九年级物理《电阻的测量》拓展训练.docx

1、九年级物理电阻的测量拓展训练电阻的测量拓展训练一、选择题（ 本大题共1小题，共10.0分）1（10分）利用“伏安法”测电阻的部分电路如图所示，关于测量误差和产生原因，下列说法正确的是（）A测量值偏大，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻 B测量值偏大，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻 C测量值偏小，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻 D测量值偏小，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻二、填空题（ 本大题共1小题，共10.0分）2（10分）用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。若被测电阻R0的阻值约为30，实验桌上备有：可以提供3V、6V、9V、15V四种稳定直流电压

2、的学生电源；电流表一只，有00.6A、03A两个量程；电压表一只，有03V、015V两个量程；滑动变阻器（502A）一只、开关一个；导线若干。（1）实验中，滑动变阻器的主要作用是： 。（2）为了减小测量过程中电表读数时的误差，要求在测量时，电表指针的示数大于量程的，则实验时电压表应选用 量程，电流表应选用 量程。三、作图题（ 本大题共1小题，共10.0分）3（10分）小华设计了一个可以多次测量未知电阻的电路，请在虚线框内补上电压表和定值电阻R0（阻值已知）两元件的符号，使电路完整，实验操作方便。四、实验探究题（ 本大题共7小题，共70.0分）4（10分）小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值

3、，电源电压恒为3V，Rx阻值约为10。（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小；连线不得交叉）（2）闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是 。（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx 。（4）小丽认为：不用电流表，只用电压表和阻值为200的定值电阻R0，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下：a闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；b闭合S1、S2，读出电压表示数为U2电阻Rx的表达

4、式为Rx （用测量值U1、U2及R0来表示）。5（10分）小华同学做“用电流表电压表测电阻”的实验，所用器材齐全且完好，电源电压不变（1.5伏的整数倍），所用滑动变阻器上标有“50 2A”字样。小华正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示。该实验的原理是 。“小华正确连接电路，实验步骤正确”表明电压表并联在 两端，闭合电键时，滑动变阻器连入电路的阻值 ，本实验所用的电源电压为 伏。接着小华移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.18安，此时所测的电阻为 欧。（电阻精确到0.1欧）6（10分）小军想利用两块已调零的电流表和阻值已知的定值电阻R0等符合实验要

5、求的器材，测量定值电阻Rx的阻值。他连接的部分电路如图。（1）请你只添加一根导线，完成实验电路连接。（2）开关S闭合时，电流表A1的示数为I1；电流表A2的示数为I2请你利用I1、I2和R0表示RxRx 。7（10分）某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全且完好，电源电压保持不变。他们正确串联实验器材，将电压表并联在电路中，并将滑片移至变阻器的一端。闭合电键时，观察到电压表、电流表的示数如图所示。移动滑片，观察到电压表示数不变，电流表示数逐渐变大，产生这种现象的原因是 。小组同学经过认真思考，重新正确连接电路，操作步骤正确。闭合电键时，观察到两电表的指针所指刻度仍与图所示一

6、致。则电源电压是 伏，滑动变阻器的最大阻值是 欧。移动变阻器的滑片，又测得一组数据为“1.6伏，0.30安”，则此时变阻器接入电路的阻值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）变阻器最大阻值的二分之一。继续移动变阻器的滑片，观察到两电表的指针同时都达到了小量程的满刻度。根据该组同学实验过程中观察和记录的三组数据，计算待测电阻的平均值是 欧。（精确到0.1欧）8（10分）实验桌上有符合实验要求的实验器材：一个已知阻值的定值电阻R0、一个未知阻值的电阻Rx、两块电压表和一个滑动变阻器，电池、开关、导线若干。请利用这些器材设计实验，测出未知电阻Rx的阻值。要求：（1）画出实验电路图（2）写出实验步骤（

7、3）用已知量和测量量写出Rx的表达式9（10分）在“伏安法测电阻”的实验中：（1）将图甲的实物电路用笔画线连接完整：（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 端（选填“左”或“右”）。闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数约为3V，电路中的故障可能是 。（3）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表的示数为1.3V时，电流表的示数如图乙，其示数为 A，待测电阻Rx 若要将电压表的示数调到2.0V，需将滑片P向 移动（选填“左”或“右”）（4）某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻R0，设计如图丙的电路，同样测出待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下：闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx

8、两端的电压为U1： ，用电压表测出电源的电压U；可得待测电阻Rx 。（用U、U1和R0表示）10（10分）小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍保持不变）、待测电阻Rx、电流表、电压表（只有03伏档完好）、滑动变阻器（标有“20 2A”字样）、电键以及导线若干。实验中，小华正确连接电路，闭合电键并移动变阻器的滑片到一端时，观察到电流表示数为0.56安，电压表指针偏转如图1所示，他立刻断开电键。经过思考后，他按照正确步骤进行实验，闭合电键时观察到电流表示数为0.2安；他移动变阻器的滑片，观察到电压表示数为2.6伏时，电流表示数如图2所示。请根据相关信息将下表填写完

9、整。（计算电阻时，精确到0.1欧）物理量实验序号电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）电阻Rx平均值（欧）1 2 3 电阻的测量拓展训练参考答案与试题解析一、选择题（ 本大题共1小题，共10.0分）1（10分）利用“伏安法”测电阻的部分电路如图所示，关于测量误差和产生原因，下列说法正确的是（）A测量值偏大，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻 B测量值偏大，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻 C测量值偏小，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻 D测量值偏小，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻【考点】伏安法测电阻的探究实验【分析】电压表和电流表在电路中相当于定值电

10、阻，根据并联电路电流的规律，由欧姆定律判断误差情况。【解答】解：图中电压表与电阻并联，电流表测量通过电压表与电阻的总电流，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于R的实际电流，而电压测量值准确，由I的变形式R可知，电阻测量值偏小，等于电阻R与电压表内阻并联后的总电阻。故选：C。【点评】本题考查“伏安法”测电阻的误差分析，确定电流增大是关键。二、填空题（ 本大题共1小题，共10.0分）2（10分）用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。若被测电阻R0的阻值约为30，实验桌上备有：可以提供3V、6V、9V、15V四种稳定直流电压的学生电源；电流表一只，有00.6A、03A两个量程；电压表一只，有03V、

11、015V两个量程；滑动变阻器（502A）一只、开关一个；导线若干。（1）实验中，滑动变阻器的主要作用是：改变电阻的电压和电流。（2）为了减小测量过程中电表读数时的误差，要求在测量时，电表指针的示数大于量程的，则实验时电压表应选用015V量程，电流表应选用00.6A量程。【考点】伏安法测电阻的探究实验【分析】（1）为了较准确的测量R0的电阻，要取多次测量的平均值以减小误差，由此分析变阻器的作用；（2）根据电流表指针所在位置的要求，可以得到在两个量程下，通过电阻的电流；已知电阻大约阻值和不同量程的电路电流，可以得到相应的电源电压，将需要的电压和通过的电源对比，确定电源电压和电压表的量程；最后根据电

12、路最大电压和电阻阻值，得到电流表选择的量程。【解答】解：（1）为了比较准确地测出电阻R0的阻值，要取多次测量的电阻平均值以减小误差，需要用滑动变阻器改变电阻的电压和电流；（2）在几次测量中，电表指针的示值大于量程的，若按此要求，我们先看看在使用电流表各个量程时，电路中的电流情况：若使用00.6A量程，电路中的电流应大于0.6A0.4A；若使用03A量程，电路中的电流应大于3A2A；由于被测电阻的阻值大约30，电流表若用00.6A量程，由欧姆定律可知，则被测电阻两端电压大于：U1I1R00.4A3012V；电流表若用03A量程，则被测电阻两端电压大于：U2I2R22A3060V；由已知条件可知，

13、电源电压应该选择15V，则电压表选择015V量程；如果电源电压为15V，由欧姆定律可知，通过电阻的最大电流约为：I大0.5A，即电流表选择00.6A。故答案为：（1）改变电阻的电压和电流；（2）015V；00.6A。【点评】本题用伏安法测量定值电阻，考查变阻器的作用、归纳法的运用及对器材的选择，其中量程和电源的选择是难点，根据“电表指针的示值大于量程的”确定电流表的量程，是解决此问题的关键一步。三、作图题（ 本大题共1小题，共10.0分）3（10分）小华设计了一个可以多次测量未知电阻的电路，请在虚线框内补上电压表和定值电阻R0（阻值已知）两元件的符号，使电路完整，实验操作方便。【考点】伏安法测

14、电阻的探究实验【分析】若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，使电压表测待测电阻与待测电阻的电压；控制变阻器P位置不变，通过开关的转换，使电压表测待测电阻的电压，根据根据各电阻的电压不变，由电阻的串联可得出定值电阻的电压，由欧姆定律可求出电路中的电流，由欧姆定律求出待测电阻大小；移动变阻器的P滑到合适位置，重复上述步骤，可以多次测量未知电阻。【解答】解：根据上面的分析，左下边为R0，右上面为电压表，如下所示：（1）如下连接电路图，断开S，将变阻器的滑片移动到最右端，（2）闭合S和S1，移动P位置不变，记下电压表示数，控制P的位置不变，再断开S1，闭合S2；（3）移动变阻器的

15、P到合适位置，重复（2）（3）；（4）根据各电阻的 电压不变，故可得出定值电阻的电压，由欧姆定律可求出电路中的电流，由欧姆定律求出待测电阻大小；根据3次实验取平均值作为测量结果。故答案为：如上图所示。【点评】本题考查在没有电流表情况下测电阻方案的设计，难度较大。四、实验探究题（ 本大题共7小题，共70.0分）4（10分）小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源电压恒为3V，Rx阻值约为10。（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小；连线不得交叉）（2）闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时无示数，接在开关两端时有

16、示数，则电路故障是开关发生断路。（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx9。（4）小丽认为：不用电流表，只用电压表和阻值为200的定值电阻R0，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下：a闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；b闭合S1、S2，读出电压表示数为U2电阻Rx的表达式为RxR0（用测量值U1、U2及R0来表示）。【考点】伏安法测电阻的探究实验【分析】（1）电源电压恒为3V，Rx阻值约为10，由欧姆定律求出电路中的最大电流值确定电流表选用小量程与电阻串联；因要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，

17、电流表示数变小确定变阻器右下接线柱连入电路中；（2）电流表在干路上，无示数，说明电路故障为断路；如果电压有示数，说明与电压表串联的元件是完好的；如果无示数，说明与电压表串联的元件有断路，或与电压表并联的元件短路或电路中无电源，据此判断故障所在；（3）根据电路图知电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电阻Rx两端的电压，根据图中电流表量程读数，根据欧姆定律算出求电阻的阻值；（4）先用电压表测量Rx的电压；通过开关的转换用电压表测量电源电压；根据串联电路电压的规律和欧姆定律得出通过R0的电流，由串联电路电流处处相等和欧姆定律得出电阻Rx的表达式。【解答】解：（1）电源电压恒为3V，Rx阻值约为10，由

18、欧姆定律，电路中的最大电流约为：I0.3A，故电流表选用小量程与电阻串联；因要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，即电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：（2）闭合开关，两电表均无示数，则此电路有断路故障；在开关闭合状态下，将电压表接在变阻器两端时无示数，说明电压表与电源不相连，是变阻器以外的部分有断路；接在开关两端时有示数，说明电压表和电源相连，是开关以外没有断路，故电路故障是开关处断路；（3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，RX9；（2）a闭合S1、断开S2，R0与Rx串联，电压表测量Rx的电压，读出电压表示数为U1；b闭合S1、S

19、2，电路为Rx的简单电路，此时电压表测量电源电压，读出电压表示数为U2。根据串联电路电压的规律，R0两端的电压为：U2U1，由欧姆定律，通过R0的电流：I；因为串联电路电流处处相等，IxI；由欧姆定律，电阻Rx的表达式为：RxR0。故答案为：（1）如上所示；（2）开关处断开；（3）9；（4）R0。【点评】利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，考查电路连接、故障分析、电阻计算和在没有电流表的情况下设计实验方案测电阻的能力。5（10分）小华同学做“用电流表电压表测电阻”的实验，所用器材齐全且完好，电源电压不变（1.5伏的整数倍），所用滑动变阻器上标有“50 2A”字样。小华正确连接电路，实验步骤正

20、确，闭合电键，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示。该实验的原理是R。“小华正确连接电路，实验步骤正确”表明电压表并联在待测电阻两端，闭合电键时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，本实验所用的电源电压为9伏。接着小华移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.18安，此时所测的电阻为25欧。（电阻精确到0.1欧）【考点】伏安法测电阻的探究实验【分析】该实验的原理是R。“小华正确连接电路，实验步骤正确”表明电压表并联在待测电阻两端，闭合电键时，滑动变阻器连入电路的阻值最大；图（a）（b）中，分类讨论：若电表若选用大（小）量程确定分度值分别得出电表的读数；小华移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.

21、18A，由欧姆定律可确定故刚闭合电键时电流表读数；由欧姆定律得出变阻器的电压，根据串联电路电压的规律和电源电压不变（1.5伏的整数倍）确定图中电压表示数大小，从而根据串联电路电压的规律得出本实验所用的电源电压；根据串联电路的规律和欧姆定律得出此时所测的电阻。【解答】解：该实验的原理是R；“小华正确连接电路，实验步骤正确”表明电压表并联在待测电阻两端，闭合电键时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，因所用滑动变阻器上标有“50 2A”字样，故变阻器的最大电阻为50，即闭合电键时，滑动变阻器连入电路的阻值50；图（a）中，电压表若选用大量程，则分度值为0.5V，电压为3V，电压表若选用小量程，则分度值为

22、0.1V，电压为0.6V；图（b）中，电流表选用大量程，分度值为0.1A，电流为0.6A，若选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.12A：因着小华移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.18A，故刚闭合电键时（电路的电阻最大），电流一定小于0.18A，故电流表读数只能为0.12A；由欧姆定律，变阻器的电压为：U滑I1R滑大0.12A506V，根据串联电路电压的规律，因电源电压不变（1.5伏的整数倍），故图中电压表示数只能为3V，根据串联电路电压的规律，本实验所用的电源电压为：U6V+3V9V；接着小华移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.18安，根据串联电路的规律和欧姆定律，此时所测的电

23、阻为：R25.0。故答案为：（1）R；（2）待测电阻；最大；9；（3）25.0。【点评】本题“用电流表电压表测电阻”，考查实验原理、串联电路的规律、欧姆定律的运用，关键是明确题中隐含的条件和确定电表的读数。难度较大。6（10分）小军想利用两块已调零的电流表和阻值已知的定值电阻R0等符合实验要求的器材，测量定值电阻Rx的阻值。他连接的部分电路如图。（1）请你只添加一根导线，完成实验电路连接。（2）开关S闭合时，电流表A1的示数为I1；电流表A2的示数为I2请你利用I1、I2和R0表示RxRx。【考点】伏安法测电阻的探究实验【分析】使两电阻并联，电流表A2测通过待测电阻的电流，电流表A1测并联电路

24、的总电流，根据并联电路的规律和欧姆定律得出Rx。【解答】解：（1）两电阻并联，电流表A2测通过待测电阻的电流，电流表A1测并联电路的总电流，将电阻R0的右接线柱与电流表负接线柱连接起来，如下所示：（2）开关S闭合时，电流表A1的示数为I1；电流表A2的示数为I2。电流表A2测待测电阻的电流，电流表A1测并联电路的总电流I1，根据并联电路电流的规律，通过定值电阻的电流：I0I1I2，由欧姆定律，电源电压：UI0R0（I1I2）R0，待测电阻：Rx。故答案为：（1）如上所示；（2）。【点评】本题考查在没有电压表的情况下设计测电阻的方案及并联电路的规律和欧姆定律的运用。7（10分）某小组同学做“用电

25、流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全且完好，电源电压保持不变。他们正确串联实验器材，将电压表并联在电路中，并将滑片移至变阻器的一端。闭合电键时，观察到电压表、电流表的示数如图所示。移动滑片，观察到电压表示数不变，电流表示数逐渐变大，产生这种现象的原因是电压表并联在电源两端。小组同学经过认真思考，重新正确连接电路，操作步骤正确。闭合电键时，观察到两电表的指针所指刻度仍与图所示一致。则电源电压是6伏，滑动变阻器的最大阻值是20欧。移动变阻器的滑片，又测得一组数据为“1.6伏，0.30安”，则此时变阻器接入电路的阻值大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）变阻器最大阻值的二分之一。继续移动变阻器

26、的滑片，观察到两电表的指针同时都达到了小量程的满刻度。根据该组同学实验过程中观察和记录的三组数据，计算待测电阻的平均值是5.1欧。（精确到0.1欧）【考点】伏安法测电阻的探究实验【分析】正确串联实验器材，即变阻器阻值最大的位置；分类讨论：若电压表选用大（小）量程确定分度值读数；若电流表选用大（小）量程确定分度值读数；因电压表可能并联在待测电阻两端，变阻器两端及电源两端，根据观察到电压表示数不变，确定电压表连接；根据正确连接电路的含义，可知电路的连接，闭合电键时，因观察到两电表的指针所指刻度仍与图所示一致，根据串联电路电压的规律可知电源电压大小和此时待测电阻的电压；根据串联电路电压的规律得出变阻

27、器的电压；在操作中，根据移动变阻器的滑片，又测得一组数据为“1.6V，0.30A”，由电阻的串联和欧姆定律，可知此时电路中的电流变大，故可得出操作次实验电流表的示数应小于0.30A，从而确定电流大小；可知在操作中，当变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器的电压和通过的电流，由欧姆定律可求出第1次测量待测电阻大小和变阻器的最大电阻；由题意，移动变阻器的滑片，又测得一组数据为“1.6V，0.30A”，根据串联电路的及欧姆定律，求出此时变阻器接入电路的阻值，与变阻器最大电阻的二分之一比较大小得出结论；由欧姆定律求出第2次待测电阻的大小；由题意，继续移动变阻器的滑片，观察到两电表的指针同时都达到了小量程

28、的满刻度，可知待测电阻的电压为和通过的电流为0.6A，由欧姆定律求出第3次测量的电阻大小，为减小误差，将3次电阻测量的平均值作为测量结果，从而得出待测电阻的平均值。【解答】解：正确串联实验器材，将电压表并联在电路中，并将滑片移至变阻器的一端，即阻值最大的位置；闭合电键时，观察到电压表、电流表的示数如图所示；若电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为6V，若选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.2V；若电流表选用大量程，分度值为0.1A，电流为1.2A，若选用小量程，分度值为0.02A，电流为电压为0.24A；移动滑片，观察到电压表示数不变，则说明电压有并联在电源两端；经过认真思考，重新正确

29、连接电路，则电压表并联在待测电阻两端，操作步骤正确，即变阻器连入电路中的电阻为最大；闭合电键时，因观察到两电表的指针所指刻度仍与图所示一致，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压一定小于电源电压，故可知电源电压是6V，此时待测电阻的电压为：U11.2V；根据串联电路电压的规律，此时变阻器的电压为：U滑UU16V1.2V4.8V，在操作中，移动变阻器的滑片，又测得一组数据为“1.6V，0.30A”，此时电路中的总电阻小于操作中电路的总电阻，由欧姆定律，电流变大，故第次操作中，实验电流表的示数应小于0.30A，即电流为0.24A，即在操作中，当变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器的电压为：U滑4.

30、8V，通过的电流为：I10.24A，由欧姆定律，待测电阻大小为：R15.0，变阻器的最大电阻：R滑大20；由题意，移动变阻器的滑片，又测得一组数据为“1.6V，0.30A”，根据串联电路的及欧姆定律，此时变阻器接入电路的阻值：R滑14.720，即则此时变阻器接入电路的阻值 大于变阻器最大阻值的二分之一；由欧姆定律，待测电阻的大小：R25.3由题意，继续移动变阻器的滑片，观察到两电表的指针同时都达到了小量程的满刻度，即待测电阻的电压为3V，通过的电流为0.6A，由欧姆定律：R35；为减小误差，将3次电阻测量的平均值作为测量结果：待测电阻的平均值是：R5.1。故答案为：电压表并联在电源两端；6；20；大于；5.1。【点评】本题用电流表、电压表测电阻，考查电表读数、串联电路