2018年九年级物理全册 17 欧姆定律专题训练(六)特殊方法测电阻 (新版)新人教版

专题训练(六) 特殊方法测电阻

?类型一伏阻法测电阻

1．如图ZT－6－1所示，R x和R0组成串联电路，开关S闭合，用电压表分别测出R x和R0两端的电压，其中U x＝3 V、U0＝5 V，已知R0的阻值为10 Ω，求R x的阻值。

图ZT－6－1

2．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R x的阻值，图ZT－6－2中不能测出R x阻值的电路图是( )

图ZT－6－2

3．用如图ZT－6－3所示的电路来测量未知电阻R x的阻值，R0阻值已知。

图ZT－6－3

(1)将实验过程补充完整：

a．对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；

b．闭合开关，_________________________________________________________；

c．断开开关，整理器材。

(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻R x∶R x＝________。

(3)写出本实验中滑动变阻器的作用：________________________________________。

4．为测量待测电阻R x的阻值，小敏设计了如图ZT－6－4所示的电路，R0的阻值已知且电源电压不变，她________(选填“能”或“不能”)测出R x的阻值，因为____________________________。请对电路进行改进，使它能正确测量，并在图右侧虚线框

内画出正确的电路图。

图ZT－6－4

5．用如图ZT－6－5所示的电路能测出未知电阻R x的阻值，电路中电源电压未知，电压表的量程可根据需要任意选用，滑动变阻器最大阻值R0已知。

图ZT－6－5

(1)请将步骤补充完整并写出需要测量的物理量。

a．根据电路图连接实物，检查无误后闭合开关S；

b．________________________________________________________________________；

c．________________________________________________________________________；

d．整理实验器材。

(2)R x＝________。(用测量的物理量和已知量R0表示)

6．在测电阻的实验中，晓彤同学设计了如图ZT－6－6甲所示的实验电路，其中R0为已知电阻，电源电压未知但保持不变。

图ZT－6－6

(1)请你帮助晓彤设计具体的实验步骤： ___________________________________

______________________________________。被测电阻的表达式为R x＝______________。

(2)小雪认为晓彤的方案虽然可以测量电阻R x的阻值，却有一定的不足，请你指出晓彤方案中的不足之处：________________________________________。

(3)小雪为了克服上述不足，设计了如图乙所示的电路，小南认为图乙的方案不能满足测量要求。请你利用图乙所示的实验器材，设计一个电路，要求：既能克服上述不足，又能测出电阻R x的阻值。将你设计的电路图画出来。

?类型二安阻法测电阻

7．如图ZT－6－7所示，闭合开关后电流表A1的示数为0.2 A，电流表A2的示数为0.1 A，已知R0的阻值为10 Ω，求R x的阻值。

图ZT－6－7

8．(多选)做完“伏安法测电阻”实验后，老师向同学们提出一个问题：“如果实验中发现电压表已经损坏，那么能否借助一个稳压电源，一个已知阻值的电阻，加上桌面上原有仪器，测出一个未知阻值R的电阻呢？要求是：①可以增加导线和开关；②电路连接好后不能改变元件的位置。”同学们积极思考，热烈讨论，提出了以下方案，请你分析一下，其中可行的是( )

图ZT－6－8

9．为测量电阻R x的阻值，老师提供了以下器材：待测电阻R x、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。小明设计了如图ZT－6－9所示的电路图。

图ZT－6－9

请补充实验步骤：

①按电路图连接电路；

②闭合开关________，断开开关________，读出此时电流表的示数I1；

③________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

④得出表达式：R x＝________。

10．晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻R x的阻值。他选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图ZT－6－10所示。

图ZT－6－10

(1)为了测出电阻R x的阻值，请添加一根导线完成实验电路的连接。

(2)开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。请用I1、I2和R0表示R x，R x＝________。

11．为了测出未知电阻R x的阻值，小刚根据实验桌上已备有的实验器材：电压为U的满足实验要求的电源，已知阻值为R0的定值电阻，电流表A、滑动变阻器、单刀双掷开关S及导线若干，设计了如图ZT－6－11所示的电路。

图ZT－6－11

(1)小刚设计的实验操作步骤如下：

①将开关掷向触点a，移动滑片P至某位置，使电流表的示数为某一适当数值，读出电流表的示数，记为I1；

②将开关掷向触点b，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电流表的示数，记为I2。

(2)请你用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0，写出R x的表达式：R x＝______________。

12．老师让同学们用如图ZT－6－12所示的电路测量未知电阻R x的阻值。器材有：一个电源(电压未知且恒定不变)，一个量程合适的电流表，一个最大阻值为R0的滑动变阻器。请你写出简要的操作步骤及需要测量的物理量：________________________________________________________________________________ ________________________________________。

R x的数学表达式：R x＝__________。

图ZT－6－12

13．在测电阻R x的实验中，若电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻R x 的阻值，实验电路如图ZT－6－13所示(滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变)，请将下列相关实验步骤补充完整。

图ZT－6－13

①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；

②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到________________________________，记录电流表示数I2；

③写出待测电阻的表达式：R x＝________(用已知量和测量量符号表示)。

?类型三等效替代法测电阻

14．在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻R x的阻值时，小明设计了如图ZT－6－14甲所示的实验电路，其中R′是电阻箱，R0是定值电阻。

图ZT－6－14

(1)图甲中，为测出R x的阻值，闭合开关S后，小明应该先把开关S1接到触点________(选填“1”或“2”)，记录电压表的示数U；然后把开关S1接到另一触点，并调节电阻箱R′，直到电压表示数也为U，读出此时电阻箱R′的示数(各旋钮的位置如图乙所示)，则待测电阻R x的阻值为________Ω。

(2)小兰认为将图甲中的电阻R0去掉，也能测出R x的阻值。你认为可行吗？答：________。(无需说明理由)

15．小扬想要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材可用：待测电阻R x、电阻箱R1(用

)、滑动变阻器R2、电流表一个、开关S1和S2、电源一个(其电压略大于R x允许的最大电压)、导线若干。

(1)请根据下面的操作情况，在下列虚线框内替小扬画出正确的实验电路图。

(2)小扬按正确的电路图连好实物后，进行了以下主要实验操作：

A．S1断开、S2闭合，调节电阻箱，使电流表的示数为I1

B．读出电阻箱R1的示数

C．S1闭合、S2断开，读出电流表的示数为I2

D．将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大

E．改变R2的滑片P的位置，再测出I1、I2和R1的数值

上述步骤的合理顺序是______________(只需填写序号)。

(3)小扬认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证I1________(选填“＞”“＜”或“＝”)I2，R1的示数即为待测电阻R x的阻值。

详解详析

1．因为R x 和R 0组成串联电路，根据串联电路电流相等得：I x ＝I 0＝U 0R 0＝5 V 10 Ω

＝0.5 A ， 故R x ＝U x I x ＝3 V 0.5 A

＝6 Ω。 2．B [解析] 只用电压表和阻值已知的定值电阻R 0测未知阻值的电阻R x ，需要将R 0和

R x 串联，用电压表分别测两者两端的电压，借助R 0求出电路中的电流，再利用欧姆定律求出R x 。由于只有一只电压表，两者的电压不能同时测，需要借助一个隐含条件：电源电压不变，以及串联电路的电压特点，来计算不能直接测量的电压。B 电路不满足条件，不管S 断开还是闭合，电压表总是测电路两端的总电压。

3．(1)调节滑动变阻器，读出电压表V 1、V 2的示数分别为U 0、U x

(2)U x R 0U 0

(3)保护电路；可以进行多次测量

[解析] (1)连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，测出定值电阻和被测电阻

两端的电压U 0、U x 。

(2)根据串联电路电流处处相等，所以U 0R 0＝U x

R x ，R x ＝U x R 0U 0

。 (3)闭合开关前，滑片处于最大阻值处，电路电阻最大，电流最小，对电路起保护作用。

定值电阻的阻值不变，不同电压下，阻值也不变，为了减小误差，需要移动滑片，多次测量求平均值。

4．不能 会造成电压表的正、负接线柱接反

如图所示

[解析] (1)若开关接2时，电压表正、负接线柱接法正确，此时电压表可以测出R 0两端

的电压，但接下来把开关接到1时，电压表的正、负接线柱就变得相反了，测不出R x 两端的电压，所以也就无法利用串联电路的电压分配规律求出R x 的阻值。

(2)要使电压表能正确测量，可以改变电压表的位置，如上图所示。

5．(1)滑片P 置于a 点时，读出此时电压表的示数U 1滑片P 置于b 点时，读出此时电压

表的示数U 2

(2)U 2U 1－U 2

R 0 [解析] (2)当滑片P 在b 点时，R x 两端的电压为U x ＝U 2，U R 0＝U 1－U 2， 则I ＝

U R 0R 0＝U 1－U 2R 0， R x ＝U 2I ＝U 2U 1－U 2

R 0。 6．[全品导学号：12942062](1)①闭合开关S 1、S 2，读出电压表的示数U ；②断开开关

S 2，读出电压表的示数U x U x U －U x

R 0 (2)测量的数据只有一组，不能减小误差

(3)如图所示

[解析] (1)实验步骤：①闭合开关S 1、S 2，只有电阻R x 接入电路，电压表测电源电压U ；

②断开开关S 2，两电阻串联，电压表测R x 两端电压U x ，由串联电路电压的特点和欧姆定

律可以求出电路中的电流，即I ＝

U －U x R 0。 被测电阻的表达式：R x ＝U x I ＝U x U －U x

R 0。 (3)使被测电阻、定值电阻、滑动变阻器串联，当开关S 1闭合、S 2断开时，电压表测量

被测电阻和定值电阻的总电压，当开关S 2闭合、S 1断开时，电压表测量被测电阻两端的电压，如上图所示。

7．此电路是并联电路，支路电压相等。

由欧姆定律得：

U x ＝U 0＝I 1R 0＝0.2 A ×10 Ω＝2 V ，

则R x ＝U x I 2＝2 V 0.1 A

＝20 Ω。 8．AC [解析] A 选项中电源电压不变，与R 并联的开关闭合时，测出电路中电流，由

欧姆定律求出电源电压，然后断开该开关，测出电路中电流，由串联电路特点与欧姆定律求出待测电阻阻值。C 选项中只闭合干路开关，可以测出流过电阻R 0的电流I 0，因为I ＝U R ，所以电源电压U ＝I 0R 0，再闭合支路开关，可以测出两电阻的并联总电流I ，则流过电阻R 的电流：I R ＝I －I 0，因为I ＝U R ，所以电阻阻值：R ＝U I R ＝I 0R 0I －I 0

，该电路能测出电阻R 的阻值。 9．②S 1 S 2 ③闭合开关S 2，断开开关S 1，读出此时电流表的示数I 2 ④I 1

I 2R 0

10．(1)如图所示

(2)I 2R 0I 1－I 2

[解析] (1)添加导线的目的是使R 0与R x 并联，并且S 1能控制R x 的接入。(2)开关S 1、S 2

都闭合时，R 0与R x 并联，I 1为总电流，只闭合开关S 2时，只有R 0接入，所以电源电压U ＝I 2R 0。

R 0与R x 并联时，通过R x 的电流为I 1－I 2，所以R x ＝I 2R 0I 1－I 2

。 11．[全品导学号：12942063]U （I 2－I 1）I 1I 2

＋R 0 [解析] S 掷向b 时，测出电路中电流为I 2，U ＝I 2(R P ＋R 0)，所以R P ＝U

I 2－R 0。S 掷向a 时，

测出电路中电流为I 1，U ＝I 1(R ′P ＋R x )，有两个未知量，无法表示出R x 。所以要测出R x ，当S 掷向b 时，要保持滑动变阻器的滑片位置不变。这样I 1(R x ＋R P )＝I 2(R 0＋R P )，把R P ＝U I 2－R 0代入U ＝I 1(R x ＋R )得：R x ＝U （I 2－I 1）I 1I 2

＋R 0。 12．把滑动变阻器的滑片P 移到a 端，读出电流表的示数为I 1；再把滑动变阻器的滑片P 移到b 端，读出电流表的示数为I 2

I 2R 0I 1－I 2 13．②b 端 ③I 2

I 1－I 2R 0 [解析] 闭合开关，当滑片移到最左端a 时，R 0与R x 并联，此时干路电流为I 1；把滑片

移到最右端b 时，R x 被短路，电路中只有R 0，此时电流为I 2，所以电源电压U ＝I 2R 0；通过R x 的电流I x 为I 1－I 2，由欧姆定律I ＝U R 变形得：R x ＝U I x ＝I 2R 0I 1－I 2＝I 2I 1－I 2

R 0。 14．(1)1 18

(2)不可行

[解析] (1)小明应该先把开关S 1接到触点1；由电阻箱图示可知，电阻R x ＝R ′＝18 Ω。

(2)去掉电阻R 0，电压表测的是电源电压U ，不能用等效替代法测出电阻R x 的阻值，故将

图甲中的电阻R 0去掉不可行。

15.(1)如图所示

(2)DCABE (3)＝