人教版2023-2024学年九年级物理（全一册）期末专题复习
《电阻的测量》实验题竞赛实训
1．小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中，利用电压恒为6V的电源设计如图甲所示的电路。
（1）小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后，闭合开关S，电压表的指针 （选填“几乎不动”或“偏转很大”），此时电流表的示数如图乙所示，则滑动变阻器最大电阻为 Ω。
（2）将甲图电路重新连接正确后，小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验，为了完成这四次实验，应控制定值电阻两端电压至少为 V。
（3）小玉用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻R，利用原有电路，测量小灯泡的电阻。实验时，她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为2V，为使小灯泡正常发光，她应该向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片。依据测量的数据，小玉绘制出如图丙所示的图象，她发现电流与电压不成正比，说明小灯泡灯丝的电阻随 的变化而改变。
（4）完成上面实验后，小玉又想利用一个电压未知的电源和阻值为R0的定值电阻来测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，他设计了如图丁所示的电路。请完成下列实验步骤。
①闭合开关S1，开关S2接a接线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S1，开关S2接b接线柱，滑动变阻器的滑片 （选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出电压表示数为U1；再将开关S2接c接线柱，读出电压表的示数为U2；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。
（5）老师告诉小玉，实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的。图戊中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig＝1mA的电流表，其电阻Rg＝100Ω，图戊为某同学改装后的电流表电路图，R1、R2为定值电阻。若使用a和b两个接线柱时，电表的量程为3mA；若使用a和c两个接线柱时，电表的量程为10mA，则，R1＝ 。
2．小张在“伏安法”测小灯泡电阻实验中，连接了图甲所示的实物图，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）测小灯泡的电阻的实验原理是 ，闭合开关前，应向 （选填“A”或“B”）端调整滑动变阻器的滑片。
（2）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该进行的操作的是 。
A．检查导线连接是否良好 B．移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C．断开开关 D．观察电流表和电压表是否有示数
（3）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是 A。这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。换上相同规格的灯泡，重新测量数据，并绘出I﹣U图像如图丙中的A所示。
（4）分析图像A可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图像如图丙中的B所示，你认为错误的原因可能是 。
（6）【拓展】完成上述实验后，他们又找来了两个开关和一个最大阻值为R的滑动变阻器R1，设计了不用电流表测量这个小灯泡正常发光时电阻的电路，如图丁所示，请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。
①只闭合S和S1，调节滑动变阻器R1的滑片，使电压表示数为 ，此时小灯泡正常发光。
②只闭合S和S2，保持R1的滑片位置不动， ，使电压表的示数仍为2.5V。
③ ，记录电压表的示数U′。
④已知电源电压为U，则小灯泡正常发光时的电阻RL＝ （用已知和测量的物理量的符号表示）。
物理量实验序号 电压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
3．小明同学用电压表和电流表测定待测电阻Rx的阻值，已知电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。
（1）请你用笔画线代替导线把图所示的电路补充完整，并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 （写出一条即可）；
（3）排除故障后，小明将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，闭合开关S，观察到电压表和电流表示数分别为 1.7V 和 0.14A。继续实验又测两组数据，将所测数据记录在表格中：
①小明用的电源电压为 V；
②实验中测出电阻Rx的阻值为 Ω；
③该同学设想进行第 4 次实验：调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，实验没有做成功，其主要原因是滑动变阻器的最大阻值 ；
（4）小明利用上面电路，只增加阻值分别为 5Ω、15Ω、20Ω、25Ω四个定值电阻， 来探究电流与电阻关系：
①若只将25Ω电阻接入电路时，发现不能完成实验，则小明实验时控制的定值电阻两端电压一定低于 V；
②实验时，若将 5Ω电阻接入电路时，电压表示数为 U1，更换为15Ω电阻后，保持滑动变阻器的滑片不动，立即闭合开关，此时电压表示数为U2，则U2 （选填“<”、“>”或“=”）3U1。
4．科学实验小组同学做“伏安法测电阻”的实验，实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（“20Ω 1A”）、小灯泡、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，连接如图甲所示的实物图。
（1）请用笔画线将实物图连接完整，使滑动变阻器的滑片左移时，电流表示数变小；
（2）闭合开关后，移动滑片，发现电流表无示数、电压表示数不变，则故障可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.6V，电流表示数为 A。如图乙所示，则未知电阻Rx＝ ；
（4）三个小组完成实验后，根据记录的数据在同一坐标系中描绘出图丙中b、c、d三条I～U图像，小红同学根据图像得到三个电阻值后，为了减小误差，取三个电阻的平均值，你认为此做法是 （正确/错误）的；小明同学通过图像发现：“当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。请写出分析方法： ；
（5）小明同学继续探究I与R关系时，小红同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们选择5Ω、10Ω、20Ω的电阻由小到大接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A、0.24A、0.13A，发现无法验证。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U。为确保完成验证，则这个电压值U最大不超过 V；
（6）小亮同学在数字化实验室测量小灯泡电阻时发现，闭合开关的瞬间（t=0）开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图丁），电流先变小后不变的原因 。
5．在探究“电流和电压关系”的实验中，提供器材有：电源（电压保持3V不变）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（）、小灯泡、滑动变阻器（标有“”字样）、开关和导线若干。
（1）同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示；
①探究电流与电压关系时，应保持 不变，图甲中，因为 所以不能用于该实验探究；
②由图乙改进为图丙是因为用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压 （选填“改变”或“保持不变”）；
（2）上述实验结束后，小明想测量额定电压为2.5V的小灯泡的正常发光时的电阻，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个电压表，设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为 V，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片 （选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出 ；
③小灯泡正常发光时的电阻为 。（用已知量和测量量表示）
6．在测量未知电阻Rx阻值的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路。
（1）图甲中有一条导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的导线；
（2）实验前应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端。小明闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数如图乙所示时，电流表示数为0.32A，则未知电阻Rx= Ω。调节滑动变阻器，测得多组Rx的电压和电流值，最后算出Rx阻值的平均值；
（4）利用一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，同样可以测出未知电阻Rx的阻值，电路如图丙所示。请将以下实验步骤补充完整：
① ，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1；
②闭合开关S、S1，记下此时电压表示数U2；
③未知电阻Rx阻值的表达式：Rx= （用U1、U2和R0表示）。
7．小明利用伏安法测量未知电阻 Rx的阻值，电源电压约为3V，Rx阻值约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接（要求：滑动变阻器的滑片P 向左滑动时，电流表示数变小；连线不得交叉）;
（2）测小灯泡的电阻的实验原理是
（3）闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是
（4）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙，则未知电阻Rx Ω。这时，电阻突然烧断，则电压表的示数 （选填变大、变小或不变）。
（5）小丽认为：不用电流表，只用电压表和阻值为200Ω的定值电阻R，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下：
a．闭合S1、断开S2,，读出电压表示数为U1;
b.闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。
①电阻Rx的表达式为Rx= （用测量值U1、U2及R0来表示）;
②利用提供的实验器材，小丽的设计方案 （选填能或不能）准确测得电阻Rx的阻值，你判断的理由是
答案：
1．几乎不动 30 2.4 左 温度 保持不动 U额× 15Ω
2． B D 0.26 变大 变大 电压表并联在变阻器两端了 2.5 调节R0的滑片 保持R0的滑片位置不动，将R1的滑片调至最右端
3． （定值）电阻短路 4.5 12.1 过（偏）小 2.5 <
4． Rx 断路 0.52 5 错误 2.1 0～0.04s内灯泡的电阻随温度升高而增大，0.04s后电阻不变
5．电阻 灯丝电阻随温度升高而升高 改变 0.5 保持不动 电压表的示数为
6． 右 待测电阻断路 7.5 闭合开关S、断开开关S1 ×R0
7． 图略 R= 开关断路 9 Ω 变大 不能 闭合S1断开S2,测得RX两端电压略大于分度值,无法准确读取电压值
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