初中物理知識點專項專題18 電阻的特殊測量方法(解析版)

【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：專題18電阻的特殊測量方法類型一利用電壓表和已知電阻R0測量未知電阻RxRx時，如果缺少電流表或電壓表，可以通過增加一個定值電阻R1和開關來解決，下面的四種方案中哪一個是錯誤的（ ）B． C． D．1【解析】A、當開關S1、S2閉合時，R被短路，電壓表的示數等于電源電壓；1再斷開開關S2時，電壓表測量Rx兩端的電壓，則可計算出R1兩端的電壓，即可計算出電路中的電流，從而可計算出被測電阻的阻值，A能測出，不符合題意；B、電壓表串聯在電路中，其示數始終等于電源電壓，不可知被測電阻的電壓和電流，不能測出其阻值，B符合題意；21C、只閉合S可測出通過被測電阻的電流，兩個開關都閉合，可測出干路電流，則可計算出R1的電流，由U＝IR可得R兩端的電壓，根據并聯電路各支路兩端電壓相等的關系可得被測電阻兩端的電壓，從而計算出待測電阻的阻值，故C能測出，不符合題意；212 DS1閉合，S斷開時，電流表測出通過RU＝IR可計算出電源電壓；RxRxD2 故選：B。Rx。請用筆畫線代替導線，將如圖甲中實物電路連接完整；閉合開關后，當滑動電阻器的滑片向左移動到某一位置時，電壓表的示數為電流表的示數如圖乙所示，則A，Rx＝ 【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：該同學又設計了如圖丙所示的測量電路，同樣可以測量未知電阻Rx，其中R0電阻，請在空格內把實驗步驟補充完整。①閉合S、S1，用電壓表測出電源的電壓為U；1② RxU；11 0 ③請用測量值U和U，已知量R來表示R1 0 （1）聯入電路中，所以滑動變阻器的右下接線柱與開關的右接線柱相連即可，如下圖所示：0～0.6A0.02AI＝0.3A，可得，Rx＝＝實驗步驟：

＝4Ω；①閉合開關S、S1，用電壓表測出電源的電壓U；1②閉合開關S、斷開S1，用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為U；1③因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R0兩端的電壓：0 x 1U＝U﹣U＝U﹣0 x 1因串聯電路中各處的電流相等，所以＝ ，即 ＝ ，解得：Rx＝ 。1）見上圖；（2）0.3；4；（3）②閉合開關S、斷開S1；③ 。為測量待測電阻Rx阻值，小敬設計了如圖所示的電路，R0的阻值已知且電源電壓不變，她 （填能或“不能測出Rx的阻值因為 【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：1RX兩端電壓，但2R0RX的阻值了。故答案為：不能，其中一次電壓表的“+”、“﹣”接線柱接反了。RX的阻值，R0阻值已知。將實驗過程補充完整：a．對照電路圖連接好電路，并將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處b．閉合開關， 。c．斷開開關，整理器材。用測量所得的物理量和已知量符號表示出待測電阻RX＝ 。寫出本實驗中滑動變阻器的作用： 。0 （1）U，U0 串聯電路電流相等，所以： ＝ 。所以RX＝。定值電阻的阻值不變，不同電壓下，阻值不變，為了減小誤差，需要移動滑片，多次測量求平均值。【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：1 2 0 1）V、V的示數分別為U、U1 2 0 。保護電路；調節(jié)兩電阻兩端的電壓，實現多次測量。類型二利用電壓表和滑動變阻器測量未知電阻Rx如圖所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器上均標“2A20Ω”字樣，通過哪幾個電路圖測出RX的阻值（ ）甲、丙 B．乙、丙 C．甲、乙 D．甲、乙、丙（1）由甲電路圖可知，Rx和滑動變阻器串聯，當滑片移到最左端時，電路為Rx11

，根據歐姆定律求出電源的電壓U＝I

Rx；當1滑片移到最右端時，Rx和滑動變阻器串聯，此時滑動變阻器的電阻為R＝20Ω，由電阻的1串聯可知電路的總電阻R ＝Rx+20Ω，用電壓表測出此時電流中的電流

，電源的電壓為總＝IRΩI

＝I（R

2，即R＝ 。2 x 1 x 2 x x和滑動變阻器并聯在電源兩端，電壓表測RxRxRx的阻值。RxRxRx的阻值。故選：A。類型三利用電流表和已知電阻R0測量未知電阻Rx若R0是已知阻值的定值電阻，滑動變阻器銘牌磨損，導致阻值未知，則利用下列電路不能夠準確測出未知電阻Rx阻值的是（ ）B．【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：C． D．002【解析A電壓表可以直接測量Rx的電壓電流表可以直接測量Rx的電流根據Rx＝ 求出電阻。不符合題意。0021B、電壓表V1

是定值電阻，根據I

＝ 求出電流，電壓表VX＝Rx的電壓，根據串聯電路電流處處相等得X＝

I，根據Rx＝

，求出電阻。001CA1

00

00

＝0 IR＝0 2 x X 0 A可以直接測量R的電流，根據并聯電路各支路電壓相等得U＝U，根據R2 x X 0 出電阻。不符合題意。DRx故選：D。做完“伏安法測電阻”實驗后，老師向同學們提出一個問題：“如果實驗中發(fā)現電壓表已經損壞，那么能否借助一個穩(wěn)壓的電源，一個已知阻值的電阻，加上桌面上原有儀器，測一個未知阻值R的電阻呢？要求是、可以增加導線和開關、電路連接好后不能改變元件的位置?！蓖瑢W們積極思考，熱烈討論，提出了以下方案，請你分析一下，其中可行的是（ ）B．C． D．【解析】AR并聯的開關閉合時，測出電路電流，由歐姆定律求出電【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：故A正確；B、該電路圖不能測出流過電阻的電流，不能測出電阻的阻值，故B錯誤；0CR00

，∵I＝，∴電源電壓U＝I

R0；0R0RI＝I﹣I，0R0，∴電阻阻值R＝ ＝ ＝ ，該電路能測出電阻R阻值，故C正確；DRRD故選：AC。RX的阻值，R0阻值已知。請將實驗過程補充完整：對照電路圖連接好電路，安培表量程選擇正確；1C端接到+3SI。1然后 。斷開開關，完成實驗。RX＝【解析】對照電路圖連接好電路，安培表量程選擇正確；1C端接到+3SI。12C端接到“﹣”SI。2在b中，電流表測量通過R0的電流；由歐姆定律，電源電壓：＝U IR＝1 0

，﹣﹣﹣﹣﹣﹣①在c中，電流表測量并聯電路的總電流，根據并聯電路各支路互不影響，由并聯電路電流的規(guī)律，故通過待測電阻的電流：I＝I﹣I

﹣﹣﹣﹣﹣②。X 2 1根據①②，由歐姆定律I＝，待測電阻：RX＝ ＝ 。【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：故答案為：2bC端接到“﹣”SI；2。小明同學在“伏安法測電阻”的實驗中：在連接電路時開關S應處于斷開的狀態(tài)滑動變阻器的滑片P應放在電阻最 位置。小明同學連接了如圖甲的電路閉合開關電流表 示數電壓表 示數（空均選填“有”或“無”）他仔細檢查電路，發(fā)現有一根導線連接錯誤，請你在答圖甲中錯誤的導線上畫并用筆畫線代替導線畫出正確的一根連接導線。正確連接電路后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片P，當電壓表的示數為2V時，察到電流表示數如圖乙所示，他記下數據并算出電阻R的阻值為 Ω。1同組的小芳同學又設計了一種方案，也測出了Rx值已知的定值電阻，電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下：11S、12S、2

閉合，S2閉合，S1

II2③待測電阻Rx＝ （用已知和測出的物理量符號表示）2【解析】（1）為防止發(fā)生短路現象燒壞電源，連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)，閉合開【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：關前，應使滑動變阻器的阻值處于最大狀態(tài)；表有示數，電流表無示數；在探“電流與電阻的關系”實驗中，移動滑動變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2V，電流表示數如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為由歐姆定律可得，R＝＝ ＝10Ω；1S、1

閉合，S2

斷開時，電流表示數為I ；12S、12

斷開時，電流表示數為I；2③在①中，兩電阻并聯，電流表測R0的電流，21由歐姆定律，電源電壓為：U＝I1

R0，在②中，電路連接關系沒有改變，電流表測干路電流，因通過待測電阻的電流不變，由并聯電路電流的規(guī)律，通過待測電阻的電流為：＝﹣，I I I＝﹣，x 2 1由歐姆定律，待測電阻阻值的表達式為：Rx＝ ＝ 。故答案為1）大（2）無；有（3）見上圖（4）10（5） 。類型四利用電流表和滑動變阻器測量未知電阻Rx以下方法中電源電壓均保持不變，R0為已知阻值的定值電阻，滑動變阻器的最大阻值是R0，那么能夠測出未知電阻Rx的阻值的方法是（ ）【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：x如圖，先只閉合開關S1，測出Rx兩端電壓U，在閉合開關S2測出源電壓U，則電阻Rx＝ R0x2如圖，先閉合開關S1，再將開關2

分別接a和b，測出電流I

I，則ab電阻Rx＝ R0abeRP＝R0I；ex再將滑片移到最左端時RP＝0，測出電流I，則電阻Rx＝ R0xS1，x 12 1 S2，調節(jié)滑動變阻器到適當位置，測出RxU＝U；然后保持滑動變阻器S1SRURxx 12 1 x x 2【解析】A、如圖，先只閉合開關S1，測出R兩端電壓U，再閉合開關x x 2aU，兩電阻串聯，電流相等，即 ＝ ，則電阻Rx＝ ，故A正確；aabS1S2abI、ab

為通過支路bR0的電流，Ib

I

＝（I

﹣I）Rx

得：RX＝ ，aba故B正確；aba0C、由電路圖可知，先把滑片移到最右端，滑動變阻器阻值全部接入電路，RP＝R，滑動0I，∵I＝，∴電源電壓U＝I（R+R）①e e 0 X【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：把滑動變阻器滑片移到最左端此，時RP＝0，即只有RX接入電路，由電流表測出電路電I，∵I＝，∴電源電壓U＝IRR，R＝

，故C錯x X X X X誤；21x 1DS1SRxU＝U動，斷開開關S1、閉合開關S2，調節(jié)電阻箱的阻值為R1，使電壓表的示數為U．則R1D正確；21x 1故選：ABD。如圖所示，甲是用“伏安法”Rx的實物電路圖。（；實驗操作時，若Rx出現斷路，無論怎樣移動滑片P，電流表指針 ，電壓表針 （選填明顯偏轉或幾乎不動；排除故障后，閉合開關，當滑片移動到某位置時，電壓表示數為2.4V，電流表示如圖乙所示，其讀數為 A，則未知電阻Rx＝ Ω。Rx的阻值，實驗電路如果丙所示（滑動變阻器最大阻值為R0，電源電壓未知且不變補充完整：1SPaI；1②閉合開關S，將動變阻器的滑片P移動到 ，記錄電流表示數I；2③寫出待測電阻的表達式，Rx＝ （用已知量和測量量符號表示）【解析】（1）滑動變阻器應和電流表串聯，接線柱應該“一上一下”接入電路，如下圖：【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：為了保護電路，連接電路時，開關要斷開；閉合開關后，Rx斷路，電流表幾乎無示數，電壓表指針明顯偏轉；如圖乙所示，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，讀數為由得未知電阻的阻值：Rx＝＝ ＝10Ω；2bI。2Rx表達式的推導：步驟②，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有R0工作，電流表2示數為I；22所以電源電壓：U＝I2

R0，1步驟①，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，兩電阻并聯，總電流為I；12兩次實驗中，R0兩端電壓均等于電源電壓，R0阻值不變，所以通過R0的電流均為I，2根據并聯電路的電流特點可得，通過待測電阻的電流I＝I﹣I，x 1 2并聯電路電壓相等，則待測電阻兩端的電壓：U＝U＝IR，x 2 0所以待測電阻Rx＝ ＝ R0。故答案為1如上所示（2（30.2410（4②b；③

R0。在利用“伏安法”Rx實驗中：閉合開關，發(fā)現電流表幾乎無示數，電壓表指針明顯偏轉，則出現的故障可能是Rx 。排除故障后，閉合開關，當滑片移動到某位置時，電壓表示數為2.4V，電流表示如圖乙所示，其讀數為是 A，則未知電阻Rx＝ Ω。Rx的阻值。實驗電路如圖丙所示（滑動變阻器最大阻值為R0，電源電壓未知且不變補充完整：【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：1SPaI；1SPbI；2③寫出待測電阻的表達式，Rx＝ （用測量的物理量和已知量的符號表示。（1）滑動變阻器要按“一上一下”變大，即電阻變小，故變阻器右下接線柱連入電路中，如下圖所示：Rx斷路。0～0.6A0.02A0.24A；得，未知電阻的阻值：Rx＝＝Rx表達式的推導：

＝10Ω。1步驟①，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，兩電阻并聯，總電流為I；1步驟②，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有R0工作，電流表2示數為I；22由歐姆定律得，電源電壓：U＝I2

R0，2兩次實驗中，R0兩端電壓均等于電源電壓，R0阻值不變，所以通過R0的電流均為I，2根據并聯電路的電流特點可得，通過待測電阻的電流：I＝I﹣I，x 1 2并聯電路電壓相等，則待測電阻兩端的電壓：U＝U＝IR，x 2 0【精品】2020-2021初中電學同步專題點撥與強化：所以待測電阻：Rx＝ ＝ 。故答案為1）如上圖所示（2）斷路（3）0.24；10（4） 。在測電阻Rx的實驗中，若電壓表損壞，利用其他的原有器材也能測出未知電阻Rx值，實驗電路如圖所示（R0，電源電壓未知且不變列相關實驗步驟補充完整。1SPaI；12閉合開關S， ，記錄電流表示數I；2寫出待測電阻的表達式：Rx＝ （用已知量和測量量符號表示。為了保護電路閉合開關前應將滑動變阻器的滑片調到最 （選填“左”或“右”）1【解析】（1）閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，記錄電流表示數I；12SbI。2Rx表達式的推導：步驟②，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有R0工作，電流表2示數為I；22所以電源電壓：U＝I2

R0，1步驟①，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，兩電阻并聯，總電流為I；12兩次實驗中，R0兩端電壓均等于電源電壓，R0阻值不變，所以通過R0的電流均為I，2根據并聯電路的電流特點可得，通過待測電阻的電流I＝I﹣I，x 1 2并聯電路電壓相等，則待測電阻兩端的電壓：U＝U＝IR，所以待測電阻：Rx＝ ＝ R0。

x 2 0故答案為2）將滑片P移到b端 （3） 0（4）右?！揪贰?020-2021初中電學同步專題點撥與強化：實驗小組要得到RX的值，但是手邊只有兩個開關，一個未知電壓的電源、一個阻值為10歐的定值電阻R0和一只電流表及導線若干，他們設計了如圖1所示電路。根據電路圖進行連接時，開關S1應處于 狀態(tài)。2S1S0.2A。22當開關S1S都閉合時，電流表指針超過了0.6A的量程，改接大量程后，電流表針恰與第（2）步驟讀數時指針所指的位置相同，則此時電流表示數為 A。2若電源電壓不變，根據上述數據計算出RX＝ Ω。2張國提出將電路中R0換成一個0～10Ω的變阻器，電路設計為如圖2所示的情況時也可以測出RX的值，此時