资源描述
第2节 电阻的测量
一、夯实基础
1.（2019 新疆）如图所示，开关闭合后．当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，观察到灯泡变暗，该过程中（ ）
A. 电流表示数变大，电压表示数变小 B. 电流表示数变大，电压表示数变大
C. 电流表示数变小，电压表示数变小 D. 电流表示数变小，电压表示数变大
【答案】D
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，灯泡变暗，则灯泡的实际功率变小，因串联电路中各处的电流相等，由P= I2R可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故AB错误；由U=IR可知，灯泡两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C错误、D正确。
2．(2019扬州市)如图所示，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片，下列说法正确的是（ ）
A. 滑片向左滑动，电流表示数增大，电压表示数减小
B. 滑片向左滑动，电流表、电压表示数都增大
C. 滑片向右滑动，电流表、电压表示数都增大
D. 滑片向右滑动，电流表示数减小，电压表示数增大
【答案】B
【解析】串联电路，且电压表测量灯泡电压，则当滑片向左滑动时总电阻变小，电流变大，灯泡分得电压变大，则电流表示数变大，电压表示数变大；反之，当滑片向右滑动时，电流表示数变小，电压表示数变小。
3.(2019 安徽省)如图所示的电路中，电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关，向左移动滑片P,则（ ）
A. 电压表的示数变大，电流表的示数变大 B. 电压表的示数变大，电流表的示数变小
C. 电压表的示数不变，电流表的示数变大 D. 电压表的示数变小，电流表的示数变大
【答案】A
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，闭合开关后，滑片向左滑动时，接入的阻值变小，则电路中总电阻变小，由可知，在电源电压不变时，电路中的电流变大，电流表实示数变大；R为定值电阻，由可知其两端电压变大，故电压表示数变大；故A正确，BCD错误。
4.（2019 湖南邵阳市）一盏调光台灯，其原理如图所示，闭合S，将滑片从左向右移动，电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是（ ）
A．变大、变大 B．变大、变小 C．变小、变小 D．变小、变大
【答案】C
【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，将滑片从左向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故AB错误；
变阻器接入电路中的电阻变大，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，灯泡两端的电压变小，故C正确、D错误。
5.（2019 宁夏）如图所示的电路中，电阻R2的阻值为15Ω．当开关S1、S2闭合时，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A．下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的阻值为10Ω B．S1、S2闭合时，通过电阻R1的电流为0.5A
C．S1、S2闭合时，电流表A1测量的是R1的电流 D．开关S2断开时，电流表A2示数为0.5A
【答案】A
【解析】（1）当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路电流，故C错误；
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝I2R2＝0.2A×15Ω＝3V，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，故B错误；
则电阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故A正确；
（2）开关S2断开时，R1被断路，电路为R2的简单电路，电流表A2测通过R2的电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电流表A2示数为0.2A，故D错误。
6.（2019湖南湘西州）下图是测量小灯泡电阻的实物图，用笔画代替导线把图补充完整，导线不能交叉。
【答案】
【解析】由电路图可知，电源、开关、电流表、灯泡、滑动变阻器串联组成电路，
要测灯泡的电阻需要将电压表并联在灯泡两端测其电压，
由图可知，电源是由两节干电池串联组成的，则电源的电压为3V，
所以电压表应选0～3V的量程并联在灯泡两端，如下图所示：
7.（2019 成都）如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将 , 电压表示数将 。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变大，变小。
【解析】滑动变阻器组织变大，总电流减小，由欧姆定律，与之串联的定值电阻两端的电压会减小。
8.(2019 湖南郴州市)如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝20Ω．闭合开关S，电流表A2的示数为0.9A，则电流表A1的示数为 A，定值电阻R2的阻值为 Ω。
【答案】0.3；10。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1即电流表A1的示数：I1＝＝＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过定值电阻R2的电流：
I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，则定值电阻R2的阻值：R2＝＝＝10Ω。
9.(2019 天津市)现有一个电压约为36V的电源（电压保持不变），一个量程为0~1A的电流表，三个阻值已知的电阻（20）、（30）、（10k），开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为10的未知电阻的阻值。要求：
（1）画出实验电路图；（ ）
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；_____
（3）写出待测电阻的数学表达式_____（用已知量和测量量表示）。
【答案】 (1). (2). 实验步骤：①按电路图连接电路；②只闭合开关，读出电流表的示数为；③只闭合开关，读出电流表的示数为 (3). 表达式：或
【解析】（1）由于只有1个电流表，故而可以使待测电阻与某个定值电阻即电流表串联；
根据串联电路电流规律，电流表的读数等于通过各用电器的电流；
根据欧姆定律，用电流乘以定值电阻阻值，即为定制电阻两端电压；根据串联电路电压关系，用总电压减去定制电阻两端电压和电流表两端电压，就等于待测电阻两端电压；根据欧姆定律计算出待测电阻；由于电流表内阻未知，故而需要先测量电流表在电路中分担的电压。
根据串联电路电压规律，电路中用电器分担的电压与用电器电阻有关，故而，为了能够更为准确的测出待测电阻，测量电流表分压值时，电路中的定值电阻应该与待测电阻接近，故R3不合适，不选。
电源电压36V，电流表量程0~1A，则根据欧姆定律电路中最小电阻为Rmin=；
与电流表和待测电阻串联的电阻应选R2；
按照上述思路，电路设计如图所示：
（2）根据电学实验的一般步骤和本实验原理，实验步骤如下：
①按电路图连接电路；
②只闭合开关，读出电流表的示数为；
③只闭合开关，读出电流表的示数为；
（3）只闭合开关，电流表分担的电压UA=36V﹣(+)；只闭合开关，待测电阻两端电压等于U=36V﹣﹣UA=(+)﹣，根据欧姆定律，得待测电阻Rx= =，代入 =20、=30，得：
10.（2019 辽宁阜新市）在“伏安法测电阻”的实验中，小亮连成如图所示电路，正准备实验时，同组的小明检查发现电路连接有错误。
（1）若在错误的电路中，闭合开关后，电压表的指针将_____（选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”）。
（2）请你将接错的那根导线打“×”，画出正确连线。
（3）电路连接正确后，要使定值电阻两端的电压从小到大变化，滑动变阻器的滑片应该向_____侧调整。
（4）选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器进行实验，记录数据如表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
1
2
3
1
2
3
I/A
0.2
0.4
0.6
0.1
0.2
0.3
R/Ω
5
10
若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，不能完成表格中第_____次实验。
（5）在本次实验中滑动变阻器的主要作用_____。
（6）多次测量的目的是_____。
【答案】：（1）反向偏转；（2）如图；（3）左；（4）四；（5）改变电路中的电流和定值电阻两端的电压；（6）求平均值，减小误差。
【解析】（1）根据电压表的使用规则可知，电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出；图中电压表的正负接线柱接反了，故电压表指针会反向偏转；
（2）电压表应并联接在定值电阻的两端，如图所示：
（3）要使定值电阻两端的电压从小到大变化，应增大通过定值电阻的电流，故应减小滑动变阻器的电阻，即向左移动；
（4）换用规格为“20Ω1A”的滑动变阻器，当定值电阻为5Ω时，此时电路中的最小电流为：I==0.15A，故前三组都能完成；当定值电阻为10Ω时，此时电路中的最小电流为：I==0.13A，第四组的电流为0.1A，故第四组不能完成；
（5）滑动变阻器能够改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，从而实现多次测量的目的；
（6）实验中多次测量，可以求出电阻的平均值，从而减小误差。
二、提升训练
1.（2019贵州黔东南）如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向上移动的过程中，电流表读数和电压表读数的变化情况分别是（ ）
A．变大，变大 B．变大，变小 C．变小，变小 D．变小，变大
【答案】D
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的读数变小，故AB错误；
由U＝IR可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表的读数变大，故C错误、D正确。
2.（2019 湖北武汉市）如图所示，电源电压保持不变。只闭合开关S1，电流表和电压表均有示数，若再闭合开关S2，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电压表示数与电流表示数的比值变小 D．电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】D
【解析】由电路图可知，只闭合开关S1时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；若再闭合开关S2时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故B错误；电路中的电流变大，由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；由 可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值，则其比值不变，故C错误、D正确。故选：D。
3.（2019 山东泰安 ）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以
【答案】D
【解析】由图知，①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I 0R 0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式＝可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电压表测量Rx两端电压为Ux，根据电路电流相等列式＝可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值。
4.(2019 湖南益阳市)如图所示，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，当滑片P向右移动时，电流表和电压表的示数变化情况是（ ）
A. 电流表示数减小，电压表示数减小 B. 电流表示数增大，电压表示数增大
C. 电流表示数减小，电压表示数增大 D. 电流表示数增大，电压表示数减小
【答案】A
【解析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故BD错误；由U=IR可知，R0两端的电压减小，即电压表的示数减小，故A正确、C错误。故选：A。
5.(2019襄阳市)如图所示,电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1的示数变大 B. 电压表的示数变大
C. 电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大 D. 电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变大
【答案】C
【解析】分析电路图，电阻与滑动变阻器并联，电压表测量并联支路R1两端（电源电压）电压，电源电压保持不变；电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A2测量干路上的电流；
A、R1为定值电阻，根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，当移动时，R1的电流不变，故A错误；
B、因为电源电压保持不变，电压表测量并联支路电压或电源电压，故电压表V的示数不变，故B错误；
CD、当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，R2阻值增大，由可知，电流减小，即电流表A1示数减小；又因为电流表A2测量干路上的电流，根据并联电路的电流特点可知，电流表A2示数变小，则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大；电压表B的示数与电流表A2的示数的乘积变小，故C正确，D错误。
6.（2019 黑龙江齐齐哈尔市）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.4A，则下列选项正确的是（ ）
A．滑片P在最右端时，通过R1、R2的电流之比为5：8
B．滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为3：1
C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D．电源电压为10V
【答案】D
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片P在最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流I＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R1、R2的电流之比为1：1，故A错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，
电源的电压：U＝I（R1+R2）＝0.25A×（10Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把滑片P移到中点时，电路中的电流I′＝0.4A，
则电源的电压：U＝I′（R1+R2）＝0.4A×（10Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：U＝10V，R2＝30Ω，故C错误、D正确；
滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为：U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝10Ω：30Ω＝1：3，故B错误。
7.(2019 衡阳市)如图所示，R为定值电阻、R′为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端，发现表示数从2V变化到6V，而表示数从4V变化到0，则电流表示数从0.2A变化到____A，R＝___Ω
【答案】 (1). 0.6A ； （2）10Ω 。
【解析】由图知道，定值电阻R与滑动变阻器R′串联，电压表V1测量R两端的电压，V2测量R′两端的电压，根据题意知道，当滑片在a端时滑动变阻器全部接入电路，且V1的示数是2V，V2的示数是4V，此时电路电流是0.2A，说明电源电压是2V+4V=6V，由欧姆定律知道，定值电阻R的阻值是： ；滑动变阻器的最大阻值是： ，
当滑片在b端时，电路中只有R，此时电路的电流是：，即则电流表示数从0.2A变化到0.6A.
8.（2019 山东菏泽市）电流表的内阻很小，通常情况下可忽略不计，小明探究电流表的电阻值时，如图甲所示，他先将20Ω的定值电阻接入电源电压6V（电压保持不变）的电路中，电路中的电流为0.3A；他将电流表接入电路中，如图乙所示，测得电流却是0.29A。
（1）电流表的内阻为_________Ω．电流表接入电路后，R两端的电压变化了_________（保留小数点后二位数字）
（2）当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，其工作原理是_________。
【答案】 为：（1）0.69；0.20；（2）通电导体在磁场中受力而运动。
【解析】
（2）当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，这是因为电流表内部的通电导体在磁场中受力而运动，即其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
9.(2019 四川自贡)小聪同学用伏安法测电阻，实验电路图如图甲所示。
（1）该实验的原理是 。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于 端（选填“a”或“b”）。
（3）假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：
① ；② 。
（4）小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，被测电阻Rx＝ Ω。
（5）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，他想出一个方法，应用现有的器材，也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如下：
①将滑动变阻器滑到a端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；
② ；
③读出滑动变阻器的最大值R；
④则被测电阻Rx的阻值为：Rx＝ （写出表达式）。
【答案】：（1）R＝；（2）b；（3）电源电压过大；选用电流表的量程太小；（4）8；（5）将滑动变阻器滑到b端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U1； 。
【解析】（1）测量电阻的原理是R＝或欧姆定律；
（2）由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至右边，即b端，使其阻值最大；
（3）操作正确，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，说明电路中的电流较大，根据影响电流的因素，可能是电源电压过大或电流表的量程选择偏小或滑动变阻器的最大阻值偏小；
（4）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；
由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
则R＝＝＝8Ω；
（5）被测电阻与滑动变阻器串联，电压表与被测电阻并联，开关串联在电路中，如图。
步骤：
①将滑动变阻器滑到a端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；
②将滑片移至b端，闭合开关S，读出此时电压表的示数为U1，则滑动变阻器两端的电压为U﹣U1；
则电路中的电流Ix＝I＝； 则Rx＝＝。
10.(2019南充市)如图是“测量小灯泡电阻”的实验装置，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）检查无误后，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动，请写出A表、V表的示数变化情况：______________________
（2）移动滑片获得了表格中的实验数据：
实验次数
发光情况
电压（V）
电流（A）
灯丝电阻（Ω）
1
刚发光
1.5
0.2
2
暗
2.5
0.3
8.3
3
亮
3.8
042
9.0
请计算出第1次实验时灯丝的电阻，R1=___________Ω。
（3）分析数据及实验现象可知，灯越亮，灯丝电阻越大，说明灯丝的电阻与___________有关。
（4）现电压表0～15V量程损坏，而0～3V程完好，在不增减器材的情况下，请设计测量小灯泡额定功率的的实验，写出必要的调整步骤：______________________。
【答案】 (1). A表示数变大、V表示数变大 ； (2). 7.5 ； (3). 温度 ； (4). 将电压表并联在滑动变阻器两端（移动滑片P，使电压表的示数为2.2V）
【解析】（1）图中，变阻器与灯串联，电流表测电路的电流，电压表测灯的电压，检查无误后，闭合开关滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电阻变小，由欧姆定律，电流示数变大，根据U＝IR，电压表示数变大；
（2）根据表中数据，由欧姆定律，请计算出第1次实验时灯丝的电阻，
（3）分析数据及实验现象可知：灯越亮，灯丝电阻越大，说明灯丝的电阻与温度有关。
（4）现电压表0～15V量程损坏，而0～3V量程完好，将电压表并联在变阻器两端，根据串联电路电压的规律，当电压表示数为：6V﹣3.8V＝2.2V时，灯正常发光，记下此时电流表示数，根据P额＝U额I计算即可
15
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
