北师大版九年级物理全一册第12章欧姆定律专项训练二特殊方法测电阻练习含答案

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专项训练二　特殊方法测电阻1.程新同学设计了如图Z-2-1甲所示的电路来测量电源的电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0,电源两端的电压保持不变。请回答下列问题。图Z-2-1(1)根据图Z-2-1甲中的电路图,用笔画线代替导线,将图Z-2-1乙中的实物图补充完整。(2)将电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1,则电源的电压U=　　　。 (3)当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2,则待测电阻Rx=　　　。 (4)不改变图Z-2-1甲所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,仅对开关S、S2进行操作,　　　　(选填“仍能”或“不能”)测量电源的电压和未知电阻Rx的阻值。 2.在测小灯泡电阻的实验中,小萌同学选用的是额定电压U额=2.5 V的小灯泡(电阻大约为10 Ω)。图Z-2-2(1)请用笔画线代替导线,将图Z-2-2甲中的实物电路中未连接部分补充完整。(要求:闭合开关前,将滑动变阻器的滑片置于A端)(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,若 　　　　　　(写出电流表和电压表指针偏转情况),则说明小灯泡断路。 (3)若小灯泡正常发光时电流表的示数如图Z-2-2乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为　　　Ω。(保留两位小数) (4)某同学没有使用电压表,而是用了两个电流表和一个5 Ω的电阻R设计了如图Z-2-2丙所示的电路,同样测出了小灯泡正常发光时的电阻。具体操作是:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表A1的示数为I1=　　　A时,小灯泡正常发光。若此时电流表A2的示数为I2,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为　　　　　　　　　　　(用字母表示)。 3.用如图Z-2-3所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0阻值已知。图Z-2-3 (1)将实验步骤补充完整。A.对照电路图连好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;B.闭合开关,　　　　　　　　　　　; C.断开开关,整理器材。(2)用测得的物理量和已知量符号表示待测电阻Rx=　　　　。 (3)写出实验中滑动变阻器的作用:　　　　　　　　　　。(写出一条即可) 4.小清设计了测量待测电阻Rx阻值的电路如图Z-2-4甲所示,他的测量步骤如下:图Z-2-4A.将Rx接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图Z-2-4乙所示,示数为　　　V,断开开关S,移走Rx; B.再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍如图Z-2-4乙所示,此时电阻箱接入电路中的阻值R=48 Ω,则小清测得Rx的阻值为　　　Ω。 讨论:在步骤B中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向右移了少许,则他测得Rx的阻值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 5.在测定一个未知电阻Rx的阻值时,小山和小海设计了如图Z-2-5甲所示的实验电路,其中R1为电阻箱,S1为单刀双掷开关。图Z-2-5(1)闭合开关S后,把开关S1接到触点　　　(选填“1”或“2”),调节滑动变阻器R,使电压表示数为U;把开关S1接到另一触点后,小山和小海进行了不同的实验操作。小山的操作:保持滑片P的位置不变,只调节电阻箱R1,直到电压表示数为U;小海的操作:同时调节滑动变阻器R和电阻箱R1,直到电压表示数为U。你认为两人的操作中,　　　　　的操作是正确的。 (2)选择正确的实验操作后,电阻箱R1上各旋钮的位置如图Z-2-5乙所示,其读数为　　　　Ω,则待测电阻Rx的阻值应为　　　　Ω。 (3)若去掉图Z-2-5甲中的滑动变阻器R,在不增加其他实验器材的条件下,本实验电路　　　　(选填“能”或“不能”)完成测量。(假定电压表不会烧坏) 6.在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池、额定电压为2.5 V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。甲乙丙图Z-2-6(1)请用笔画线代替导线,将图Z-2-6甲中的实物电路连接完整。(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于　　(选填“A”或“B”)端。 (3)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　　(填选项字母)。 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,某次实验时,电压表的示数为2.5 V,电流表的示数如图Z-2-6乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为　　　 Ω(结果保留一位小数)。 (5)假如实验过程中发现电流表坏了,小丽向老师要了一个已知阻值为R0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Z-2-6丙所示的实验电路图,测出了小灯泡正常发光时的电阻,请你帮她完成下列实验步骤:①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点　　　(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为　　　 V; ②保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到触点　　(选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U; ③小灯泡正常发光时,小灯泡的电阻表达式为R灯=　　　　(用已知量和测量量表示)。 专项训练二　特殊方法测电阻1.解析 (1)根据电路图可知,将S2的右接线柱与电流表负接线柱连接起来,如图D-12-3所示。图D-12-3(2)将电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测通过定值电阻R0的电流,电流表示数为I1,则电源的电压U=I1R0。(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,由于并联电路各支路互不影响,通过待测电阻的电流Ix=I2-I1,由欧姆定律得待测电阻Rx=UIx=I1R0I2-I1。(4)不改变题图甲所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,只闭合S,电流表测通过定值电阻R0的电流,由欧姆定律可得出电源电压;开关S、S2闭合,电流表测干路电流,根据并联电路各支路互不影响,由并联电路电流的规律可求出通过待测电阻的电流,由欧姆定律可求出未知电阻Rx的阻值。答案 (1)见解析图　(2)I1R0　(3)I1R0I2-I1　(4)仍能2.答案 (1)如图D-12-4所示图D-12-4(2)电流表指针不偏转,电压表指针偏转角度较大(3)8.33　(4)0.5　RL=U额I2-I13.解析 (1)连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,分别测出被测电阻Rx和定值电阻R0两端的电压Ux和U0。(2)串联电路中电流处处相等,可得U0R0=UxRx,所以Rx=UxR0U0。(3)闭合开关前,滑片处于阻值最大处,电路电阻最大,电流最小,对电路起保护作用。答案 (1)调节滑动变阻器,读出电压表V1、V2的示数分别为Ux、U0　(2)UxR0U0　(3)保护电路4.答案 1.8　48　偏大5.解析 (1)题图甲中,闭合开关S后,把开关S1接到触点1,调节滑动变阻器R,使电压表的示数为U。然后保持滑动变阻器的滑片P位置不变,把开关S1接到触点2,调节电阻箱R1使电压表的示数为U,根据等效,此时电阻箱的阻值等于Rx的阻值;若同时改变滑动变阻器R和电阻箱R1的阻值,则电阻箱的阻值不等于Rx的阻值,所以小山的操作是正确的。(2)由题图乙知,电阻箱的读数为R1=0×1 000 Ω+5×100 Ω+0×10 Ω+8×1 Ω=508 Ω,即Rx=R1=508 Ω。(3)若去掉滑动变阻器R,在不增加其他实验器材的条件下,无论怎样调节电阻箱R1,电压表的示数始终等于电源电压,所以不能完成测量。答案 (1)1　小山　(2)508　508　(3)不能6.解析 (1)电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,如图D-12-5所示。图D-12-5(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,由题图甲知,滑片右侧电阻丝接入电路,所以滑片P应移到A端。(3)电流表有示数,说明电路出现短路;电压表无示数,则与电压表并联的电路短路,因此故障是小灯泡短路,故选B。(4)此时小灯泡两端的电压等于小灯泡的额定电压,小灯泡正常发光,题图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.28 A,此时小灯泡的电阻R=UI=2.5V0.28A≈8.9 Ω。(5)①首先要使小灯泡正常发光,即使小灯泡两端电压为额定电压,使电压表测小灯泡两端电压,故S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5 V。②小灯泡与R0串联,则小灯泡正常发光时的电流等于通过R0的电流,故要找到R0两端电压;保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到触点1,则R0两端电压为U0=U-2.5 V,小灯泡正常发光时的电流I=U0R0=U-2.5VR0。③小灯泡正常发光时,小灯泡的电阻R灯=2.5VI=2.5V·R0U-2.5V。答案 (1)见解析图　(2)A　(3)B　(4)8.9(5)①2　2.5　②1　③2.5V·R0U-2.5V