16.3 测量:用电流表和电压表测量电阻(第1课时)同步练习 2026-2027学年九年级物理全一册(沪科版2024)
2026-07-16
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摘要:
**基本信息**
本练习以“伏安法测电阻”为核心,通过分层设计构建“概念理解-实验操作-综合探究”巩固路径,覆盖实验原理、电路连接、数据处理等关键知识点,适配新授课教学,培养物理观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知层|实验原理、仪器使用规范|单选题1-3题考查伏安法原理及滑动变阻器作用,夯实物理观念|
|实验操作层|电路连接、数据读取与处理|填空题11-13题结合电表读数与滑片调节,强化科学探究基本技能|
|综合探究层|故障分析、误差评估、创新测量|实验题14-22题涉及电路纠错、U-I图像分析及替代法测电阻,发展科学思维与质疑创新能力|
内容正文:
2026-2027学年九年级物理全一册同步练习(沪科版2024)
第十六章 探究电路
第三节 测量:用电流表和电压表测量电阻
第1课时 实验:“伏安法”测电阻
一、单选题
1.关于伏安法测电阻,下列说法正确的是( )
A.为了操作方便,滑动变阻器的滑片应置于中间位置
B.为了防止电表被烧坏,电流表和电压表都应选用大量程
C.连接电路时,必须从电源的正极开始,按顺序连线
D.连接电路时,开关应处于断开状态
2.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
3.“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
4.如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2Ω。电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A.测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω,则他在测量中所出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数
D.电压表按15V量程读数,电流表按0.6A量程读数
6.在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学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,画出定值电阻和小灯泡的U﹣I图像,分别如图甲、乙所示,则对于图像的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,该实验还可以探究电流与电压关系的实验
C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
7.小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知为待测定值电阻,电源电压恒为6V,滑动变阻器R标有“20Ω,1A”字样,实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.22
0.29
0.40
0.50
A.第1次实验的数据不是他实验中实际测得的
B.对比第2、3次实验的数据可判定:待测电阻的阻值并非严格不变
C.第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻的阻值之比为1∶2
D.为减小实验误差,可利用每次实验测得的U、I求出电阻R,再求其平均值
8.如图所示,是某同学用效替代法测量未知电阻Rx的阻值的电路图;其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是她的实验过程记录,请选出正确的操作顺序( )
①只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U
②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某至一适当位置记下电压示数U
③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0
④只闭合S0,只调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0。
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
9.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。关于这两种接法,下列说法中正确的是( )
A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小
D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大
二、填空题
10.如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像,现将小灯泡L与定值电阻R连入图乙所示电路中,只闭合开关S,电路中的电流是0.3 A;再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.5 A,则电阻R的阻值为________Ω。
11.小明在用“伏安法”测电阻时,电路图如图甲所示,电流表、电压表的接线情况及指针指示情况分别如图乙、丙所示,则待测电阻Rx的阻值是___________Ω。
12.小聪同学在“测量小灯泡的电阻”的实验中,按照如图甲所示的电路图连接电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于最____端;当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定电压为2.5V,则小灯泡正常发光时的电阻为____Ω。(结果保留一位小数)
13.小明利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。滑动变阻器用于改变灯泡两端的______,其接入电路的阻值变小,小灯泡的亮度变______。
三、实验题
14.如图甲所示,小聪同学设计了用“伏安法”测电阻的实验;
(1)同组的小丽发现他的连接中有一处错误,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验;请在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线;______
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)小聪闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,则发生故障的元件应是______(填字母);
A.电源 B.滑动变阻器 C.定值电阻R D.开关
(4)排除故障后,小聪正常进行实验并将实验数据记录在下表中;若第2次测量时电流表的示数如图乙所示,根据三次实验数据可得定值电阻R=______Ω(结果保留一位小数);
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.24
10.4
(5)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是______(填字母);
A.用刻度尺测量作业本的长度
B.探究同种物质的质量与体积的关系
C.测量小灯泡的电功率
(6)小明利用图甲改正后的电路测量另一未知电阻Rx′,将Rx′正确接入电路,但发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,经判断得知Rx′阻值较大,利用该电路无法测出Rx′阻值;小明查阅资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大,于是他找了一个2kΩ的定值电阻R0,设计了如图丙所示电路,电源电压恒为3V;闭合开关S,并进行了如下操作:
①S1接1时,记录电压表示数为2.5V;
②S1接2时,记录电压表示数为2V;
③计算待测电阻RX′=______Ω。
15.【规范操作,精准测量】小冰在测量小灯泡电阻的实验中,用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节干电池和额定电压为2.5V的小灯泡,进行实验。
(1)根据电路图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路补充完整;___________
(2)小冰连接好最后一根导线,小灯泡立即发光,请你指出实验中操作的不当之处___________;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,先后测量得到2组数据如下表所示。小冰要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是___________。当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数如图丙所示,为___________A,此时小灯泡的电阻值为___________Ω(保留1位小数);
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.2
0.22
2
2.2
0.28
3
2.5
(4)根据测得的数据,小冰发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是___________。
16.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,准备的实验器材如下:学生电源(电压可调)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻()、开关、导线若干,实验电路如图甲所示。
(一)在“探究电流与电压的关系”实验中。
(1)根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路补充完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于___________(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑片,小明同学测得的实验数据如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.6
1.0
1.5
2.0
2.5
电流
0.12
0.20
0.30
0.40
0.50
0.56
①第6次实验中电压表的示数如图丙所示,电压表读数为___________。
②分析实验数据可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成___________。
(二)在“探究电流与电阻的关系”实验中,将电源电压调为,将五个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,通过实验记录的数据,绘制出电流随电阻变化的图像,如图丁所示。
(4)定值电阻两端的电压为_________。
(5)根据图像可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________。
(6)实验中所用滑动变阻器的最大阻值不低于__________。
17.做“测定电阻阻值”的实验。
(1)小明根据如图甲所示的电路图,将图乙中的实验器材连接成实验电路,同小组的小亮在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接:
①请你在接错的那根线上打“×”;
②另画一根导线,使电路连接正确______;
③如果不改接这根导线,电压表测得的电压值是电路中______的电压;
(2)小明将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指针如图丙所示,则电压表的示数是______V,电流表的示数是______A,被测电阻的阻值是______Ω;
(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验。但是为了减少实验误差,他们还应该通过______求平均值。
18.小明要测量定值电阻的阻值,所选实验器材有:待测电阻,电源电压,电流表,电压表,开关,滑动变阻器和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);
(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于___________(选填“A”或“B”)端;正确连接电路后试触,电流表如图乙所示,造成该现象的原因可能是___________(填序号);
A.电流表未调零 B.电阻短路
C.电流表正负接线柱接反 D.滑动变阻器最大阻值过小
(3)排除故障后再次闭合开关,当电压表示数为时,电流表示数为,则该次测得定值电阻阻值为___________Ω;接下来小明调节滑动变阻器的滑片,多次测量,其目的是___________;
(4)另一位同学小林测量了定值电阻和小灯泡的电阻,他根据自己的实验数据绘制出定值电阻和小灯泡的图像如图丙所示,试分析图像中A、B、C三个点里电阻最大的是___________点(选填“A”、“B”或“C”),对比不同电压下小灯泡的电阻值,发现小灯泡阻值随___________变化而改变。
19.图甲是小罗设计的测量待测电阻RX阻值的电路图(电源电压保持不变)。
测量步骤如下:
第1步:闭合开关S和___________,调节___________(选填“R”或“R0”),使电压表的示数为2V,断开全部开关;
第2步:闭合开关S和___________,调节___________(选填“RX”或“R0”),使电压表的示数仍为2V,此时电阻箱R0接入电路中的阻值如图乙所示,则待测电阻Rx的大小为___________Ω。
20.小明利用如图所示装置用“伏安法”测量未知电阻的阻值。
(1)闭合开关前,小明发现连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确______ ;
(2)电路连接正确后,闭合开关前,应把滑片移到______(选填“A”或“B”)端,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是______;
(3)排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,为______A, 则定值电阻的阻值是______Ω;
(4)小明还想测量一个阻值约为几百欧姆的定值电阻R1的阻值,老师说用如图甲所示的电路无法完成该实验,原因是______,于是给了小明一个已知阻值为R0的定值电阻(阻值为数百欧姆)和单刀双掷开关,小明设计了如图丙所示的电路,请你根据他的步骤写出定值电阻的表达式。
①当闭合开关S,S1接1时,读出此时电压表的示数为U1;
②当闭合开关S,S1接2时,读出此时电压表的示数为U2;
③定值电阻R1的阻值R1=______。
21.用伏安法测R的电阻实验中:
(1)图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整______;
(2)实验前,滑动变阻器的滑片P应置于最______(左、右)端;
(3)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻R______(断路、短路);
(4)排除故障后,当电流表的示数为1A时,电压表的示数如图乙所示,待测电阻R的阻值为______Ω;
(5)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中R的测量结果。用图丙的电路进行测量可消除这个影响,为定值电阻。实验步骤如下:
①按照图丙的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数和电流表的示数;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,______,读出电压表的示数和电流表的示数;
④可得待测电阻______。
22.文敏同学现要利用伏安法测量电阻的阻值,提供的实验器材有:待测电阻(约)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小。
(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障可能是___________。
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为,电压表的示数如图,该读数为________V,则_______。
(4)在测电阻的实验中,若电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻的阻值,实验电路如图所示(已知滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整。
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数;
②闭合开关S,________,记录电流表示数;
③写出待测电阻的表达式:________(用已知量和测量符号表示);
④为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到最_________(选填“左”或“右”)。
试卷第1页,共3页
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第十六章 探究电路
第三节 测量:用电流表和电压表测量电阻
第1课时 实验:“伏安法”测电阻
一、单选题
1.关于伏安法测电阻,下列说法正确的是( )
A.为了操作方便,滑动变阻器的滑片应置于中间位置
B.为了防止电表被烧坏,电流表和电压表都应选用大量程
C.连接电路时,必须从电源的正极开始,按顺序连线
D.连接电路时,开关应处于断开状态
【答案】D
【详解】A.为了保护电路,闭合开关时,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大位置,故A错误;
B.在电压表和电流表不超出量程的情况下,应尽量选用小量程,这样读数更准确,故B错误;
C.连接电路时,可以从电源的任一极开始,按顺序连线,故C错误;
D.为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,故D正确。
故选D。
2.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
【答案】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.
3.“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
【答案】C
【详解】A.伏安法测电阻的实验原理是,故A错误;
B.滑动变阻器在两个实验的作用不仅是保护电路,还起到改变电压和电流方便测量多组数据的作用,故B错误;
C.测“定值电阻”时多次测量是为了求取电阻的平均值减小误差,测“小灯泡的电阻”时多次测量是为了比较灯泡在不同电压下电阻的关系,两个实验多次测量的目的不同,故C正确;
D.两个实验的目的都是为了测量而不是探究,两实验均没有用到控制变量法,故D错误。
故选C。
4.如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由电路图知:电流表与电阻并联,电压表串联在电路中,电路连接错误,不能测出电阻R的阻值,故A错误;
B.由电路图知:电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的电压,由该电路图测不出电阻R的阻值,故B错误;
C.由电路图知:电压表测待测电阻两端的电压,电流表测流过待测电阻的电流,由该电路图可以测出电阻R的阻值,故C正确;
D.电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和,用该电路图测不出流过待测电阻的电流,由该电路图测不出电阻R的阻值,故D错误。
故选C。
5.小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2Ω。电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A.测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω,则他在测量中所出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数
D.电压表按15V量程读数,电流表按0.6A量程读数
【答案】C
【详解】A.如果电流表和电压表位置接反了,电路相当于断路,电压表测量电源电压,电流表示数接近为零。故A不符合题意;
B.已知待测电阻的阻值约为2Ω,测量值应该接近或等于2Ω,不可能为10Ω,与测量次数多少没有关系。故B不符合题意;
C.电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍,所以本该是2Ω的电阻测成了10Ω。故C符合题意;
D.电压表按15V量程读数,电流表按0.6A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍,电流是正确电流的,测量的电阻是实际电阻的25倍。故D不符合题意。
故选C。
6.在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学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,画出定值电阻和小灯泡的U﹣I图像,分别如图甲、乙所示,则对于图像的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,该实验还可以探究电流与电压关系的实验
C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
【答案】D
【详解】AB.根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,所以该实验还可以探究电流与电压关系;电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变;根据图示可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由可知定值电阻的大小为
故A、B正确,不符合题意;
C.由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压变化,发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关,故C正确,不符合题意;
D.测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故D错误,符合题意。
故选D。
7.小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知为待测定值电阻,电源电压恒为6V,滑动变阻器R标有“20Ω,1A”字样,实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.22
0.29
0.40
0.50
A.第1次实验的数据不是他实验中实际测得的
B.对比第2、3次实验的数据可判定:待测电阻的阻值并非严格不变
C.第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻的阻值之比为1∶2
D.为减小实验误差,可利用每次实验测得的U、I求出电阻R,再求其平均值
【答案】B
【详解】A.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,变阻器两端的电压最大,由串联电路电压的规律可知电压表示数最小,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A正确,不符合题意;
B.第2次实验的电阻为
第3次实验的电阻为
其他几次的电阻值根据计算均为10Ω,由于存在误差,第2次和第3次的待测电阻R相差不大,再结合其他数据分析可知该待测电阻是定值电阻,故B错误,符合题意;
C.第4次实验中,定值电阻两端的电压为4V,则滑动变阻器两端的电压为
U滑=6V-4V=2V
滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为
2V∶4V=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
故C正确,不符合题意;
D.在测定值电阻的阻值时,由于测量存在误差,通常多次测量几组数据,分别求出电阻值再求平均值来减小误差,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.如图所示,是某同学用效替代法测量未知电阻Rx的阻值的电路图;其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是她的实验过程记录,请选出正确的操作顺序( )
①只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U
②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某至一适当位置记下电压示数U
③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0
④只闭合S0,只调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0。
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
【答案】C
【详解】只闭合Sx和只闭合S0时,被测电阻Rx和变阻箱R0分别与滑动变阻器串联,保持滑动变阻器连入阻值不变,由串联电路特点和欧姆定律可知,当电压表示数相等时,待测电阻Rx和电阻箱R0的阻值是相等的;所以,正确的操作为②、④。故选C。
【点睛】本题中最容易被忽略的是闭合开关前,变阻器需要打在最大阻值处。
9.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。关于这两种接法,下列说法中正确的是( )
A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小
D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大
【答案】A
【详解】A.由图甲所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,试验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时,即甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小,故A正确;
B.由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值阻值时,即乙图适合测量阻值较小的电阻,误差会减小,故B错误;
C.甲电路是安培表内接法,如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和,所以甲图中电阻测量值
即测量值与真实值相比偏大,故C错误;
D.乙电路是安培表外接法,流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和,所以乙图中电阻测量值
即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
故选A。
二、填空题
10.如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像,现将小灯泡L与定值电阻R连入图乙所示电路中,只闭合开关S,电路中的电流是0.3 A;再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.5 A,则电阻R的阻值为________Ω。
【答案】12
【详解】只闭合开关S,电路中的电流是0.3 A,电路为灯泡的简单电路,由图可得,当灯泡的电流为0.3A时,灯泡的电压为6V。电源电压为
再闭合开关S1,R与L并联,电流表测量干路电流,电流表的示数变化了0.5 A,并联电路各支路互不影响,此时灯泡的电流仍为0.3A,干路电流等于L与R的电流之和,则R的电流为0.5A,则电阻R的阻值为
11.小明在用“伏安法”测电阻时,电路图如图甲所示,电流表、电压表的接线情况及指针指示情况分别如图乙、丙所示,则待测电阻Rx的阻值是___________Ω。
【答案】8
【详解】由图甲可知,电压表测量待测电阻两端电压,电流表测量通过待测电阻的电流。由图乙可知,电流表所选测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.3A。由图丙可知,电压表所选测量范围为0~3V,分度值为0.1V,则示数为2.4V。由欧姆定律得,待测电阻的阻值
12.小聪同学在“测量小灯泡的电阻”的实验中,按照如图甲所示的电路图连接电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于最____端;当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定电压为2.5V,则小灯泡正常发光时的电阻为____Ω。(结果保留一位小数)
【答案】 右 8.3
【详解】为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器需要调到接入电路阻值最大的位置。由图甲可知,滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,因此滑片应置于最右端。
电流表选用量程,分度值为,读图乙得电流表示数为。
已知小灯泡额定电压,根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光的电阻
13.小明利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。滑动变阻器用于改变灯泡两端的______,其接入电路的阻值变小,小灯泡的亮度变______。
【答案】 B 电压 亮
【详解】为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B端;
利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻时,滑动变阻器通过改变自身接入电路的阻值,从而改变灯泡两端的电压,从而得到多组测量数据;
当滑动变阻器接入阻值变小时,电路总电阻变小,电路中电流变大,小灯泡的亮度变亮。
三、实验题
14.如图甲所示,小聪同学设计了用“伏安法”测电阻的实验;
(1)同组的小丽发现他的连接中有一处错误,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验;请在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线;______
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)小聪闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,则发生故障的元件应是______(填字母);
A.电源 B.滑动变阻器 C.定值电阻R D.开关
(4)排除故障后,小聪正常进行实验并将实验数据记录在下表中;若第2次测量时电流表的示数如图乙所示,根据三次实验数据可得定值电阻R=______Ω(结果保留一位小数);
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.24
10.4
(5)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是______(填字母);
A.用刻度尺测量作业本的长度
B.探究同种物质的质量与体积的关系
C.测量小灯泡的电功率
(6)小明利用图甲改正后的电路测量另一未知电阻Rx′,将Rx′正确接入电路,但发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,经判断得知Rx′阻值较大,利用该电路无法测出Rx′阻值;小明查阅资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大,于是他找了一个2kΩ的定值电阻R0,设计了如图丙所示电路,电源电压恒为3V;闭合开关S,并进行了如下操作:
①S1接1时,记录电压表示数为2.5V;
②S1接2时,记录电压表示数为2V;
③计算待测电阻RX′=______Ω。
【答案】 右 C 9.9 A 5000
【详解】(1)[1]原电路图中,电压表并联在定值电阻和滑动变阻器两端是错误的,在伏安法测电阻的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到阻值最大处,即最右端。
(3)[3]小聪同学发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障;
A.若电源有故障,电路中没有电流通过,电流表和电压表都没有示数,故A不符合题意;
B.若滑动变阻器有故障,两表同时有示数或者无示数,故B不符合题意;
C.若定值电阻R有故障,若短路,电压表无示数,电流表有示数,若断路,电流表无示数,电压表有示数,故C符合题意;
D.若开关有故障,电路中没有电流通过,电流表和电压表都没有示数,故D不符合题意。
故选C。
(4)[4]若第2次测量时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A;第2次实验电阻阻值为
则定值电阻的阻值
(5)[5]本实验多次测量是为了取平均值减小误差;
A.用刻度尺测量作业本的长度,需要多次测量,是为了取平均值减小误差,故A符合题意;
B.探究同种物质的质量与体积的关系,多次测量是寻找普遍规律,故B不符合题意;
C.测量小灯泡的电功率时,也需要多次测量,是为了探究灯泡亮度与实际功率关系的规律,故C不符合题意。
故选A。
(6)[6]电源电压恒为3V,S1接1时,定值电阻与电压表串联,电压表示数为2.5V,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压为
由分压原理,电压表内阻为
S1接2时,待测电阻与电压表串联,电压表示数为2V;由串联电路电压的规律,待测电阻的电压为
另一未知电阻Rx′的电阻值
15.【规范操作,精准测量】小冰在测量小灯泡电阻的实验中,用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节干电池和额定电压为2.5V的小灯泡,进行实验。
(1)根据电路图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路补充完整;___________
(2)小冰连接好最后一根导线,小灯泡立即发光,请你指出实验中操作的不当之处___________;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,先后测量得到2组数据如下表所示。小冰要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是___________。当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数如图丙所示,为___________A,此时小灯泡的电阻值为___________Ω(保留1位小数);
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.2
0.22
2
2.2
0.28
3
2.5
(4)根据测得的数据,小冰发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是___________。
【答案】 连接电路时开关没有断开
调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V 0.3 8.3 小灯泡电阻随温度升高而增大
【详解】(1)[1]根据电路图,可知需要连接滑动变阻器与电流表之间的电路。滑动变阻器的接线柱要选择一上一下接线柱。如下图所示
(2)[2]由题意:小冰连接好最后一根导线,小灯泡立即发光,可判断小冰在连接电路之前肯定没有断开开关。
(3)[3]小冰要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是首先要让小灯泡到达额定电压的2.5V,即调节滑动变阻器使电压表的示数到达2.5V,因为本题的目的是要测量正常发光的灯泡的电阻,只有灯泡两端的电压达到额定值时,我们测出的电阻才能达到要求。
[4]根据电流表的接线柱的位置,可知电流表应该读下面一行的刻度,从刻度上可知此时电流为0.3A。
[5]根据欧姆定律
(4)[6]小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,因为小灯泡在不同的电压下,电流不同。由于电流的热效应,灯泡发光时灯丝的电阻会发热,温度会升高,而绝大多数导体的电阻随温度的升高而增大,所以小灯泡在不同的电压下电阻不同。
16.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,准备的实验器材如下:学生电源(电压可调)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻()、开关、导线若干,实验电路如图甲所示。
(一)在“探究电流与电压的关系”实验中。
(1)根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路补充完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于___________(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑片,小明同学测得的实验数据如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.6
1.0
1.5
2.0
2.5
电流
0.12
0.20
0.30
0.40
0.50
0.56
①第6次实验中电压表的示数如图丙所示,电压表读数为___________。
②分析实验数据可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成___________。
(二)在“探究电流与电阻的关系”实验中,将电源电压调为,将五个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,通过实验记录的数据,绘制出电流随电阻变化的图像,如图丁所示。
(4)定值电阻两端的电压为_________。
(5)根据图像可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________。
(6)实验中所用滑动变阻器的最大阻值不低于__________。
【答案】(1) (2)B (3)2.8 正比
(4)2.5 (5)反比 (6)20
【详解】(1)根据图甲电路图,滑动变阻器应“一上一下”接入电路,将滑动变阻器的A端接线柱与定值电阻的右接线柱相连使电路完整。如图所示:
(2)滑动变阻器已经连接了A端的接线柱,为了保护电路,防止电路中电流过大,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处,即滑动变阻器的滑片应置于B端。
(3)[1]由图乙可知,电压表使用的是0~3V量程,分度值为0.1V,观察图丙可知,此时电压表的示数为2.8V。
[2]分析实验数据,计算每次实验中电压与电流的比值,比值为定值,即电阻一定。并且电压增大时,电流也随之增大,所以可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)从丁图所示图像中选取一组数据,比如当时,,根据欧姆定律,则定值电阻两端的电压
(5)由丁图所示图像可知,随着电阻R的增大,电流I减小,并且I、R的乘积保持不变,都为 2.5V,即定值电阻两端电压一定。所以可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)电源电压,定值电阻两端电压,所以滑动变阻器两端的电压
当接入的定值电阻最大时,电路中的电流最小,由图像可知此时电流。根据欧姆定律,滑动变阻器接入电路的最大阻值
所以实验中所用滑动变阻器的最大阻值不低于 20Ω。
17.做“测定电阻阻值”的实验。
(1)小明根据如图甲所示的电路图,将图乙中的实验器材连接成实验电路,同小组的小亮在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接:
①请你在接错的那根线上打“×”;
②另画一根导线,使电路连接正确______;
③如果不改接这根导线,电压表测得的电压值是电路中______的电压;
(2)小明将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指针如图丙所示,则电压表的示数是______V,电流表的示数是______A,被测电阻的阻值是______Ω;
(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验。但是为了减少实验误差,他们还应该通过______求平均值。
【答案】(1) 电源 (2)1.8 0.24 7.5
(3)多次测量
【详解】(1)[1][2]图乙中,滑动变阻器与定值电阻串联接入电路,电流表测电路中的电流,电压表并联在电源两端,测电源电压。要测定电阻阻值,电压表应并联在定值电阻两端,所以接错的是连接电压表“3”接线柱及变阻器下端接线柱的导线。将接在变阻器一端的导线改接到定值电阻的右接线柱上,如图所示:
(2)[1]由图丙知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V。
[2]电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
[3]被测电阻的阻值
(3)他们应该通过多次实验,测得多组实验数据,通过求平均值来减小误差。
18.小明要测量定值电阻的阻值,所选实验器材有:待测电阻,电源电压,电流表,电压表,开关,滑动变阻器和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);
(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于___________(选填“A”或“B”)端;正确连接电路后试触,电流表如图乙所示,造成该现象的原因可能是___________(填序号);
A.电流表未调零 B.电阻短路
C.电流表正负接线柱接反 D.滑动变阻器最大阻值过小
(3)排除故障后再次闭合开关,当电压表示数为时,电流表示数为,则该次测得定值电阻阻值为___________Ω;接下来小明调节滑动变阻器的滑片,多次测量,其目的是___________;
(4)另一位同学小林测量了定值电阻和小灯泡的电阻,他根据自己的实验数据绘制出定值电阻和小灯泡的图像如图丙所示,试分析图像中A、B、C三个点里电阻最大的是___________点(选填“A”、“B”或“C”),对比不同电压下小灯泡的电阻值,发现小灯泡阻值随___________变化而改变。
【答案】(1) (2)A C (3)10 减小误差 (4)B 温度
【详解】(1)滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数减小,即滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑片向左移动远离B接线柱,所以应该把滑动变阻器的B接线柱与定值电阻右接线柱连接在一起,如下图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,所以滑动变阻器的滑片应置于A端。
[2]正确连接电路,试触时,由图乙可知,电流表指针反向偏转,所以造成该现象的原因可能是电流表正负接线柱接反了,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[1]电压表示数为3V,说明定值电阻两端电压为3V,电流表示数为0.3A,则通过定值电阻的电流为0.3A,所以定值电阻阻值为
[2]测量定值电阻的阻值实验中,为了减小测量误差,应多次测量,通过求平均值,来减小误差。
(4)[1][2]根据图丙分析,定值电阻的阻值保持不变,所以B点所在图像为定值电阻的图像,故A、C点所在图像为小灯泡的图像,由图像可知,灯泡电阻随温度变化而变化,温度越高,灯泡的阻值越大,则RC>RA;由图丙可知,B、C两点的电压相同,B的电流小于C的电流,所以RB>RC,所以B点的电阻最大。
19.图甲是小罗设计的测量待测电阻RX阻值的电路图(电源电压保持不变)。
测量步骤如下:
第1步:闭合开关S和___________,调节___________(选填“R”或“R0”),使电压表的示数为2V,断开全部开关;
第2步:闭合开关S和___________,调节___________(选填“RX”或“R0”),使电压表的示数仍为2V,此时电阻箱R0接入电路中的阻值如图乙所示,则待测电阻Rx的大小为___________Ω。
【答案】 S1 R S2 R0 50
【详解】[1][2][3][4][5]本题是利用了等效替代法,用电阻箱所调节的电阻来代替所要测量的待测电阻RX,最终使电路中的电流电压电阻都保持一致,因而电阻箱的阻值就可以代替待测电阻的阻值。因而第1步:闭合开关S和S1,调节滑动变阻器R,使电压表的示数为2V,断开全部开关;第2步:闭合开关S和S2,滑动变阻器滑片不动,调节R0,使电压表的示数也保持为2V,此时电阻箱接入电路中的阻值即为待测电阻的阻值,即
20.小明利用如图所示装置用“伏安法”测量未知电阻的阻值。
(1)闭合开关前,小明发现连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确______ ;
(2)电路连接正确后,闭合开关前,应把滑片移到______(选填“A”或“B”)端,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是______;
(3)排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,为______A, 则定值电阻的阻值是______Ω;
(4)小明还想测量一个阻值约为几百欧姆的定值电阻R1的阻值,老师说用如图甲所示的电路无法完成该实验,原因是______,于是给了小明一个已知阻值为R0的定值电阻(阻值为数百欧姆)和单刀双掷开关,小明设计了如图丙所示的电路,请你根据他的步骤写出定值电阻的表达式。
①当闭合开关S,S1接1时,读出此时电压表的示数为U1;
②当闭合开关S,S1接2时,读出此时电压表的示数为U2;
③定值电阻R1的阻值R1=______。
【答案】 B 定值电阻短路 0.24 10 见解析
【详解】(1)[1]滑动变阻器上面两个接线柱同时接入电路,滑动变阻器应该“一上一下”接入电路,故应将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即滑片应位于B端。
[3]闭合开关,发现电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数,电路故障可能是与电压表并联部分短路,即原因可能是定值电阻短路。
(3)[4][5]图乙中电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.24A,电阻阻值
(4)[6]定值电阻的阻值为几百欧姆,电源电压为3V,由欧姆定律可知通过电路的电流太小,电流表无法直接测出。
[7]当闭合开关S,S1接1时,读出此时电压表的示数为U1;当闭合开关S,S1接2时,读出此时电压表的示数为U2;,电阻两端的电压为,电路电流
电阻的阻值
21.用伏安法测R的电阻实验中:
(1)图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整______;
(2)实验前,滑动变阻器的滑片P应置于最______(左、右)端;
(3)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻R______(断路、短路);
(4)排除故障后,当电流表的示数为1A时,电压表的示数如图乙所示,待测电阻R的阻值为______Ω;
(5)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中R的测量结果。用图丙的电路进行测量可消除这个影响,为定值电阻。实验步骤如下:
①按照图丙的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数和电流表的示数;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,______,读出电压表的示数和电流表的示数;
④可得待测电阻______。
【答案】 左 断路 5 断开开关S2
【详解】(1)[1]伏安法测电阻实验中,电压表应与定值电阻并联,电流表与其串联,因此将电压表负接线柱接在R的左端,如图所示:
。
(2)[2]实验前,滑动变阻器的滑片P应放于阻值最大处,由图可知,应放于最左端。
(3)[3]闭合开关后,发现电流表示数为零,串联电路中可能断路,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是与电压表并联的电阻R断路。
(4)[4]由图乙可知,电压表选择0~15V的量程,分度值为0.5V,则电压表示数为5V,电阻为
(5)[5][6]如图丙,闭合开关S1和S2,电路为R0与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测R0的电压,电流表测电路中的电流,则有
保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,电路为R0与R和滑动变阻器最大阻值串联,电压表测R和R0的电压之和,电流表测电路中的电流,则有
则R的电阻为
22.文敏同学现要利用伏安法测量电阻的阻值,提供的实验器材有:待测电阻(约)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小。
(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障可能是___________。
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为,电压表的示数如图,该读数为________V,则_______。
(4)在测电阻的实验中,若电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻的阻值,实验电路如图所示(已知滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整。
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数;
②闭合开关S,________,记录电流表示数;
③写出待测电阻的表达式:________(用已知量和测量符号表示);
④为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到最_________(选填“左”或“右”)。
【答案】 断路 2.6 5.2 将滑片P移到b端 右
【详解】(1)[1]要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小,因而,连接滑动变阻器B接线柱;如图所示:
(2)[2]若电流表示数几乎为零,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,为Rx断路。
(3)[3]读图电压表选用小量程,分度值0.1V,待测电阻两端电压U=2.6V。
[4]待测电阻中通过的电流I=0.5A,根据欧姆定律公式变形得待测电阻的阻值
=5.2Ω
(4)②[5]闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;所以电源电压U=I2R0。
③[6]闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流
Ix=I1-I2
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压
Ux=U=I2R0
所以待测电阻
④[7]根据并联电阻小于其中任一个电阻,串联电路的电阻大于其中任一电阻,故为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到最右端。
试卷第1页,共3页
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