内容正文:
2025-2026学年人教版物理九年级上册
第17章 欧姆定律
第3节 电阻的测量
基础题型训练
知识点1 用电流表和电压表测量电阻器的电阻
1.测量类必做实验伏安法测电阻。
(1)实验原理:_______。
(2)测量物理量:伏安法测量电阻需要测量电阻器两端的______和通过电阻器的______。
(3)实验器材:
①利用________测量电压。
②利用________测量电流。
③改变待测电阻两端电压的器材是____________。
④除上述器材外,还需要______、______、______。
(4)设计实验和进行实验:
①根据所选的器材,在图甲虚线框内设计实验电路图。
②根据电路图连接图乙实物图并回答问题。
.连接电路时,开关应处于______状态。
.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于____________。
.实验中如何确定电流表和电压表的测量范围?__________________________________________________________________________________________________________。
③进行实验:闭合开关,调节____________得出多组电压值和电流值。
④分析数据:表中是实验测出的几组电压值和电流值,请算出每次实验的电阻值及电阻的平均值并填入表中。
实验序号
𝑈/V
𝐼/A
𝑅/Ω
电阻的平均值/Ω
1
1.0
0.10
____
____
2
2.0
0.20
_____
3
3.0
0.28
_____
该电阻的阻值为_____ 。
(5)交流与评估:
①在实验中,滑动变阻器有什么作用?_____________________________________________。
②能否利用上述实验方法测量小灯泡的电阻?在处理数据上有什么不同?
________________________________________________________________________。
③实验中,若出现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,其原因可能是__________________________________。
④实验中,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表与电流表的示数都不变,其原因可能是_________________________________________________________________________。
⑤三组测量数据算出的电阻的阻值不同,原因是______________。
2.一个阻值为 的电阻,接在由4节干电池串联组成的电源上,要测通过电阻的电流和电阻两端的电压,电流表和电压表所选的测量范围应为( )
A. B.
C. D.
3.某同学在做伏安法测电阻的实验时,正确连接好电路,闭合开关后,发现电流表的指针有明显的偏转而电压表的指针几乎不动。调节滑动变阻器的滑片时,电流表的指针有明显的变化,发生这种现象的原因可能是( )
A.电流表内部短路 B.滑动变阻器短路
C.待测电阻断路 D.待测电阻短路
知识点2 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
4.[2025太原二外教育集团月考]某
小组在测量标有“ ”的小灯
泡电阻的实验中,连接的实验电路如
图所示。
(1)实验操作小明连完电路后,没有检查就准备闭合开关,同组的小聪同学提醒他连完电路要检查,结果发现电路中存在3处错误,请分别指出:
①__________________________________。
②______________________。
③________________________。
(2)实验分析在同组同学提醒后,小明按正确操作步骤进行实验,第一次测量时的电压等于 ,小灯泡正常发光,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,测量的数据如表所示。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压𝑈/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流𝐼/A
0.28
0.26
0.24
0.20
0.18
0.16
0.06
算出的电阻𝑅/Ω
8.9
进一步分析表中数据可知:
①随着灯丝的温度升高,其阻值逐渐______(填“不变”“变大”或“变小”)。
②小灯泡没有通电时,灯丝阻值应___________(填“为 ”“为 ”或“小于 ”)。
③各小组之间交流数据时,另一组的小军提出:实验时没必要先测出正常发光电压下的电流,如果按照灯泡两端电压由低到高进行测量更加合理。你认为他建议的合理之处在于______。
(3)实验分析本实验小组的几位同学对实验数据和电路作更进一步的研究和分析,有以下几个观点:
甲:根据实验电路分析每次所测灯丝的电阻偏大,应取平均值作为测量结果以减小误差;
乙:不能取平均值作为测量结果,因为灯丝的电阻是变化的;
丙:由实验数据分析可知,电流跟电压不成正比,所以欧姆定律不适用于灯丝。
对于以上观点你认为正确的是____(填“甲”“乙”或“丙”)。
能力提升训练
5.[2024成都中考改编]在如图所示的伏安法测电阻实验电路中,闭合开关 ,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来他应进行的操作是( )
A.更换一个同样规格的小灯泡
B.更换电压表所使用的测量范围
C.检查电路中是否存在断路故障
D.将滑动变阻器的滑片 向右滑动,观察灯泡能否发光
6.在用“伏安法”测电阻的实验中,如果被测电阻大约为 ,选用的电源电压为,选用电流表的测量范围为 ,关于电源电压和电流表的选择,下列说法正确的是( )
A.电流表测量范围选错了,会烧坏电流表
B.电源选错了,会烧坏电流表
C.电流表测量范围选择不适当,电流表不会有示数
D.电源选择不当,电流表指针偏转角度太小,误差大
7.[2025成都七中期中]在“伏安法
测电阻”的实验中,丹丹分别选用定
值电阻和小灯泡为测量对象,在处理
实验数据时,分别画出了 的图
像,如图所示。对于图像的分析,以下说法错误的是( )
A.图甲是定值电阻的图像,图乙是小灯泡的 图像
B.由图像可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法,计算小灯泡的电阻
8.[2025郑州八中期中]如图所示,是电学中常
见的电路图,在、 两点间分别接入下列选项中
的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实
验中的作用描述不正确的是( )
A.电阻——探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B.电阻——探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.电阻——测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.灯泡——测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压
9.[2024威海中考节选]小明在“测量小灯泡电
阻”的实验中,准备的器材有电源(电压恒为
)、小灯泡(正常发光时的电压为 )、
滑动变阻器、 、电流表、电压表、开关及导线若干。实验中,调节滑片使电压表示数为____ ,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图所示,则小灯泡的电阻为____ (结果保留一位小数),实验中选择的滑动变阻器应为____(填“ ”
10.如图所示是“伏安法测电阻”的实验电
路图,为待测电阻,阻值约为 。实验
器材有滑动变阻器(规格为“ ”)、
电压表(测量范围有和 )、
电流表(测量范围有和 )、
电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线), 则电压表应选________的测量范围,电流表应选___________的测量范围;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器接入电路的阻值大约在___________范围内。
11.创新实验实验室购买了一卷标称长度为 的铜芯漆包线,小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积为 ,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为 。
(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中,小科在闭合开关前应将滑片 置于最____(填“左”或“右”)端。
②小科通过移动滑片,测得多组数据,绘制的 图像如图乙,据此可以判定这卷导线的实际长度______(填“大于”“等于”或“小于”) 。
(2)小科认为用电子秤测出这卷导线的质量,利用铜的密度 也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度的计算式: ___(用字母表示)。
参考答案
1.(1)(2)电压 电流(3)①电压表②电流表③滑动变阻器④电源 开关 导线
(4)①如图甲所示。
②断开 阻值最大处 根据电源电压选择电压表的测量范围,利用欧姆定律估测出电路中的最大电流值,电流表的测量范围要大于最大电流值如图乙所示。
③滑动变阻器④10 10 10.7 10.2 10.2(5)①.保护电路;.通过改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,多次测量求平均值来减小误 差
【解析】把滑动变阻器接入电路,增大了电路中的电阻,可以限制电路中的电流,有保护电路的作用。另外,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,可以改变未知电阻两端的电压,从而得到多组电压值和电流值。
②可以利用伏安法测量小灯泡的电阻;测量小灯泡电阻时不可以多次测量求平均值
【解析】测量电阻都可以利用伏安法,故可以利用上述方法测量小灯泡的电阻。因为小灯泡电阻的大小与温度有关,随着小灯泡的亮度变化,小灯泡内电阻丝的温度会发生变化,其电阻会发生变化,故测量小灯泡的电阻时,不能求平均值。
③被测电阻断路或电压表串联在电路中
④滑动变阻器接入电路中时同时使用了上面的两个接线柱或同时使用了下面的两个接线柱
⑤测量存在误差
2.B 【解析】4节干电池串联组成的电源电压约为 ,所以电压表应选最大测量值为的测量范围;电路中的最大电流约为 , 所以电流表应选最大测量值为 的测量范围。
3.D 【解析】由题意可知,若电流表内部发生短路现象,则电流表不会发生明显的偏转,故A错误;若滑动变阻器发生短路现象,则调节滑动变阻器滑片后,电流表的指针不会有明显变化,故B 错误;若待测电阻发生断路现象,则闭合开关后,电流表的指针不会有明显的偏转,故C错误;若待测电阻发生短路现象,则电压表被短路,电压表无示数,电路为通路,电流表有示数,故D正确。
4.(1)①滑动变阻器同时连接两个上方接线柱②电流表正负接线柱接反③电流表所选测量范围过大
【解析】由题中电路图知,电压表与小灯泡并联,电流表串联在电路中,滑动 变阻器与小灯泡串联,电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,故电流表正负接线柱接反了;由于是测量标有“ ”的小灯泡电阻的实验,故电流表的测量范围要选择偏小的,即 的;滑动变阻器连了上面两个接线柱,故滑动变阻器连接错误,可能导致灯泡或电流表损坏。
(2)①变大【解析】根据可得出灯丝的电阻分别为 、 、 、、 、 、 。由此可知,灯泡的电压越低,通过的电流越小,灯丝的电阻越小,灯的温度越低,即灯丝的电阻随灯丝的温度的降低而变小,所以,灯丝的温度升高,其阻值变大。
②小于【解析】导体的电阻与电压、电流没有关系,当电路中没有电流时,导体仍有电阻。小灯泡的灯丝在正常发光和不发光时,材料、长度、横截面积不变,所以,小灯泡没有通电时,灯丝阻值小于 。
③操作更加简便 【解析】最初变阻器的滑片在最大阻值处,按照电压由低到高(即灯泡两端的电压逐渐增大)进行电阻测量时,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压逐渐变小,根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器接入电路的阻值从大到小调节,操作更加简便。
(3)乙 【解析】由于不同电压下小灯泡的电阻值不同,这是灯丝电阻受温度影响导
致的,所以不能取平均值作为测量结果。通过小灯泡的电流跟其两端的电
压不成正比,但欧姆定律仍然是适用的。
5.D 【解析】闭合开关 后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡完好,可能是滑动变阻器连入电路中的电阻太大,电路中电流太小所致。接下来他应进行的操作是将滑动变阻器的滑片 向右滑动,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使电路电流变大,观察灯泡能否发光。
6.D 【解析】通过电阻的最大电流 ,小于电流表的分度值,所以,在该“伏安法”测电阻的实验中,电源选择不当,会造成通过电阻的电流太小,电流表的指针偏转角度太小,误差太大,但电流表不会被烧坏。
7.D 【解析】根据题图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,所以题图甲是定值电阻的图像,则题图乙是小灯泡的 图像,故A正确,不符合题意。
由题图甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,故B正确,不符合题意。
由题图乙可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化快,所以小灯泡电阻逐渐增大,小灯泡电压和电流越大,小灯泡越亮,温度越高,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确,不符合题意。
小灯泡的电阻是变化的,多次测量求其平均值是没有意义的,故D错误,符合题意。
8.B 【解析】 根据控制变量法的思路,电阻一定,可以探究电流与电压的关系,滑动变阻器的作用一般是保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故A正确,不符合题意。
根据控制变量法的思路,研究导体中的电流与电阻的关系时,要保持导体两端的电压不变,而电路中换用阻值不同的导体时,导体两端的电压就要改变,为了保持导体两端的电压不变,就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值,故B错误,符合题意。
测量电阻器的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确,不符合题意。
在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,为了研究温度对小灯泡灯丝电阻的影响,需要测量小灯泡在不同电压下的电阻,滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流,故D正确,不符合题意。
9.2.5 8.3
10.
【解析】电源是由3节新干电池串联组成的,其电压为 ,如果电压表选最大测量值为 的测量范围,则将电压表接入电路中后不能使电压表指针偏过中间刻度线 ,读数误差较大,所以电压表应选最大测量值为的测量范围;待测电阻两端电压最大为,待测电阻的阻值约为 ,故电路中的电流最大约为 ,所以电流表应选最大测量值为 的测量范围;当电流表、电压表的示数都最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,因为电流表的示数最大为,此时滑动变阻器两端电压 ,故滑动变阻器接入电路中的最小阻值 ;当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,两电表示数都最小,电路是安全的,故滑动变阻器接入电路的最大阻值为 ,故应控制滑动变阻器接入电路的阻值范围约为 。
11.(1)①右【解析】在测量导体电阻的实验中,为了保护电路元件,开关闭合前滑动变
阻器接入电路的阻值要调至最大,从题图甲中可看出滑片应移到最右端。
②小于【解析】从题图乙中可看出,当电压为时电流为 ,计算得出电阻
,从而得出导线的长度 ,小于 。
(2)【解析】先利用密度的计算公式计算出导线的体积 ,则导线的长度
。
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