17.3《电阻的测量》章节同步练习 (考点+基础+培优)2026-2027学年人教版物理九年级全一册(武汉专用)
2026-10-23
|
2份
|
51页
|
30人阅读
|
1人下载
内容正文:
九年级物理同步练习 专题十八 17.3《电阻的测量》
分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高
目 录
第一部分 分考点精练(共14题)
考点一 伏安法测定值电阻的阻值(3题)
考点二 伏安法测小灯泡的电阻(3题)
考点三 电阻伏安特性曲线的理解和应用(2题)
考点四 单安法测电阻(3题)
考点五 等效替代法测电阻(3题)
第二部分 基础巩固(共12题)
第三部分 培优提高(共10题)
第一部分 分考点精练
考点一 伏安法测定值电阻的阻值
【典例01】(2025年武汉江岸区九上期中考试,14) 某同学利用铅笔芯AB和金属夹自制了简易调光灯电路,如图甲所示。将金属夹夹在A、B两端,利用电压表和电流表测出了铅笔芯两端的电压和通过铅笔芯的电流如图乙所示,可得铅笔芯的电阻为___________Ω。之后,该同学将B端金属夹移向A端的过程中,灯泡亮度会变___________;若金属夹夹在A、B两端时灯泡过亮,为保证电路安全,应换用更___________(填“粗”或“细”)的铅笔芯。
【答案】 ①. 10 ②. 亮 ③. 细
【解析】
【详解】[1]电压表的量程为0~3V,电压表的分度值为0.1V,示数为2V;电流表的量程为0~0.6A,电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律得,铅笔芯的电阻为
[2]铅笔芯与灯泡串联,该同学将B端金属夹移向A端的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻变小,电路电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡亮度会变亮。
[3]若金属夹夹在A、B两端时灯泡过亮,说明电路中电流过大,电阻过小,为保证电路安全,应换用更细的铅笔芯,增大铅笔芯的电阻,减小通过灯泡的电流。
【变式1-1】(2025年武汉硚口区九上12月,18) 小凯用电流表和电压表测量电阻。
(1)他连成了图甲所示的电路,有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,再画出正确的连接导线。
(2)正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________(选填“A”或“B”)端。
(3)按正确的电路实验得到数据如表所示,并在图乙的坐标中描点,接下来( )(填字母)。
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
09
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
电阻R/Ω
A. 将序号4错误的数据剔除后再画出图像
B. 将序号4错误的数据修改为正确的数据后,描点再画出图像
C. 将序号5错误的数据剔除后再画出图像
D. 将序号5错误的数据修改为正确的数据后,描点再画出图像
(4)定值电阻阻值R=________Ω(保留两位小数)。
【答案】(1) (2)A
(3)A (4)3.92
【解析】
【小问1详解】
图甲中,电压表并联在变阻器两端,且电流“负进正出”,是错误的,将电压表“3V”接线柱与开关之间的连线画“×”,正确的连接如下:
【小问2详解】
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即A端。
【小问3详解】
由图可知,第4组数据与其他数据偏离较远,因此是错误的,接下来应将序号4错误的数据剔除后再画出图像,故选A。
【小问4详解】
由表格数据可知,
定值电阻阻值
【变式1-2】(2025湖北武汉二模)某同学用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,电源电压保持不变。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线 ;
(2)正确连接电路,移动滑动变阻器的滑片至最 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。此时电流表的示数如图乙所示,该电流为 A;
(3)该同学将实验中的数据填入下表。
电压
电流
表中有 次实验的数据不是利用现有的器材完成的,剔除掉这些数据,该定值电阻的阻值为 。
【答案】(1)
(2) 左 0.20
(3) 1、2 10
【规范解答】(1)图中,电压表串联在电路中,定值电阻和滑动变阻器并联。利用伏安法测量定值电阻的阻值时,电压表应并联在定值电阻两端,测它两端的电压,其它器材串联在电路中,由此改正电路:
;
(2)[1]实验前,为了防止电路中的电流过大,从而保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,由图可知应移动滑动变阻器的滑片至最左端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。
[2]根据图乙可知,电流表所选用的量程为、分度值为,此时的最小电流为。
(3)[1]由(2)可知,电路中的最小电流为,结合表中数据可知,第、次数据不是利用现有的器材进行实验得出的数据。
[2]根据欧姆定律可得,各次实验中定值电阻的测量值
故该定值电阻的阻值
考点二 伏安法测小灯泡的电阻
【典例02】(2025年武汉外国语学校九上12月月考,17) 用如图甲所示的电路测量标有“2.5V 0.3A”小灯泡在不同工作状态下的电阻。
(1)在闭合开关后,电压表指针发生了偏转,但小灯泡不发光,可能原因是________________;
(2)电流表的示数如图乙所示时小灯泡开始发光,此时小灯泡两端电压为_____V;
(3)根据实验数据绘制U-I图像如图丙,小灯泡未发光时电阻可能为 ;
A. 0 B. 4Ω C. 4.2Ω D. 8.3Ω
(4)当滑动变阻器滑片向a端移动时,电路中的电流_______,由图丙可知,小灯泡的电阻________。(两空均选填“变大”,“变小”或“不变”)
【答案】(1)小灯泡两端电压太低##小灯泡断路
(2)0.5 (3)B
(4) ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
闭合开关后,小灯泡不发光,若电路中无电流,说明电路发生了断路,电压表指针发生了偏转,则可能是小灯泡断路,此时电压表相当于与电源正负极相连,测电源电压;若电路中有电流,说明电路是通路,小灯泡不发光则是因为两端电压太小。
【小问2详解】
由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流,对应图丙中电压
【小问3详解】
由(2)问可知,小灯泡开始发光时电流为0.12A,电压为0.5V,此时电阻
灯泡未发光时电阻应小于,故选B。
【小问4详解】
[1]当滑动变阻器滑片向a端移动时,滑动变阻器阻值减小,则总电阻减小,电路中电流增大。
[2] 由图丙可知,当小灯泡的电压时,电阻
当电压时,电阻
则小灯泡的电阻变大。
【变式2-1】(2024九年级上安徽合肥期末)如图甲所示是测量一只额定电压为2.5V小灯泡在不同电压下电阻的实验电路。
(1)正确连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到 时,表明小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示;
(2)小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;(保留一位小数)
(3)经过多次实验采集数据并描绘出小灯泡的I-U图像如图丙中A、B所示,请你根据灯丝电阻随温度升高而增大,判断正确的图像应该是 (选填“A”或“B”)。
【答案】(1)电压表的示数为2.5V
(2)8.3
(3)A
【详解】(1)由图可知,闭合开关,电压表测量小灯泡两端电压,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于额定电压2.5V时,表明小灯泡正常发光。
(2)图乙中,电流表的量程0~0.6A,分度值0.02A,电流表的示数I=0.3A,小灯泡正常发光时的电阻
(3)因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大,即小灯泡两端的电压变化量相同的情况下,电流的变化量变小,由此可知A图像符合题意。
【变式2-2】(2025年武汉九上期末考试(二),18) 用电流表和电压表测量小灯泡电阻的实验中,电源电压为3V,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,正常发光时阻值约为8Ω。
(1)检查后发现有一根导线连接错误,请在图甲中找出连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确。
(2)改正电路后,闭合开关,移动滑片P至某位置,电压表示数如图乙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端滑动。
(3)多次实验后,实验数据如表所示,可知小灯泡L正常发光时的阻值为________Ω(结果保留一位小数)。当小灯泡两端电压为2V时,其功率可能为________(选填“0.48W”“0.55W”“0.6W”或“0.64W”)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯泡发光情况
1
1.5
0.24
较暗
2
2.5
0.3
正常发光
3
2.8
0.32
较亮
(4)根据表中数据可推测闭合开关前小灯泡阻值可能为_________。
A. 0Ω B. 3Ω C. 6.3Ω D. 10Ω
【答案】(1) (2)右
(3) ①. 8.3 ②. 0.55W
(4)B
【解析】
【小问1详解】
由甲图可知,电压表串联在电路中,小灯泡被短路,是错误的,实验中,电压表应并联在小灯泡两端,小灯泡和电流表串联,改正如下:
【小问2详解】
由图乙可知,电压表接的是小量程,分度值为0.1V,电压表示数为2.3V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,需增大小灯泡两端的电压到2.5V,减小滑动变阻器两端的电压,根据串联电路分压规律可知,应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
【小问3详解】
[1]由第2次实验数据可知,当小灯泡L正常发光即小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,所以小灯泡正常发光时的电阻为
[2]根据题意,小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.3A,当电压为2V时,电流小于0.3A,由电功率的公式可得,灯泡实际功率
小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡的电阻为8.3Ω,当电压为2V时,小灯泡会比正常发光时暗,温度降低,则电阻变小,实际电阻小于8.3Ω。由欧姆定律及电功率的公式P=UI可得,小灯泡实际功率
故实际功率的范围为,故当小灯泡两端电压为2V时,其功率可能为0.55W。
【小问4详解】
小灯泡的电阻随着温度的升高而增大。小灯泡的工作电压越大,温度越高,所以闭合开关前小灯泡阻值一定小于第一次实验时的电阻。由第一次实验数据可知,小灯泡两端的电压为1.5V,通过小灯泡的电流为0.24A,此时小灯泡的电阻为
小灯泡的电阻不可能为0Ω,所以闭合开关前小灯泡阻值可能为3Ω,故选B。
考点三 电阻伏安特性曲线的理解和应用
【典例03】(2025九年级上全国课后作业)在“伏安法测电阻”的实验中,有两名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,分别画出了它们的关系图像,如图甲、乙所示,对于图像的分析,以下说法中错误的是( )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由图甲可知,电阻是导体本身的一种性质,它不随导体两端的电压和通过导体电流的改变而改变
C.由图乙可知,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求小灯泡的电阻
【答案】D
【规范解答】A.根据图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻阻值为,故A正确,不符合题意;
B.根据图甲可知,电流与电压成正比,说明电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中电流的改变而改变,故B正确,不符合题意;
C.由图乙可知,电流与电压不成正比,即当小灯泡两端电压发生改变时,小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,小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,因此不可多次测量取平均值的方法求小灯泡的电阻,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式3-1】(2024九年级上陕西西安期末)如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。灯泡L的图线是 (选填“甲”或“乙”),将L和R并联在6V的电源两端,电路总电阻为 Ω。
【答案】 乙 8
【详解】[1]R为定值电阻,电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线;而灯的电阻随温度的变化而变化,电流随电压的变化关系为曲线,所以甲是定值电阻的I-U图像,乙是小灯泡的I-U图像。
[2]当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中,由并联电路电压的规律,R和灯L的电压都为6V,由图知,R的电流为0.25A,L的电流是0.5A,则电路中总电流为I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A
根据欧姆定律可知电路总电阻为
考点四 单安法测电阻
【典例04】(2024广东清远模拟预测)小鹏想用电压表、电流表测量R2的阻值,接好电路后才发现电压表坏了,于是他从电学实验箱找来一个已知阻值的R1和另一个开关,设计了如图的电路图。他只闭合S,测出流经 的电流为I1; ,测出干路的电流为I2;整个实验过程电池电压不变,则 R2的阻值为 。
【答案】 R1 闭合开关S、S1
【规范解答】[1][2]只闭合开关S时,只有R1接入电路,电流表测通过R1的电流。闭合S、S1时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
[3]通过R2的电流
R2的电压
R2的阻值
【变式4-1】用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。
如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为的滑动变阻器来测量电阻的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为;滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为,则电阻 (用题中所给物理量的符号表示)
【答案】
【详解】闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入电路,电流表示数为,此时可以列等式
①
当滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路的阻值为零,故可以列等式
②
联立①②,则电阻。
【变式4-2】(2024九年级上北京昌平期末)如图所示是小成测量未知电阻的实验电路,电源两端电压不变,其中为阻值已知的定值电阻。当开关S、闭合,开关断开时,电流表示数为;当开关S、闭合,开关断开时,电流表示数为。请你用和表示。 。
【答案】
【详解】由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx并联,电流表测R0支路的电流,示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与Rx并联,电流表测干路的电流,示数为I2,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流为I2﹣I1,因并联电路中各支路两端的电压相等,则有I1R0=(I2﹣I1)Rx,解得Rx的阻值。
考点五 等效替代法测电阻
【典例05】用图示电路图测量未知电阻的阻值,其中为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,a、b为两个触点。实验中应先把开关S打到 触点,读出电流表的示数为I,再把开关S打到 触点,调节 ,直到 ,读出此时电阻箱的示数,即为待测电阻的阻值大小。
【答案】 a b 电阻箱R 电流表示数为I
【详解】[1][2][3][4]实验中应先把开关S打到a触点,使定值电阻R0与未知电阻Rx串联,电流表测量电路电流,读出电流表的示数为I,再把开关S打到b触点,使定值电阻R0与电阻箱R串联,调节电阻箱R,直到电流表示数为I,读出此时电阻箱的示数,根据等效电路得,电阻箱R接入电路中的电阻为待测电阻的阻值大小。
【变式5-1】(2024九年级上河北石家庄期中)小文用等效思想测电阻Rx的阻值,电路如图,其中R2是可调节且可直接读数的电阻箱。测量步骤如下,其中有错误的步骤是( )
A.闭合S1和S2前,为保护电路,把R1和R2的阻值都调到最大
B.闭合S1,将S2接到a点,适当调节滑片P的位置,记下电流表示数I
C.闭合S1,将S2接到b点,适当调节滑片P和电阻箱R2的阻值,使电流表示数仍为I
D.记录此时电阻箱连入电路的阻值R2,则未知电阻Rx的阻值Rx=R2
【答案】C
【详解】实验的主要步骤有:(1)闭合S1和S2前,为保护电路,把R1和R2的阻值都调到最大; (2)闭合S1,将S2接到a点,适当调节滑片P的位置,记下电流表示数I; (3)闭合S1,将S2接到b点,调节电阻箱R2的阻值,使电流表示数仍为I,此步骤不能调节滑动变阻器的阻值; (4)记录此时电阻箱连入电路的阻值R2,则未知电阻Rx的阻值Rx=R2,故C错误,符合题意,ABD正确,不符合题意。
故选C。
【变式5-2】(2024九年级上北京期中)小亮利用图所示的电路,再借助电阻箱和电压表,用等效替代的方法,测量一段合金丝的电阻。他的主要实验步骤如下所示,请你将实验步骤补充完整。
(1)断开开关S,把电压表并联在 两端;闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至某一位置,使电压表示数为U并记录;
(2)断开开关S,用电阻箱替代 接入电路;
(3)保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S, ;
(4)读出此时电阻箱的示数为,则合金丝的电阻值 。
【答案】(1)合金丝(或滑动变阻器) (2)合金丝 (3)调节电阻箱的阻值直至电压表示数仍为U
(4)36
【详解】(1)电压表应与被测量部分并联,所以,断开开关S,把电压表并联在合金丝(或滑动变阻器)两端;闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至某一位置,使电压表示数为U并记录。
(2)断开开关S,根据等效替代法,用电阻箱替代合金丝接入电路。
(3)根据等效替代法知道,保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S,调节电阻箱的阻值直至电压表示数仍为U。
(4)此时电阻箱的示数为36Ω,由等效替代法,故合金丝的电阻值
第二部分 基础巩固
1.(2025甘肃张掖中考真题)下面关于物理研究方法的描述,错误的是( )
A.两个5Ω的电阻串联,其作用效果相当于一个10Ω的电阻——转换法
B.真空不能传声——实验加科学推理法
C.研究光现象时引入光线——物理模型法
D.学习电流时,用水流做比较——类比法
【答案】A
【规范解答】A.在电路中,一个10Ω电阻的效果与两个5Ω电阻串联的效果相同,是等效替代法,故A错误,符合题意;
B.从真空罩逐渐向外抽气,听到真空罩内闹铃的声音变小,推理真空不能传声,在实验的基础上使用科学推理法,故B正确,不符合题意;
C.光是真实存在的,光线是不存在的,引入光线为了研究光现象,运用了物理模型法,故C正确,不符合题意;
D.水流和电流都是存在,电流无法直接观察,但两者的作用有共同之处,以水流来解释电流,采用的是类比法,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.(2025九年级上全国课后作业)三个电阻,当把它们并联时总电阻为R,则R与三个电阻之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【规范解答】因为并联电路电阻的关系为,所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻,即小于最小的电阻,故总电阻小于,即,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选 D。
3.(2024四川成都三模)在“伏安法测电阻”的实验中,常采用如图所示的电路图,实验中用滑动变阻器来改变 以便多次测量,这样做的目的是通过求电阻的平均值以 。
【答案】 待测电阻两端电压和电路中电流 减小误差
【规范解答】[1][2]“伏安法测电阻”中通过调节变阻器接入电路的阻值来改变定值电阻两端电压和电路中电流,实现多次测量,通过求平均值来减小误差。
4.(2023九年级上安徽淮南期末)某同学按如图方式测量的电阻,若考虑电压表电阻对测量结果的影响,则测量的值比的真实值 (填“偏大”、“偏小”或“一样大”)。
【答案】偏小
【详解】电压表与电阻并联,电压表测量值准确,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过电阻的电流,由欧姆定律知,测量值比真实值偏小。
5.(2025黑龙江哈尔滨模拟预测)用伏安法测量阻值约为5Ω的定值电阻,请将图中器材连接完整,要求滑片向左移动电流表示数变大。
【答案】
【规范解答】由图可知,电源由两节干电池组成,可知电源电压是3V,电路的最大电流是
所以电流表应选择0-0.6A的量程,又由于要求滑片向左移动电流表示数变大,滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入电路,故将滑动变阻器的左下接线柱与开关右侧接线柱连接。如图所示:
6.(2025海南海口中考真题)小张想用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 (选填字母代号);
A.电流表短路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙所示,则小灯 泡正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(5)实验结束后,某同学设计丙图的电路来测量未知阻值的定值电阻,其中阻值已知,先闭合S1、S2,读出此时电压表的读数为;再闭合S1,断开S2,读出此时电压表读数为,则被测电阻的电阻值得表达式为= (用、、表示)。
【答案】(1)
(2)A
(3)B
(4)8.9
(5)
【规范解答】(1)“伏安法”测电阻实验中,电流表串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端。灯泡的额定电压为2.5V,电压表接入0~3V量程,实物电路连接图如图所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最左端A处。
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,则电路存在的故障可能是小灯泡短路,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)当电压表示数为时,电流表的示数如图乙所示,选用小量程,分度值为,示数为,则被测电阻的阻值为
(5)当闭合、时,被短路,电路为的简单电路,电压表测电源两端的电压,所以电源电压。当闭合,断开时,与串联,电压表测两端的电压,即。因为串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,电路中的电流
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两端的电压
再根据欧姆定律,
7.(2025年武汉楚才中学九上12月,9) 某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,小灯泡标有“2.5V”的字样,其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验,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
0.12
0.20
0.24
0.28
电阻/Ω
A. 第3次实验记录的电流表示数是错误的
B. 第1次与第5次实验中,滑动变阻器接入电路的阻值比为14∶1
C. 滑动变阻器的最大阻值一定为25Ω
D. 多次实验的目的是求平均值减小误差
【答案】B
【解析】
【详解】A.小灯泡的电阻随温度的升高而增大,第1次实验中小灯泡的电阻
第2次实验中小灯泡的电阻
第3次实验中小灯泡的电阻
第4次实验中小灯泡的电阻
所以第2次实验数据错误,故A错误;
B.第1次实验中滑动变阻器接入的电阻阻值
第5次实验中滑动变阻器接入的电阻阻值
所以
故B正确;
C.由B可知滑动变阻器接入的电阻为25Ω,此时滑片不一定在最右边,故C错误;
D.多次实验的数据是找出小灯泡两端电压增大时,小灯泡电阻变化的规律,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,求平均值没有意义,故D错误。
故选B。
8.(2025年武汉新洲区九上期末,10) 某实验小组在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中,测得灯泡两端电压和通过的电流如下表所示,已知电源电压恒为3V。下列说法错误的是( )
序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
17
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
电阻R/
A. 该实验是利用伏安法来间接测量灯泡电阻的
B. 小灯泡正常发光的电阻约为
C. 实验中当灯泡不亮时,灯泡电阻一定小于
D. 在这7次实验中所选滑动变阻器的最大电阻可能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.伏安法测电阻的原理是,实验中通过测量灯泡两端的电压和通过的电流,利用伏安法来间接测量灯泡的电阻,故A正确,不符合题意;
B.当时,小灯泡正常发光,对应的电流,则小灯泡正常发光时的电阻
故B正确,不符合题意;
C.由表格数据可知,当电压为0.1V,电流为0.05A时,灯泡几乎不发光,此时灯泡电阻为
选项中“一定小于2Ω”说法太绝对了,故C错误,符合题意;
D.滑动变阻器与小灯泡串联,根据串联电路的电压规律,第7次实验中,当小灯泡两端的电压为0.1V时,滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路的电阻
由计算可知,表格数据中滑动变阻器接入电路最大电阻为58Ω,因此选用最大阻值为60Ω的滑动变阻器是可能的,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.(2025年武汉洪山区九上元月月考,12) 用太阳能电池(SC)和光敏电阻(LDR)组成的电路如图,有光照时,随着光照强度的增大,电压表示数会明显增大,而LDR的阻值会急剧减小到几百欧,先在黑暗环境中闭合开关,再开灯时( )
A. 可能导致短路 B. LDR阻值增大
C. LDR功率增大 D. 电流表示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】先在黑暗环境中闭合开关,再开灯时光照强度增大,LDR的阻值会急剧减小到几百欧,由可知电路中的电流增大,电流表示数变大,但不会造成短路,由于LDR两端的电压和通过的电流都变大,由P=UI知LDR的功率会增大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.(2024年武汉硚口区九上12月月考,22) 如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,电源电压为3V,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮)______;
(2)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向______(填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察______(填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制图象如图丙所示,若测得小灯泡的电阻为9Ω,则滑动变阻器两端的电压______(填“大于”“等于”或“小于”)0.5V;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是变化的,你认为原因是______。
【答案】(1) (2) ①. B ②. 电压表
(3)大于 (4)见解析
【解析】
【小问1详解】
电源电压为3V,则电压表选0~3V量程并联在小灯泡的两端;滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
【小问2详解】
[1][2]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B端移动,同时眼睛注意观察电压表,直至电压表的示数为2.5V时灯泡正常发光。
【小问3详解】
根据绘制U−I图象知,当灯的电压为2.5V时,电流为0.25A,由欧姆定律,小灯泡的电阻为
若测得小灯泡的电阻为9Ω,由图像变化规律可知,灯的电压小于2.5V,根据串联电路电压的规律,则滑动变阻器两端的电压大于: U−UL=3V−2.5V=0.5V
【小问4详解】
根据图丙可知,小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化。
11.(2025年武汉楚才中学九上12月,17) 某同学用如图甲所示的电路测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻,电源电压4.5V。第1次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光,让电压逐次下调,测量的数据如下表所示。
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
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
电阻R/Ω
(1)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片P移到最右端是为了______;
(2)当小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的阻值为______Ω(精确到小数点后一位)。此时滑动变阻器和灯泡消耗的电功率之比为______;
(3)分别计算出小灯泡在不同电压下的阻值,小灯泡的阻值不同,这是因为灯丝电阻受______影响导致的。
【答案】(1)保护电路
(2) ①. 8.9 ②. 4︰5
(3)灯丝温度
【解析】
【小问1详解】
在闭合开关前,为保护电路,应把滑动变阻器的滑片处于最大值的右端。
【小问2详解】
[1]当灯泡正常发光时,图乙中电流表的示数0.28A,此时小灯泡的电阻
[2]由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,根据串联电路电流的特点可知,通过的电流相等,根据串联电路电压的特点可知,此时滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器和灯泡的电功率之比
【小问3详解】
小灯泡实际功率不同,温度就不同,小灯泡的电阻不同是因为灯丝电阻受灯丝温度影响导致的。
12.(2025湖南湘西二模)在用伏安法测量电阻的实验中,小明把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成如图1所示的电路。正准备闭合开关时,旁边的小红急忙拦住他,说接线错了。请你检查一下电路,错在哪里?小红发现只要改接一根导线就可以。
(1)请把错的那根导线找出来,打上“”,再画线把它改到正确的位置上 。
(2)请根据改正后的电路,画出它的电路图 。
(3)根据小明和小红同学的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压的关系图像,如图2所示,由图像可知 (选填“大于”或“小于”或“等于”)。
(4)该电路还可以做的实验有 。(写一个即可)
【答案】(1)
(2)
(3)小于
(4)探究电流与电压的关系
【规范解答】(1)在该实验中,电压表应并联在定值电阻两端,而图中电压表串联在电路中了,因为电压表电阻很大,会造成断路;电流表应串联接入电路中,而图中电流表并联在电阻的两端了,会造成电阻被短路;应去掉电流表“”接线柱与电阻右端接线柱的这段导线,将电阻右端接线柱与电压表的负接线柱连接起来,即可满足该实验的要求;如图所示:
(2)根据实物图画出电路图,如图所示:
;
(3)由图2可知,当和的电压相同时,通过的电流较小,说明其对电流的阻碍作用较大,则的电阻较大,即;
(4)利用题中的电路还可以做的实验:探究电流与电压的关系。
第三部分 培优提高
1.(2024年武汉江汉区九上期中,14) 小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲所示,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A. 图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为4V
B. 图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为6V
C. 图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为4V
D. 图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为6V
【答案】B
【解析】
【详解】由图乙可知,灯L与R并联,电压表测电源电压,闭合开关小灯泡正常发光,说明电源电压为2V,即灯L和R两端电压为2V,由图甲可知,通过灯L和R的电流分别为0.2A和0.1A,根据并联电路电流的特点可知,干路电流为
I=0.2A+0.1A=0.3A
由图丙可知,灯L与R串联,电压表测R两端电压,闭合开关,小灯泡正常发光,说明灯L两端电压为2V,由图甲可知,通过灯L的电流为0.2A,根据串联电路电流的特点可知,此时通过电阻R的电流为0.2A,则电阻R两端电压为4V,根据串联电路电压规律可知,电源电压为
U=2V+4V=6V
故ACD错误,B正确
故选B。
2.(2024九年级上湖北武汉期末)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有“2.5V”字样,关于以下结论:
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
0.23
0.25
①第1次实验滑动变阻器接入的阻值为40Ω
②第3次实验记录的数据是错误的
③5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
④第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压之比为5∶7
说法正确的是( )
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②④
【答案】A
【详解】①第1次实验中已知电源电压恒为4.5V不变,灯泡电压为0.5V,滑动变阻器电压为U滑=U﹣U灯=4.5V﹣0.5V=4V
已知第1次实验中,电流为0.1A,此时滑动变阻器接入的阻值为
②由表格数据,根据欧姆定律分别计算5次实验灯泡的电阻
电压越大,电流越大,灯泡实际功率越大,温度越高,电阻也越大,但第3次实验中电阻比第4次电阻大,所以第3次实验测得的电流是错误的;
③由②可知,5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最大;
④由串联电路电压规律可知,第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压分别为U滑2=4.5V﹣1.0V=3.5V,U滑4=4.5V﹣2.0V=2.5V
两次电压之比为
综上所述,①②正确,③④错误,故A正确,BCD错误。
故选A。
3.(2024九年级上山东青岛期末)某同学利用图甲所示电路测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.该实验的原理是
B.若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示,则此时电阻约为
C.闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最右端
D.可以多次实验求平均值减小误差
【答案】D
【详解】A.测量小灯泡的电阻,需要测灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流,由欧姆定律的变形公式求出小灯泡的电阻,故该实验的原理是,故A正确,不符合题意;
B.由乙图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则此时灯泡的电阻为
故B正确,不符合题意;
C.为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应移至阻值最大的一端,即最右端,故C正确,不符合题意;
D.灯泡的电阻与温度有关,是变化的,求平均值无意义,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(2024九年级上云南楚雄期末)在“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻”实验中,实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 (要求:当滑片P向右移动时,小灯泡变暗);
(2)连接好电路并正确检查电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,造成这一现象的原因可能是 (填选项);
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.小灯泡的实际功率太小
(3)正确进行实验,移动滑片P,使电压表示数为 V,小灯泡正常发光,观察到此时电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(4)通过移动滑片P,进行多次测量并记录数据,绘制出小灯泡的图像如图丙所示。小灯泡的图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受 的影响;
(5)因实验中电流表出现故障,同学们交流后选用一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的实验电路,测出了已知额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片P直至电压表示数为;
②保持滑片P不动,再将开关拨到另一触点1,读出电压表示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻的表示式: (用、、表示)。
【答案】(1)
(2)D
(3) 2.5 0.24 10.4
(4)温度
(5)
【详解】(1)额定电压为2.5V的小灯泡,电压表接小量程,当滑片P向右移动时,小灯泡变暗,电阻变大,滑动变阻器接左下接线柱,图甲中的电路连接如图所示:
(2)A.连接好电路并正确检查电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,若造成这一现象的原因是小灯泡短路,则电压表无示数,故A不符合题意;
B.若小灯泡断路,电流表无示数,电压表有较大的示数,故B不符合题意;
C.若滑动变阻器短路,小灯泡发光,故C不符合题意;
D.若小灯泡的实际功率太小,小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,故D符合题意。
故选D。
(3)[1]电压表测小灯泡两端的电压,小灯泡的额定电压为2.5V,所以正确进行实验,移动滑片P,使电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光。
[2]如图乙所示,电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
[3]小灯泡正常发光时的电阻
(4)通过移动滑片P,进行多次测量并记录数据,绘制出小灯泡的I-U图像如图丙所示。小灯泡的I-U图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
(5)由图丁可知,闭合开关S1,灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,将开关S2拨到触点2,电压表测灯泡两端的电压,移动滑片P直至电压表示数为U额;保持滑片P不动,再将开关S2拨到另一触点1,电压表测灯泡与定值电阻串联的总电压,读出电压表示数为U0;灯泡正常工作的电流
小灯泡正常发光时的电阻的表示式
5.(2025湖北武汉二模)某小组用如图所示的电路测量标有“,”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,电源电压不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的阻值变大
B.电路中的电流变小
C.电压表与电流表的示数之比变小
D.滑动变阻器阻值的变化量大于小灯泡阻值的变化量
【答案】D
【规范解答】ABD.由图知小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,小灯泡会变亮,电路中的电流会变大,小灯泡的灯丝温度升高,电阻变大,由知电路的总电阻变小,滑动变阻器阻值的变化量大于小灯泡阻值的变化量,故AB错误,D正确;
C.电压表与电流表的示数之比等于小灯泡的电阻,由于小灯泡的电阻变大,所以电压表与电流表的示数之比变大,故C错误。
故选D。
6.(2024年武汉江岸区九上期末考试,18) 某学习小组利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知待测小灯泡的额定电压为,电源电压保持不变。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压
电流
(1)电路中有一根导线接错,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线________;
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮且电流表无示数,而电压表有示数。分析可知,电路中发生的故障可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录实验数据如表格所示。
①为完成7次实验,滑动变阻器最大阻值不得小于______;
②由表格数据可知该灯泡正常工作时阻值为______;(保留1位小数)
③当灯泡两端电压为时,其功率可能为______(填“”“”“”或“”)。
【答案】(1)见解析 (2)灯泡断路
(3) ①. 25 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
根据实验,电压表应并联在灯泡两端,可将灯泡与滑动变阻器相连的导线改接为:灯泡的右侧接线柱和滑动变阻器的右上接线柱相连,改接电路如下图所示:
【小问2详解】
正确连接电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮且电流表无示数,则电路可能断路,而电压表有示数,则电压表和电源接通,则电路中发生的故障可能是灯泡断路。
【小问3详解】
[1]电路中电流最小时,变阻器接入电路中的阻值最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值
为完成7次实验,滑动变阻器最大阻值不得小于。
[2]由表格数据,结合欧姆定律可知该灯泡正常工作时阻值为
[3]当灯泡两端电压为时,根据欧姆定律可知灯泡电阻
灯丝电阻随着温度的降低而减小,故所以当小灯泡两端电压恰好为,小灯泡电阻小于,功率约大于
根据序号3、4数据可知,电压每减小,电流减小,根据序号6、7数据可知,电压每减小,电流减小,当灯泡两端电压为时,电流
故功率
当灯泡两端电压为时,其功率可能为。
7.(2024年武汉江汉区九上期末,18) 某小组想测量标有“2.5V,0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图甲所示的实验电路,电源电压为4.5V不变。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路、移动滑动变阻器的滑片至最___ 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,当小灯泡两端的电压为2.0V时,电流表的示数如图乙,读数为_______ A。
(3)该小组将实验中的数据填入下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.5
电流I/A
0.12
0.18
0.22
0.25
0.30
①灯泡正常发光时的电阻为______ Ω(结果保留一位小数)。
②第1次和第6次实验中,滑动变阻器的阻值之比为_______。
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 0.28
(3) ①. 8.3 ②. 41∶8
【解析】
【小问1详解】
在测量小灯泡电阻的实验中,电压表应与小灯泡并联,电流表应与小灯泡串联,小灯泡正常工作电压为2.5V,电流为0.3A,均选择较小量程,据此作图。
【小问2详解】
为了使电路中的电流在开始测量时最小,从而保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻应最大,由图可知应将滑片移至最左端;
由图可知,电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,读图可知电流表读数为0.28A。
【小问3详解】
已知电源电压,由表可知小灯泡正常发光时两端电压,电流,得电阻
第1次实验中滑动变阻器阻值为
第6次实验中滑动变阻器阻值为
则第1次和第6次实验中,滑动变阻器的阻值之比为
即41∶8。
8.(2025年武汉汉阳区九上期末质量监测,18) 小丽用图甲所示电路“测量小灯泡的电阻”,小灯泡标有“2.5V”字样:
(1)电路连接如甲图所示,闭合开关前,变阻器滑片应该移动到最______(填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,灯泡不亮,此时电压表示数为0.1V,电流表示数为0.04A。移动滑片,小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数);
(3)小灯泡接入电路前,灯丝的阻值可能是______;(填“0Ω”“1Ω”“2.5Ω”或“10Ω”)
(4)完成上述实验后,小丽发现滑动变阻器的铭牌模糊不清。她想测量滑动变阻器的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为),请将她的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电流表的示数为;
②闭合开关S,______,读出电流表的示数为;
③滑动变阻器最大阻值=______(用、和表示)。
【答案】(1)左 (2)8.3
(3)1Ω (4) ①. 将滑动变阻器的滑片移至最左端 ②.
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,由图甲可知,滑片移到左端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
【小问2详解】
由题意可知,小灯泡正常发光时,其两端电压应为,电流表示数如图乙所示,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,小灯泡正常发光时的电流。因此小灯泡正常发光时的电阻
【小问3详解】
由第(2)问可知,闭合开关,灯泡不亮,此时电压表示数为,电流表示数为,此时小灯泡的电阻为
移动滑片,小灯泡正常发光时,其两端电压为,此时小灯泡的电阻。当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻也增大,而小灯泡的电阻也不可能为0,因此小灯泡接入电路前,灯丝的阻值应小于2.5Ω,故可能是1Ω。
【小问4详解】
[1][2]根据题意可知,电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为。根据步骤①闭合开关S,滑动变阻器与定值电阻串联,将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大为,读出电流表的示数为,此时电源电压……①
步骤②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为0,读出电流表的示数为,此时电源电压……②
联立①②可得
9.(2025北京门头沟二模)小明用电阻箱替代滑动变阻器,对伏安法测电阻实验进行了改进,按照图所示电路图连接实验电路。当电阻箱Rp阻值调节为10Ω时,电流表示数为0.2A;当电阻箱Rp阻值调节为30Ω时,电压表示数为1V。请根据以上数据计算:
(1)R0的阻值;
(2)电源电压U。
【答案】(1)10
(2)4V
【规范解答】(1)由电路图知,电阻R0与电阻箱RP串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测R0两端的电压。当电阻箱接入电路的阻值为10欧,电流表示数为0.2A,则有
当电阻箱接入电路的阻值为30欧,则有
解以上两式得,电源电压U=4V,R0的阻值为10欧。
(2)由第(1)小题的分析知,电源电压为4V。
10.小明同学在做“伏安法”测电阻的实验时,发现测量值和真实值之间总是存在一定的差异;经查阅资料得知,原来电流表和电压表都是有电阻(内阻)的;电压表的内阻很大,电流表的内阻很小,正是电表内阻的存在,才导致了这种差异;如图是该同学设计的测量电表内阻的电路图,电源电压U=4.5V,电阻R=40Ω,接通电路后电流表示数为0.12A,电压表示数为4.4V,求:
(1)电流表的内阻(结果保留二位小数);
(2)通过电压表的电流;
(3)电压表的内阻。
【答案】(1)0.83Ω;(2)0.01A;(3)440Ω
【详解】解:由题意可知,R与RV并联后再与RA串联,电压表示数为并联部分的电压,电流表测干路电流;
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电流表两端的电压为UA=U-UV=4.5V-4.4V=0.1V
由可得,电流表的内阻为
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电压表的电流为
(3)电压表的内阻为
答:(1)电流表的内阻为0.83Ω;
(2)通过电压表的电流为0.01A;
(3)电压表的内阻为440Ω;
学科网(北京)股份有限公司
$
九年级物理同步练习 专题十八 17.3《电阻的测量》
分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高
目 录
第一部分 分考点精练(共14题)
考点一 伏安法测定值电阻的阻值(3题)
考点二 伏安法测小灯泡的电阻(3题)
考点三 电阻伏安特性曲线的理解和应用(2题)
考点四 单安法测电阻(3题)
考点五 等效替代法测电阻(3题)
第二部分 基础巩固(共12题)
第三部分 培优提高(共10题)
第一部分 分考点精练
考点一 伏安法测定值电阻的阻值
【典例01】(2025年武汉江岸区九上期中考试,14) 某同学利用铅笔芯AB和金属夹自制了简易调光灯电路,如图甲所示。将金属夹夹在A、B两端,利用电压表和电流表测出了铅笔芯两端的电压和通过铅笔芯的电流如图乙所示,可得铅笔芯的电阻为___________Ω。之后,该同学将B端金属夹移向A端的过程中,灯泡亮度会变___________;若金属夹夹在A、B两端时灯泡过亮,为保证电路安全,应换用更___________(填“粗”或“细”)的铅笔芯。
【变式1-1】(2025年武汉硚口区九上12月,18) 小凯用电流表和电压表测量电阻。
(1)他连成了图甲所示的电路,有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,再画出正确的连接导线。
(2)正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________(选填“A”或“B”)端。
(3)按正确的电路实验得到数据如表所示,并在图乙的坐标中描点,接下来( )(填字母)。
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
09
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
电阻R/Ω
A. 将序号4错误的数据剔除后再画出图像
B. 将序号4错误的数据修改为正确的数据后,描点再画出图像
C. 将序号5错误的数据剔除后再画出图像
D. 将序号5错误的数据修改为正确的数据后,描点再画出图像
(4)定值电阻阻值R=________Ω(保留两位小数)。
【变式1-2】(2025湖北武汉二模)某同学用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,电源电压保持不变。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线 ;
(2)正确连接电路,移动滑动变阻器的滑片至最 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。此时电流表的示数如图乙所示,该电流为 A;
(3)该同学将实验中的数据填入下表。
电压
电流
表中有 次实验的数据不是利用现有的器材完成的,剔除掉这些数据,该定值电阻的阻值为 。
考点二 伏安法测小灯泡的电阻
【典例02】(2025年武汉外国语学校九上12月月考,17) 用如图甲所示的电路测量标有“2.5V 0.3A”小灯泡在不同工作状态下的电阻。
(1)在闭合开关后,电压表指针发生了偏转,但小灯泡不发光,可能原因是________________;
(2)电流表的示数如图乙所示时小灯泡开始发光,此时小灯泡两端电压为_____V;
(3)根据实验数据绘制U-I图像如图丙,小灯泡未发光时电阻可能为 ;
A. 0 B. 4Ω C. 4.2Ω D. 8.3Ω
(4)当滑动变阻器滑片向a端移动时,电路中的电流_______,由图丙可知,小灯泡的电阻________。(两空均选填“变大”,“变小”或“不变”)
【变式2-1】(2024九年级上安徽合肥期末)如图甲所示是测量一只额定电压为2.5V小灯泡在不同电压下电阻的实验电路。
(1)正确连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到 时,表明小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示;
(2)小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;(保留一位小数)
(3)经过多次实验采集数据并描绘出小灯泡的I-U图像如图丙中A、B所示,请你根据灯丝电阻随温度升高而增大,判断正确的图像应该是 (选填“A”或“B”)。
【变式2-2】(2025年武汉九上期末考试(二),18) 用电流表和电压表测量小灯泡电阻的实验中,电源电压为3V,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,正常发光时阻值约为8Ω。
(1)检查后发现有一根导线连接错误,请在图甲中找出连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确。
(2)改正电路后,闭合开关,移动滑片P至某位置,电压表示数如图乙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端滑动。
(3)多次实验后,实验数据如表所示,可知小灯泡L正常发光时的阻值为________Ω(结果保留一位小数)。当小灯泡两端电压为2V时,其功率可能为________(选填“0.48W”“0.55W”“0.6W”或“0.64W”)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯泡发光情况
1
1.5
0.24
较暗
2
2.5
0.3
正常发光
3
2.8
0.32
较亮
(4)根据表中数据可推测闭合开关前小灯泡阻值可能为_________。
A. 0Ω B. 3Ω C. 6.3Ω D. 10Ω
考点三 电阻伏安特性曲线的理解和应用
【典例03】(2025九年级上全国课后作业)在“伏安法测电阻”的实验中,有两名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,分别画出了它们的关系图像,如图甲、乙所示,对于图像的分析,以下说法中错误的是( )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由图甲可知,电阻是导体本身的一种性质,它不随导体两端的电压和通过导体电流的改变而改变
C.由图乙可知,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求小灯泡的电阻
【变式3-1】(2024九年级上陕西西安期末)如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。灯泡L的图线是 (选填“甲”或“乙”),将L和R并联在6V的电源两端,电路总电阻为 Ω。
考点四 单安法测电阻
【典例04】(2024广东清远模拟预测)小鹏想用电压表、电流表测量R2的阻值,接好电路后才发现电压表坏了,于是他从电学实验箱找来一个已知阻值的R1和另一个开关,设计了如图的电路图。他只闭合S,测出流经 的电流为I1; ,测出干路的电流为I2;整个实验过程电池电压不变,则 R2的阻值为 。
【变式4-1】用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。
如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为的滑动变阻器来测量电阻的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为;滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为,则电阻 (用题中所给物理量的符号表示)
【变式4-2】(2024九年级上北京昌平期末)如图所示是小成测量未知电阻的实验电路,电源两端电压不变,其中为阻值已知的定值电阻。当开关S、闭合,开关断开时,电流表示数为;当开关S、闭合,开关断开时,电流表示数为。请你用和表示。 。
考点五 等效替代法测电阻
【典例05】用图示电路图测量未知电阻的阻值,其中为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,a、b为两个触点。实验中应先把开关S打到 触点,读出电流表的示数为I,再把开关S打到 触点,调节 ,直到 ,读出此时电阻箱的示数,即为待测电阻的阻值大小。
【变式5-1】(2024九年级上河北石家庄期中)小文用等效思想测电阻Rx的阻值,电路如图,其中R2是可调节且可直接读数的电阻箱。测量步骤如下,其中有错误的步骤是( )
A.闭合S1和S2前,为保护电路,把R1和R2的阻值都调到最大
B.闭合S1,将S2接到a点,适当调节滑片P的位置,记下电流表示数I
C.闭合S1,将S2接到b点,适当调节滑片P和电阻箱R2的阻值,使电流表示数仍为I
D.记录此时电阻箱连入电路的阻值R2,则未知电阻Rx的阻值Rx=R2
【变式5-2】(2024九年级上北京期中)小亮利用图所示的电路,再借助电阻箱和电压表,用等效替代的方法,测量一段合金丝的电阻。他的主要实验步骤如下所示,请你将实验步骤补充完整。
(1)断开开关S,把电压表并联在 两端;闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至某一位置,使电压表示数为U并记录;
(2)断开开关S,用电阻箱替代 接入电路;
(3)保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S, ;
(4)读出此时电阻箱的示数为,则合金丝的电阻值 。
第二部分 基础巩固
1.(2025甘肃张掖中考真题)下面关于物理研究方法的描述,错误的是( )
A.两个5Ω的电阻串联,其作用效果相当于一个10Ω的电阻——转换法
B.真空不能传声——实验加科学推理法
C.研究光现象时引入光线——物理模型法
D.学习电流时,用水流做比较——类比法
2.(2025九年级上全国课后作业)三个电阻,当把它们并联时总电阻为R,则R与三个电阻之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.(2024四川成都三模)在“伏安法测电阻”的实验中,常采用如图所示的电路图,实验中用滑动变阻器来改变 以便多次测量,这样做的目的是通过求电阻的平均值以 。
4.(2023九年级上安徽淮南期末)某同学按如图方式测量的电阻,若考虑电压表电阻对测量结果的影响,则测量的值比的真实值 (填“偏大”、“偏小”或“一样大”)。
5.(2025黑龙江哈尔滨模拟预测)用伏安法测量阻值约为5Ω的定值电阻,请将图中器材连接完整,要求滑片向左移动电流表示数变大。
6.(2025海南海口中考真题)小张想用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 (选填字母代号);
A.电流表短路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙所示,则小灯 泡正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(5)实验结束后,某同学设计丙图的电路来测量未知阻值的定值电阻,其中阻值已知,先闭合S1、S2,读出此时电压表的读数为;再闭合S1,断开S2,读出此时电压表读数为,则被测电阻的电阻值得表达式为= (用、、表示)。
7.(2025年武汉楚才中学九上12月,9) 某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,小灯泡标有“2.5V”的字样,其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验,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
0.12
0.20
0.24
0.28
电阻/Ω
A. 第3次实验记录的电流表示数是错误的
B. 第1次与第5次实验中,滑动变阻器接入电路的阻值比为14∶1
C. 滑动变阻器的最大阻值一定为25Ω
D. 多次实验的目的是求平均值减小误差
8.(2025年武汉新洲区九上期末,10) 某实验小组在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中,测得灯泡两端电压和通过的电流如下表所示,已知电源电压恒为3V。下列说法错误的是( )
序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
17
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
电阻R/
A. 该实验是利用伏安法来间接测量灯泡电阻的
B. 小灯泡正常发光的电阻约为
C. 实验中当灯泡不亮时,灯泡电阻一定小于
D. 在这7次实验中所选滑动变阻器的最大电阻可能为
9.(2025年武汉洪山区九上元月月考,12) 用太阳能电池(SC)和光敏电阻(LDR)组成的电路如图,有光照时,随着光照强度的增大,电压表示数会明显增大,而LDR的阻值会急剧减小到几百欧,先在黑暗环境中闭合开关,再开灯时( )
A. 可能导致短路 B. LDR阻值增大
C. LDR功率增大 D. 电流表示数不变
10.(2024年武汉硚口区九上12月月考,22) 如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,电源电压为3V,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮)______;
(2)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向______(填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察______(填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制图象如图丙所示,若测得小灯泡的电阻为9Ω,则滑动变阻器两端的电压______(填“大于”“等于”或“小于”)0.5V;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是变化的,你认为原因是______。
11.(2025年武汉楚才中学九上12月,17) 某同学用如图甲所示的电路测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻,电源电压4.5V。第1次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光,让电压逐次下调,测量的数据如下表所示。
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
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
电阻R/Ω
(1)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片P移到最右端是为了______;
(2)当小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的阻值为______Ω(精确到小数点后一位)。此时滑动变阻器和灯泡消耗的电功率之比为______;
(3)分别计算出小灯泡在不同电压下的阻值,小灯泡的阻值不同,这是因为灯丝电阻受______影响导致的。
12.(2025湖南湘西二模)在用伏安法测量电阻的实验中,小明把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成如图1所示的电路。正准备闭合开关时,旁边的小红急忙拦住他,说接线错了。请你检查一下电路,错在哪里?小红发现只要改接一根导线就可以。
(1)请把错的那根导线找出来,打上“”,再画线把它改到正确的位置上 。
(2)请根据改正后的电路,画出它的电路图 。
(3)根据小明和小红同学的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压的关系图像,如图2所示,由图像可知 (选填“大于”或“小于”或“等于”)。
(4)该电路还可以做的实验有 。(写一个即可)
第三部分 培优提高
1.(2024年武汉江汉区九上期中,14) 小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲所示,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A. 图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为4V
B. 图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为6V
C. 图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为4V
D. 图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为6V
2.(2024九年级上湖北武汉期末)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有“2.5V”字样,关于以下结论:
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
0.23
0.25
①第1次实验滑动变阻器接入的阻值为40Ω
②第3次实验记录的数据是错误的
③5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
④第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压之比为5∶7
说法正确的是( )
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②④
3.(2024九年级上山东青岛期末)某同学利用图甲所示电路测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.该实验的原理是
B.若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示,则此时电阻约为
C.闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最右端
D.可以多次实验求平均值减小误差
4.(2024九年级上云南楚雄期末)在“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻”实验中,实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 (要求:当滑片P向右移动时,小灯泡变暗);
(2)连接好电路并正确检查电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,造成这一现象的原因可能是 (填选项);
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.小灯泡的实际功率太小
(3)正确进行实验,移动滑片P,使电压表示数为 V,小灯泡正常发光,观察到此时电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(4)通过移动滑片P,进行多次测量并记录数据,绘制出小灯泡的图像如图丙所示。小灯泡的图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受 的影响;
(5)因实验中电流表出现故障,同学们交流后选用一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的实验电路,测出了已知额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片P直至电压表示数为;
②保持滑片P不动,再将开关拨到另一触点1,读出电压表示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻的表示式: (用、、表示)。
5.(2025湖北武汉二模)某小组用如图所示的电路测量标有“,”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,电源电压不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的阻值变大
B.电路中的电流变小
C.电压表与电流表的示数之比变小
D.滑动变阻器阻值的变化量大于小灯泡阻值的变化量
6.(2024年武汉江岸区九上期末考试,18) 某学习小组利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知待测小灯泡的额定电压为,电源电压保持不变。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压
电流
(1)电路中有一根导线接错,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线________;
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮且电流表无示数,而电压表有示数。分析可知,电路中发生的故障可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录实验数据如表格所示。
①为完成7次实验,滑动变阻器最大阻值不得小于______;
②由表格数据可知该灯泡正常工作时阻值为______;(保留1位小数)
③当灯泡两端电压为时,其功率可能为______(填“”“”“”或“”)。
7.(2024年武汉江汉区九上期末,18) 某小组想测量标有“2.5V,0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图甲所示的实验电路,电源电压为4.5V不变。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路、移动滑动变阻器的滑片至最___ 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,当小灯泡两端的电压为2.0V时,电流表的示数如图乙,读数为_______ A。
(3)该小组将实验中的数据填入下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.5
电流I/A
0.12
0.18
0.22
0.25
0.30
①灯泡正常发光时的电阻为______ Ω(结果保留一位小数)。
②第1次和第6次实验中,滑动变阻器的阻值之比为_______。
8.(2025年武汉汉阳区九上期末质量监测,18) 小丽用图甲所示电路“测量小灯泡的电阻”,小灯泡标有“2.5V”字样:
(1)电路连接如甲图所示,闭合开关前,变阻器滑片应该移动到最______(填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,灯泡不亮,此时电压表示数为0.1V,电流表示数为0.04A。移动滑片,小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数);
(3)小灯泡接入电路前,灯丝的阻值可能是______;(填“0Ω”“1Ω”“2.5Ω”或“10Ω”)
(4)完成上述实验后,小丽发现滑动变阻器的铭牌模糊不清。她想测量滑动变阻器的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为),请将她的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电流表的示数为;
②闭合开关S,______,读出电流表的示数为;
③滑动变阻器最大阻值=______(用、和表示)。
9.(2025北京门头沟二模)小明用电阻箱替代滑动变阻器,对伏安法测电阻实验进行了改进,按照图所示电路图连接实验电路。当电阻箱Rp阻值调节为10Ω时,电流表示数为0.2A;当电阻箱Rp阻值调节为30Ω时,电压表示数为1V。请根据以上数据计算:
(1)R0的阻值;
(2)电源电压U。
10.小明同学在做“伏安法”测电阻的实验时,发现测量值和真实值之间总是存在一定的差异;经查阅资料得知,原来电流表和电压表都是有电阻(内阻)的;电压表的内阻很大,电流表的内阻很小,正是电表内阻的存在,才导致了这种差异;如图是该同学设计的测量电表内阻的电路图,电源电压U=4.5V,电阻R=40Ω,接通电路后电流表示数为0.12A,电压表示数为4.4V,求:
(1)电流表的内阻(结果保留二位小数);
(2)通过电压表的电流;
(3)电压表的内阻。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。