北師大版九年級上學(xué)期物理 專項綜合全練（五） 特殊法測電阻

1、北師大版九上物理 專項綜合全練（五） 特殊法測電阻在測量小燈泡電阻的實驗中，因缺少電壓表，小軍利用兩個電流表和一個已知阻值為 10 的電阻 R0 同樣測出了小燈泡的電阻，原理如圖甲所示，小軍讀出電流表 A1 的示數(shù)為 0.3A，電流表 A2 的示數(shù)如圖乙所示，則電阻 R0 中的電流為 A，小燈泡 L 兩端的電壓為 V，小燈泡電阻為 。在學(xué)習(xí)了“伏安法測電阻”的實驗后，同學(xué)們積極動腦設(shè)計了很多測電阻的電路。某同學(xué)設(shè)計了一個測量電阻的電路，如圖甲所示，R0 為保護電路的定值電阻，電源電壓保持不變，在 M 、 N 之間接入待測電阻 R，可以直接在改裝后的電流表表盤上讀出電阻阻值，該同學(xué)已經(jīng)在電流表表

2、盤上標(biāo)出了部分電阻值，如圖乙所示。由電表表盤數(shù)據(jù)可知：(1) 由表盤數(shù)據(jù)可知當(dāng)電流為 0.2A 時，M 、 N 之間的電阻為 。(2) 請你用電流表示數(shù) I 、電源電壓 U 、定值電阻阻值 R0，寫出待測電阻 R 的表達式：R= 。(3) 電路中電阻 R0= 。(4) 該電表測量電阻的最小值是 。小陽利用一塊電流表和阻值已知的電阻 R0 測量電阻 Rx 的阻值。他設(shè)計了圖甲所示的電路圖，選擇了滿足實驗要求的器材，并連接了圖乙所示的部分實驗電路。(1) 請根據(jù)設(shè)計的電路圖，完成圖乙所示的實驗電路的連接。(2) 實驗操作如下：閉合開關(guān) S1，斷開開關(guān) S2，電流表的示數(shù)為 I1； ，電流表的示數(shù)為

3、 I2。(3) 用 I1 、 I2 和 R0 表示出 Rx，則 Rx= 。(4) 請畫出實驗數(shù)據(jù)證記錄表格。在測量未知電阻 Rx 實驗中，提供的實驗器材有：電源（電壓不變且未知）、電流表、電壓表、滑動變阻器、定值電阻 R0 等。小科同學(xué)設(shè)計了如圖所示的測量電路，進行如下步驟：(1) 在不拆改電路的前提下，將 S 和 S1 開關(guān)狀態(tài)分別設(shè)置為 ，可測出電壓表示數(shù)為 U1；(2) 將 S 閉合，S1 斷開，測出電壓表示數(shù)為 U2。已知定值電阻阻值為 R0，由此可以得出待測電阻 Rx 的阻值為 （請用已知的字母表示）。實驗小組的同學(xué)進行“伏安法測量小燈泡電阻”的實驗，小燈泡正常發(fā)光時的電壓為 2.5

4、V（阻值約為 10），滑動變阻器的規(guī)格為“201A”。(1) 請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整（要求導(dǎo)線不得交叉，滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大）。(2) 移動滑動變阻器的滑片，分別記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制了如圖乙所示的 IU 關(guān)系圖象，根據(jù)圖象提供的信息可知，小燈泡正常發(fā)光時的電阻是 。圖象不是一條直線，原因是小燈泡的電阻隨 的變化而變化。(3) 完成上述實驗后，同學(xué)們又添加了一個阻值為 100 的電阻 R0，設(shè)計了圖丙的電路，你認為用此電路 （選填“能”或“不能”）測出小燈泡正常發(fā)光時的阻值。小明同學(xué)要測量某未知電阻的阻值（整個實驗過程電源電壓保持

5、不變）。(1) 在接通電路前，如圖甲所示，小明應(yīng)將滑片 P 移至 端。（選填“左”或“右”）(2) 電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則 R0= 。(3) 電壓表的內(nèi)阻并不是無窮大，因此測出來的 R0 比實際值 （選填“偏大”或“偏小”）。(4) 小明想用這些器材測量另一個未知電阻 Rx 的阻值，但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞，小華幫他設(shè)計了另一個實驗方案：利用圖丙所示的電路，先閉合開關(guān) S 和 S1，記下電壓表的示數(shù)為 U1，再斷開開關(guān) S1，記下電壓表的示數(shù)為 U2，則 Rx= 。用圖甲所示的電路測量待測電阻 Rx 的阻值，圖中 R 為電阻箱，R0 為滑動變阻器，電源兩端的電壓不變。(1) 請你完成該

6、實驗的主要步驟：根據(jù)圖甲中的電路圖連接電路，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大；斷開開關(guān) S2，閉合開關(guān) S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片到適當(dāng)位置，讀出電流表的示數(shù)為 I；斷開開關(guān) S1，閉合開關(guān) S2，調(diào)節(jié) ，使電流表的示數(shù)為 I 保持不變；讀出電阻箱的示數(shù) R。(2) 實驗操作完成后，電阻箱的示數(shù)如圖乙所示，可知待測電阻 Rx= 。(3) 本實驗中蘊含的“等效替代”思想是科學(xué)研究中的一種常用思想方法，其實質(zhì)是在效果相同的情況下，將較為復(fù)雜的實際問題變換為簡單的熟悉問題，并找出其中的規(guī)律。在下列四個實例中，體現(xiàn)了“等效替代”思想的是 。（填寫選項前的字母）A.學(xué)習(xí)電壓時，我們可以通過水壓來認識它B.用一個

7、 10 的電阻代替兩個 5 串聯(lián)時的電阻C.選用同一個定值電阻探究電流與電壓的關(guān)系答案1. 【答案】 0.1；1；5 【解析】題圖甲中，小燈泡與電阻并聯(lián)，電流表 A2 測通過 L 的電流，電流表 A1 測并聯(lián)電路的總電流，由題圖乙可知，電流表 A2 的量程是 00.6A，分度值是 0.02A，電流表示數(shù)是 IA2=0.2A；由并聯(lián)電路的特點知，流過定值電阻 R0 的電流 IR0=IA1IA2=0.3A0.2A=0.1A，由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，定值電阻兩端的電壓即電源電壓，則電源電壓 U=IR0R0=0.1A10=1V；小燈泡接在電源兩端，燈泡兩端的電壓是 1V，由歐姆定律可得，燈泡電阻 R

8、L=UIL=1V0.2A=5。2. 【答案】(1) 41 (2) UIR0 (3) 4 (4) 11 【解析】(1) R 與 R0 串聯(lián)，由題圖乙知，電流表選用小量程，分度值為 0.02A，當(dāng)電流為 I1=0.1A 時，待測電阻為 R1=86，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律及歐姆定律可得，U=I1(R1+R0)=0.1A(86+R0)；當(dāng)電流為 I2=0.3A 時，待測電阻為 R2=26，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律及歐姆定律可得，U=I2(R1+R0)=0.3A(26+R0)；由得，R0=4，電源電壓 U=9V；當(dāng)電流 I3=0.2A 時，由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律及歐姆定律可得，M 、 N 之間的電阻為 R1

9、=UI3R0=9V0.2A4=41。(2) 根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電阻的規(guī)律可得，待測電阻 R 的表達式 R=UIR0。(3) 由（1）分析可得，電路中的電阻 R0=4。(4) 電路的電阻越小，電路的電流越大，因電流表選用小量程，故電流最大值為 I4=0.6A，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電阻的規(guī)律可得，該電表測量電阻的最小值是 R小=UI4R0=9V0.6A4=11。3. 【答案】(1) (2) 再閉合開關(guān) S2 (3) I2I1R0I1 (4) R0/I1/AI2/ARx/ 【解析】(1) 根據(jù)題圖甲，電流表測干路電路，電流表接在干路上，如答案圖所示。(3) 在中，為待測電阻的簡單電路，電流表測

10、電路的電流；在中，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，并聯(lián)電路各支路互不影響，即通過待測電阻的電流不變，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得，通過定值電阻的電流 I0=I2I1，根據(jù)歐姆定律可得，電源電壓 U=I0R0=I2I1R0，由歐姆定律可得 Rx=UI1=I2I1R0I1。(4) 根據(jù)待測電阻的表達式，設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格，如表所示。4. 【答案】(1) 閉合、閉合(2) U2U1U2R0 【解析】(1) 在不拆改電路的前提下，將 S 和 S1 開關(guān)狀態(tài)分別設(shè)置為閉合、閉合，R0 短路，電路為待測電阻的簡單電路，電壓表測電源電壓為 U1 .(2) 將 S 閉合，S1 斷開，兩電阻串聯(lián)，電壓表測待測電阻

11、兩端的電壓為 U2；已知定值電阻阻值為 R0，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，在（2）中，定值電阻兩端的電壓為 U0=U1U2，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻之間的關(guān)系可得，Rx=U2U1U2R0。5. 【答案】(1) 如圖所示(2) 10；溫度(3) 不能【解析】(1) 燈泡的額定電流大約為 I=UR=2.5V10=0.25A，則電流表的量程選 00.6A，且與燈泡串聯(lián)；滑片向左移動時滑動變阻器連入電路的電阻變大，說明變阻器的右下方接線柱連入電路中。(2) 由圖象可知，燈泡兩端的電壓為 2.5V 時，通過的電流為 0.25A，所以小燈泡正常發(fā)光時的電阻是 R=ULIL=2.5V0.25A=10，由于燈絲的

12、電阻隨溫度的升高而增大，所以 IU 圖象不是直線。(3) 由題圖丙知，斷開開關(guān) S1 時，小燈泡與定值電阻串聯(lián)，由于定值電阻的阻值遠大于小燈泡的電阻。由串聯(lián)電路中電壓與電阻之間的關(guān)系可得，小燈泡兩端的電壓小于小燈泡的額定電壓，所以小燈泡不能正常發(fā)光；若閉合開關(guān) S1 時，電路中只有小燈泡，小燈泡兩端的電壓大于小燈泡的額定電壓，所以小燈泡也不能正常發(fā)光。6. 【答案】(1) 右(2) 6.25 (3) 偏小(4) U1U2U1R0 【解析】(1) 在接通電路前，如題圖甲所示，小明應(yīng)將滑片 P 移至右端阻值最大處。(2) 電流表和電壓表的示數(shù)如題圖乙所示，電壓表選用流小量程，分度值為 0.1V，示

13、數(shù)為 2.5V，電流表選用小量程，分度值為 0.02A，示數(shù)為 0.4A，則 R0=2.5V0.4A=6.25。(3) 題圖甲中，電壓表與電阻并聯(lián)，電壓表測量的電壓是準(zhǔn)確的，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，電流表示數(shù)大于通過 R0 的電流，由歐姆定律可知測出來的 R0 比實際值偏小。(4) 題圖丙所示的電路，先閉合開關(guān) S 和 S1，待測電阻短路，電壓表測電源電壓，記下電壓表的示數(shù)為 U1，即電源電壓為 U1，再斷開開關(guān) S1，兩電阻串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端的電壓，記下電壓表的示數(shù)為 U2，由歐姆定律可知，電路的電流 I=U2R0，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律，得 Rx=U1U2I=U1U2U2R0=U1U2U2R0。7. 【答案】(1) 電阻箱旋鈕(2) 50 (3) B【解析】(2) 實驗操作完成后，電阻箱的示數(shù)如題圖乙所示