九年级物理专项训练3特殊方法测电阻（附解析人教版）

专项训练三　特殊方法测电阻

1.程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请回答下列问题:

(1)根据甲中电路图,用笔画线代替导线,将乙中的实物图补充完整。

(2)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)。

(1)请用笔画线代替导线将甲图的实验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.用伏安法测电阻,实验电路如图甲所示。

(1)一同学在实验中的某次测量,电压表与电流表的读数如图乙所示,则此时待测电阻的阻值为　　　Ω。 

(2)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变,但电源电压未知,重新设计的实验电路图如图丙所示,请根据下列实验过程写出待测电阻Rx的表达式。实验过程:

①先将滑动变阻器的滑片移至最右端,测出此时的电流I1,则电源电压U=　　　。 

②再将滑动变阻器的滑片移至最左端,测出此时的电流I2,则电源电压U=　　　　。 

待测电阻的表达式Rx=　　　　　　　　。 

4.小清设计了测量待测电阻Rx阻值的电路如图甲所示,他的测量步骤如下:

A.将Rx接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图乙所示,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乙所示,此时电阻箱接入电路中阻值R=48 Ω,则小清测得Rx的阻值为　　　　Ω。 

讨论:在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的阻值将　　　　(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甲所示的实验电路,其中R1是电阻箱,S1为单刀双掷开关。

(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乙所示,其读数为　　　　Ω,则待测电阻Rx的阻值应为　　　　Ω。 

(3)若去掉滑动变阻器,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.用如图所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R、R0为电阻箱,S为单刀双掷开关,电源两端电压保持不变,小雅用该电路进行实验,主要步骤:

A.把开关S接b点,调节电阻箱R,使电流表的示数为I;

B.把开关S接b点,调节电阻箱R0,使电流表的示数为I;

C.读出电阻箱R的示数;

D.把开关S接a点,调节电阻箱R0,读出电流表的示数为I;

E.根据电路图连接实物,将电阻箱R0的阻值调至最大。

(1)上述步骤中　　　　不正确,去掉不正确的步骤后,其他步骤的合理顺序是　　　　。 

(2)所有步骤完成后,电阻箱R的示数为15 Ω。电阻箱R0的示数为20 Ω,则待测电阻的阻值为　　　　Ω。 

(3)若把电路图中电阻箱R换成已知阻值为R'的定值电阻,则测Rx阻值的主要步骤为:

①开关S接b点,读出电流表的示数为I1及　　　　的示数为　　　　; 

②开关S接a点,读出电流表的示数为I2,则Rx=　　　　　　　　　　　　。 

专项训练三　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,如答案图所示。(2)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为Ix=I2-I1,由欧姆定律得,待测电阻Rx=。(4)不改变图甲所示的电路,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)如图所示　(2)I1R0　(3)　(4)仍能

2.答案(1)如图所示

(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=

3.解析(1)一同学在实验中的某次测量,电压表与电流表的示数如题图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.30A,由欧姆定律I=可得,此时待测电阻Rx的阻值为Rx==8Ω。

(2)实验过程:①先将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电路为待测电阻Rx的简单电路,测出此时的电流I1,由欧姆定律可得,电源电压U=I1Rx;②再将滑动变阻器的滑片移至最左端,待测电阻Rx与滑动变阻器的最大阻值串联,测出此时的电流I2,根据电阻的串联和欧姆定律可得,电源电压U=I2(Rx+R)。因电源电压不变,故有U=I1Rx=I2(Rx+R),则待测电阻的表达式Rx=。

答案(1)8　(2)①I1Rx　②I2(Rx+R)　

4.答案1.8　48　偏大

5.解析(1)闭合开关S后,把开关S1接到触点1,调节滑动变阻器R,使电压表示数为U;然后保持滑动变阻器的滑片位置不变,把开关S1接到触点2,调节电阻箱使电压表的示数为U,根据串联分压的特点,此时电阻箱的阻值等于Rx的阻值;若同时改变滑动变阻器和电阻箱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=0×1000Ω+5×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=508Ω,即Rx=R1=508Ω。(3)若去掉滑动变阻器,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)根据电路图连接实物,将电阻箱R0的阻值调至最大;然后将开关S接a点,调节电阻箱R0,读出电流表的示数为I;再将开关S接b点,调节电阻箱R,使电流表的示数仍为原来的数值I;最后读出电阻箱R的示数。故合理顺序为EDAC;错误的步骤为B。(2)因为Rx和R0串联时的电压与R、R0串联时电压相同,即I(Rx+R0)=I(R+R0),所以Rx=R=15Ω。(3)①开关S接b点,读出电流表的示数为I1及电阻箱R0的示数为R0;②开关S接a点,读出电流表示数为I2。根据欧姆定律可知,开关S接a点时,U=I2(Rx+R0);开关S接b点时,U=I1(R'+R0),两式联立,解得Rx=。

答案(1)B　EDAC　(2)15　(3)①电阻箱R0　R0　②