人教版物理九年级上册《17.3 电阻的测量》同步练习2
一 、单选题(本大题共7小题,共21分)
1.(3分)如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡标有“”的字样,他记录的实验数据如下表所示,其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验,下列说法正确的是
试验次数
电压
电流
电阻
A. 第次实验记录的电流表示数是错误的
B. 多次实验的目的是为了减小误差
C. 次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
D. 从第次到第次的实验过程中,滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动
3.(3分)如图,电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后,发现两个电压表的示数相等,则().
A. 灯L一定熄灭 B. 灯L可能变亮 C. 电阻R一定断路 D. 电阻R可能短路
4.(3分)在“伏安法测电阻”的实验中,如果被测电阻阻值大约为,选用的电源电压为,选用的电流表量程为对于电流表和电源电压的选择,下列说法中正确的是
A. 电源选择错误,因此会烧坏电源
B. 电流表量程不合适,因此电流表无示数
C. 电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度太小,读数误差大
D. 电流表量程选择错误,读数误差较大
5.(3分)对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验,下列说法不正确的是( )
A. 它们都是采用控制变量法的研究方法
B. 它们的实验电路图在教材中是相同的
C. 前者多次实验测量的目的是减少得出结论的偶然性
D. 后者多次实验测量的目的是减少测量电阻的误差
6.(3分)如图所示是同学们做电学实验使用的电路,同学们对此电路提出的以下说法中错误的是( )
A. 采用此电路可以探究电流跟电压的关系,实验时要保持电阻R阻值不变
B. 采用此电路可以测量电阻R的阻值,滑动变阻器在电路中能起到保护电路的作用
C. 开关闭合后,当变阻器滑片由左向右滑动过程中,电流表示数增大,电压表示数增大
D. 开关闭合,进行电流表和电压表调换位置的操作,电路元件不能被烧毁
7.(3分)在“伏安法测电阻”的实验中,关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是
A. 控制电源的电压,以免损坏电压表
B. 改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C. 使电压表和电流表的读数更加准确
D. 只能使电阻两端的电压升高,电阻中的电流变大
二 、填空题(本大题共9小题,共36分)
8.(4分)小丽用伏安法测量电阻R的阻值时,电压表和电流表的示数如图所示,则电压为______V,电流为______A.电阻R的阻值为______Ω.
9.(4分)在用伏安法测量电阻的实验中,连接电路时,开关应处于______状态;若电流表.电压表的示数如图所示,则被测电阻的阻值是______Ω.
10.(4分)测电阻有电流表“外接法”如下图和电流表“内接法”如下图两种选择,两种电路测量电阻都有误差。
当用电流表外接法时,电压表测量值等于待测电阻两端电压的真实值,电流表测量值实际上是通过待测电阻中的电流和通过电压表电压表是一个可显示其两端电压的阻值很大的电阻的电流之和,这样电流表测量值大于待测电阻中的真实电流。根据可知,当用电流表外接法时,待测电阻测量值______待测电阻真实值填“大于”、“小于”或“等于”。根据上面的分析可知:当用电流表外接法时,待测电阻阻值越小,实验误差______填“越小”或“越大”。
当用电流表内接法时,电流表测量值等于通过待测电阻的电流真实值,而电压表测量值实际上是待测电阻两端的电压和电流表电流表是一个可显示通过自身电流的电阻两端的电压之和,这样电压表测量值大于待测电阻两端的真实电压。根据可知,当用电流表内接法时,待测电阻测量值______待测电阻真实值填“大于”、“小于”或“等于”。根据上面的分析可知:当用电流表内接法时,待测电阻阻值越大,实验误差______填“越小”或“越大”。
11.(4分)实践小组的同学们进行“伏安法测小灯泡电阻”的实验,小灯泡正常发光时电压是阻值约为,滑动变阻器规格为“”。
实验中电压表应选取 ______的量程。
请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整要求滑片向右滑时,电压表示数减小,导线不允许交叉。
滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有 ______的作用,同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是 ______。
问题解决后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片,观察到 ______,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 ______保留一位小数,若继续向左移动滑片,则可能出现的现象有 ______写出一条即可。
实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图象可得出结论:______。
12.(4分)如图1所示为某同学做“用电压表和电流表测电阻”实验的电路图,该实验的原理是______,在闭合电键前,滑动变阻器的滑片P应移到图中______端(选填“A”或“B”),闭合电键后,电流表的示数如图2所示,造成这样的原因是:______.排除错误后,该同学继续实验,测得某次通过电阻的电流是0.3安,电阻两端的电压如图3所示,则这时候测得的Rx的阻值为______欧.
13.(4分)如图所示是某同学设计的“伏安法”测电阻实验电路图,图中a是______,b是______,为使a表示数变小,滑动变阻器的滑片应向______端移动,为使b的示数变大,滑片P应向______端移动,另外,电压表.电流表的示数如图所示,则待测电阻R的阻值为______.
14.(4分)用图甲电路测量额定电压为2.5V灯泡正常发光时的电阻,电压表应该接入______(填“1”或“2”).当闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P使电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙,则灯泡的额定电流是______A,灯泡正常发光时的电阻是______Ω(结果保留一位小数).
15.(4分)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是为了减小误差;二是为了寻找规律.在测量电功率的实验中,多次测量的目的是______;在测量电阻的实验中,多次测量的目的是______.
16.(4分)小聪用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为______V,电流表的示数为______A,电阻R的阻值为______Ω.
三 、作图题(本大题共1小题,共6分)
17.(6分)某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为的滑动变阻器完成对未知电阻的测量。如图是他们按照设计想法连接的部分实验电路。
请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。只添加一条导线。
实验步骤:
A.开关和都断开,将变阻器的滑片移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片位置不动,只闭合开关时,读取电流表的示数为;
C.再闭合开关时,读取电流表的示数为。
请你用、和表示,则______。
四 、实验题(本大题共2小题,共12分)
18.(6分)在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知小灯泡的额定电压为,正常工作时阻值大约为。
如图甲所示,小涛同学即将连好最后一根导线,他的同桌制止了他,说小涛连接的电路有两处错误,分别是:______、______。小涛根据同桌的意见进行了改正。
实验过程中某一时刻,电压表指针位置如图乙所示,电压表示数为 ______。
小涛将数据记录在下表,数据都正确,请你指出他设计的表格中的错误:______。
实验次数 电压 电流 电阻 电阻平均值
19.(6分)小明测量某电阻的阻值,收集实验数据绘制成如图所示的图像。
分析图像信息,可得:______。
请用笔画线表示导线,在图中完成小明的实验电路连接。导线不得交叉
小华也连接了图中的实验电路。闭合开关后,发现电压表和电流表都有示数,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,经判断是连线有误,其错误可能是 ______。写出一种即可
小华依据欧姆定律得出一个与电阻有关的推论:一段导体的电阻和这段导体两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。请解释这一推论为什么是错误的:______。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】A.由电路图知:电流表与电阻并联,电压表串联在电路中,电路连接错误,不能测出电阻R的阻值,故A错误;
B.由电路图知:电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的电压,由该电路图测不出电阻R的阻值,故B错误;
C.由电路图知:电压表测待测电阻两端的电压,电流表测流过待测电阻的电流,
由该电路图可以测出电阻R的阻值,故C正确;
D.电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和,用该电路图测不出流过待测电阻的电流,由该电路图测不出电阻R的阻值,故D错误.
故选C
2.【答案】D;
【解析】解:
由表格数据,根据欧姆定律分别计算次实验灯泡的电阻:
;;;;;
电压越大,电流越大,灯泡实际功率越大,温度越高,电阻也越大,所以到次实验灯泡电阻应逐渐增大,
但第次实验中电阻比第、次电阻大,所以第次实验测得的电流是错误的,故错误;
这次实验中灯泡电阻本就不同,不能取多次测量的平均值减小误差,故错误;
由表中数据知,从第到第次实验中,灯泡两端电压不断增大,由串联电路的分压原理知,应减小变阻器连入电路的阻值,从而减小变阻器分得电压,所以滑片应逐渐向左滑动,故正确。
故选:。
灯泡的电阻随温度升高而增大,由表格数据分别计算次实验的灯泡电阻,由此可知电流表示数的错误记录;
多次测量有目的一般是:取多次测量的平均值以减小误差;使得到结论具有普遍性;
由串联电路特点和欧姆定律分析到次实验滑片的移动方向。
本题是测灯泡电阻的实验,考查了数据分析、串联电路特点和欧姆定律的应用,关键是知道灯泡电阻会随温度的升高而增大。
3.【答案】A;
【解析】略
4.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了欧姆定律的简单计算和电流表的正确使用,在“伏安法”测电阻的实验中一定要选择合适的电源和电流表、电压表的量程,否则会造成实验误差太大。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,电路中的最大电流:
,所以,在“伏安法”测电阻的实验中,电源选择不当,造成通过电阻的电流太小,电流表的指针偏转角度太小,误差太大,而不是电流表量程选择错误;也不可能烧坏电源。所以都错误。
故选。
5.【答案】A;
【解析】在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法,而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法,故A错误;
B.这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压,实验电路图都是相同的,故B正确;
C.探究电流跟电阻的关系实验,进行多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系,减少得出结论的偶然性,故C正确;
D.伏安法测电阻阻值实验,多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差.
故选A
6.【答案】A;
【解析】A.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;故A选项符合题意;
B.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,故B选项不符合题意;
C.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,故C选项不符合题意;
D.为防止电路中电流过大烧坏用电器,闭合开关前,保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值处,故D选项不符合题意.
故选A
7.【答案】B;
【解析】解:实验中移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,电流和电压的变化可以是增大、升高,也可以是减小、降低,从而实现多次测量,故B正确,D错误;
实验中滑动变阻器不能改变电源电压,故A错误;
实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响,故C错误。
故选:。
“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,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,根据知,电阻两端的电压也随之变化。
“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器的作用:改变电路的电流;改变被测电阻的电压;保护电路。不同的实验中滑动变阻器的作用是不同的。
8.【答案】2.4;0.24;10;
【解析】由甲、乙两图可知:电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;由I=U/R可得,电阻的阻值为:R=U/I=2.4V/0.24A=10Ω.
9.【答案】断开;5;
【解析】(1)为保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)由图可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值是0.02A,示数为0.28A;
电压表选择0~3V量程,分度值是0.1V,示数为1.4V;
由I=可得,被测电阻的阻值R===5Ω.
10.【答案】小于;越小;大于;越小;
【解析】解:当用电流表外接法时,待测电阻测量值小于待测电阻真实值。根据上面的分析可知:当用电流表外接法时,待测电阻阻值越小,实验误差越小。
当用电流表内接法时,待测电阻测量值大于待测电阻真实值。根据上面的分析可知:当用电流表内接法时,待测电阻阻值越大,实验误差越小。
故答案为:小于;越小。大于;越小。
电流表外接法,由于电压表的分流作用,使电流表测的电流大于流过电阻的电流,由知测量值小于真实值;待测电阻越小,电压表的分流作用越小,电流表测的电流越接近流过电阻的真实值,实验误差越小。
电流表内接法,由于电流表的分压作用,使电压表测的电压大于待测电阻两端的电压,由知测量值大于真实值;待测电阻阻值越大,电流表分压影响越小,电压表的测量值越接近真实值,实验误差越小。
伏安法测电阻,电流表的两种解法都存在误差,为了减小误差:、当待测电阻阻值远小于电压表内阻时,用外接法。、当电流表内阻阻值远小于待测电阻阻值时,使用内接法。
11.【答案】0~3 改变小灯泡两端电压 电路连接过程中开关没有断开 电压表的示数为2.5V时 8.3 灯泡变亮 小灯泡的电阻随其两端的电压的增加而增大;
【解析】解:小灯泡正常发光时电压是,电压表应选用小量程,并联在小灯泡两端;
要求滑片向右滑,电压表示数减小,根据,即电流变小,变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
;
此实验中滑动变阻器的作用为保护电路和改变小灯泡两端电压;连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时没有断开开关;
灯在额定电压下正常发光,所以检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表的示数为时,表明小灯泡正常发光;
图乙中电流表选用小量程,分度值为,示数为,
小灯泡的电阻为:;
滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,根据知,电路的电流增大,小灯泡两端的电压变大,根据知小灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
由图知图像不是直线表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值,小灯泡两端电压越大,小灯泡越亮,其温度越高,根据影响导体大小的因素可知,小灯光的电阻越大,所以可得出的结论是:小灯泡的电阻随其两端的电压的增加而增大。
故答案为:;如上图所示;改变小灯泡两端电压;电路连接过程中开关没有断开;电压表的示数为时;;灯泡变亮;小灯泡的电阻随其两端的电压的增加而增大。
根据小灯泡正常发光时电压是确定电压表量程;
根据滑片向右滑,电压表示数减小,由确定电流的变化,据此确定变阻器的连接;
滑动变阻器的作用:保护电路;改变电路中电流和灯泡两端的电压;连接电路时,为保护电路,要断开开关;
小灯泡在额定电压下正常发光,根据图乙中电流表小量程读数,根据欧姆定律算出小灯泡正常发光时的阻值;小灯泡两端的电压变大,电流变大,灯泡变亮;
小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
本题“伏安法测小灯泡电阻”的实验,考查了电压表量程的选择、连接电路图、故障分析、电表读数和欧姆定律的运用以及实验评价等。
12.【答案】R=;;B;;电流表的正负接线柱接反了;;15;
【解析】① 用伏安法测电阻的实验原理是:R=;
②在闭合开关前,要使滑动变阻器接入电路电阻最大,滑片应位于B端;
③由图知,电流表指针向左偏转,原因是正负接线柱接反了;
④电压表选择的是0~15V量程,分度值位0.5V,电阻两端电压为4.5V
电阻的阻值为R===15Ω.
13.【答案】电流表;电压表;右;左;100Ω;
【解析】(1)因为a与电阻串联,b与电阻并联,因此a为电流表,b为电压表;
(2)要使电路中的电流减小,电路中的电阻需增大,因此滑片应向右端移动;要使电阻两端电压变大,因为R不变,由U=IR可得,电路中的电流需增大,即电路中的电阻需减小,因此滑动变阻器应向左端移动;
(3)由图可知:电流表量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,由指针位置可知:I=0.12A;电压表量程为0~15V,其分度值为0.5V,由指针位置可知:U=12V
因此待测电阻的阻值:R===100Ω.
14.【答案】1;0.3;8.3;
【解析】电压表应并联在灯泡两端,故电压表应接入位置1;由图可知,电流表所选量程为0~0.6A;则电流表的最小分度为0.02A,故指针所指的示数为0.3A;已知电压为2.5V,则由欧姆定律可得:
灯泡正常发光时的电阻R===8.3Ω.
15.【答案】寻找规律,;减小误差;
【解析】测量电功率的实验是为了研究功率与电压.电流的关系,因此多次测量是为了寻找普遍规律;而在测量定值电阻的实验中,多次测量取平均值是为了减小误差,使实验结果更接近准确值.
16.【答案】2.5;0.5;5;
【解析】由甲、乙两图可知:电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;根据欧姆定律可得,电阻的阻值为:R=U/I=2.5V/0.5A=5Ω.
17.【答案】;
【解析】解:由实验步骤,,说明与并联,闭合开关、时两者并联,只闭合开关时,只有接入电路中,由此连接实物如图所示:
、只闭合开关时,只有接入电路中,且最大阻值为,
由欧姆定律得:电源电压:
,
C、闭合开关、时两者并联,因变阻器的电压为电源电压不变,由欧姆定律,通过变阻器的电流大小不变,
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可得:
通过的电流,,
由欧姆定律得:
未知电阻:
;
故答案为:如上图; 。
根据实验步骤,结合电路图和两次实验判断电路的连接方式连接电路;
根据并联电路特点和欧姆定律和支路电流不变写出表达式。
本题测量电阻大小,考查电路的连接及特殊的方法测量电阻等知识,有难度。
18.【答案】连接电路时没有断开开关 电流表量程接错了 1.7 平均电阻值一项是多余的;
【解析】解:由图甲可知,小涛连接电路时没有断开开关;
当小灯泡正常发光时,电路中的电流,
为了测量更精确,电流表应该选用量程;
由图甲可知,电压表量程是,分度值为,由指针位置可知,电压表示数为;
由表格数据可知,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则表格中最后一项求平均电阻就没有意义。
故答案为:连接电路时没有断开开关;电流表量程接错了;;平均电阻值一项是多余的。
连接电路时,开关应该断开;根据欧姆定律可求出灯泡正发光时的电流,进而确定电流表的量程;
根据电压表的量程和分刻度值进行读数;
小灯泡灯丝电阻会受温度的影响,计算灯丝的平均电阻没有意义。
本题是伏安法测量小灯泡的电阻的实验,主要考查电路的连接、电流表量程的选择、电压表的读数以及实验表格的设计,是一道中考的常考题。
19.【答案】10 滑动变阻器同时选用下面两个接线柱接入电路 电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流和它两端的电压无关,所以不能由R=得出这样的错误推论;
【解析】解:由图像可知,通过的电流与两端的电压成正比,即为定值电阻,由图像可知,当时,两端的电压为,则的阻值为:;
根据测量电阻的原理可知,应利用电流表测量通过的电流,利用电压表测量两端的电压,利用滑动变阻器改变两端的电压和电路中的电流,进行多次测量,即将电压表与并联,将电源、开关、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联,电流表选用的量程,电压表选用的量程,电路连接如下图所示:
;
移动滑动变阻器的滑片时,发现两表均有示数且不变,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值不变,则接线错误的原因可能是滑动变阻器同时选用上面或下面两个接线柱接入电路,使得滑动变阻器相当于一根导线或一个定值电阻接入电路;
电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流和它两端的电压无关,所以不能由得出这样的错误推论。
故答案为:;如上图所示;滑动变阻器同时选用下面两个接线柱接入电路;
电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流和它两端的电压无关,所以不能由得出这样的推论。
由图像可知,通过的电流与两端的电压成正比,即为定值电阻,从图像中取一组电流与电压值,根据欧姆定律计算的阻值;
根据测量电阻的原理可知,应通过电流表测量通过的电流,通过电压表测量两端的电压,利用滑动变阻器改变两端的电压和电路中的电流,进行多次测量,根据图数据确定两电表的量程,从而连接电路;
移动滑动变阻器的滑片时,发现两表均有示数且不变,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值不变,由此得出接线错误的原因;
电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流和它两端的电压无关,由此解释推论错误的原因。
此题主要考查“测量电阻”的实验过程中的数据分析、结论评价和电路连接及故障分析,难度较大。