精練11 測電阻的方法（原卷版）

精練11測電阻的方法【知識儲備】等效替代法測電阻：如圖，（1）S至a，記下電流表（或電壓表）的示數為I（或U）；（2）S至b，調節(jié)電阻箱R，使電流表（或電壓表）的示數仍為I（或U）；讀出電阻箱的阻值為R，即Rx的阻值。（其中R0起保護電路的作用）伏安法測電阻：優(yōu)點：可調節(jié)滑動變阻器多次測量求平均值減小誤差。缺表測電阻：（一）缺電壓表，利用并聯分流，串聯電壓相等測電阻：（1）如圖甲，將R1和Rx并聯，先測出R1的電流，再測出Rx的電流為I2，根據兩次電壓相等U1=U2，所以，IU=I1?R（2）改進，換用單刀雙擲開關，如圖乙。（表達式同上）（二）缺電流表，利用串聯分壓，電流相等測電阻：（1）如圖甲，電壓表測出R1兩端的電壓U1；再測出Rx兩端的電壓U2；根據兩電阻中的電流相等I1U1R（2）改進：單刀雙擲開關如圖乙，開關S至1的位置，可測出R1上的電壓U1；將S至2的位置，可測出Rx和R1的總電壓U2．根據電流相同，I1=Ix說明：以上兩種方法中的定值電阻均可用最大已知的滑動變阻器代替，只須將滑片移至阻值最大端就是定值電阻。（三）缺電流表或電壓表，利用滑動變阻器的最大阻值測電阻（1）缺電流表：如圖①將滑片P滑到左端測出Rx兩端的電壓U1；②將滑片P滑到右端時可測出Rx和R′兩端的總電壓U2．由Rx和U2R（2）缺電壓表如圖乙。①將滑片P滑到a點，可測Rx的電流I1；②再滑到b端測Rx和R′的電流I2．由于電源電壓相等．①U=I1Rx；②U=（三）缺電壓表或電流表，利用短路電路測電阻：（1）如圖甲，①閉合開關S1，Rx和R串聯，電流表示數為I1；②閉合開關S1和S2，R被短路，只有Rx接入電路，電流表示數為I2；所以：①U=I1（R+Rx）②U=I2Rx；根據電源電壓相等（2）如圖乙，①閉合開關S1，Rx和R串聯，電壓表示數為U1；②閉合開關S1和S2，R被短路，只有Rx接入電路，電壓表示數為U2；所以：閉合開關S1和S2時，電源電壓為U2，當只閉合開關S1時，Rx兩端的電壓為U1，R兩端的電壓為U2—U1，根據Rx和R中的電流相等Ix=綜合上述方法：①伏安法測電阻最好，可多次測量求平均值減小誤差；②其它方法均進行兩次測量，要么通過開關轉換，要么通過滑動變阻器的兩個特殊位置，得到一組數據進行計算得出一個電阻值。具體特點是缺電壓表，利用電壓相等；缺電流表利用電流相等。但滑動變阻器和短路測量電路通用；③有些情況下，盡管有電壓表或電流表，但由于分度值或量程問題，必須選用缺表測量?！緦ｎ}精煉】1．（2023?溫州一模）小明用圖甲電路圖進行“探究電流與電阻關系”實驗，現有阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻：R′為滑動變阻器，標有“20Ω0.6A”；電源電壓恒為4.5伏。（1）實驗中某次的電流表示數如圖乙所示，則此時的電流為安。（2）小明實驗時R兩端的電壓可能是。（可多選）A．1.5伏B．2.5伏C．3伏D．4伏（3）小明用一個小燈泡更換定值電阻R，重新實驗測得小燈泡兩端電壓與通過的電流關系如圖丙所示。實驗中滑動變阻器滑片P向左滑動，電流表示數增大，小燈泡阻值的變化量為ΔR1，滑動變阻器連入電路阻值的變化量為ΔR2。請判斷ΔR1和ΔR2大小關系，并簡述理由。2．（2022?鎮(zhèn)海區(qū)模擬）某同學用如圖所示的電路探究“電流與電阻”的關系，已知選用的電源電壓恒為6V。請回答下列問題：①該同學在探究的過程中，將觀察到的實驗數據及時記錄到了下面的表格里。分析表中數據，不能得到電流與電阻成反比的關系，造成這種結果的原因是。你認為，表格中的每組電壓、電流、電阻的數據與歐姆定律（選填“相符”或“不符”）。實驗序號R/ΩⅠ/A①50.30②100.20③150.15②如果用此電路進行正確的探究，并以第一次的實驗數據為標準，要順利完成表格中的3組數據的測量，變阻器的最大阻值不得小于。3．（2022?鹿城區(qū)校級模擬）在“探究影響導體電阻的因素”實驗中，電阻絲A、B的長度、橫截面積相同，材料不同；電阻絲A、C的材料和橫截面積相同，A的長度大于C。實驗電路如圖甲所示，用電阻絲A、B進行實驗，N點固定，M點是金屬絲上可以左右移動的點，MN兩點間距離用X表示。在實驗過程中，用電壓表測出MN兩點間的電壓，將電壓U隨距離X的變化關系畫出如丙所示的實線。（1）閉合開關，電流表的指針如圖乙所示，讀數為。（2）在實驗過程中，電壓表讀數U隨NM間距離X的變化如丙所示的實線oab，我們可得出電阻絲A比電阻絲B的阻值大，請根據丙圖寫出支持該結論的證據。（3）圖丙中，a點表示滑片移到兩電阻絲的交接處，若將電阻絲A更換成長度比它短的電阻絲c重新進行實驗，則a點可能會向圖中①②③④哪個方向移動：。4．（2022?嵊州市模擬）圖甲是某實驗小組在探究“電流與電阻關系”的電路圖，電源電壓恒為6V，電壓表、電流表完好（電表最左邊的接線柱均為“﹣”），另有阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻各1個，（1）根據圖甲，用筆畫線代替導線連接完成圖乙的實物圖。（2）實驗小組按要求連接好電路，合上開關后，在移動變阻器滑片時，發(fā)現電壓表和電流表指針均在不停地大幅度左右擺動，其原因是。（3）在老師的引導下，他們將5次實驗數據描繪在圖丙中，圖中A點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積（選填“大于”、“小于”或“等于”）C點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積。（4）實驗中，實驗小組選擇的滑動變阻器的最大阻值至少是Ω。5．（2022?婺城區(qū)模擬）某同學為了探究“電流與電阻的關系”，按圖甲所示電路進行實驗，將實驗數據描繪在圖乙中。已知電源電壓恒為6伏，實驗中有5個定值電阻，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω。（1）圖乙中陰影部分“面積”表示的物理量是。（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片的位置以及滑動變阻器在本實驗中除了保護電路外的作用為（填字母編號）。A．A位置，改變R兩端的電壓B．A位置，保持R兩端的電壓不變C．B位置，改變R兩端的電壓D．B位置，保持R兩端的電壓不變（3）當把阻值為40歐的定值電阻接入電路時，發(fā)現無論怎樣移動滑片P，電壓表示數都不能達到所控制的電壓值，為了完成整個實驗，應另選最大阻值不小于Ω的滑動變阻器接入電路重新實驗。（4）為測定未知電阻Rx阻值，某同學設計了四種電路，電源電壓恒定且未知，R0是已知阻值的定值電阻，其中不能測量出Rx阻值的電路是（填字母編號）。6．（2022?拱墅區(qū)三模）小金和小徐同學分別用如圖①所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關系，電源電壓為6V且保持不變，實驗中保持電阻R兩端電壓2V不變，定值電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，請你解答下列問題：（1）小金按照電路圖連接好電路，閉合開關前，發(fā)現電流表指針處于圖②所示位置則其原因是；（2）改正錯誤后小金和小徐分別進行實驗，并根據各自記錄的數據分別繪制了“電流與電阻R變化的關系圖像”如圖③和“電流與電阻倒數1R變化的關系圖像”如圖④，則其中正確的圖像有（選填“③”或“④”或“③④（3）若實驗室的只有一個滑動變阻器，阻值范圍為0～25Ω，為了能夠繼續(xù)完成本次實驗，下列改進方案中正確的是。A.減小電源電壓B.減小定值電阻C.增大定值電阻兩端電壓的設定值7．（2022?溫州模擬）為了探究通過導體的電流與電阻的關系”，小明利用電壓為4.5伏的電源，標有“20歐，1.5安”的滑動變阻器、開關、電壓表、電流表等儀器進行實驗，步驟如下：①使用阻值為5歐的定值電阻R0，按圖甲電路圖連接電路；②閉合開關S，移動滑動變阻器滑片P，當電壓表示數為3伏時，記錄電流表的示數；③把R0換用其它阻值的定值電阻，重復步驟②，得到阻值R與電路中電流大小R﹣I關系如圖丙。（1）圖乙是對應的未連接完整的實物圖，請用筆畫線代替導線完成該實物圖的連接。（2）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視。A.變阻器滑片B.電壓表示數C.電流表示數（3）實驗結束后，小明進一步對滑動變阻器接入的阻值R1與電路中電流大小關系進行探究，并繼續(xù)畫出R﹣I圖像，則對應的圖像是圖丁中的哪一條線（選數字），并簡述你選擇的依據：。8．（2022?拱墅區(qū)校級一模）某學習小組用如圖甲所示的實驗儀器探究“電流與電阻的關系”，請你回答下列問題：（1）請你用筆畫線，將甲電路連接完整。（2）實驗時，先在AB間接入阻值為25Ω的定值電阻。將滑動變阻器接入電路的阻值調至最大，然后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P到某一位置，使電壓表示數為3.0V，讀出此時電流表的示數并記錄。然后依次將阻值為20Ω、15Ω、10Ω和5Ω的定值電阻接在AB間，重復上述實驗。實驗記錄的數據如表：電阻R/Ω252015105電流I/A0.120.140.160.20★（3）AB間接5Ω的定值電阻時，電流表示數如圖乙所示，則表中“★”處的數值為。（4）在數據分析時，同學們根據上表中的實驗數據得不出書上給出的電流與電阻的定量關系。請你指出他們在實驗時存在的錯誤。（5）實驗時，若將AB間的電阻由25Ω改為較小阻值的電阻再次實驗時，最終滑動變阻器連入電路的阻值比25Ω時要（填“小”、“大”或“一樣大”）。9．（2022?龍灣區(qū)一模）小明為了探究通過導體的電流與電阻的關系，利用電壓為6伏的電源、規(guī)格為“50歐，2安”的滑動變阻器、開關、電流表、電壓表等儀器進行實驗。實驗次數12345電阻R/Ω515202540電流I/A0.40.140.10.080.05①將阻值為5歐的定值電阻接入ab間，按圖連接電路。②閉合開關，移動滑動變阻器滑片P至電壓表示數為2伏，讀取電流表示數。③完成上述步驟后，斷開開關，換用15歐定值電阻接入ab間，，讀取對應電流表示數。④斷開開關，換用20歐、25歐、40歐的定值電阻重復實驗③。⑤記錄實驗數據如表。（1）連接電路后，剛一“試觸”，就發(fā)現電流表的指針迅速擺動到最大刻度，其原因可能是。（2）補充完成實驗步驟③：。（3）實驗后，老師指出小明的實驗數據中有一組不是真實實驗數據。請指出該實驗組別并說明理由：。10．（2022?拱墅區(qū)校級二模）小舟利用如圖甲電路“探究電流跟電阻的關系”，已知電源電壓保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。（1）請根據圖甲的電路圖將圖乙實物圖補充完整，要求向右移動滑片時，電流表的示數變大，（導線不允許交叉）。（2）實驗中多次改變R的阻值，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數保持不變，記下電流表的示數，得到如圖丙I﹣R圖像。①上述實驗中，小明利用5Ω的電阻完成實驗后，斷開開關將10Ω的電阻接入電路中，接下來的操作是：；②圖丙中陰影部分的面積表示。11．（2022?西湖區(qū)模擬）小明利用圖甲所示的電路做“探究通過導體的電流與導體電阻的關系”的實驗。他使用的器材有：兩節(jié)干電池，阻值為5Ω（R1）、10Ω（R2）、20Ω（R3）的定值電阻、“15Ω1A”的滑動變阻器、電流表、電壓表和開關各一只，導線若干。（1）根據圖甲所示的電路，請用筆畫線代替導線，將圖中實物電路連接完整（2）電路中滑動變阻器的作用是。（3）正確連接好電路后，小明首先將R1接入電路，移動滑動變阻器滑片使R1兩端的電壓為1.5V，讀出電流表的示數。①小明將用R2替換R1接入電路，接下來他應該進行的操作是，讀出電流表的示數。②小明用R3替換R2接入電路進行實驗，發(fā)現無論怎樣移動滑動變阻器，R3兩端的電壓始終無法達到1.5V，經檢查，電路連接無誤，各元件均完好。請你幫他找出一種可能的原因。③選用不同阻值的電阻多次實驗的目的是。12．（2021?鹿城區(qū)校級四模）為了研究電流與電阻的關系，園園選擇電源電壓為4.5伏的電源、四個定值電阻（5歐、10歐、15歐、20歐）以及其它相關器材按圖甲連接電路，進行實驗。（1）閉合開關，無論怎樣移動滑片，電流表有示數，電壓表示數約為4.5V，則電路中出現的故障可能是。（2）排除故障后，園園先用定值電阻5歐接入電路，測得第一組數據，將這組數據畫在圖乙中，標記為a。然后將5歐的電阻換成10歐，閉合開關后，下一步的操作是，并記錄電流表示數得到第二組數據。（3）園園接著依次換成15歐、20歐的定值電阻進行實驗，記錄相應的數據。該實驗中園園選擇的滑動變阻器是。A．滑動變阻器R1（30歐，2安）B．滑動變阻器R2（20歐，2安）C．滑動變阻器R3（30歐，0.3安）13．（2021?東陽市模擬）如圖1所示是小明“探究電流與電阻的關系”的實驗電路圖。選用的實驗器材是：電源（3V）、電流表（0﹣0.6A）、電壓表（0﹣3V），三個定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω），滑動變阻器（40Ω，0.5A）、開關、導線若干。（1）小明在實驗中，首先確定一個保持不變的電壓值U，當AB間的電阻R由5Ω換成10Ω時