2020九年级物理全册17欧姆定律专题训练（六）特殊方法测电阻（新版）新人教版

2020九年级物理全册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，Rx和R0组成串联电路，开关S闭合，用电压表分别测出Rx和R0两端的电压，其中Ux＝3 V、U0＝5 V，已知R0的阻值为10 Ω，求Rx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Rx的阻值，图ZT－6－2中不能测出Rx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Rx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Rx∶Rx＝________。‎ ‎(3)写出本实验中滑动变阻器的作用：________________________________________。‎ ‎4．为测量待测电阻Rx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Rx的阻值，因为____________________________。请对电路进行改进，使它能正确测量，‎ 9‎ 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Rx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)Rx＝________。(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Rx＝______________。‎ ‎(2)小雪认为晓彤的方案虽然可以测量电阻Rx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Rx的阻值。将你设计的电路图画出来。‎ 9‎ ‎►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Rx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Rx的阻值，老师提供了以下器材：待测电阻Rx、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：Rx＝________。‎ 9‎ ‎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Rx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Rx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Rx，Rx＝________。‎ ‎11．为了测出未知电阻Rx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Rx的表达式：Rx＝______________。‎ ‎12．老师让同学们用如图ZT－6－12所示的电路测量未知电阻Rx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：________________________________________________________________________________________________________________________。‎ Rx的数学表达式：Rx＝__________。‎ 图ZT－6－12‎ ‎13．在测电阻Rx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Rx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。‎ 9‎ 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：Rx＝________(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Rx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Rx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Rx的阻值为________Ω。‎ ‎(2)小兰认为将图甲中的电阻R0去掉，也能测出Rx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Rx、电阻箱R1(用表示)、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Rx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Rx的阻值。‎ 9‎ 详解详析 ‎1．因为Rx和R0组成串联电路，根据串联电路电流相等得：Ix＝I0＝＝＝‎0.5 A，‎ 故Rx＝＝＝6 Ω。‎ ‎2．B　[解析] 只用电压表和阻值已知的定值电阻R0测未知阻值的电阻Rx，需要将R0和Rx串联，用电压表分别测两者两端的电压，借助R0求出电路中的电流，再利用欧姆定律求出Rx。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V1、V2的示数分别为U0、Ux ‎(2) ‎(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U0、Ux。‎ ‎(2)根据串联电路电流处处相等，所以＝，Rx＝。‎ ‎(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R0两端的电压，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Rx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Rx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U1滑片P置于b点时，读出此时电压表的示数U2‎ ‎(2)R0‎ ‎[解析] (2)当滑片P在b点时，Rx两端的电压为Ux＝U2，UR0＝U1－U2，‎ 则I＝＝，‎ Rx＝＝R0。‎ ‎6．[全品导学号：12942062](1)①闭合开关S1、S2，读出电压表的示数U；②断开开关 9‎ S2，读出电压表的示数Ux　R0‎ ‎(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S1、S2，只有电阻Rx接入电路，电压表测电源电压U；‎ ‎②断开开关S2，两电阻串联，电压表测Rx两端电压Ux，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＝。‎ 被测电阻的表达式：Rx＝＝R0。‎ ‎(3)使被测电阻、定值电阻、滑动变阻器串联，当开关S1闭合、S2断开时，电压表测量被测电阻和定值电阻的总电压，当开关S2闭合、S1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：‎ Ux＝U0＝I1R0＝‎0.2 A×10 Ω＝2 V，‎ 则Rx＝＝＝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R0的电流I0，因为I＝，所以电源电压U＝I0R0，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：IR＝I－I0，因为I＝，所以电阻阻值：R＝＝，该电路能测出电阻R的阻值。‎ ‎9．②S1　S2　③闭合开关S2，断开开关S1，读出此时电流表的示数I2　④R0‎ ‎10．(1)如图所示 ‎(2) ‎[解析] (1)添加导线的目的是使R0与Rx并联，并且S1能控制Rx的接入。(2)开关S1、S2都闭合时，R0与Rx并联，I1为总电流，只闭合开关S2时，只有R0接入，所以电源电压U＝‎ 9‎ I2R0。R0与Rx并联时，通过Rx的电流为I1－I2，所以Rx＝。‎ ‎11．[全品导学号：12942063]＋R0　‎ ‎[解析] S掷向b时，测出电路中电流为I2，U＝I2(RP＋R0)，所以RP＝－R0。S掷向a时，测出电路中电流为I1，U＝I1(R′P＋Rx)，有两个未知量，无法表示出Rx。所以要测出Rx，当S掷向b时，要保持滑动变阻器的滑片位置不变。这样I1(Rx＋RP)＝I2(R0＋RP)，把RP＝－R0代入U＝I1(Rx＋R)得：Rx＝＋R0。‎ ‎12．把滑动变阻器的滑片P移到a端，读出电流表的示数为I1；再把滑动变阻器的滑片P移到b端，读出电流表的示数为I2　 ‎13．②b端　③R0‎ ‎[解析] 闭合开关，当滑片移到最左端a时，R0与Rx并联，此时干路电流为I1；把滑片移到最右端b时，Rx被短路，电路中只有R0，此时电流为I2，所以电源电压U＝I2R0；通过Rx的电流Ix为I1－I2，由欧姆定律I＝变形得：Rx＝＝＝R0。‎ ‎14．(1)1　18‎ ‎(2)不可行 ‎[解析] (1)小明应该先把开关S1接到触点1；由电阻箱图示可知，电阻Rx＝R′＝18 Ω。‎ ‎(2)去掉电阻R0，电压表测的是电源电压U，不能用等效替代法测出电阻Rx的阻值，故将图甲中的电阻R0去掉不可行。‎ 9‎ ‎15.(1)如图所示 ‎(2)DCABE　(3)＝‎ 9‎