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R_x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R_x阻值的是（ ）

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

（·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

（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（ ）

（·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。

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_____________________。

（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）．

（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．

（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R_x=        （表达式用测得的量与已知量表示）．

（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：                        ．

（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   ．

（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．

 
（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．

（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R_x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R_x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：R_x=                                  （用已知物理量和测量出物理量的符号表示）。

（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（R_x）为多大（已知不超过30Ω），甲图是他设计的测量电路．R_N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R_x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，R_N调整到R₂=60Ω时，电压表示数如图丙，其读数是   ，则这次测出的R_x的值R_x2=   ．

（2014·宿迁）为测量阻值在5﹣10Ω之间的定值电阻R_x，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R_x的I﹣U图象，由图象可知，通过R_x的电流与其两端电压的关系是   ，R_x的阻值是  Ω．

（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R_x，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．

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R_x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，R_x阻值为________Ω．
（5）请在丙图中作出氧敏电阻R_x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．

（2014·南通）在测量未知电阻R_x（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R_x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R_x=   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R_x的测量值   （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值．

（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R_x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             ．

（2014·株洲）利用如图所示的电路可测量未知电阻R_x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，R_x=     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         。

（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R_x；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R_x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：

E．改变R₂的滑片P的位置，再测两组I_m、I_k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I_m      I_k（选填“＞”、“＜”或“=”），R₁的示数即为待测电阻R_x的阻值．

（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R_V），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R_V的乘积。现在要测量一个未知电阻R_x（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R_x、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，R_V=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R_x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R_x=                        。

（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．

（2013·哈尔滨）小明想用“伏安法”测量未知电阻R_x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R_x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R_x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R_x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．

如图（甲）所示是测量定值电阻R_x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R_x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；I₂R_x= I₁R₀由可得R_x=。试对小明的方案做出评价（必须简要说明理由）

（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．