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专题23 电学之电阻的测量与计算(压轴题)(解析版)

(2014·本溪)某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻Rx的阻值,其中电源电压未知,定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知,下列电路中,可以测出Rx阻值的是( )

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(2014·镇江)图示电路中(R0阻值已知,表示电阻值),不能测出Rx阻值的是( )

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(·贵港)下列电学实验,都可以通过调节滑动变阻器来测量多组电流和电压,其中为了减小实验误差的是

A.探究电流与电阻的关系
B.伏安法测电阻
C.练习使用滑动变阻器
D.探究电流与电压的关系
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(2012·绵阳)如图,李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是( )

A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮
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(·莆田)为了用伏安法测定盐水的电阻,小忠同学选取一段塑料管,将其充满某种浓度的盐水,两端用金属塞(焊有接线柱)堵住管口,接在如图甲所示的部分电路中。

(1)实验的原理是_____________。(用公式表示)
(2)图甲中还有两处导线未画出,请在图中补画完整。已知电源电压为6V;要求滑动变阻器的滑片P向右移动时接入电路的电阻变大。
(3)某次测量时电压表的示数为5.0V,电流表的示数如图乙所示,其读数为________A,则测得盐水的电阻为__________Ω。

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在“测定导体电阻”的实验中,电源使用二节新干电池,被测电阻的阻值约为5 欧,滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A ”。

(1)图甲是没有连接完整的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整;
(2)某次实验中,电压表的示数如图乙所示,读数为________________伏;
(3)电路连接正确,实验数据记录如右下表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,请指出并说明判断依据_____________________。

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(2014·赤峰)物理学习小组进行“伏安法测电阻”的实验:

(1)请你用笔画线代替导线,将图1实物电路连接完整,使滑动变阻器滑片P移动到A端时,变阻器连入电路阻值最大(要求导线不交叉).
(2)开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左端,如图2甲所示.小红同学认为电流表正负接线柱接反了,小华同学认为电流表没调零,你认为   (填“小红”或“小华”)同学说法正确.
(3)全部检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为2.5V时,电流表示数如图2乙所示,则被测电阻本次测量值为   Ω.
(4)本小组完成实验后,讨论该电路还能完成哪些实验,在列出的四个实验中,你认为正确的是   实验(填选项字母).

A.探究电流产生热量与电阻的关系
B.探究电流磁场强弱与电流大小的关系
C.探究电流与电压的关系
D.探究电流与电阻关系.
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(2014·来宾)用如图甲的电路测定量定值电阻R的阻值.

(1)测量电阻的实验原理是  
(2)按图甲电路,将图乙中的滑动变阻器正确连入电路.
(3)连接电路时,开关必须   ,正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应处于   值.
(4)闭合开关.将图乙中的滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数会   ,当滑片P滑到某一位置时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图丙.由此可知被测电阻的阻值R=   Ω.
(5)该同学完成一次试验后,为确保测量结果的准确性,接下来的操作是  
A.换用阻值不同的电阻再进行几次测量    B.调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行.

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(2014·宜昌)小明同学要测量某未知电阻的阻值(整个实验过程中电源电压保持不变)

(1)按照图甲电路图正确连接电路后,闭合开关,小明发现电流表无示数,但电压表示数很大.电路中出现的故障原因是    
(2)排除故障后,电流表和电压表的示数如图乙所示,则R0=   Ω.接下来小明调整变阻器的滑片继续测量,这样做的目的是                  
(3)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏.小华帮他设计另一个实验方案:利用图丙所示的电路,先闭合开关S、S1,记下电压表的示数U1,再   ,记下电压表示数U2.则Rx=        (表达式用测得的量与已知量表示).

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(2014·十堰)如图甲,是小凯连接的测量标有电压为2.5V 的某小灯泡电阻的实验电路,图中的①~⑤是部分导线的序号,A~N是部分接线柱的编号.

(1)只改接图中的一根导线,就能改正电路中的连接错误.请简述你的改正方法:         
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表读数如图乙,示数是  A,小灯泡正常发光,此时灯丝的电阻为   Ω.向   (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,灯泡两端电压逐次下降,灯丝温度也不断降低,测量数据如表.

(3)对比不同电压下小灯泡的阻值,把你的发现写成具有概括性的一句话:                       

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(2014·铜仁)铜仁市举行初中物理实验技能竞赛活动,小李同学抽到的题目是“测量小灯泡的电阻”,实验电路如图1所示,请你帮他完成以下问题:
(1)根据实物图甲在图2内完成相应的电路图;
(2)在连接电路时,开关应处于   状态,滑动变阻器应调到   端(选填“A”或“B“);
(3)连接好电路后,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器,小李发现小灯泡始终不发光,于是他提出了如下猜想:A小灯泡短路了;B小灯泡的灯丝断了;C滑动变阻器接触不良.请你根据如表中的现象把对应的猜想序号填在表格中.

(4)故障排除后,闭合开关,将滑动变阻器调到适当位置,读出电压表的示数为2.4V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为  

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(2014·北海)小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的实物图.

(1)闭合开关前,应向   端(选填“A”或“B”)调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小.
(2)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”).换相同规格的灯泡,重测的数据如下表格,并绘出U﹣I图象如图丙的A所示.

电压/V
0.5
2.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
.
平均/Ω
8.1

 
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?说出你的理由   .(作出判断并说出理由)
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的U﹣I图象如图丙的B所示.你认为错误的原因可能是      
(5)“伏安法”测小灯泡电阻的实验装置还可以用来探究     的实验.

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(2014·揭阳)小瑛用图甲的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是未完成连接的实验电路。
(1)请你按要求,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的链接。要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。

(2)小瑛按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是:                          。(写出一个)
(3)电路正常后,小瑛闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是     A,小灯泡的阻值是      Ω(小数点后保留一位)。
(3)小瑛又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丁所示电路(R为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。

实验步骤:A.按照设计的电路图连接电路;
B.S断开时,读出电流表示数记录为I1
C.                               
表达式:Rx=                                  (用已知物理量和测量出物理量的符号表示)。

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(2014·随州)由于铭牌脱落,某同学想知道绕在滑动变阻器绝缘管上电阻丝的电阻(Rx)为多大(已知不超过30Ω),甲图是他设计的测量电路.RN是变阻箱(电阻可调同时又能读取其阻值),电源采用12V稳压直流电源.

(1)乙图是用来实物连线的,请完成剩余部分的连线.
(2)该同学用三次测量求平均的方法确定Rx的大小,请设计一个实验数据记录(处理)表.
(3)若在第二次测量中,RN调整到R2=60Ω时,电压表示数如图丙,其读数是   ,则这次测出的Rx的值Rx2=  

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(2014·宿迁)为测量阻值在5﹣10Ω之间的定值电阻Rx,小明从实验室找来如下器材:电源一只(电压3V不变),电流表一只(0﹣0.6A、0﹣3A),电压表一只(0﹣3V、0﹣15V),滑动变阻器三只(规格分别为“100Ω  0.2A”、“1kΩ  0.1A”和“50Ω  1A”),开关一只,导线若干.

(1)你认为小明应该选用规格为     的滑动变阻器;
(2)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;
(3)连接好电路后,小明进行了实验,根据所测的数据绘制出了电阻Rx的I﹣U图象,由图象可知,通过Rx的电流与其两端电压的关系是   ,Rx的阻值是  Ω.

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(2014·常州)小明制作氧气浓度探测器,过程如下:
(一)小明找来氧敏电阻Rx,其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示.其中,氧气浓度为0时,氧敏电阻的阻值模糊不清,他对该电阻值进行测量.

氧气浓度/%
0
5
10
15
20
25
30
Rx
 
10
16
21
25
28
30

在集气瓶内,小明通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气,再将Rx置于瓶内.甲图中电源电压恒为6V,①、②号导线已经连好.
(1)请用笔画线代替导线,在甲图中完成测量电路连接.

(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至________(A/B)端.
(3)闭合开关S,发现电流表、电压表示数均为0.小明取下电压表,将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联,示数都为0;将电压表与滑动变阻器B、D两端并联,示数也为0;将电压表与开关两端的接线柱并联,示数为6V.若电路只有一处故障,则电路故障为________.
A.导线①断路  B.导线②断路  C.滑动变阻器内部断路  D.开关S内部断路
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,则氧气浓度为0时,Rx阻值为________Ω.
(5)请在丙图中作出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象.

(二)小明制作氧气浓度探测器的电路如图丁所示,其中,电源电压恒为6V,定值电阻R0阻值为5Ω.
(6)小明将氧敏电阻包裹在塑料袋中,先用嘴吸尽其中的空气,在对塑料袋儿呼气,闭合开关S,电流表的示数为0.24A.他呼出气体中氧气浓度为________%;可见人呼吸时,________(能/不能)将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳.
(7)小明制作的探测器工作时,氧气浓度越高,电流表示数越________ .要想实现“氧气浓度越高,电表示数越大”,应选用电压表与上述电路中的________并联.

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(2014·南通)在测量未知电阻Rx(阻值约为150Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱R0(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干.

(1)小虎同学设计了图甲所示的电路,他   (选填“能”或“不能”)较准确测出Rx的阻值,理由是                                                
(2)小明同学设计了图乙所示的电路进行测量.
①请根据图乙所示的电路,在图丙中用笔画线代替导线将实物图连接完整.
②正确连接电路后,小明先将开关S拨至“1”,调节变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数如图丁所示,读数为U1=  V.
③再将开关S拨至“2”,当电阻箱的阻值调至R0=152Ω时,电压表示数恰为U1,则待测电阻的阻值Rx=   Ω.
④实验中,若将开关拨至“2”时,不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了少许,其他操作正确,则Rx的测量值   (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.

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(2014·无锡)小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值,已知未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2.

(1)为完成此实验,电压表的量程应选择           V,电流表的量程应选择         A.
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V,当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V,电路元件盒中电源电压是           V,未知电阻Rx的阻值是       Ω.
(3)小明的同学利用上述器材,还设计了测量位置电阻Rx的四种实验电路,其中无法测出未知电阻Rx的是            

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(2014·株洲)利用如图所示的电路可测量未知电阻Rx的阻值,其中R为已知电阻.

(1)请将电压表连入电路,使电路完整。
(2)当开关S1、S2闭合时,电压表示数U1=6V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数U2=4V.己知R=10Ω,则电源电压U=   V,Rx=     Ω。
(3)实验中若由于某个元件出现故障(短路或断路),导致电压表的示数U1=U2=6V,则该元件及故障可能是        

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(2014·常德)小杨想要测量一个未知电阻的阻值,现有下列器材可用:待测电阻Rx;1个电阻箱R1,(用表示);1个滑动变阻器R2;1个电流表;2个开关,S1和S2;电源一个(其电压略大于Rx允许的最大电压);导线若干.
(1)请根据下面的操作情况,在虚线框中替小杨画出正确的实验电路图;
(2)小杨按正确的电路图连接好实物后,进行了以下主要实验操作:

A.S1断开S2闭合,调节电阻箱,使电流表的示数为Im
B.读出电阻箱R1的示数
C.S1闭合S2断开,读出电流表的示数为Ik
D.将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大

E.改变R2的滑片P的位置,再测两组Im、Ik和R1的数值
上述步骤的合理顺序是            .(只需填写序号)
(3)小杨认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时,只要保证Im      Ik(选填“>”、“<”或“=”),R1的示数即为待测电阻Rx的阻值.

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(2014·泰安)在电学实验中,往往认为电压表对测量的电路没有影响,事实上电压表有大的电阻值(简称内阻RV),在电路中有很小的电流通过电压表,电压表的示数就是这很小的电流与其内阻RV的乘积。现在要测量一个未知电阻Rx(大约2kΩ~3kΩ)的阻值,物理实验室中已有实验器材:2节干电池(电压未知)、未知电阻Rx、开关多个、导线若干。
另外,提供可选择的实验器材有3个:
A.电流表A1(0~0.6A,分度值0.02 A)
B.电流表A2(0~5mA,分度值0.1 mA)
C.电压表V(0~3V,RV=3kΩ)
请你利用已有实验器材,参考题目中给出的信息,再从提供可选择的的3个实验器材中选择2个或者1个器材设计两个实验方案,准确测量未知电阻Rx的阻值。
Ⅰ.方案一:
(1)选择的2个实验器材:              (填器材的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图(实验中不拆接仪器)。

(3)按照电路图连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量
(4)用测量的物理量和已知物理量表示Rx=                   
II.方案二:
(1)选择的1个实验器材:           (填器材的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图(实验中不拆接仪器)

(3)按照电路图连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量。
(4)用测量的物理量和已知物理量表示Rx=                       

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(2013·乌鲁木齐)在“用电压表和电流表测电阻”的实验中,提供的器材有:待测电阻R(阻值约为5Ω)、两节干电池、电压表(量程“0﹣﹣3V”、“0﹣﹣15V”)、电流表(“0﹣﹣0.6A”、“0﹣﹣3A”)、滑动变阻器、开关、导线若干.

(1)电压表的量程应选       V.
(2)小兰同学按如图1所示的电路图连接好电路后,闭合开关,发现电压表的指针偏转角度很大,接近量程,而电流表的指针偏转角度很小,不到量程的1/5.小兰检查电路后发现自己连接电路时出现了两个问题:一是把滑动变阻器的滑片放在了    (a或b)位置,二是       (电压表、电流表)的量程选择不当.
(3)小勇同学自己连接好电路后通过实验得到多组数据,并作出如图2所示的U﹣I图象,则小勇同学把电压表并联在了             (电阻R或滑动变阻器)的两端.根据U﹣I图象,可求得待测电阻R=    Ω.

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(2013·哈尔滨)小明想用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,所用器材如下:电源(电压恒为3V),电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个.

(1)连接如甲图所示的电路,闭合开关发现电流表无示数、电压表示数为3V,则可能是由于Rx所在支路        而造成的(填“短路”或“开路”).排除故障后,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数是1.6V时,电流表示数如乙图所示,则此时Rx的阻值是       ________Ω.
(2)小明找来若干已知适当阻值的定值电阻(R1、R2、R3…),借助此电路继续实验,探究“串联电路的等效电阻”.
①小明要说明某两个电阻的串联电阻与电阻Rx是等效的,请你在第(1)问实验的基础上写出接下来的具体做法。
②请你设计探究“串联电路等效电阻”实验的表格.

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如图(甲)所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路。

(1)请将实验电路用笔划线代替导线连接完整。
(2)连好电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,电路的故障可能是_______断路。排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图22(乙)所示,则通过电阻的电流为______A,阻值为_______Ω。
(3)实验结束后,老师向同学们提出:“如果不使用电压表,再提供一只已知阻值的定值电阻R0,能否设计一个也能测量Rx阻值的实验”。如图是小明设计的实验电路图,他的做法是:将S接到a时,读出电流表的示数I1;再将接到b,读出电流表的示数I2;I2Rx= I1R0由可得Rx=。试对小明的方案做出评价(必须简要说明理由)

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(2012·南宁)如图甲是小明在测定灯泡正常发光时灯丝电阻的实验电路图.已知电源电压恒为6V,灯泡额定电压为3.6V,正常发光时,通过灯泡的电流约为0.32A.

(1)小明选择电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程应选   V;
(2)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.
(3)在图乙中,要使滑动变阻器接入电路的阻值变大,应将滑片P向   (选填“左”或“右”)移动.
(4)正确连接电路后,闭合开关,小明移动滑片P,灯泡正常发光时,发现电压表指针偏转角度很小.根据测量时电表示数超过所用量程的一半可以减少误差的原则,小明在不增减实验器材的情况下,重新设计电路,顺利完成了实验.请在虚线框内画出他重新设计的电路图.

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