初中物理鲁教版 (五四制)九年级上册第三节 测量电阻同步练习题
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测量电阻
一、单选题
- 在“伏安法”测电阻的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是
A. 改变待测电阻两端的电压 B. 改变电路中的电流
C. 保护电路 D. 改变待测电阻的阻值
- 某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻,测量未知电阻阻值,图中不能实现测量阻值的电路图是:
A. B.
C. D.
- 如图所示的四个电路中,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻的电路是:
A. B.
C. D.
- 某同学指出:在用伏安法测量电阻的实验中,连接电路时,必须注意下列几点,你认为其中不必要的一条是
A. 向电路中连接滑动变阻器时,应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
B. 向电路中连接开关时,应该将开关断开
C. 电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D. 开关应该接在靠近电源电流流出的一端
- 用“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,分别画出了的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是
A. 图甲是定值电阻的图象,图乙是小灯泡的图象
B. 由图象可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C. 由乙图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,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
- 如图是测量小灯泡的电阻的实验电路小灯泡正常工作时,其两端电压约为,下表是实验记录的有关数据。电源电压恒为,有三个滑动变阻器:“ ”、“ ”、“ ”。下列说法正确的是
实验次数 | |||||
电压 | |||||
电流 |
A. 滑片向左滑动时小灯泡变亮
B. 实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制小灯泡两端的电压不变
C. 小灯泡的灯丝电阻随电压的减小而减小
D. 为了完成这次实验,只能选取滑动变阻器
- 某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,滑动变阻器标有“”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
序号 | |||||
A. 第次实验的数据不是他实验中实际测得的
B. 对比第、次实验的数据可判定:待测电阻的阻值并非严格不变
C. 第次实验时滑动变阻器接入电路电阻与待测电阻的阻值之比为:
D. 为减小实验误差,可利用每次实验测得的、求出电阻,再求其平均值
- 如图所示是某同学测量未知电阻的电路图,其中电源电压恒定不变,是电阻箱.下列是她的实验过程记录:只闭合开关,将滑片移至某一适当位置记下电压表示数;将滑片滑至端,只闭合开关,将滑片移至某至一适当位置记下电压表示数;只闭合开关,移动滑片并调节电阻箱接入电路的阻值,使电压表示数仍为,则;只闭合开关,只调节电阻箱接入电路的阻值,使电压表示数仍为,则请选出正确的操作顺序
A. B. C. D.
- 小周同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,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阻值的电路是
A. 只有甲 B. 只有乙丙
C. 只有甲乙丙 D. 甲乙丙丁都可以
- 如图所示是同学们做电学实验时使用的电路,同学们对此电路提出以下说法中错误的是
A. 采用此电路可以探究电流跟电压的关系,实验时要保持电阻阻值不变
B. 采用此电路可以测量电阻的阻值,滑动变阻器在电路中能起到保护电路的作用
C. 开关闭合后,当变阻器滑片由右向左滑动过程中,电流表示数增大,电压表示数增大
D. 开关闭合,如果将电流表和电压表调换位置,电路元件不可能被烧毁
二、填空题
- 在测量电阻的实验中,所给的电压表有“”和“”两个量程,电流表有“”和“”两个量程,电源是两节干电池串联,待测电阻的阻值大约是,那么:
电压表应选的量程为______,电流表应选量程为______。
用如图甲所示的电路图,研究电流、电压和电阻关系时,若只改变滑动变阻器的阻值,可以探究电流与______的关系;也可用于伏安法测电阻,实验时小明观察到两个电表的示数如图乙所示,则小明测得的电阻是______欧。
- 利用伏安法测电阻时常常用到如图所示的两种电路,某同学实验时所用电流表的内阻约为,电压表的内阻约为,待测电阻的阻值约为,为了减小误差,他应该采用图______填“甲”或“乙”所示的连接方法,利用该方法进行实验时,测量结果会偏______填“大”或“小”。
三、实验探究题
- 要测量一个阻值约为几百欧的电阻。实验室提供的器材有:电源电压为、学生用电流表量程为、、学生用电压表量程为、、滑动变阻器和电阻箱各一个,开关、导线若干。
小明用伏安法测量该电阻,如图是小明连接的电路。接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为。请你判断:
电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;
在排除故障换用新元件后,经检查电路完好。闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是______。所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值;
请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值;
画出实验电路图;
实验步骤:按图连接好电路;闭合调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开闭合,______;读出电阻箱的阻值;
写出待测电阻的表达式:______。
- 小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验,器材有:干电池两节,开关、电压表、电流表、滑动变阻器各一个,待测电阻,导线若干。
连接电路前,小明发现电流表指针如图甲所示,于是他将电流表指针调至______。
图乙是他们连接的测量阻值的部分电路。请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最______选填“左”、“右”端。在正确完成上述操作后,闭合开关移动滑片,当电流表示数为时,电压表示数如图丙所示,则电阻两端的电压为______。多次实验所测量的结果如表所示,最后求得的阻值为______。保留一位小数
序号 | 电压表示数 | 电流表示数 | 电阻 |
|
| ||
四、计算题
- 测定电阻阻值的实验。
小明根据自己设计电路图将实验器材连接成实验电路,如下图甲所示。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。
请你在接错的那根线上打“”,并另画一根导线,使电路连接正确。
如果不改接这根导线,对实验的影响是:______。
小明将电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图乙、丙所示,则电压表的读数是______,电流表的读数是______,被测电阻的阻值是______。
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。你认为他们的实验真的结束了吗?你给他们提出什么建议呢?______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:
实验中电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,可以改变电路中的电流,根据,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,故选项A、不符合题意;
滑动变阻器连入电路时,滑片滑到最大阻值处,电阻最大,电源电压不变,电流最小,可以起到保护电路的作用,故选项C不符合题意;
被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有发生变化,电阻的阻值不变,故选项D符合题意。
2.【答案】
【解析】
【分析】
测量电阻的原理为,已知电压表测量的电压,并利用已知阻值的和开关的控制,推导出通过中的电流是分析的关键。
本题考查了电阻的特殊测量方法,缺少电流表测电阻的时,重点是利用已知知识得出未知电阻中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口。
【解答】
A.当开关闭合时,短路,电压表测电源电压,设此时示数为,当开关断开时,与串联,电压表测的电压,设此时示数为,则此时两端的电压为;根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出阻值;
B.当开关闭合时,被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,与串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过的电流,故此电路不能测出阻值;
C.当开关掷到档时,只有接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为,当开关掷到档时,与串联,电压表测的电压,设此时示数为,则此时两端电压为;根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出阻值;
D.当开关掷到档时,只有接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为,当开关掷到档时,与串联,电压表测的电压,设此时示数为,则此时两端电压为; 根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出阻值。
故选B。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查的是串并联电路的电压电流规律和欧姆定律的应用,属于基础题;
欧姆定律的公式为;串联电路电流处处相等,总电压等于各串联电路两端的电压之和;并联电路各支路两端的电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
【解答】
A.闭合开关,被短路,电压表测总电压,断开开关,与串联,电压表测两端的电压,根据串联电路的电压规律,可得出两端的电压,由欧姆定律可计算出此时电路中的电流,利用欧姆定律可计算出的阻值,故A不符合题意;
B.断开开关,断路,电流表测通过的电流,利用欧姆定律可计算出电源电压,闭合开关,与并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流规律,可得出通过的电流,根据并联电路电压规律,利用欧姆定律即可计算出的阻值,故B不符合题意;
C.闭合开关被短路,电流表测通过的电流,由欧姆定律可计算出电源电压,断开开关,与串联,电流表测电路中的电流,利用欧姆定律可计算出总电阻,进而计算出的阻值,故C不符合题意;
D.断开开关,与串联,电压表测总电压,闭合开关被短路,电压表测总电压,所以与串联时通过的电流和它两端的电压都无法得出,故D符合题意。
故选D。
4.【答案】
【解析】解:、滑动变阻器在实验中起保护电路的作用,在开关闭合前,应把滑动变阻器的阻值调到最大处可以防止电流过大烧毁元件,故A是必要的;
B、实验开始前,开关应处于断开的状态,防止在连接线路时,某些地方不合适引起电路中的电流过大烧坏元件;故B是必要的;
C、电压表与被测电阻并联,电流表与被测电阻串联,属于正确的接法。故C是必要的;
D、开关在电路中的作用是控制电路的通断,与开关是否靠近电源正极一端无关;故D是不必要的。
故选:。
分析:
“伏安法测量电阻”实验中,连接电路时,需要将电压表与电阻并联测量电阻的电压,需要电流表与电阻串联测量电阻的电流,连接电路的过程中,开关始终应该处于断开状态,滑动变阻器串联在电路中,在开关闭合的一瞬间,把滑动变阻器的阻值调到最大处可以防止电流过大烧毁元件。
连接电路时,要明确实验的目的和需要测量的物理量,根据各元件的作用和连接方式进行连接。
5.【答案】
【解析】解:
A、根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,所以图甲是定值电阻的图象,则图乙是灯泡的图象,故A正确;
B、由图象甲可知,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;
C、由乙图可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化快,所以灯泡电阻逐渐增大,灯泡电压和电流越大,其实际功率越大,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;
D、灯泡的电阻是变化的,不能取多次测量的平均值减小误差,是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D错误。
故选:。
电阻一定时,电流与电压成正比;由此分析图象可知两图象是哪个的图象,并分析灯泡图象可知灯泡电阻与温度关系;
根据图乙判断灯丝电阻的特点,然后分析多次测量小灯泡电阻的目的。
本题考查了图象分析、欧姆定律的的理解,知道导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的改变而改变,关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻。
6.【答案】
【解析】滑片向左滑动时远离下接线柱,连入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据知,电压不变,电路中的电流变小,即通过小灯泡的电流变小,小灯泡变暗,故A错误。
闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,对电路起保护作用;移动滑动变阻器的滑片,改变灯泡的电压和电流,计算灯泡电阻,完成多次实验,以便寻找灯泡电阻与温度的关系,故B错误。
由题表中数据知,第次的电阻,第次的电阻,第次的电阻,可见电压越大,电流越大,温度越高,电阻越大,即灯泡的灯丝电阻随温度的降低而减小,电阻与电压没有关系,不能说电压越小电阻越小,故C错误。
当灯泡两端的电压最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,滑动变阻器两端的电压,串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器接入电路中的电阻,故滑动变阻器的最大阻值不小于;由于“”允许通过的电流太小,故只能选取。故D正确。
7.【答案】
【解析】解:、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,所以第组数据不是本实验中测得的,故A说法正确;
B、根据得,序号“”的电阻为:;序号“”的电阻为:,其他几次的电阻值根据计算均为,由于存在误差,序号“”和“”的待测电阻相差不大,再结合其他数据分析可知该待测电阻是定值电阻,故B说法错误;
C、第“”次实验中,定值电阻两端的电压为,则滑动变阻器两端的电压为滑,滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为::,根据:::,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说法正确;
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,分别求出电阻值求平均值来减小误差,故D说法正确。
综上所述符合题意。
故选:。
求出定值电阻的大约值,根据分压原理,得出电压表的最小读数;
根据算出电阻在进行比较;
串联电路中电压与电阻成正比;
在伏安法测电阻时,为减小误差应采取多次测量求平均值的方法。
本题测量定值电阻的大小,考查串联电路特点、欧姆定律的应用,难度中等。
8.【答案】
【解析】只闭合开关和只闭合开关时,被测电阻和电阻箱分别与滑动变阻器串联,保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,当电压表示数相等时,和的阻值是相等的;
正确的操作为:先将滑片滑至端,只闭合开关,将滑片移至某一适当位置记下电压表示数;
只闭合开关,只调节电阻箱接入电路的阻值,使电压表示数仍为,读出的阻值,则.
9.【答案】
【解析】 由题图知,甲电路图中只闭合时,两电阻串联,电流表测电路中电流;两开关都闭合时,只有接入电路中,电流表测此时电路中电流,根据电源电压不变列式可求出的阻值,故能测出阻值;乙电路图中闭合开关、,两只电阻串联,电压表测量电源电压为;闭合开关、,断开开关,电压表测量电阻两端电压,根据电路电流相等列式可求出的阻值,故能测出阻值;丙电路图中只闭合开关时,电路是只有的简单电路,电流表测量通过的电流;再闭合开关,两只电阻并联,电流表测量干路电流,根据电源电压不变列式可求出的阻值,故能测出阻值;丁电路图中闭合开关,接,两只电阻串联,电压表测量两端电压为;接,电流从电压表负接线柱流入,造成电压表指针向左偏转,故不能测出阻值。选C。
10.【答案】
【解析】解:
A、探究电流跟电压的关系,需保持电阻阻值不变,而为定值电阻,故该电路可以探究电流与电压的关系;故A正确;
B、在此电路中,电压表测电阻两端的电压,电流表测电阻的电流也测串联电路的电流,可以测量电阻的阻值;滑动变阻器既可以起到保护电路的作用,又可以改变电路中的电流,得到多次实验数据,故B正确;
C、开关闭合后,当变阻器滑片由右向左滑动过程中,电路中的总电阻减小,则电路中的电流变大,即电流表示数变大;由可知,定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大。故C正确;
D、开关闭合,如果将电流表和电压表调换位置,电压表串联在电路中,电压表测量的是电源电压,如果电压表的量程小于电源电压,电压表可能会被烧毁,故D错误。
故选:。
根据控制变量法进行分析,探究电流跟电压的关系时,需控制电阻不变;
滑动变阻器的作用:一是保护电流;二是改变电路中的电流;
根据欧姆定律和滑动变阻器接入电路的电阻分析电路中电流的变化;
电流表相当于导线,电压表相当于开路。
此题主要考查的是学生对控制变量法、电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用方法和作用的理解和掌握,基础性题目,难度不大。
11.【答案】“” “” 电阻
【解析】解:电源是两节干电池,可知电源电压为,则电压表应选的量程为“”;待测电阻的阻值大约是,滑动变阻器的电阻为时,电路中的电流最大,根据欧姆定律计算最大电流为:,则电压表应选的量程为“”;
用如图甲所示的电路图,研究电流、电压和电阻关系时,若只改变滑动变阻器的阻值,可以探究电流与电阻的关系;由图乙所示,电流表选用的是小量程,分度值为,电流表的示数为,电压表选用的是小量程,分度值为,电压表的示数为,根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为:;
故答案为:“”;“”;电阻;。
使用电压表和电流表时,所测电压和电流都不能超过其量程,根据电源电压确定电压表的量程,再根据欧姆定律计算最大电流,确定电流表的量程;
在所示的电路图中,改变滑动变阻器的阻值,可以探究电流与电阻的关系,根据电流表和电压表选用的量程,读出电流表和电压表的示数,再根据欧姆定律计算电阻。
本题考查了伏安法测量电阻的实验,主要考查电压表和电流表量程的选择和读数方法、串联电路中电流和电压的规律、欧姆定律的计算等知识,属中考的热点题。
12.【答案】甲;小。
【解析】
【分析】
根据要测电阻与电压表电流表内阻的大小关系确定内、外接法,分析好误差来源以确定电路接法及误差。
【解答】
因为;而,故待测电阻相对于电压表内阻较小,故与电压表并联时,电压表分流较小,故采用接法甲误差较小;
由甲图可知:通过电流表的电流是和电压表并联后的总电流,则电流值偏大,根据可知:测量结果会偏小。
故答案为:甲;小。
13.【答案】电流表短路 待测电阻阻值太大 保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电表示数与闭合时相同
【解析】解:接通电路,电流表指针不偏转,示数为零,而电压表示数为,说明电流表被短路。
由于电源电压为,而电阻的阻值大约为几百欧,根据欧姆定律可知电路中的电流太小。
可以应用等效法测待测电阻阻值,待测电阻与电阻箱并联,实验电路图如图所示:
;
实验步骤:按图连接好电路;闭合调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开闭合,保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合时相同;读出电阻箱的阻值。
写出待测电阻的表达式为:
。
故答案为:电流表短路;待测电阻阻值太大;如图所示;保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电表示数与闭合时相同;。
常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
根据欧姆定律,在电压不变的情况下,若电路的电阻增大,则电路中的电流减小,若电阻值很大,则电路中的电流会很小。若电流值小于电流表的分度值时,将无法准确地测出电流值。
根据实验电路图可知,实验时有电压表,没有电流表,可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验,即:连接好电路图后,用电压表测出待测电阻两端电压,再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变,根据欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等;据此设计实验步骤。
本题的难点较多,一是电流表量程的选取,二是故障原因的判断,三是没有电压表测电阻的方法。
14.【答案】零刻度线 右
【解析】解:连接电路前,小明发现电流表指针偏离零点,应将电流表指针调至零刻度线进行调零操作;
电路连接时,电压表与待测电阻并联,因电源电压不超过,故选择电压表的量程为,电路连接如图所示:
为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片位于最大电阻处,应将滑动变阻器的滑片置于最右端;如图丙所示,电压表的量程为,分度值为,电压表示数为,此时对应的电流为,第组实验数据根据欧姆定律可得的阻值为:;第组实验数据根据欧姆定律可得的阻值为:;第组实验数据根据欧姆定律可得的阻值为:;为了减小实验误差求三次实验的平均值最后求得的阻值为:;
故答案为:零刻度线;如图所示;右;;。
电流表指针偏离零点时,应将电流表进行调零操作;
电压表与待测电阻并联,选择电压表的量程;
为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片位于最大电阻处;根据电压表的量程分别读出电压表的示数,根据欧姆定律计算电阻。
本题是“伏安法测量电阻”的实验,考查了有关电压表的读数方法,滑动变阻器在电路中的应用,同时考查了欧姆定律的应用。
15.【答案】测出的待测电阻的阻值偏大 应改变滑动变阻器的阻值,多测几组电压与电流的实验数据,求电阻的平均值
【解析】解:由电路图可知,电压表并联在电阻与滑动变阻器的两端,电压表连接错误,应并联在两端,电路图如图所示:
图示电路图中电流表的是准确的,电压表示数会偏大,由可知,实验中测出的阻值偏大;
由图可知:电压表的量程是,分度值为,示数;
电流表的量程是,分度值是,示数;
由可得,;
小明和小亮仅测了一组数据就结束,这样测得的结果误差会很大,因此需移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,多测几组数据取平均值来减小误差。
故答案为:如图所示;测出的待测电阻的阻值偏大;;;;应改变滑动变阻器的阻值,多测几组电压与电流的实验数据,求电阻的平均值。
由图示电路图可知,电流表测通过的电流,电压表测和滑动变阻器两端的电压之和,实验时电压表应测两端的电压,根据欧姆定律分析图电路图对实验的影响;
根据电表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出被测电阻的阻值;
在测量定值电阻的阻值时,为了减小实验误差,应多测几组数据求平均值
本题是“伏安法”测定电阻阻值的实验,考查了电压表的连接,电流表、电压表的读数及电阻的计算,同时考查了减小误差的方法和实验误差的分析,必须对欧姆定律有深入的理解。
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