1、1素养全练 19 测量电阻的阻值基础夯实1.(2018安徽合肥包河区二模)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答案:A解析: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。UR2.(2017安徽蚌埠期末)如图所示为伏安法测电阻的一种接法(其他元件未画出),如果考虑电流表和电压表电阻对测量结果的影响,则电压表与电流表的示数之比
2、等于( )A.电流表的阻值B.电压表的阻值C.电压表和待测电阻并联的总电阻D.电流表和待测电阻串联的总电阻答案:C解析:如果考虑电压表和电流表本身电阻的影响,电压表测量 Rx两端的电压,其测量结果准确,而电流表测量电阻 Rx和电压表的总电流,示数比实际通过 Rx的电流大,根据 R= 知,测量值会比真实值偏UI小;由电路图可知,电压表与 Rx并联又与电流表串联,故该方法测的是电压表和待测电阻并联的总电阻,故 C 正确。3.(2018海南中考)在“测量小灯泡电阻”实验中,小灯泡的额定电压 U=2.5 V。2(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(2)闭合开关后,发现电流表指针如图乙
3、所示,其原因是 。 (3)排除故障后,闭合开关,移动滑片 P 使电压表示数为 2.5 V,电流表示数如图丙所示 I= A,则小灯泡的电阻 R= 。 (4)如图丁所示,是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图象。在图甲电路中,电源电压 U=4.5 V 保持不变,当滑动变阻器取值 RP=10 时,小灯泡电阻值为 RL= 。(保留两位小数) 答案:(1)如解析图所示 (2)电流表的正负接线柱接反了 (3)0.5 5 (4)2.86解析:(1)在“测量小灯泡电阻”实验中,电压表应与灯泡并联,因为灯泡的额定电压为 2.5V,所以电压表的量程为 03V;如图所示。(2)闭合开
4、关后,图乙中电流表指针反向偏转,是因为电流表的正负接线柱接反了;(3)由图丙知,电流表的量程为 00.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.5A;则小灯泡的电阻: RL=5;UI=2.5V0.5A(4)由图丁知,当电流为 0.35A 时,灯泡两端的电压为 1V,滑动变阻器的电压:UP=IRP=0.35A10 =3.5V。由串联电路电压的规律可得: UP+UL=3.5V+1V=4.5V=U 电源 ,符合题意。则小灯泡的电阻为: R= 2 .86。ULI= 1V0.35A34.(2018河南中考)小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻 Rx的阻值,阻值大约为 5 。(1)请你根据电路图,用笔画线代替
5、导线,在图乙中完成实验电路的连接。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“ A”或“ B”)。 (3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在 a、 b 之间和 b、 c 之间,电压表均有示数;接在 a、 c 之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 。 (4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻 Rx的 I-U 图象,如图丙所示。由图象可得 Rx= 。 (5)小芳又设计了一种方案,也测出了 Rx的阻值。电路如图丁所示, R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
6、 当开关 时,电流表读数为 I1; 当开关 S1、S 2都闭合时,电流表读数为 I2; 待测电阻 Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)导学号97404042 答案:(1)如解析图所示 (2)B (3)滑动变阻器断路 (4)4 (5) S1闭合、S 2断开 (I2-I1)R0I1解析:(1)电流表选用小量程与电阻串联在电路中,如图所示。(2)连接电路时开关应断开,闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处即 B 端;(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在 a、 b 之间和 b、 c 之间,电压表均有示数,说明与 a、 b 之间和
7、b、 c 之间并联部分是通4路;接在 a、 c 之间,电压表无示数,说明 b、 c 之间断路。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路;(4)由图象知,当灯的电压是 1.0V 时,对应的电流值为 0.25A,由 I= 可得 Rx= =4;UR UI=1.0V0.25A(5)电路如图丁所示, R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下: 当开关 S1闭合、S 2断开时,电流表读数为 I1; 当开关 S1、S 2都闭合时,电流表读数为 I2; 待测电阻 Rx= 。UxIx=U-U0I1 =I2R0-I1R0I1 =(I2-I1)R0I15.(2018湖北孝感
8、中考)某校学习小组想用不同方法测量未知电阻 Rx的阻值,他们分成甲、乙两组分别进行实验。(1)甲组设计了如图甲所示的电路图; 请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整(要求滑片 P 向左滑动时电路中的电流变大); 连接好电路后在开关闭合前,滑动变阻器的滑片 P 应滑至最 端(选填“左”或“右”)。闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 滑至某一位置后,此时电压表的示数记为 U,电流表的示数记为 I,则待测电阻 Rx= (用题中给的字母表示)。 (2)乙小组设计实验电路图如图丙所示(其中电阻 R1=8 ); 根据电路图连接好电路,闭合开关 S,发现电流表 A1的示数为零、电流表 A2的示数正常,若
9、只有R1或 Rx中的一处发生故障,则故障是 (选填“ R1断路”“ R1短路”“ Rx断路”或“Rx短路”); 故障排除后,闭合开关 S 得到电流表 A2的示数 I2=0.48 A,电流表 A1的示数如图丁所示,则 I1= A;乙小组所测待测电阻 Rx= 。 答案:(1) 如解析图 右 (2)R 1断路 0.36 6UI解析:(1) 根据滑片向左滑动,电路中电流变大,灯泡变亮,则接入电阻应变小,如图所示。5 为保护电路,闭合开关前需将滑片放在阻值最大处即最右端;闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 滑至某一位置后,此时电压表的示数记为 U,电流表的示数记为 I,根据欧姆定律,则待测电阻Rx=
10、。UI(2) 两灯泡并联,电流表 A1测电阻 R1两端的电流,闭合开关 S 后,电流表 A1的示数为零、电流表 A2的示数正常,并联电路互不影响,说明 R1支路断路,故在 R1处断路; 由乙图知,电流表使用 00.6A 量程,分度值为 0.02A,示数为 0.36A,电阻 R1的电流 I1=0.36A;电阻 Rx的电流, I2=0.48A,由并联分流的公式, ,测待测电阻 Rx= =6。R1Rx=I2I1 I1R1I2 =0.36A80.48A6.(2018贵州毕节中考)小刚同学在做“用伏安法测量某定值电阻 R 阻值”的实验中将电路图连接成如图甲所示电路。(1)连接电路时,开关必须是 ,滑动变
11、阻器滑片置于 端(选填“ C”或“ D”)。 (2)实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化,经检查是导线连接问题,请你用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。(3)电路连接正确后,当电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流大小为 A。它的阻值是 ,通常情况下要进行多次测量,其目的是为了 。 (4)另一位同学选择了一个标准的电阻箱(元件符号 ),若干开关、干电池及导线和一个电流表(电流表量程足够大)来测量定值电阻 R 的阻值,请你帮他设计完整的电路图(画出一种即可)。答案:(1)断开 C (2)如解析图甲所示 (3)0.3 9 取平均值减小误差 (4
12、)如解析图乙所示解析:(1)连接电路时,开关必须是断开的,滑动变阻器滑片置于 C 处;6(2)原电路中,电阻没有接入电路中,电压表、电流表、变阻器串联在电路中,故实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化;电阻应与变阻器串联在电路中,电压表与电阻并联,如图甲所示:(3)电路连接正确后,当电压表的示数如题图乙所示,电压表选用小量程,分度值为 0.1V,电压为2.7V,电流表的示数如题图丙所示,电流表选用小量程,分度值为 0.02A,则通过定值电阻的电流大小为 0.3A,由欧姆定律,它的阻值是: R= =9;通常情况下要进行多次测量,其目的是为了取平UI=2.7V0.3A均值减小
13、误差;(4)在上面分析的基础上,两电阻并联,每个支路一个开关,电流表接在干路上,电路连接如图乙所示。 导学号 97404043能力提升7.(2018山西中考)小亮同学用伏安法测量一个定值电阻 R0的阻值。实验器材有:待测定值电阻R0(约 10 )、电压表、电流表、滑动变阻器(20 1 A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干。甲乙(1)该实验的原理是 。 (2)如图甲所示,是小亮连接的部分电路,请用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整。要求:当滑动变阻器滑片向右移动时,电路中的电流变大。7(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格。(4)闭合开关后,发现电压表的示数约
14、为电源电压,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,造成该故障的可能原因是 。 (5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。请你利用现有器材,帮助他设计电路,再测一次该定值电阻的阻值,并在图乙虚线框内画出你设计的电路图。答案:(1) R= (2)如解析图甲所示 (3)见解析表 (4)电阻 R0断路 (5)如图UI解析:(1)伏安法测电阻的原理是: R= ;UI(2)滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数增大,滑动变阻器接下面右边的接线柱已接,根据“一上一下”连接一上接线柱即可,如图甲所示。甲(3)电阻的测量是一种间接测量方法,要用到欧姆定律,测量出导体两端的电
15、压与此时对应的电流,然后求出导体的电阻及平均值。根据一个物理量占据一列,每一次实验占据一行的原则去设计表格。直接测量的物理量有:电压、电流、电阻、平均值四个物理量。做三次实验。故设计表格见下表:次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/ 电阻平均值 R/123(4)电流表无示数,可能是电路出现了断路;电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源间是通路,电压表接近电源电压,所以故障可能是电阻 R0断路;(5)根据题中所给的器材,无法直接测量 R0两端电压,因此可利用串联电路中电路电压的特点,已知滑动变阻器的最大阻值,由 U=IR 求出滑动变阻器的滑片分别在最小值 0 和最大值两端的电压,从而得出
16、R0两端电压,进而由欧姆定律求出电阻值。如图乙所示。8乙8.(2018湖北恩施中考)小明学习欧姆定律后,利用一块电压表和阻值为 R0的已知电阻,测量未知电阻 Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电图路(如图所示)。小明的实验要求是:只闭合开关 S 和 S1时,电压表测量 R0两端的电压 U1;只闭合开关 S 和 S2时,电压表测量电源两端的电压 U2。(1)请你用笔线代替导线完善实验电路(只添加一根导线)。(2)请用已知量和测出的量表示出 Rx,则 Rx= 。 答案:(1)如解析图所示 (2) R0U2-U1U1解析:(1)使电压表负接线柱与 S1左端接线柱相连(或 S2右
17、端接线柱相连),实验电路如图所示。(2)由图可知,只闭合开关 S 和 S1时,电压表测量电阻 R0两端的电压,其示数为 U1,则通过 Rx中的电流: Ix=I0= 。只闭合开关 S 和 S1时,电压表测量电源电压,其示数为 U2,则 Rx两端的电压:U1R0Ux=U2-U1,由 I= 得,测量电阻 Rx的表达式为: Rx= R0。UR UxIx=U2-U1U1R0 =U2-U1U19.(2018湖北襄阳中考)在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压 U 恒定不变。某同学连接了如图所示部分电路。9(1)用笔画线代替导线完成图甲电路连接;(2)电路连接后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到 (填“左
18、”或“右”)端; (3)某次测量时,电压表的示数为 1.5 V,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡灯丝的电阻值为 ; (4)某小组的同学分别读取电压表和电流表的示数为 U1、 I1,结果发现他们实验时误将电压表与滑动变阻器并联,但也能算出电阻的阻值,其表达式为 。 答案:(1)如解析图所示 (2)左 (3)5 (4)RL=U-U1I1解析:(1)根据(3)灯泡的电压为 1.5V,所以电压表的量程为 03V,且与灯泡并联;电流表与灯泡串联,由题目中的电流表的表盘知,电流表选择 00.6A 量程,电流表与灯泡串联,如图所示。(2)为保护电路,连接电路时,开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该
19、滑到最大值即最左端;(3)由图乙知,电流表的量程为 00.6A,分度值为 0.02A,所以电流表的示数为 0.3A;则此时小灯泡灯丝的电阻值为 RL= =5;UI=1.5V0.3A(4)根据串联电路的电压特点,小灯泡两端的电压 UL=U-U1,小灯泡灯丝的电阻值为RL= 。ULI1=U-U1I110.(2018贵州铜仁中考)小宇在测电阻 Rx阻值的实验中,设计出了如图甲所示的电路图,图乙是未连接完整的实物图。(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整。(2)连接完整后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应向 (填“ a”或“ b”)端移动。 (3)将滑片 P 移动
20、到某一位置时,分别读出两表的示数为 U 和 I,写出 Rx的数学表达式: Rx= 。 10(4)实验中进行多次测量并求平均值的目的是: 。 (5)该实验装置还可以测量 Rx的 。 导学号 97404044 答案:(1)如解析图所示 (2)a (3) (4)减小误差 (5)电功率UI解析:(1)由电路图知,电流表、滑动变阻器、电阻应串联在电路中,且变阻器一上一下接入电路中,实物连接如图所示。(2)为了保护电路,由图知,连接完整后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应滑到最大阻值的 a端;(3)电压表测 Rx两端电压,电流表测通过它的电流,由欧姆定律可得: Rx= ;UI(4)实验中进行多次测量并求平均值的目的是减小误差;(5)测得 Rx两端电压和通过它的电流,由 P=UI 可计算出其电功率,所以该实验装置还可以测量Rx的电功率。
