学年九年级物理全册第十五章第三节伏安法测电阻习题新版沪科版.docx

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学年九年级物理全册第十五章第三节伏安法测电阻习题新版沪科版

第十五章第三节“伏安法”测电阻

一、单选题

1.某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，图中不可实现测量Rx阻值的电路图是（  ）

A. 

B. 

C. 

D. 

2.某同学用两节干电池串联起来作电源，做伏安法测电阻的实验，因不慎将电流表和电压表相互接错了，如图所示，则开关闭合后，各仪表将（　　）

A. 电流表、电压表均被烧坯                                    

B. 电流表、电压表不会被烧坏

C. 只有电流表被烧坏                                              

D. 只有电压表被烧坏

3.在用伏安法测未知电阻Rx时，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中哪一个是错误的（　　）

A. 

B. 

C. 

D. 

4.一名学生用伏安法测电阻的阻值时，不慎将电压表和电流表的位置接反了，但量程选择正确，如图所示．当开关S闭合时可能发生的后果是（　　）

A. 电流表被烧坏            

B. 电压表被烧坏            

C. 两表都被烧坏                   

D. 以上现象都不会发生

5.利用伏安法测电阻的部分电路如图，关于测量误差和产生原因，说法正确的是（　　）

A. 测量值偏大，是由于电流表有内阻                      

B. 测量值偏大，是由于电压表有内阻

C. 测量值偏小，是由于电流表有内阻                      

D. 测量值偏小，是由于电压表有内阻

6如图，李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路，有关该实验的以下说法错误的是（  ）

A. 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最左端

B. 实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程

C. 所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同

D. 在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮

7.如图所示的四种电路中，电阻R0为已知，当通过闭合或断开电路中的不同开关时，不能测算出未知电阻Rx阻值的电路是（　　）

A. 

B. 

C. 

D. 

8.进行物理实验时，正确的操作是获取实验数据的前提．在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中，下列操作中有问题的是（　　）

A. 连接电路的过程中，开关应处于断开状态

B. 连接电路的过程中，滑动变阻器要全部连入电路

C. 电流表要与待测电阻串联，电压表要与待测电阻并联

D. 试触时发现电流表指针反向偏转，电压表正常，只需断开电路，将电池正、负极对调

9.某同学用电压表和电流表测电阻的实验中，下列注意事项中没有必要的是（  ）

A. 连接电路时，先断开开关

B. 应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极

C. 在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应先选用较大的量程

D. 将变阻器连入电路时，滑片应放在变阻器阻值最大位置上

10.某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是（ ）

A. 

B. 

C. 

D. 

二、多选题

11.在“测量小灯泡电阻”的实验中，滑动变阻器能起到以下作用的是（　　）

A. 改变电路中的电流                                              

B. 保护电路

C. 改变被测小灯泡的电阻                                       

D. 改变被测小灯泡两端的电压

三、填空题

12.“用电流表、电压表测电阻”的实验中，在连接电路时电键应处于________ 状态，电流应从电流表的________ 接线柱流入；在闭合电键前应使滑动变阻器连入电路电阻最________ ；需直接测量的物理量是待测电阻的________。

13.小张同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全完好，所用电源的电压为6伏．他先将滑片置于变阻器的一端，然后连接电路，闭合电键，在向变阻器另一端移动滑片的过程中，观察到电压表的示数从4伏逐渐变小到0伏、电流表的示数从0.2安逐渐变大到0.58安．小张经过思考后发现了实验操作中的不当之处，随后重新正确连接电路进行实验．闭合电键后，移动变阻器的滑片到某个位置时，两个电表的示数分别如图（a）、（b）所示．根据该同学实验中观察到的现象，请将有关的数据填入表格内，并求出RX的阻值．（计算电阻时，精确到0.1欧）

实验序号

电压Ux（伏）

电流Ix（安）

电阻Rx（欧）

电阻Rx平均值（欧）

1

________

0.2

________

________

2

________

________

________

3

________

0.58

________

四、实验探究题

14.问题解决﹣﹣测量电阻：

小雨想要知道未知电阻RX的阻值，现有一个电压恒定的电源（电压值未知）、一个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R1和R2的定值电阻与若干导线，其中R1和R2的阻值都较小，均不能单独与电流表串联在电源两端，否则会损坏电流表．

（1）请在方框内画出实验电路图（电路连接好后实验中不能拆卸），并完成测量步骤：

①按照电路图连接实物电路________；

②________．

（2）推导出测量电阻RX的数学表达式．

15.某课外实验活动小组到实验室做“测定小灯泡L电阻”的实验．被测小灯泡L的额定电 压为3.8V，电阻约为10Ω，实验室有如下器材：

电源（电压为6V）、电流表A程（“0～0.6A”，“0～3A”）、电压表V程（“0～3V”、“0～15V”）、开关各一只，导线若干，滑动变阻器三只：

R1（50Ω，0.5A），R2（20Ω，0.5A），R3（500Ω，0.1A），同学们设计的电路如图所示：

（1）此实验的测量原理________；

（2）电压表应选用________档，滑动变阻器应选________（选填“R1”、“R2”或“R3”）；

（3）电表完好，按电路图连好实验电路闭合开关S后，发现灯L不亮，A有示数，V无示数．移动滑动变阻器的滑片P，A示数发生变化，但灯L仍不亮，V仍无示数，其故障是________．

五、综合题

16.同学们利用“伏安法”测量未知电阻RX的阻值，所用电源电压为3V，RX阻值约为5Ω．

（1）实物电路如图甲，请用笔画线代替导线将电路连接好．

（2）闭合开关，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙，则通过电阻RX的电流I=________ A，计算出RX=________ Ω．

（3）利用现有的器材和电路，在已经规范使用器材的前提下，如何使测量结果更接近真实值．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】A

【解析】【解答】A选项不论开关断开还是闭合，电压表的示数均为电源电压，不能完成测量要求，A符合题意；

B选项S断开时测量R0两端电压，S闭合时，测量电源电压，可以完成测量要求，B不符合题意；

C选项只闭合S1测量R0两端电压，只闭合S2，电压表测量Rx两端电压，可以完成测量要求，C不符合题意；

D选项开关S拨到1,电压表测量R0两端电压，开关S拨到2，电压表测量Rx两端电压，可以完成测量要求，D不符合题意；

故答案为：

A。

【分析】在没有电路表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，电路的设计思路是设计成串联电路，用电压表测量电压，根据串联分压原理计算.

2.【答案】B

【解析】【解答】解：

电流表和电压表位置互换后，电压表串联接入电路，由于电压表电阻很大，因此电路中电流就很小，几乎没有电流通过电阻，所以电流表、电压表都不会被烧坏．

故选B．

【分析】电压表由于自身电阻较大，简化电路时按断路处理；电流表由于自身电阻较小，简化时按导线处理．两表位置互换后，电压表就串联接入电流，由于自身电阻较大，导致总电阻很大，因此电流中电路很小，电流表中电流很小．　

3.【答案】B

【解析】【解答】解：

A、当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；

再断开开关S2时，电压表测量Rx两端的电压，则可计算出R1两端的电压，即可计算出电路中的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，A能测出，不符合题意；

B、电压表串联在电路中，其示数始终等于电源电压，不可知被测电阻的电压和电流，不能测出其阻值，B符合题意；

C、只闭合S2可测出通过被测电阻的电流，两个开关都闭合，可测出干路电流，则可计算出R1的电流，由U=IR可得R1两端的电压，根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压，从而计算出待测电阻的阻值，故C能测出，不符合题意；

D、当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U=IR可计算出电源电压；

当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，则可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流，从而计算出Rx的阻值，故D能测出，不符合题意．

故选B．

【分析】根据欧姆定律及串并联电路的电压、电流规律，分析是否能够得出电阻两端的电压及通过电阻的电流，便可得出结论．　

4.【答案】D

【解析】【解答】由电路图可知，电压表串联接入电路，由于电压表的内阻很大，电路中的电流会很小，通过电流表的电流很小，电流表不会损坏，故A错误；由于电压表量程选择正确，电压表也不会损坏，故B错误；因此两表都不会损坏，故C错误，D正确．

故选D．

【分析】根据电压表的内阻很大和电流表的内阻很小分析．　

5.【答案】A

【解析】【解答】解：

图中是安培表内接法，由于安培表的分压作用，电压测量值偏大，电流测量值准确，

根据欧姆定律I=

可知，电阻测量值偏大，等于电阻R与安培表内阻之和．

故选A．

【分析】电压表和电流表在电路中相当于定值电阻，图中是安培表内接法，由于安培表的分压作用，电压测量值偏大，根据欧姆定律判断误差情况．　

6.【答案】D

【解析】【解答】解：

A、由电路图知，滑片在最左端时滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，滑片应滑到最左端，A说法正确，但不符合题意；B、由电路图知，两电表量程选择过大，读数误差较大，为减小实验误差应更换电表量程，故B说法正确，不符合题意；

C、随灯泡电压变化，灯泡的实际功率发生变化，灯泡温度发生变化，灯泡电阻受温度影响而变化，故C说法正确，但不符合题意；

D、由电路图可知，在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路电流变小，流过灯泡的电流变小，灯泡功率变小，灯泡变暗，故D说法错误，但符合题意．

故选D．

【分析】

（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；

（2）使用电压表与电流表时，电表量程的选择要恰当，不能过大或过小；（3）灯泡电阻受温度的影响，随灯泡电压的变化而变化；（4）根据滑动变阻器的接法及滑片的移动方向，判断电路电流的变化，从而判断灯泡亮度如何变化．

7.【答案】C

【解析】【解答】解：

A、当开关S1和S2都闭合时，Rx被短路只有R0中有电流，电流表测得此时的电流I，根据U=R0I求出电源电压；当只闭合开关S1时，定值电阻R0和Rx串联，电流表测得的即是R0的电流也是Rx中的电流Ix，根据U0=R0Ix求出R0表两端的电压，则Ux=U﹣U0，根据Rx=

求出电阻．不符合题意．

B、开关S1和S2都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S1时，R0和Rx串联，电压表直接测量Rx两端的电压Ux．根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压U0=U﹣Ux，根据I0=

，求出通过定值电阻的电流．根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0．根据Rx=

求出电阻．不符合题意．

C、当开关S1和S2都闭合时，R0和Rx并联，电压表测量电源电压、R0电压、Rx电压Ux；只闭合开关S1时，电压表测量电源电压、Rx电压Ux，不能直接或间接测量出Rx电流，所以不能求出Rx电阻．符合题意．

D、当开关S1和S2都闭合时，定值电阻R0和Rx并联，电流表测量干路中电流I；只闭合开关S1时，R0被断路，电流表测量Rx中电流Ix．用并联电路电流特点，求出开关S1和S2都闭合时R0中电流I0=I﹣Ix，则R0两端电压U0=I0R0，根据并联电路电压特点知Ux=U0，根据Rx=

求出电阻．不符合题意．

故选C．

【分析】利用电压表和电流表，结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律，直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流，根据Rx=

求出电阻．　

8.【答案】D

【解析】【解答】A、为防止连接错误，造成电路中电流过大烧坏用电器，连接电路的过程中，开关应断开；

B、为防止电路中电流过大烧坏用电器，连接电路时，滑动变阻器应处于最大阻值处；

C、根据电压表和电流表的正确使用可知，电流表要与待测电阻串联，电压表要与待测电阻并联；

D、试触时发现电流表指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱反接了，若此时将电池正、负极对调，虽然满足了电流表的接法，但又会导致电压表的接线柱反接，故此方法不正确．

故选D．

【分析】

（1）在实验前，应断开开关、滑动变阻器处于最大阻值处，是为了防止电路中电流过大烧坏用电器；

（2）根据电表的正确使用方法可知，电流表要与待测电阻串联，电压表要与待测电阻并联；电流要从电表的正接线柱流入负接线柱流出．

9.【答案】B

【解析】【解答】A、为保护电路，防止连接最后一根导线时电路中的电流过大，烧坏电路原件，连接电路时开关应断开，A不符合题意；

B、连接电路时，不一定先从电源的正极开始连接，开关也不一定应靠近电源的正极，只要电路连接正确就行，B符合题意；

C、在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，C不符合题意；

D、电流表不可以直接接在电源的两极上，D不符合题意.

故答案为：

B.

【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析．主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序．

10.【答案】A,C,D

【解析】【解答】A、闭合开关得到电源电压，断开开关得到Rx两端电压，根据R0可以得到电路中电流

然后跟据欧姆定律

得到待测电阻阻值，A符合题意.

B、两电阻串联的电流无法测得，B不符合题意.

C、开关置于1位置测得电源电压，置于2位置得到Rx两端电压，根据R0可以得到电路中电流

然后跟据欧姆定律

得到待测电阻阻值，C符合题意.

D、开关置于1位置测得电源电压，置于2位置得到R0两端电压，根据R0可以得到电路中电流

然后跟据欧姆定律

得到待测电阻阻值，D符合题意.

故答案为：

ACD

【分析】缺少电流表测电阻的问题，要用到数学的推理思维，常以电流处处相等为突破口，利用已知阻值的R0和开关的控制，推导出通过RX中的电流；如果缺少电压表测电阻，也常以各支路电压相等为突破口.

二、多选题

11.【答案】A,B,D

【解析】【解答】A、移动滑动变阻器的滑片，改变了连入电路的电阻，改变了电路中的电流．

B、滑动变阻器的连入电路时，滑片滑到最大阻值处，电阻最大，电源电压不变，电流最小，起到保护电路的作用．

C、灯泡灯丝的长度、材料、横截面积有关，实验过程中三者没有发生变化，因此小灯泡的电阻不变．

D、移动滑动变阻器的滑片时，改变了电路中电阻的大小，从而改变了电路中的电流，根据U=IR可得，灯泡的电阻不变，电流变化，所以被测电阻两端的电压变化．

故选ABD．

【分析】电阻大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关，跟电阻中的电流、电阻两端的电压无关．

“测量小灯泡电阻”的实验中，滑动变阻器和被测灯泡串联在电路中，滑片处于最大阻值处，电源电压不变，电流中的电流最小，起到保护作用．移动变阻器的滑片，改变了连入电路的电阻，电源电压不变，电路中的电流变化，根据U=IR知，灯泡两端的电压也随之变化．　

三、填空题

12.【答案】断开；正；大；电压和通过导体的电流

【解析】【解答】解：

实物未连接好，并且不确定电路没有发生短路的情况下，开关必须是断开的，防止烧坏电路元件；

闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片处与最大阻值处，目的也是防止电路中电流过大，烧坏电路元件；

使用电流表时，电流应从它的正接线柱流入，负接线柱流出；

用电流表、电压表测电阻的实验原理是R=

，所以需要测量电阻两端的电压以及通过导体的电流．所用的仪表是电压表和电流表。

故答案为：

断开；正；大；电压和通过导体的电流。

【分析】

（1）连接电路时，开关应该断开；电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出；

（2）根据实验原理来确定需要测量的物理量。

13.【答案】2；10.0；10.2；4.5；0.44；10.2；6；10.2

【解析】【解答】电流表的示数从0.2安逐渐变大到0.58安，电路中的电流增大，根据欧姆定律知道，电路中的电阻减小，即变阻器从阻值最大的一端向最小的一端移动；根据分压原理，变阻器的电压减小，由观察到电压表的示数从4伏逐渐变小到0伏，由串联电路电压的规律，所以电压表并联在变阻器的两端；

根据上述分析知道，在滑动变阻器连入电路中阻值最大时，由串联电路电压的规律，待测电阻的电压U待=6V-4V=2V，电路中对应的电流为I=0.2A，待测电阻的阻值是：

Rx1=U待/I＝2V/0.2A=10Ω；当变阻器连入电路中电阻为0时，待测电阻的电压为U′待=6V，电流I′=0.58A，待测电阻的大小Rx3=U′待/I′=6V/0.58A=10.3Ω；

当移动变阻器的滑片到某个位置时，图（a）中，若电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为4.5V；若选用小量程，分度值为0.1V，示数为0.9V；图（b）中，若电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为2.2A；若选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.44A；因当变阻器连入电路中的电阻为0时，此时电路的总电阻最小，根据欧姆定律，电路中的电流最大电流为0.58A，所以，闭合电键后，移动变阻器的滑片到某个位置时，电流表的示数只能小于0.58A，故此时电流表示数为I″待=0.44A；

因第1次实验操作中，当变阻器连入电路中的电阻最大时，待测电阻的电压为2V，当移动变阻器的滑片到某个位置时，根据分压原理，变阻器的电压减小，由串联电路电压的规律，待测电阻的电压增大，所以电压表示数只能大于2V，应为U″待=4.5V，此时的待测电阻Rx3=U″待/I″待=4.5V/0.44A=10.2Ω；

为提高测量的准确程度，将三次测量的平均值作为最后的测量结果：

Rx=10.0Ω+10.3Ω+10.2Ω/3=10.2Ω，将有关数据填入下表中

.

故答案为：

.

【分析】由电流变大,根据欧姆定律,判断变阻器连入电路中的电阻变化情况,根据分压原理和串联电路电压的规律确定电压表的连接位置;根据电压表的连接位置和串联电路电压的规律,求出变阻器滑片在一端和另一端时,待测电阻两端对应的电压和通过的电流大小,由欧姆定律分别求出待测电阻的大小；

由当变阻器连入电路中的电阻为0时,电路中的最大电流为0.58A,确定移动变阻器的滑片到某个位置时,电流表的示数大小;

由第1次操作中,变阻器连入电路中的电阻最大时,待测电阻的电压为2V,根据分压原理和串联电路电压的规律，确定当移动变阻器的滑片到某个位置时,电压表的示数;为减小误差,将3次测量的平均值作为最后的测量结果填入表中.

四、实验探究题

14.【答案】

（1）

；将单刀双掷开关拨至a处，电流表示数为I1；拨至b处，电流表示数为I2

（2）解：

推导出测量电阻RX的数学表达式：

开关拨至a处，电流表示数为I1，由欧姆定律则有：

U=I1（R1+RX）

同理，开关拨至b处，电流表示数为I2，则有：

U=I2（R2+RX）

电源电压恒定，

所以I1（R1+RX）=I2（R2+RX），

解得：

RX=

．

【解析】【分析】只有电流表没有电压表，且两已知电阻又不能单独与电流表接在电源上，所以可以将两已知电阻分别与RX串联，测出电流，根据电路特点和欧姆定律，由电源电压不变列式求出的RX阻值．

15.【答案】

（1）欧姆定律

（2）0～15V；R2

（3）小灯泡L或电压表L短路

【解析】【解答】解：

（1）此实验的测量原理是欧姆定律．

（2）电压表应选用O～15V挡；灯泡正常工作时的电流I=

=

=0.38A，为保证安全，便于实验操作，滑动变阻器应选R2．（3）电表完好，按电路图连好实验电路闭合开关S后，发现灯L不亮，A有示数，V无示数．移动滑动变阻器的滑片P，A示数发生变化，但灯L仍不亮，V仍无示数，其故障是：

小灯泡L或电压表V短路．

故答案为：

（1）欧姆定律．

（2）0～15V；R2．（3）小灯泡L或电压表L短路．

【分析】

（1）由题意知，本实验通过测量灯泡两端的电压U、流过灯泡的电流I来测量灯泡电阻，用的是伏安法测电阻，伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律．

（2）电压表测小灯泡两端的电压，小灯泡的额定电压是3.8V，因此电压表应选用15V的量程．电源电压是6V，灯泡额定电压是3.8V，灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，从保证安全与方便实验操作的原则选择滑动变阻器．（3）电路连接完好，闭合开关，电流表A有示数，说明电路不存在断路，电源、开关电流表A电路完好；移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数发生变化，说明滑动变阻器连接正确，电路完好；灯L不亮，电压表V无示数，说明小灯泡短路．

五、综合题

16.【答案】

（1）伏安法测电阻的实验中，电压表测被测电阻两端电压，因为电源电压为3V，所以电压表应使用0﹣3V量程；

电流表串联入电路中，电流中的最大电流I=

=

=0.6A，所以电流表应使用0﹣0.6A量程；

滑动变阻器一上一下接入电路，如图所示：

（2）0.5　；4.8　

（3）实验中为使测量结果更接近真实值应多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置，分别测出电流和电压并求出电阻值，计算电阻的平均值．

【解析】【解答】

（2）电流表量程0﹣0.6A，分度值0.02A，由乙图电流表示数为0.5A，所以RX=

=

=4.8Ω；

【分析】

（1）连接实物图时，注意电压表并联在电阻两端，电流表和滑动变阻器一上一下串联接入电路；

（2）根据电流表量程和分度值，读出电流表示数，用欧姆定律可计算出电阻的大小；

（3）实验时，应多次测量取平均值以减小误差．