北师大版九年级上学期物理 专项综合全练（五） 特殊法测电阻

北师大版九上物理 专项综合全练（五） 特殊法测电阻1. 在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为 10 的电阻 R0 同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示，小军读出电流表 A1 的示数为 0.3A，电流表 A2 的示数如图乙所示，则电阻 R0 中的电流为 A，小灯泡 L 两端的电压为 V，小灯泡电阻为 。2. 在学习了“伏安法测电阻”的实验后，同学们积极动脑设计了很多测电阻的电路。某同学设计了一个测量电阻的电路，如图甲所示，R0 为保护电路的定值电阻，电源电压保持不变，在 M 、 N 之间接入待测电阻 R，可以直接在改装后的电流表表盘上读出电阻阻值，该同学已经在电流表表盘上标出了部分电阻值，如图乙所示。由电表表盘数据可知：(1) 由表盘数据可知当电流为 0.2A 时，M 、 N 之间的电阻为 。(2) 请你用电流表示数 I 、电源电压 U 、定值电阻阻值 R0，写出待测电阻 R 的表达式：R= 。(3) 电路中电阻 R0= 。(4) 该电表测量电阻的最小值是 。3. 小阳利用一块电流表和阻值已知的电阻 R0 测量电阻 Rx 的阻值。他设计了图甲所示的电路图，选择了满足实验要求的器材，并连接了图乙所示的部分实验电路。(1) 请根据设计的电路图，完成图乙所示的实验电路的连接。(2) 实验操作如下：闭合开关 S1，断开开关 S2，电流表的示数为 I1； ，电流表的示数为 I2。(3) 用 I1 、 I2 和 R0 表示出 Rx，则 Rx= 。(4) 请画出实验数据证记录表格。4. 在测量未知电阻 Rx 实验中，提供的实验器材有：电源（电压不变且未知）、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻 R0 等。小科同学设计了如图所示的测量电路，进行如下步骤：(1) 在不拆改电路的前提下，将 S 和 S1 开关状态分别设置为 ，可测出电压表示数为 U1；(2) 将 S 闭合，S1 断开，测出电压表示数为 U2。已知定值电阻阻值为 R0，由此可以得出待测电阻 Rx 的阻值为 （请用已知的字母表示）。5. 实验小组的同学进行“伏安法测量小灯泡电阻”的实验，小灯泡正常发光时的电压为 2.5V（阻值约为 10），滑动变阻器的规格为“201A”。(1) 请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求导线不得交叉，滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大）。(2) 移动滑动变阻器的滑片，分别记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图乙所示的 IU 关系图象，根据图象提供的信息可知，小灯泡正常发光时的电阻是 。图象不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随 的变化而变化。(3) 完成上述实验后，同学们又添加了一个阻值为 100 的电阻 R0，设计了图丙的电路，你认为用此电路 （选填“能”或“不能”）测出小灯泡正常发光时的阻值。6. 小明同学要测量某未知电阻的阻值（整个实验过程电源电压保持不变）。(1) 在接通电路前，如图甲所示，小明应将滑片 P 移至 端。（选填“左”或“右”）(2) 电流表和电压表的示数如图乙所示，则 R0= 。(3) 电压表的内阻并不是无穷大，因此测出来的 R0 比实际值 （选填“偏大”或“偏小”）。(4) 小明想用这些器材测量另一个未知电阻 Rx 的阻值，但发现电流表已经损坏，小华帮他设计了另一个实验方案：利用图丙所示的电路，先闭合开关 S 和 S1，记下电压表的示数为 U1，再断开开关 S1，记下电压表的示数为 U2，则 Rx= 。7. 用图甲所示的电路测量待测电阻 Rx 的阻值，图中 R 为电阻箱，R0 为滑动变阻器，电源两端的电压不变。(1) 请你完成该实验的主要步骤：根据图甲中的电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大；断开开关 S2，闭合开关 S1，调节滑动变阻器滑片到适当位置，读出电流表的示数为 I；断开开关 S1，闭合开关 S2，调节 ，使电流表的示数为 I 保持不变；读出电阻箱的示数 R。(2) 实验操作完成后，电阻箱的示数如图乙所示，可知待测电阻 Rx= 。(3) 本实验中蕴含的“等效替代”思想是科学研究中的一种常用思想方法，其实质是在效果相同的情况下，将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，并找出其中的规律。在下列四个实例中，体现了“等效替代”思想的是 。（填写选项前的字母）A.学习电压时，我们可以通过水压来认识它B.用一个 10 的电阻代替两个 5 串联时的电阻C.选用同一个定值电阻探究电流与电压的关系答案1. 【答案】 0.1；1；5 【解析】题图甲中，小灯泡与电阻并联，电流表 A2 测通过 L 的电流，电流表 A1 测并联电路的总电流，由题图乙可知，电流表 A2 的量程是 00.6A，分度值是 0.02A，电流表示数是 IA2=0.2A；由并联电路的特点知，流过定值电阻 R0 的电流 IR0=IA1IA2=0.3A0.2A=0.1A，由并联电路电压的规律可知，定值电阻两端的电压即电源电压，则电源电压 U=IR0R0=0.1A10=1V；小灯泡接在电源两端，灯泡两端的电压是 1V，由欧姆定律可得，灯泡电阻 RL=UIL=1V0.2A=5。2. 【答案】(1) 41 (2) UIR0 (3) 4 (4) 11 【解析】(1) R 与 R0 串联，由题图乙知，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，当电流为 I1=0.1A 时，待测电阻为 R1=86，根据串联电路电阻的规律及欧姆定律可得，U=I1(R1+R0)=0.1A(86+R0)；当电流为 I2=0.3A 时，待测电阻为 R2=26，根据串联电路电阻的规律及欧姆定律可得，U=I2(R1+R0)=0.3A(26+R0)；由得，R0=4，电源电压 U=9V；当电流 I3=0.2A 时，由串联电路电阻的规律及欧姆定律可得，M 、 N 之间的电阻为 R1=UI3R0=9V0.2A4=41。(2) 根据欧姆定律和串联电路电阻的规律可得，待测电阻 R 的表达式 R=UIR0。(3) 由（1）分析可得，电路中的电阻 R0=4。(4) 电路的电阻越小，电路的电流越大，因电流表选用小量程，故电流最大值为 I4=0.6A，根据欧姆定律和串联电路电阻的规律可得，该电表测量电阻的最小值是 R小=UI4R0=9V0.6A4=11。3. 【答案】(1) (2) 再闭合开关 S2 (3) I2I1R0I1 (4) R0/I1/AI2/ARx/ 【解析】(1) 根据题图甲，电流表测干路电路，电流表接在干路上，如答案图所示。(3) 在中，为待测电阻的简单电路，电流表测电路的电流；在中，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路各支路互不影响，即通过待测电阻的电流不变，根据并联电路电流的规律可得，通过定值电阻的电流 I0=I2I1，根据欧姆定律可得，电源电压 U=I0R0=I2I1R0，由欧姆定律可得 Rx=UI1=I2I1R0I1。(4) 根据待测电阻的表达式，设计实验数据记录表格，如表所示。4. 【答案】(1) 闭合、闭合(2) U2U1U2R0 【解析】(1) 在不拆改电路的前提下，将 S 和 S1 开关状态分别设置为闭合、闭合，R0 短路，电路为待测电阻的简单电路，电压表测电源电压为 U1 .(2) 将 S 闭合，S1 断开，两电阻串联，电压表测待测电阻两端的电压为 U2；已知定值电阻阻值为 R0，根据串联电路电压的规律，在（2）中，定值电阻两端的电压为 U0=U1U2，根据串联电路中电压与电阻之间的关系可得，Rx=U2U1U2R0。5. 【答案】(1) 如图所示(2) 10；温度(3) 不能【解析】(1) 灯泡的额定电流大约为 I=UR=2.5V10=0.25A，则电流表的量程选 00.6A，且与灯泡串联；滑片向左移动时滑动变阻器连入电路的电阻变大，说明变阻器的右下方接线柱连入电路中。(2) 由图象可知，灯泡两端的电压为 2.5V 时，通过的电流为 0.25A，所以小灯泡正常发光时的电阻是 R=ULIL=2.5V0.25A=10，由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以 IU 图象不是直线。(3) 由题图丙知，断开开关 S1 时，小灯泡与定值电阻串联，由于定值电阻的阻值远大于小灯泡的电阻。由串联电路中电压与电阻之间的关系可得，小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，所以小灯泡不能正常发光；若闭合开关 S1 时，电路中只有小灯泡，小灯泡两端的电压大于小灯泡的额定电压，所以小灯泡也不能正常发光。6. 【答案】(1) 右(2) 6.25 (3) 偏小(4) U1U2U1R0 【解析】(1) 在接通电路前，如题图甲所示，小明应将滑片 P 移至右端阻值最大处。(2) 电流表和电压表的示数如题图乙所示，电压表选用流小量程，分度值为 0.1V，示数为 2.5V，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，示数为 0.4A，则 R0=2.5V0.4A=6.25。(3) 题图甲中，电压表与电阻并联，电压表测量的电压是准确的，由并联电路电流的规律可知，电流表示数大于通过 R0 的电流，由欧姆定律可知测出来的 R0 比实际值偏小。(4) 题图丙所示的电路，先闭合开关 S 和 S1，待测电阻短路，电压表测电源电压，记下电压表的示数为 U1，即电源电压为 U1，再断开开关 S1，两电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为 U2，由欧姆定律可知，电路的电流 I=U2R0，由串联电路电压的规律和欧姆定律，得 Rx=U1U2I=U1U2U2R0=U1U2U2R0。7. 【答案】(1) 电阻箱旋钮(2) 50 (3) B【解析】(2) 实验操作完成后，电阻箱的示数如题图乙所示，电阻箱的电阻为：R=01000+0100+510+01=50，由（1）知，滑动变阻器分别与待测电阻和电阻箱组成串联电路，因滑动变阻器连入电路的电阻不变，且电路的电流保持不变，由等效替代法可知待测电阻的阻值 Rx=R=50。(3) 学习电压时，我们可以通过水压来认识它，采用了类比法；用一个 10 的电阻代替两个 5 串联时的电阻，采用了等效替代法；选用同一个定值电阻探究电流与电压的关系，采用了控制变量法。故选B。