被测的量应该是相对固定的才行。
5.A
【详解】A.连接电路时,不一定要从电源的正极开始连线,且开关只要串联在电路中,其位置不影响开关的作用,故A没有必要,A符合题意;
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,电流表、电压表应选用较大的量程,可以保护电表,说明正确,故B不符合题意;
C.为了保护电路,连接电路时,开关应断开,这样可以防止短路,故C不符合题意;
D.为了保护电路,将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置,即阻值最大位置,说法正确,故D不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A.根据表格数据,结合欧姆定律,5组数据对应的电阻分别为、、、、,相差不大,在误差允许的范围内,所以该实验中测量的电阻是定值电阻,故A错误;
B.本实验属于测量类实验,进行多次测量的目的是求平均值减小误差,故B正确;
C.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C错误;
D.根据表格数据,序号“1”的实验数据中电流为0.1A,定值电阻电压为1V,则根据串联电路电压规律,滑动变阻器的电压为
则滑动变阻器的电阻为
故D错误。
故选B。
7.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。
8.C
【分析】滑动变阻器在电路中的作用一般有保护电路、变阻调压的作用,据此分析判断.
【详解】在ABD选项中、在探究电流与电压关系、测量定值电阻的阻值、伏安法测小灯泡的电功率三个实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变连入电路的电阻丝的长度改变与之串联的电阻或电灯两端的电压,从而实现多次测量;
而C选项中,探究电流与电阻关系时,因为换了电阻,需要保持电阻两端的电压不变,通过改变滑动变阻器连入电路的电阻丝的长度保持之串联的电阻两端的电压不变;
可见在C选项中滑动变阻器主要起控制变量作用.
故选C.
9.D
【详解】在“伏安法测电阻”的实验中,不断调节滑动变阻器的阻值,多次测量电阻两端的电压及对应的电流,可利用公式R=得到多个电阻值,求平均值减小误差,所以测量的物理量是电压和电流.故D正确,ABC错误.
10.D
【详解】①只闭合S1时,电路是只有R0的简单电路,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;
②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;
③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;
④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,电流从电压表负接线柱流入,造成电压表指针向左偏转,故不能测出Rx阻值。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.C
【详解】A.当S闭合S1断开时,电路为R的简单电路,电流表测电路电流,读出此时电流表示数I1,则可由欧姆定律求出电源电压为I1R,当闭合开关S、S1,电路为R与Rx并联电路,电流表测干路电流,R所在支路不受影响,读出电流表示数为I2,由并联分流及电压规律可求Rx电阻如下:
故A不符合题意;
B.闭合S、S1时,Rx被短路,电路为R的简单电路,电压表测电源电压,读出示数为U1,闭合S断开S1,电路为R与Rx串联电路,电压表测R两端电压,读出示数为U2,由串联分压及电压之比等于电阻之比可求Rx阻值为:
解得:
故B不符合题意;
C.当开关S闭合后,电路为R与Rx串联电路,电压表测R两端电压,电流表测电路电流,由于不知道电源电压,则只能得到Rx电流,无法得到电压,无法测量其电阻大小,故C符合题意;
D.闭合S断开S1时,电路为R与Rx串联电路,读出电流表示数为I1,闭合S和S1时,电路为Rx简单电路,读出电流表示数I2,由于电源电压不变,设电源电压为U,则有:
解得:
故D不符合题意。
12.B
【详解】图(1)中,开关S1闭合,S2断开时,R0和Rx串联,电流表可以测出通过Rx的电流I; S2闭合时为Rx的简单电路,不能直接或间接测量出Rx的电压,所以不能求出Rx的电阻。故图(1)不可行;
图(2)中,开关S闭合时,R0与Rx并联,电流表分别测各支路电流,通过两电阻的电流分别记为I0和Ix,由I=可得电源电压
U=I0R0
所以Rx的阻值为
Rx=
故(2)可行;
图(3)中,当S1、S2都闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S1闭合、S2断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压Ux,由串联电路中总电压等于各分电压之和可得,R0两端的电压为
U0=U-Ux
由串联电路中各处的电流相等可得,电路中的电流
则
故(3)可行;
图(4)中,开关S放在1处,电压表测量电阻R0两端的电压,放在2处,电压表测量电阻Rx两端测电压,但是电压表的正负接线柱接反,不能测量出电压值,故从而无法测出Rx的阻值。故(4)不可行。
综上分析可知,可行的是(2)(3)。
故选B。
13.D
【详解】由测电阻的原理R=U/I知道,只要能正确直接或间接测出待测电阻的电压和电流即计算出其阻值的大小.在A中可以将Rx与电阻箱并联,用电流表再测出电阻箱的电流,然后根据并联电路支路两端电压相等,由U=IR计算出电阻箱两端电压,从而得到Rx 两端电压,最后由R=U/I计算Rx 的电阻,故A不符合题意;在B中可以将Rx与定值电阻R串联,先由电压表测出Rx 两端电压,再利用电压表测出R两端电压,根据R=U/I计算电路的电流,然后由由R=U/I计算Rx 的电阻,故B不符合题意;在C中有电压表和电流表,可测出Rx 两端电压和通过Rx 的电流,由R=U/I计算Rx 的电阻,故C不符合题意;在D中有电压表可以测电压,但给的电炉丝电阻未知,所以没有办法测出电路中电流,故不能测出Rx 的阻值,故D符合题意,故选D.
14.C
【详解】根据伏安法测电阻原理,要测量导体电阻,需要测量导体两端的电压和通过导体的电流.故C符合题意.
15.D
【详解】A.在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器可以保护电路,还可以改变电路中的电流与电阻两端电压,故A错误;
B.在伏安法测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,故B错误;
C.小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,所以利用“伏安法”测小灯泡电阻时,不能取不同电压下的电阻的平均值,故C错误;
D.探究电流与电压的关系时,要保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压,可以通过移动滑动变阻器来实现,故D正确。
故选D。
16. 质量 玻璃板 串联 并联
【详解】质量是由托盘天平来测量的;在“探究平面镜成像的特点”实验中,平面镜是用玻璃板取代的,其目的是能够看清玻璃板后的像的位置;电流表应该串联在电路中,电压表应该并联在电路中.
17.
【详解】由图可知灯泡和定值电阻并联后与滑动变阻器串联接入电路,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过定值电阻R0的电流,闭合开关S,调节滑动变阻器R,当电流表A1、A2示数分别为I1,I2时,因为R0与L并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过灯泡的电流
IL=I1-I2
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得灯泡两端的电压
UL=U0=I2R0
灯丝电阻
18. 2 5Ω
【详解】[1]由图知,电压表使用的是0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2V。
[2] 电压表测Rx两端电压,所以Rx两端的电压
U=2V
电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,即通过Rx的电流
I=0.4A
由欧姆定律可得
19. 20 20
【详解】[1]由欧姆定律知,导体的电阻为
[2]由于导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与它两端的电压和通过它的有电流无关,所以在它两端加8V的电压时,这段导体的电阻仍为20Ω。
20.(1)0.15A;(2)会爆炸
【详解】(1)由图甲可知,当甲烷气体浓度为0时,电阻的阻值为,由图乙可知,与串联,电流表测串联电路的电流,串联电路中
则电流表示为
(2)由
可得电路总电阻为
此时,的电阻为
由图甲可知,此时对应甲烷气体浓度大概为,处于之间,所以会爆炸。
答:(1) 当甲烷气体浓度为0时,求出电流表的示数为0.15A;
(2)电流表的示数为时,对应甲烷气体浓度大概为,处于之间,所以会爆炸。
21.(1)10Ω;(2)①0.9A;②30Ω
【详解】解:(1)R1的电阻值
(2)①电流表A1的示数I1
②通过电阻R2的电流为
电阻R2的阻值
答:(1)R1的电阻值为10Ω;
(2)①电流表A1的示数I1为0.9A;
②电阻R2的阻值为。
22.电流表量程选小了,或者是短路了
【详解】由图可知,电流表指针偏转太大,偏转到没有刻度的地方,说明电流过大,发生该现象的原因是电流表量程选小了,或者是电路短路了.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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