精练11 测电阻的方法（原卷版）

精练11测电阻的方法【知识储备】等效替代法测电阻：如图，（1）S至a，记下电流表（或电压表）的示数为I（或U）；（2）S至b，调节电阻箱R，使电流表（或电压表）的示数仍为I（或U）；读出电阻箱的阻值为R，即Rx的阻值。（其中R0起保护电路的作用）伏安法测电阻：优点：可调节滑动变阻器多次测量求平均值减小误差。缺表测电阻：（一）缺电压表，利用并联分流，串联电压相等测电阻：（1）如图甲，将R1和Rx并联，先测出R1的电流，再测出Rx的电流为I2，根据两次电压相等U1=U2，所以，IU=I1⋅R（2）改进，换用单刀双掷开关，如图乙。（表达式同上）（二）缺电流表，利用串联分压，电流相等测电阻：（1）如图甲，电压表测出R1两端的电压U1；再测出Rx两端的电压U2；根据两电阻中的电流相等I1U1R（2）改进：单刀双掷开关如图乙，开关S至1的位置，可测出R1上的电压U1；将S至2的位置，可测出Rx和R1的总电压U2．根据电流相同，I1=Ix说明：以上两种方法中的定值电阻均可用最大已知的滑动变阻器代替，只须将滑片移至阻值最大端就是定值电阻。（三）缺电流表或电压表，利用滑动变阻器的最大阻值测电阻（1）缺电流表：如图①将滑片P滑到左端测出Rx两端的电压U1；②将滑片P滑到右端时可测出Rx和R′两端的总电压U2．由Rx和U2R（2）缺电压表如图乙。①将滑片P滑到a点，可测Rx的电流I1；②再滑到b端测Rx和R′的电流I2．由于电源电压相等．①U=I1Rx；②U=（三）缺电压表或电流表，利用短路电路测电阻：（1）如图甲，①闭合开关S1，Rx和R串联，电流表示数为I1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有Rx接入电路，电流表示数为I2；所以：①U=I1（R+Rx）②U=I2Rx；根据电源电压相等（2）如图乙，①闭合开关S1，Rx和R串联，电压表示数为U1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有Rx接入电路，电压表示数为U2；所以：闭合开关S1和S2时，电源电压为U2，当只闭合开关S1时，Rx两端的电压为U1，R两端的电压为U2—U1，根据Rx和R中的电流相等Ix=综合上述方法：①伏安法测电阻最好，可多次测量求平均值减小误差；②其它方法均进行两次测量，要么通过开关转换，要么通过滑动变阻器的两个特殊位置，得到一组数据进行计算得出一个电阻值。具体特点是缺电压表，利用电压相等；缺电流表利用电流相等。但滑动变阻器和短路测量电路通用；③有些情况下，尽管有电压表或电流表，但由于分度值或量程问题，必须选用缺表测量。【专题精炼】1．（2023•温州一模）小明用图甲电路图进行“探究电流与电阻关系”实验，现有阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻：R′为滑动变阻器，标有“20Ω0.6A”；电源电压恒为4.5伏。（1）实验中某次的电流表示数如图乙所示，则此时的电流为安。（2）小明实验时R两端的电压可能是。（可多选）A．1.5伏B．2.5伏C．3伏D．4伏（3）小明用一个小灯泡更换定值电阻R，重新实验测得小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丙所示。实验中滑动变阻器滑片P向左滑动，电流表示数增大，小灯泡阻值的变化量为ΔR1，滑动变阻器连入电路阻值的变化量为ΔR2。请判断ΔR1和ΔR2大小关系，并简述理由。2．（2022•镇海区模拟）某同学用如图所示的电路探究“电流与电阻”的关系，已知选用的电源电压恒为6V。请回答下列问题：①该同学在探究的过程中，将观察到的实验数据及时记录到了下面的表格里。分析表中数据，不能得到电流与电阻成反比的关系，造成这种结果的原因是。你认为，表格中的每组电压、电流、电阻的数据与欧姆定律（选填“相符”或“不符”）。实验序号R/ΩⅠ/A①50.30②100.20③150.15②如果用此电路进行正确的探究，并以第一次的实验数据为标准，要顺利完成表格中的3组数据的测量，变阻器的最大阻值不得小于。3．（2022•鹿城区校级模拟）在“探究影响导体电阻的因素”实验中，电阻丝A、B的长度、横截面积相同，材料不同；电阻丝A、C的材料和横截面积相同，A的长度大于C。实验电路如图甲所示，用电阻丝A、B进行实验，N点固定，M点是金属丝上可以左右移动的点，MN两点间距离用X表示。在实验过程中，用电压表测出MN两点间的电压，将电压U随距离X的变化关系画出如丙所示的实线。（1）闭合开关，电流表的指针如图乙所示，读数为。（2）在实验过程中，电压表读数U随NM间距离X的变化如丙所示的实线oab，我们可得出电阻丝A比电阻丝B的阻值大，请根据丙图写出支持该结论的证据。（3）图丙中，a点表示滑片移到两电阻丝的交接处，若将电阻丝A更换成长度比它短的电阻丝c重新进行实验，则a点可能会向图中①②③④哪个方向移动：。4．（2022•嵊州市模拟）图甲是某实验小组在探究“电流与电阻关系”的电路图，电源电压恒为6V，电压表、电流表完好（电表最左边的接线柱均为“﹣”），另有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各1个，（1）根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。（2）实验小组按要求连接好电路，合上开关后，在移动变阻器滑片时，发现电压表和电流表指针均在不停地大幅度左右摆动，其原因是。（3）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丙中，图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积（选填“大于”、“小于”或“等于”）C点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积。（4）实验中，实验小组选择的滑动变阻器的最大阻值至少是Ω。5．（2022•婺城区模拟）某同学为了探究“电流与电阻的关系”，按图甲所示电路进行实验，将实验数据描绘在图乙中。已知电源电压恒为6伏，实验中有5个定值电阻，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω。（1）图乙中阴影部分“面积”表示的物理量是。（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片的位置以及滑动变阻器在本实验中除了保护电路外的作用为（填字母编号）。A．A位置，改变R两端的电压B．A位置，保持R两端的电压不变C．B位置，改变R两端的电压D．B位置，保持R两端的电压不变（3）当把阻值为40欧的定值电阻接入电路时，发现无论怎样移动滑片P，电压表示数都不能达到所控制的电压值，为了完成整个实验，应另选最大阻值不小于Ω的滑动变阻器接入电路重新实验。（4）为测定未知电阻Rx阻值，某同学设计了四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，其中不能测量出Rx阻值的电路是（填字母编号）。6．（2022•拱墅区三模）小金和小徐同学分别用如图①所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压为6V且保持不变，实验中保持电阻R两端电压2V不变，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，请你解答下列问题：（1）小金按照电路图连接好电路，闭合开关前，发现电流表指针处于图②所示位置则其原因是；（2）改正错误后小金和小徐分别进行实验，并根据各自记录的数据分别绘制了“电流与电阻R变化的关系图像”如图③和“电流与电阻倒数1R变化的关系图像”如图④，则其中正确的图像有（选填“③”或“④”或“③④（3）若实验室的只有一个滑动变阻器，阻值范围为0～25Ω，为了能够继续完成本次实验，下列改进方案中正确的是。A.减小电源电压B.减小定值电阻C.增大定值电阻两端电压的设定值7．（2022•温州模拟）为了探究通过导体的电流与电阻的关系”，小明利用电压为4.5伏的电源，标有“20欧，1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验，步骤如下：①使用阻值为5欧的定值电阻R0，按图甲电路图连接电路；②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为3伏时，记录电流表的示数；③把R0换用其它阻值的定值电阻，重复步骤②，得到阻值R与电路中电流大小R﹣I关系如图丙。（1）图乙是对应的未连接完整的实物图，请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。（2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视。A.变阻器滑片B.电压表示数C.电流表示数（3）实验结束后，小明进一步对滑动变阻器接入的阻值R1与电路中电流大小关系进行探究，并继续画出R﹣I图像，则对应的图像是图丁中的哪一条线（选数字），并简述你选择的依据：。8．（2022•拱墅区校级一模）某学习小组用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”，请你回答下列问题：（1）请你用笔画线，将甲电路连接完整。（2）实验时，先在AB间接入阻值为25Ω的定值电阻。将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，然后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，使电压表示数为3.0V，读出此时电流表的示数并记录。然后依次将阻值为20Ω、15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻接在AB间，重复上述实验。实验记录的数据如表：电阻R/Ω252015105电流I/A0.120.140.160.20★（3）AB间接5Ω的定值电阻时，电流表示数如图乙所示，则表中“★”处的数值为。（4）在数据分析时，同学们根据上表中的实验数据得不出书上给出的电流与电阻的定量关系。请你指出他们在实验时存在的错误。（5）实验时，若将AB间的电阻由25Ω改为较小阻值的电阻再次实验时，最终滑动变阻器连入电路的阻值比25Ω时要（填“小”、“大”或“一样大”）。9．（2022•龙湾区一模）小明为了探究通过导体的电流与电阻的关系，利用电压为6伏的电源、规格为“50欧，2安”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表等仪器进行实验。实验次数12345电阻R/Ω515202540电流I/A0.40.140.10.080.05①将阻值为5欧的定值电阻接入ab间，按图连接电路。②闭合开关，移动滑动变阻器滑片P至电压表示数为2伏，读取电流表示数。③完成上述步骤后，断开开关，换用15欧定值电阻接入ab间，，读取对应电流表示数。④断开开关，换用20欧、25欧、40欧的定值电阻重复实验③。⑤记录实验数据如表。（1）连接电路后，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。（2）补充完成实验步骤③：。（3）实验后，老师指出小明的实验数据中有一组不是真实实验数据。请指出该实验组别并说明理由：。10．（2022•拱墅区校级二模）小舟利用如图甲电路“探究电流跟电阻的关系”，已知电源电压保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。（1）请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整，要求向右移动滑片时，电流表的示数变大，（导线不允许交叉）。（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙I﹣R图像。①上述实验中，小明利用5Ω的电阻完成实验后，断开开关将10Ω的电阻接入电路中，接下来的操作是：；②图丙中阴影部分的面积表示。11．（2022•西湖区模拟）小明利用图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验。他使用的器材有：两节干电池，阻值为5Ω（R1）、10Ω（R2）、20Ω（R3）的定值电阻、“15Ω1A”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只，导线若干。（1）根据图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整（2）电路中滑动变阻器的作用是。（3）正确连接好电路后，小明首先将R1接入电路，移动滑动变阻器滑片使R1两端的电压为1.5V，读出电流表的示数。①小明将用R2替换R1接入电路，接下来他应该进行的操作是，读出电流表的示数。②小明用R3替换R2接入电路进行实验，发现无论怎样移动滑动变阻器，R3两端的电压始终无法达到1.5V，经检查，电路连接无误，各元件均完好。请你帮他找出一种可能的原因。③选用不同阻值的电阻多次实验的目的是。12．（2021•鹿城区校级四模）为了研究电流与电阻的关系，园园选择电源电压为4.5伏的电源、四个定值电阻（5欧、10欧、15欧、20欧）以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。（1）闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表有示数，电压表示数约为4.5V，则电路中出现的故障可能是。（2）排除故障后，园园先用定值电阻5欧接入电路，测得第一组数据，将这组数据画在图乙中，标记为a。然后将5欧的电阻换成10欧，闭合开关后，下一步的操作是，并记录电流表示数得到第二组数据。（3）园园接着依次换成15欧、20欧的定值电阻进行实验，记录相应的数据。该实验中园园选择的滑动变阻器是。A．滑动变阻器R1（30欧，2安）B．滑动变阻器R2（20欧，2安）C．滑动变阻器R3（30欧，0.3安）13．（2021•东阳市模拟）如图1所示是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0﹣0.6A）、电压表（0﹣3V），三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），滑动变阻器（40Ω，0.5A）、开关、导线若干。（1）小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时