專題20 特殊法測(cè)電阻-2020-2021學(xué)年九年級(jí)物理同步專題剖析（解析版）

1、專題20 特殊法測(cè)電阻考點(diǎn)一 電壓表法1.某同學(xué)在沒(méi)有電流表的情況下，利用電壓表和已知阻值的定值電阻R0，測(cè)量未知電阻Rx阻值，圖中不能實(shí)現(xiàn)測(cè)量Rx阻值的電路圖是（）A.B.C.D.【解析】A、當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R0短路，電壓表測(cè)電源電壓，設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，R0與RX串聯(lián)，電壓表測(cè)RX的電壓，設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2，則此時(shí)R0兩端的電壓為U1U2。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式：，推導(dǎo)得出RXR0，故此電路可以測(cè)出RX阻值。B、當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，RX被短路，電壓表測(cè)電源電壓，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，RX與R0串聯(lián)，電壓表仍測(cè)電源電壓，無(wú)法推導(dǎo)出通過(guò)RX的電流，故此電路不能測(cè)出RX阻值。C、當(dāng)開(kāi)關(guān)擲到

2、1檔時(shí)，只有RX接入電路，電壓表示數(shù)等于電源電壓，設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1，當(dāng)開(kāi)關(guān)擲到2檔時(shí)，RX與R0串聯(lián)，電壓表測(cè)RX的電壓，設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2，則此時(shí)R0兩端電壓為U1U2。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式：，推導(dǎo)得出RXR0，故此電路可以測(cè)出RX阻值。D、當(dāng)開(kāi)關(guān)擲到1檔時(shí)，只有R0接入電路，電壓表示數(shù)等于電源電壓，設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1，當(dāng)開(kāi)關(guān)擲到2檔時(shí)，RX與R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R0的電壓，設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2，則此時(shí)RX兩端電壓為U1U2。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式：，推導(dǎo)得出RXR0，故此電路可以測(cè)出RX阻值。故選：B。2.（多選）如圖所示是小安測(cè)量未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路，電源兩端電壓為U不

3、變，其中R0為阻值已知的定值電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為U1；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S3閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為U2.則下列四個(gè)表達(dá)式中正確的是（）A.U1U B.U2U C.RxR0 D.RxR0【解析】由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S3閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)電源兩端的電壓，即U2U，故B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)Rx兩端的電壓，即UxU1，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R0兩端的電壓：U0UUxU2U1，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I，即，解得：Rx，故C正確，

4、D錯(cuò)誤。故選：BC。3.用伏安法測(cè)未知電阻Rx的阻值，若實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)電壓表和一個(gè)已知電阻R0，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，同樣可以測(cè)量未知電阻Rx，請(qǐng)?jiān)诳崭駜?nèi)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。（1）閉合開(kāi)關(guān) ，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端的電壓為Ux。（2）閉合開(kāi)關(guān) ，用電壓表測(cè)出電源的電壓U。（3）請(qǐng)寫出用測(cè)量值U、Ux及R0來(lái)表示Rx的表達(dá)式：Rx 。（4）該裝置的缺點(diǎn)是 。【解析】實(shí)驗(yàn)步驟：（1）閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)S1，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端的電壓為U1；（2）閉合開(kāi)關(guān)S、S1，用電壓表測(cè)出電源的電壓U；（3）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R0兩端的電壓：U0UUxUU1，因串聯(lián)電路中

5、各處的電流相等，所以，I，即，解得：Rx。（4）該裝置的缺點(diǎn)是不能多次測(cè)量求平均值減小誤差。故答案為：（1）S、斷開(kāi)S1（2）S、S1Rx。（4）不能多次測(cè)量求平均值。4.某小組在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓保持不變，部分電路連接如圖甲所示：（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示電路連接完整，要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)過(guò)程中電壓表示數(shù)變大；（2）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P至某一位置時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)如圖乙所示，則待測(cè)電阻的阻值是 ；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，物理老師說(shuō)，不用電壓表，改用一只已知阻值的電阻R重新設(shè)計(jì)電路，也能測(cè)出未知電阻Rx的阻值，以下是四位同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖

6、，如圖所示，其中不能測(cè)出電阻Rx阻值的是 ?！窘馕觥浚?）滑片P向左移動(dòng)過(guò)程中電壓表示數(shù)變大，由歐姆定律I，電路的電流變大，電路的總電阻變小，變阻器左下接線柱連入電路中，如圖所示：（2）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P至某一位置時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓為1.8V，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.36A，由歐姆定律，則待測(cè)電阻的阻值是R5；（3）A、開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路的電流，閉合S、斷開(kāi)S1時(shí)為R的簡(jiǎn)單電路，電流表則R的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，由電源電壓不變列方程可求出待測(cè)電

7、阻；B、通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換電流表分別測(cè)量出通過(guò)兩電阻的電流，由電源的電壓不變和歐姆定律可求出待測(cè)電阻；C、通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換分別測(cè)量出總電流和通過(guò)待測(cè)電路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)待測(cè)電阻的電流不變，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得出通過(guò)定值電阻的電流，由歐姆定律得出電源電壓，從而可求出待測(cè)電阻；D、只能測(cè)量出待測(cè)電阻的電流，不能求出待測(cè)電阻；選D。故答案為：（1）如上所示；（2）5；（3）D。5.小洋用“伏安法”測(cè)未知電阻R的電阻值，他設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示。（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于 （選填“斷開(kāi)”或“閉合”）狀態(tài)。閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最 （選填“左”或“右”）端

8、的位置。（2）連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有較小的示數(shù)，且無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變。造成這一現(xiàn)象的原因可能是 。（選填字母）A.電阻R斷路 B.電阻R短路C.滑動(dòng)變阻器短路 D.滑動(dòng)變阻器接了下面的兩個(gè)接線柱實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓/V1.21.82.4電流/A0.360.5（3）小洋排除故障后，重新連接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，上表是他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，第一次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖乙所示。通過(guò)計(jì)算，該定值電阻的阻值約是 .（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）（4）小清設(shè)計(jì)的測(cè)量另一待測(cè)電阻Rx阻值的電路如圖丙所示，圖中電源電壓保持3V不變，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“50 1A”。

9、他的測(cè)量步驟如下：第1步：只閉合開(kāi)關(guān) ，調(diào)節(jié) （選填“R”或“R0”），使電壓表的示數(shù)為2V；第2步：只閉合開(kāi)關(guān) ，調(diào)節(jié) （選填“R”或“R0”），使電壓表的示數(shù)仍為2V，讀出此時(shí)電阻箱接入電路中的阻值（如圖丁所示），則待測(cè)電阻的大小為 ；在第2步中，若小清無(wú)意中將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)少許，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小了2，則小清測(cè)得Rx的阻值為 ?！窘馕觥浚?）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)。閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處，即最右端的位置；（2）由題知，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有較小的示數(shù)，且無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變；A.若電阻R斷

10、路，則電壓表串聯(lián)在電路中，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近電源電壓，不符合題意； B.電阻R短路，電壓表示數(shù)為0，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表示數(shù)發(fā)生變化，不符合題意；C.滑動(dòng)變阻器短路，電流表示數(shù)較大，電壓表示數(shù)也較大，為電源電壓，不符合題意； D.滑動(dòng)變阻器接了下面的兩個(gè)接線柱，變阻器沒(méi)有了變阻的作用，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電路中的電流較小，電壓表示數(shù)也較小，移動(dòng)滑片，兩表示數(shù)沒(méi)有變化，符合題意；故選D；（3）小洋排除故障后，重新連接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，上表是他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，第一次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，由歐姆定律可得：R15

11、，同理由表中數(shù)據(jù)可得：R25；R34.8；為提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，將三次測(cè)量的平均值作為測(cè)量結(jié)果：4.9，故該定值電阻的阻值約是4.9；（4）測(cè)量步驟：第1步：只閉合開(kāi)關(guān)，S、S1；調(diào)節(jié)R，使電壓表的示數(shù)為2V；第2步：只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，調(diào)節(jié) R0，使電壓表的示數(shù)仍為2V，讀出此時(shí)電阻箱接入電路中的阻值（如圖丁所示）為：R電阻箱0×1000+0×100+5×10+0×150，根據(jù)等效替代法，則待測(cè)電阻的大小為50；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，在第1步操作中，變阻器分得的電壓為U滑3V2V1V，則變阻器的電壓為待測(cè)電阻電壓的，根據(jù)分壓原理，故變阻器連入電路中的

12、電阻大小：R滑Rx×5025，在第2步操作中，小清無(wú)意中將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)少許，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小了2，即此時(shí)R滑23；由于電壓之比不變，根據(jù)分壓原理可知，電阻箱此時(shí)的電阻為R滑的2倍，即為2×2346。故答案為：（1）斷開(kāi)；右；（2）D；（3）4.9；（4）第1步：S、S1； R； 第2步：S、S2；R0；50；46?？键c(diǎn)三 等效替代法6.小麗通過(guò)“等效替代法”測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值。如圖為小麗設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。請(qǐng)你幫小麗將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，按電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大。閉合開(kāi)關(guān)S和S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到適當(dāng)位置，電

13、流表的示數(shù)為I，把I記錄在表格中。 ，記錄此時(shí)電阻箱示數(shù)R0?！痉治觥肯仁勾郎y(cè)電阻與變阻器串聯(lián)在電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到適當(dāng)位置，電流表的示數(shù)為I；保持變阻器滑片位置不變，通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換，使電阻箱與變阻器串聯(lián)在電路，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電流表示數(shù)仍為I，由等效替代法，電阻箱的示數(shù)即為未知電阻Rx的阻值?！窘馕觥繉㈤_(kāi)關(guān)斷開(kāi)，按電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大。閉合開(kāi)關(guān)S和S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到適當(dāng)位置，電流表的示數(shù)為I，把I記錄在表格中。只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，保持變阻器滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電流表示數(shù)為I，記錄此時(shí)電阻箱示數(shù)R0，由等效替代法，電阻箱的示數(shù)R0即為未知電阻Rx

14、的阻值。故答案為：只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，保持變阻器滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電流表示數(shù)為I。7.用如圖所示的電路來(lái)測(cè)量未知電阻RX的阻值，R0阻值已知。（1）將實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整：a.對(duì)照電路圖連接好電路，并將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大處；b.閉合開(kāi)關(guān)， 。c.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理器材。（2）用測(cè)量所得的物理量和已知量符號(hào)表示出待測(cè)電阻RX 。（3）寫出本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用： ?！窘馕觥浚?）連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)出定值電阻和被測(cè)電阻兩端的電壓U0，UX。（2）串聯(lián)電路電流相等，所以：。所以RX。（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，對(duì)電路起保

15、護(hù)作用。定值電阻的阻值不變，不同電壓下，阻值不變，為了減小誤差，需要移動(dòng)滑片，多次測(cè)量求平均值。故答案為：（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U0、UX；（2）。（3）保護(hù)電路；調(diào)節(jié)兩電阻兩端的電壓，實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量。8.利用如圖所示的電路可測(cè)量未知電阻Rx的阻值，其中R為已知電阻。（1）請(qǐng)將電壓表連入電路，使電路完整。（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合時(shí)，電壓表示數(shù)U16V；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)U24V.已知R10，則電源電壓U V，Rx 。（3）實(shí)驗(yàn)中若由于某個(gè)元件出現(xiàn)故障（短路或斷路），導(dǎo)致電壓表的示數(shù)U1U26V，則該元件及故障可能是 。【解析】（1）由電路圖可知，可以用電壓表先測(cè)出電源電壓，然后再測(cè)出電阻兩端電壓，然后再根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出待測(cè)電阻阻值，電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)，實(shí)物電路