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初中物理人教版九年级全册第十七章 欧姆定律第3节 电阻的测量练习
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这是一份初中物理人教版九年级全册第十七章 欧姆定律第3节 电阻的测量练习,共19页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。
17.3电阻的测量
一、单选题
1.物理科代表为全班同学设计了如下四个电路图,图中电源电压未知但不变,R0为阻值已知的定值电阻,R1为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.乙是小灯泡的图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
3.小周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,能够测出未知电阻Rx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
4.图是R1、R2两电阻的U-I图像。将R1、R2并联后接入电路,结合图中信息可知( )
A.R1的阻值比R2的阻值小
B.通过R1、R2的电流相等
C.R1的电压比R2的电压小
D.R1的功率比R2的功率小
5.如图是测定小灯泡电阻的实验电路,电路连接正确后闭合开关,发现灯不亮,电流表指针稍有偏转,电压表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是 ( )
A.灯泡断路 B.滑动变阻器短路
C.灯丝电阻值过大 D.滑动变阻器连入电路阻值过大
6.如图的电路中,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(量程分别为 、);电流表(量程分别为、);电池组为新干电池3节串联.两只电表的量程可采用以下4种选法,为使测量时能较准确地读数(指针最好在中间刻度线附近),两只电表的量程应采用
A.和 B.和
C.和 D.和
二、多选题
7.以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
8.图所示的电路中,电源电压U保持不变,电流表A1示数与电流表A2示数之比为3:2,则R1和R2的阻值之比为___________。
9.用伏安法测小灯泡电阻的实验注意事项:
(1)接通电源前应将开关处于______状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
(2)连好电路后要通过______的方法选择电压表和电流表的量程;
(3)滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的______;保护电路。
10.小毅同学用图所示电路测未知电阻的阻值,闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片移到______端。实验时,他移动滑片,多次测量求的平均值是为了______。
11.如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻?小红设计了如图所示的电路。电源电压不变,已知R1阻值为R0,在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是U1,闭合S1时电压表的示数是U2,则电源电压为______,被测电阻R2=______。
12.小英按如图所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为______V,电流表的示数为______A,电阻Rx的阻值为______W。
13.小明在探究甲、乙两个电阻的电流与电压的关系时,得到了如图所示的图象。由图象可知,甲、乙两个电阻的大小关系为______(选填“大于”或“小于”),当甲、乙两个电阻串联时其电流之比为______。
14.在某温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示,由图可知,元件______中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律。它的电阻是______Ω,元件A随着电压的增大,它的电阻是______(选填增大/减小/不变)的。
15.利用伏安法测电阻时常常用到如图所示的甲、乙两种电路,某同学实验时所用电流表的内阻约为10Ω,电压表的内阻约为20kΩ,待测电阻的阻值约为100Ω,为了减小误差,他应该采用图甲所示的连接方法,利用该方法进行实验时,测量结果会偏___________(选填“大”或“小”)。
16.两个电阻元件A和B的两端电压与流过它们电流的关系如图所示。则由图可知,电阻值较大的阻值是___________。若将A和B两电阻元件并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路电流的大小是___________。(结果保留一位小数)
17.为了测量Rx的阻值,某同学设计了如图甲所示的电路.已知R0=5Ω,当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6V;当S2断开、S1闭合时,电压表的示数如图乙所示,由此可知R0两端的电压为______V,Rx的阻值为______Ω。
18.在“伏安法测电阻”的实验中,老师提供了以下器材:恒压电源、最大阻值为R0的滑动变阻器一个、被测电阻Rx、开关、电压表和电流表各一只、导线若干。同学们分别设计了甲乙两种电路。
(1)甲、乙两电路相比较,甲电路的优点:_______。
(2)若电压表损坏,利用如图丙所示的电路也能测出Rx的阻值,具体实验步骤如下:
a._______,读出电流表的示数I1;
b.将滑动变阻器的滑片移到右端,读出电流表的示数I2;
(3)定值电阻的表达式:Rx=______。
四、实验题
19.伏安法测电阻
(1)电路如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于b端,这样做的目的是 _______。
(2)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,该电阻的阻值为 _______Ω。
(4)测完定值电阻阻值后,小明利用这一装置又测量小灯泡的电阻,重复上述实验,绘制出灯泡和定值电阻的I﹣U关系图象如图丁中所示。通过分析可知,图象中 _______表示灯泡的图象。
20.利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整;______
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 ___端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 ___;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,测出的数据如表,则被测电阻的阻值Rx=___Ω(保留一位小数)。
电压/V
1.0
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.20
0.40
0.48
0.6
21.某同学用“伏安法”进行定值电阻阻值的测量。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整:(_______)
(2)该同学按要求正确连接好电路,闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表示数接近电源电压,产生该现象的原因可能是___________(选填“R短路”或“R断路”);
(3)排除故障,调节好电路后,再次闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙所示,电流表的读数为___________A,被测电阻的阻值为___________Ω。
22.小亮和小明用“伏安法”测量小灯泡发光时的电阻。
(1)“伏安法”测电阻的实验原理是___________;
(2)请用笔画线代替导线,完成图示电路连接,要求:滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮___________;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表的示数都比较小,导致这一现象的原因是___________;
(4)如图所示,电压表示数是___________V,电流表示数是___________A,可以计算出此时小灯泡的电阻R=___________Ω;
(5)如图所示,是小明同学根据测量数据绘制的通过小灯泡电流I随它两端电压U变化的关系图像。根据图像信息可知下列说法中正确的是___________
A.小灯泡的电阻是5Ω
B.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
C.小灯泡的电阻受温度影响发生改变
D.若将两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端,干路中总电流为0.45A
23.要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx,实验室提供的器材有:电源(电压为 3V)、学生用电流表(量程为 0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为 0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱( )R2(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干。
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
3
0.5
2
6
0.33
3
9
0.25
(1)小明用伏安法测量该电阻,如图是小明连接的电路。接通电路前,小明应将滑动变阻器的滑片滑至最___________(左或右)端。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 2V。请你判断电路的故障___________。
(2)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。
(3)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。在虚线方框中画出实验电路图;(__________)
(4)另外一组同学利用提供的器材探究导体的电流与导体电阻间的关系,小华改变电阻箱的阻值,测得相应的电流值,如表所示。小明分析表中数据得出电流与电阻___________(“成、不成”)反比,造成这一结果的原因是___________。
(5)他们在实验结束后,应先___________,第一个拆除___________两端的导线,再拆除其他导线。
参考答案
1.A
【详解】
A.由图可知,定值电阻和电流表串联,我们可以求出电源的电压,无法求出未知电阻Rx阻值,故A符合题意;
B.闭合开关S1和S2后,定值电阻R0被短路,电压表的示数即为电源电压U;闭合S1,断开S2,此时电压表的示数为U1,可以求得Rx为,故B不符合题意;
C.闭合开关,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,此时的电压为U,当当滑动变阻器滑片移动到最左端时,此时的电压为U1,可以求得Rx为,故C不符合题意;
D.闭合开关,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,此时的电压为I,当当滑动变阻器滑片移动到最左端时,此时的电压为I1,可以求得Rx为,故D不符合题。
故选A。
2.C
【详解】
A.由图像知,乙图线是一倾斜的直线,是定值电阻的I-U图象,而甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以是小灯泡的I-U图线,故A不符合题意;
B.由图像知,当通过定值电阻R的电流为0.4A时,它两端的电压为4V。则定值电阻
故B不符合题意;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时,由图像知,通过小灯泡的电流为0.8A,则通干路的电流
I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A
故C符合题意;
D.由图像知,定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时,如果通过电路的电流为0.4A,则R两端的电压为4V,L两端的电压为1V,电源电压
U=4V+1V=5V
故D不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】
甲图: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
I1(R0+Rx)=I 0R 0
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
乙图: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;
丙图:只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,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
I0R0=(I﹣I0)Rx
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
丁图: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,电压表反接,不能测量Rx两端电压Ux,仅有一个电压值,不能测出Rx阻值。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.D
【详解】
A.图中R1的斜率更大,所以R1的阻值更大,故A错误;
B.两电阻并联,而两电阻阻值不同,所以通过R1、R2的电流不同,故B错误;
C.两电阻并联,所以两电阻两端电压相同,故C错误;
D.根据可得,R1的功率比R2的功率小,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】
A.如果灯泡断路,电压表就串联入电路中,由于电压表的电阻很大,电压表示数应接近于电源电压,故A不符合题意;
B.如果滑动变阻器短路,电路中电流将会很大,故B不符合题意;
C.小灯泡的灯丝电阻大约10欧姆左右,灯丝电阻值不可能过大,故C不符合题意;
D.滑动变阻器连入电路阻值过大,电路中电流很小,电压表示数很小,故D符合题意。
6.B
【详解】
电池组为新干电池三节串联,即电源电压为4.5V,若使用两只电表的大量程,电表的指针偏转角度都很小,不能较准确地读数;在滑动变阻器的保护下,电压表可以选择的量程;当定值电阻两端电压最大为3V时,其最大电流约为:
,
电流表可以选择的量程,但一定注意滑动变阻器连入电路的阻值不能太小.故选B.
7.ABD
【详解】
A.只闭合S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
I1(R0+Rx)=I0R0
可求出Rx的阻值,故A符合题意;
B.只闭合S时,电路是只有Rx的基本电路,电流表测量通过Rx的电流I0,再闭合S1,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式
I0Rx= (I- I0)R0
可求出Rx的阻值,故B符合题意;
C.S1接不同点电流方向改变,电压表会出现反偏,求不出Rx的阻值,故C不符合题意;
D.闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测Rx的电压,闭合开关S、S1,两只电阻串联,电压表测电源电压,根据电路电流相等列式
可求出Rx的阻值,故D符合题意。
故选ABD。
8.2:1
【详解】
由图可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过电阻R2的电流,若通过电阻R1和R2的电流分别为I1和I2,则电流表A1示数与电流表A2示数之比
则可得电阻R1和R2的电流分别为I1和I2之比
根据并联电路的特点,R1和R2的阻值之比
9.断开 试触 电流
【详解】
(1)[1]接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大。
(2)[2]连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程。
(3)[3]滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流以保护电路。
10.b 减小误差
【详解】
[1][2]为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到b端或右端,使其阻值最大;调整变阻器的滑片继续测量的目的是:多次测量求平均值,减小实验误差。
11.U2
【详解】
[1][2]由电路图知,两电阻串联在电路中,S一直闭合,断开S1时,电压表测R1两端的电压,则电路中的电流
闭合S1时,电压表测源电压,所以电源电压为U2。此时,R2两端的电压
UR=U2-U1
那么,被测电阻
12.2 0.5 4
【详解】
[1]电压表接小量程,分度值0.1V,电压表读数为2V。
[2]电流表接小量程,分度值0.02A,电流表读数为0.5A。
[3]电阻RX的阻值为
13.大于
【详解】
[1]由图象可知,两电阻两端的电压相同时,通过两电阻的电流关系为
由可知
[2]因串联电路中各处的电流相等,所以,当甲、乙两个电阻串联时其电流之比为。
14.B 5 减小
【详解】
[1]分析图象可知元件B的电流、电压的关系图象是正比例函数,说明元件B的电阻不变,电流与电压成正比,遵循欧姆定律。
[2]由B的图象可知,当UB=2.5V时,IB=0.5A,由可得,元件B的电阻,则
故元件B的电阻。
[3]对于元件A来说,当其两端电压为1.5V时,对应的电流为0.2A,此时的电阻
当电压为2.0V时,对应的电流为0.3A,此时的电阻
当电压为2.5V时,对应的电流为0.5A,此时的电阻
由此可判断,元件A随着电压的增大,电阻逐渐减小。
15.小
【详解】
由甲图知,通过待测电阻的电流是和电压表并联后的总电流,则通过电流偏大,根据可知,测量结果偏小。
16.10Ω 0.6A
【详解】
[1]由图线可知,当电流为0.3A时 UA=1.5V,UB=3V,则两电阻分别为
电阻值较大的元件是B,阻止为10。
[2]两电阻并联时
UA=UB=2V
由电路图可知,IA=0.4A,IB=0.2A,则干路电流
I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
17.2.4 7.5
【详解】
[1]当S2断开、S1闭合时,电压表测R0两端电压,示数如图乙所示为2.4V,R0两端的电压为2.4V。
[2]电路中的电流为
Rx两端的电压为
Ux=U-U0=6V-2.4V=3.6V
Rx的阻值为
18.可多次测量取电阻的平均值,减小实验误差 将滑动变阻器的滑片移到左端
【详解】
(1)[1]甲、乙两电路相比较,乙电路只能测量一组数据,甲电路的优点是调节滑动变阻器,可多次测量取电阻的平均值,减小实验误差。
(2)[2]若电压表损坏,利用如图丙所示的电路也能测出Rx的阻值,具体实验步骤如下:
a.将滑动变阻器的滑片移到左端,读出电流表的示数I1;
b.将滑动变阻器的滑片移到右端,读出电流表的示数I2;
(3)[3]将滑动变阻器的滑片移到左端,只有Rx连入电路中,电源电压
①
将滑动变阻器的滑片移到右端,Rx、R串联,电源电压
②
由①②可得,被测电阻Rx的电阻
19.保护电路 7.5 A
【详解】
(1)[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移动到最大阻值,即b端,防止电路中电流过大,烧坏电路元件,起保护电路的作用。
(2)[2]根据图乙可知电压表所选量程是0-3V,分度值是0.1V,由此可知电压表的示数是2.1V,由图丙可知电流表所选量程是0-0.6A,分度值是0.02A,由此可知电流表的示数是0.28A,未知电阻的阻值
=7.5Ω
(3)[3]因为灯泡的电阻随温度的升高而增大,而图象B的阻值保持不变,由此可知图象中A是灯泡的I-U图象。
20. B 滑动变阻器断路 5.1
【详解】
(1)[1]在此时实验中,所用的电路是串联连接,电流表测电路中的电流,所以需要将电流表接入电路中,电流表的负极和电源负极已经相连,而电源电压为3V,那么电路中的电流约为
所以只需将电流表的“0.6”接线柱和小灯泡的负极相连即可。如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处,所以滑动变阻器的滑片应置于B端。
(3)[3]把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路;a、电流表、待测电阻、c之间也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(4)[4]根据表中的数据可知,每组数据对应的阻值
5Ω
R25Ω
R35.2Ω
R45Ω
所以
Rx5.1Ω
21. R断路 0.3 6
【详解】
(1)[1]伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器按“一上一下”的原则,应串联入电路中,故电路连接如下
(2)[2]由于连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路有断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极间是通路,故应是R断路。
(3)[3]由图乙知道,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电流为1.8V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A。
[4]由欧姆定律知道,被测电阻的阻值为
22. 变阻器连入电路的电阻较大 1.2 0.2 6 C
【详解】
(1)[1]“伏安法”测电阻需要用到公式。
(2)[2]向右移动滑动变阻器滑片,灯泡变亮,滑动变阻器接入电路的阻值变小,把滑动变阻器右下方接线柱接入电路,如图所示:
(3)[3]闭合开关,小灯泡不发光,电压表和电流表的示数都比较小,说明电路是通路,可能滑动变阻器连入电路的电阻较大。
(4)[4]如图所示,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是1.2V。
[5]电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.2A。
[6]此时小灯泡的电阻
R==6Ω
(4)[7]A.由图可知,小灯泡的电流和电压不成正比,电阻是变化的,故A错误。
BC.由图知,灯泡的电阻随电压的增大而增大,因灯丝的电阻随温度的升高而增大,故B错误,C正确。
D.将两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端,由并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压是2V,由图可知,通过两个灯泡的电流是0.45A,干路中总电流为
I=I1+I2=0.45A+0.45A=0.9A
故D错误。
故选C。
23.右 电流表短路或Rx出现了断路 待测电阻太大,电路中电流太小 不成 没有控制定值电阻两端的电压一定 断开开关 电源
【详解】
(1)[1] [2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处;由实物电路可知,滑动变阻器接了下面左边的接线柱,所以在闭合开关前,滑片应移至最右端;因为电流表指针不偏转,示数为零,所以可能是电流表出现了短路或Rx出现了断路;图中电压表测待测电阻的电压,又因为电压表的示数不等于电源电压,则不是由于电阻断路造成的(若电阻断路,则电压表与电源连通,电压表示数应为3V),故可判断电路的故障是电流表短路。
(2)[3]由于电源电压为3V,而电阻Rx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;所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值。
(3)[4]电源电压为3V,根据分压原理,当两个串联的电阻阻值大小相等时,每个电阻分得的电压也相等,所以可以将Rx与电阻箱串联,电压表并联在Rx的两端,利用串联分压的知识测得Rx的阻值。电路如图所示:
(4)[5] [6]因研究电流与电阻关系时要控制电压不变,由表中数据,根据U=IR计算可得,电阻两端的电压分别为1.5V、1.98V、2.25V,电压不是一个定值,故电流与电阻不成反比,原因是没有控制定值电阻两端的电压一定。
(5)[7][8]他们在实验结束后,应先断开开关,第一个拆除电源两端的导线,再拆除其他导线,确保电路不会形成通路。
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