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第5章 第5.2节 测量电阻（课时1 伏安法测电阻）
课时作业
一、选择题（共7题）
1．某小组在复习欧姆定律这一章时，总结了三个实验①探究电流与电压的关系②探究电流与电阻的关系③伏安法测定值电阻的阻值。下列说法错误的是（　　）
A．三个实验的电路图都相同
B．三个实验的滑动变阻器的作用不相同
C．三个实验并没有都使用控制变量法
D．三个实验都需要多次测量，找普遍规律
2．对于课本中的几个小实验，下列说法正确的是（　　）
A．利用“伏安法”测小灯泡电阻时，需要多次测量求平均值减小误差
B．探究串、并联电路电流特点时，应选择两个相同规格的灯泡进行实验
C．在空气压缩引火仪实验中，第一次不成功后不停地一次次重复，就能成功
D．滑动变阻器在接入过程中，一定要上下接入，且阻值调节到最大
3．在电学中，有四个同学们非常熟悉的实验：关于这四个电学实验，下列说法中正确的是（　　）
①“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中，滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
③“探究电流与电压的关系”的实验中，可用小灯泡替代定值电阻
④“探究影响电阻大小的因素”的实验中，需要采用控制变量法
A．只有①④正确　B．只有②③正确
C．只有①②正确　D．只有②③④正确
4．关于以下三个电学实验，下列说法中正确的是（　　）
①“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变
②“用伏安法测定值电阻的阻值”的实验中，滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
③“探究电流与电压的关系”的实验中，可用小灯泡替代定值电阻
A．只有①②正确　B．只有①③正确
C．只有②③正确　D．①②③全部正确
5．某同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比，下列说法正确的是（　　）
A．两个实验的原理都是R=U/I
B．两个实验通过多次测量求平均值都是为了减小实验误差
C．滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是为了改变待测电阻两端的电压
D．两个实验都采用了控制变量法
6．用伏安法测导体电阻的实验中，连接电路时，以下哪项要求是没有必要的
A．连接滑动变阻器的时候，应该使滑片位于变阻器阻值最大的位置
B．连接开关时，应该先将开关断开
C．开关应该在靠近电源、电流流出的一端，即接在电源的正极上
D．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测电阻串联，并使电流从正接线柱流进，由负接线柱流出
7．某学生实验小组在做“伏安法测小灯泡电阻”的实验时连接了如下图所示的电路，闭合开关后发现电流表指针无偏转，电压表有偏转，则电路中出现上述现象的原因可能是（　　）
A．小灯泡处发生了短路
B．电流表处发生了断路
C．电流表两个接线柱被短接
D．滑动变阻器同时接入两下接线柱造成电流太小
三、实验探究题（共5题）
8．小明用伏安法测某一阻值约为几百欧的定值电阻实验。
(1)小明发现，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻，电压表示数逐渐变大，但电流表的指针几乎不偏转，经检查电路完好。电流表的指针几乎不偏转的原因是________，所以不能用伏安法测出该电阻的阻值。
(2)同组的小红设计了另一种测量电阻的方案，电路图如图所示，电路中定值电阻R0的阻值已知，电源电压未知。①她先断开S2，闭合S、S1，读出电压表示数为U1；②再________（填各开关的状态），读出电压表示数为U2；③电阻的阻值表达式为________（用R0、U1、U2表示）。
(3)小明在实验室选择合适的实验器材，又设计如图所示的四个电路测量Rx的阻值，其中R0为已知阻值的定值电阻、R为电阻箱，则能测出未知电阻的两个电路是________。
9．用“伏安法”测未知电阻的阻值。
（1）小明在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，则小明接下来的操作是______；
（2）如图乙所示是小明测量定值电阻的实物图（不完整）。请用笔画线代替导线，连接成完整电路。要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小（请勿更改原有导线，导线不能交叉）；
（3）连接电路前，开关必须______，电路接通前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大端；
（4）小明闭合开关后，发现电流表示数为零，但电压表有示数，此时电路中的一处故障可能是______；
（5）小明排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A，电压表的示数如图丙所示，则本次实验测得定值电阻Rx的阻值是_______；
（6）本实验中滑动变阻器除保护电路外的作用是______；
（7）另一组的小宇根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图象，小明发现小宇绘制的U-I图象和自己绘制的不同，其原因是小宇_______。
10．小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值（约为20Ω左右）。实验器材有：定值电阻Rx、电压表（量程0～3V和0～15V）、电流表（量程0～0.6A和0～3A）、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、学生电源各一个，导线若干。
（1）“伏安法”测量电阻的原理是________；
（2）如图a是实验电路图，甲、乙为两个电表，其中甲为________表，乙表为________；
（3）本实验电源电压选用12V，电压表应该选用________量程，电流表选用0～0.6A量程；连接如图b的电流表时，应该使电流从“________”接线柱流入电流表；
（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数为零，则发生故障的元件是________；
（5）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图b所示时，通过电阻Rx的电流大小是________A；
（6）经多次测量，由实验数据绘制得如图c的U-I图象，由图象可知电阻Rx＝________Ω（保留一位小数）；
（7）下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是____（填序号）。A．用刻度尺测量物理课本的长与宽　B．探究杠杆的平衡条件　C．测量小灯泡的电功率
11．小明同学用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，他设计的电路如图甲所示。
（1）此实验的原理是______。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到最______端（选填“左”或“右”）使其阻值最大；
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数接近为零，则故障原因可能是因为电阻Rx出现了______（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，当电压表的示数为6V时，电流表的示数如图乙所示，则此时电流表的示数为______A，待测电阻Rx的阻值为______Ω。在本实验中滑动变阻器除保护电路外，其主要作用是______；
（4）若实验中电压表损坏，利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变）：①闭合开关S，将滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；②闭合开关S，将滑片P移到______，记录电流表示数为I2；③写出待测电阻的表达式Rx=______（用R0、I1、I2表示）。
12．小明用图甲所示的电路，做伏安法测定值电阻实验。
（1）本实验的实验原理是___________；
（2）按图甲连接电路时，滑动变阻器滑片应置于___________（选填“左”或“右”）端，调节滑动变阻器滑片后，电流表示数为0.3A，此时电压表的示数如图乙所示，则定值电阻Rx的阻值为___________Ω；
（3）小明进行了多次测量，计算出每次测量所对应的Rx的阻值，再求Rx的平均值，这样做的目的是___________；
（4）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻值相差比较大，原因可能是___________；
（5）小明又设计了另一种测量电阻Rx的方案，电路中定值电阻R0的阻值已知，电源电压未知。①断开S1，闭合S、S2，电压表测___________两端电压，读出电压表示数为U1；②断开开关___________，闭合开关___________，电压表测Rx两端电压，读出电压表示数为U2；③电阻Rx的阻值表达式为Rx=___________（用U1、U2、R0表示）。
二、填空题（共3题）
13．【人教版九年级全册物理第17章欧姆定律单元检测题】如图所示电路，电阻R1=R2=4Ω，电源电压2V不变，当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A，此时电路的总电阻是________Ω；当S1闭合、S2断开时，电流表的示数是________ A。
14．如图，两电阻R1和R2串联，根据欧姆定律：______、串联电路电流规律：______、串联电路电压的规律：______（以上填空均写公式）。推导串联电路电阻的规律，写出推导过程。提示：推导过程中所用物理量自己设定。推导出的表达式用R总、R1、R2表示______。
15．请利用欧姆定律知识，完成下列填空：
(1)如图甲所示是A、B两定值电阻的关系图像。由图像可知：如果将A、B并联在6V的电源两端，干路中的电流为___________A；如果将A、B串联在6V的电源两端，则A、B两定值电阻分得的电压之比为___________。
(2)如图乙所示的电路，电源电压不变，R0是定值电阻，R是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。闭合开关S，逐渐减弱对R的光照，电流表的示数___________，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值___________。（选填“变大”“变小”或“不变”）
参考答案与解析
1．【答案】D
【解析】A对：三个实验中电压表测电阻两端电压、电流表测通过电阻的电流，都应串联变阻器进行多次实验，电路图相同。B对：探究电流与电压关系时变阻器改变电阻两端电压多次测量；探究电流与电阻关系时变阻器控制电阻两端电压不变；伏安法测定值电阻时变阻器改变电压多次测量求平均，作用不完全相同。C对：探究电流与电压、电阻关系用控制变量法，伏安法测定值电阻不用控制变量法。D错：探究电流与电压、电阻关系多次测量是为找普遍规律；伏安法测定值电阻多次测量是为减小误差。
2．【答案】D
【解析】A错：小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大，测小灯泡电阻不能求不同电压下电阻的平均值。B错：探究串并联电流规律应选不同规格灯泡使结论具普遍性。C错：第一次不成功要先检查装置气密性再实验。D对：滑动变阻器接入要“一上一下”，闭合开关前滑片调到阻值最大处保护电路。
3．【答案】A
【解析】①正确：探究电流与电阻关系时变阻器控制定值电阻两端电压不变。②错误：测小灯泡电阻多次测量是为找灯丝电阻随温度变化规律，不是求平均减小误差。③错误：探究电流与电压关系要保持电阻不变，灯泡电阻随温度变化，不能替代定值电阻。④正确：研究某一因素对电阻的影响时控制其它因素不变，用控制变量法。
4．【答案】A
【解析】①正确：探究电流与电阻关系时变阻器控制定值电阻两端电压不变。②正确：伏安法测定值电阻时变阻器改变定值电阻电压与电流，进行多次测量求平均值减小误差。③错误：探究电流与电压关系要控制电阻不变，灯泡电阻随温度改变，不可用小灯泡替代定值电阻。
5．【答案】C
【解析】A错：测电阻原理都是R=U/I。B错：测定值电阻多次测量求平均是减小误差；测小灯泡电阻多次测量是为探究灯丝电阻随温度变化规律。C对：滑动变阻器在两实验中的主要作用都是通过改变电路电流来改变待测电阻两端电压，实现多次测量。D错：两实验直接应用欧姆定律测电阻，未控制其他变量。
6．【答案】C
【解析】A对：闭合开关前滑片置于变阻器阻值最大处保护电路。B对：连接电路时开关应断开。C错：串联电路中开关在任何位置都能控制电路，位置不必要。D对：电压表与待测电阻并联、电流表与待测电阻串联，电流从正接线柱进、负接线柱出。
7．【答案】C
【解析】A错：小灯泡短路时电路通路，电流表有示数、电压表被短路无示数。B错：电流表处断路时整个电路断路，电流表、电压表都无示数。C对：电流表两个接线柱被短接时电流表被旁路无示数，电路仍通路，电压表有示数。D错：滑动变阻器同时接两下接线柱时电流较小，两表指针都会偏转。
8．【答案】(1)待测电阻阻值太大　(2)断开S2、闭合S、S1；Rx=U1/(U1 U2)·R0　(3)甲、丁
【解析】(1)实验室电源电压一般不大，待测电阻阻值太大，由I=U/R知电路电流太小、电流变化量不易测量，无法用伏安法测出该电阻。(2)只用到一个电压表、定值电阻R0已知：断开S1闭合S、S2时两电阻串联，电压表测电源电压U1；再断开S2闭合S、S1时电压表测Rx两端电压U2。串联时R0两端电压U0=U1 U2，电流I=U0/R0，故Rx=U2/I=U1/(U1 U2)·R0。(3)甲图两次分别测电源电压与Rx电压可求解；丁图用电阻箱等效替代可测未知电阻，故选甲、丁。
9．【答案】对电流表指针调零；变阻器左下接线柱连入电路；断开；待测电阻Rx断路；13Ω；调节待测电阻两端电压多次测量求平均值；把电压表并联在滑动变阻器两端了
【解析】(1)电流表未接入电路就有示数说明没有调零，需对电流表指针调零。(2)滑片P向右移动时电流表示数变小即电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路。(3)连接电路前开关必须断开。(4)电流表无示数、电压表有示数，说明电压表与电源连通，电路故障为Rx断路。(5)电压表用小量程，分度值0.1V，示数2.6V，Rx=U/I=2.6V/0.2A=13Ω。(6)滑动变阻器除保护电路外还可改变待测电阻两端电压，实现多次测量求平均值减小误差。(7)小宇所绘U-I图象不同，原因是他把电压表并联在滑动变阻器两端了。
10．【答案】R=U/I；电压；电流；0～15V；0.6；电流表短路；0.34；22.2；A
【解析】(1)伏安法测电阻原理R=U/I。(2)甲表与待测电阻并联是电压表；乙表串联在电路中是电流表。(3)待测电阻约20Ω、变阻器最大20Ω串联分压各约6V，电源12V时电压表选0～15V量程；电流表“0.6”为正接线柱，电流从“0.6”流入。(4)电压表示数约6V、电流表示数为零且移动滑片电压表示数变化而电流始终为零，说明电流表被短路。(5)电流表0~0.6A量程分度值0.02A，示数0.34A。(6)U-I图象中U=10V时I=0.45A，Rx=U/I=10V/0.45A≈22.2Ω。(7)本实验多次测量为取平均值减小误差，与测课本长宽多次测量取平均目的相同，选A。
11．【答案】R=U/I；左；短路；1.5；4Ω；改变定值电阻两端电压；b端；I1R0/(I1 I2)
【解析】(1)实验原理R=U/I；由图甲，闭合开关前滑片P移到最左端阻值最大。(2)电流表有示数、电压表示数接近零，故障为Rx短路。(3)电流表0~3A量程分度值0.1A，示数1.5A，Rx=U/I=6V/1.5A=4Ω；滑动变阻器除保护电路外主要作用是改变定值电阻两端电压。(4)②将滑片P移到b端，Rx被短路只有R0工作，电流I2，电源电压U=I2R0；①滑片在a端两电阻并联总电流I1，R0电流仍为I2，通过Rx电流Ix=I1 I2，Rx=U/Ix=I1R0/(I1 I2)。
12．【答案】R=U/I；右；15Ω；减小实验误差；小灯泡的阻值随温度的升高而变化；电源；S2；S、S1；U2/(U1 U2)·R0
【解析】(1)实验原理欧姆定律R=U/I。(2)闭合开关前滑片置于右端阻值最大；电压表0~15V量程分度值0.5V，示数4.5V，Rx=U/I=4.5V/0.3A=15Ω。(3)多次测量求平均值是为减小实验误差。(4)小灯泡电阻随温度升高而变化，故各次测得阻值相差较大。(5)①断开S1闭合S、S2时电压表测电源电压U1；②断开S2闭合S、S1时电压表测Rx两端电压U2；③由串联电流相等 I=(U1 U2)/R0，Rx=U2/I=U2/(U1 U2)·R0。
13．【答案】2；0.5
【解析】当S1、S2都闭合时两电阻并联，并联总电阻 R=R1R2/(R1+R2)=4Ω×4Ω/(4Ω+4Ω)=2Ω。当S1闭合、S2断开时电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流 I=U/R1=2V/4Ω=0.5A。
14．【答案】I=U/R；I=I1=I2；U=U1+U2；R总=R1+R2
【解析】设电源电压U，串联电流I，总电阻R总，R1电流I1电压U1，R2电流I2电压U2。串联电路总电压等于各部分电压之和U=U1+U2，各处电流相等I=I1=I2，故总电阻 R总=U/I=(U1+U2)/I=U1/I1+U2/I2=R1+R2。
15．【答案】(1)0.9；2︰1　(2)变小；不变
【解析】(1)并联时A、B两端电压均等于电源电压6V，由I-U图象读得IA=0.3A、IB=0.6A，干路I=IA+IB=0.9A。RA=U/IA=6V/0.3A=20Ω，RB=U/IB=6V/0.6A=10Ω。串联时电流处处相等，电压之比 UA/UB=RA/RB=20Ω/10Ω=2︰1。(2)①减弱光照时光敏电阻R阻值变大，电路总电阻变大，由I=U/R总知电流表示数变小。②串联电路中电压表示数变化量等于R0两端电压变化量，由U0=IR0得ΔU0/ΔI=R0，R0是定值电阻，故比值不变。

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