17.3 电阻的测量（专题训练）【四大题型】（原卷版）

173 电阻的测量（专题训练）【四大题型】 【题型1 伏安法测小灯泡电阻实验】.....................................................................................................................1 【题型2 伏安法测定值电阻实验】.........................................................................................................................8 【题型3 实验 伏安法测电阻综合】......................................................................................................................12 【题型4 测器材不全时用已知阻值电阻求未知阻值电阻的情况】....................................................................13 【题型1 伏安法测小灯泡电阻实验】 1．（2023•青山区校级模拟）如图是测量小灯泡（U 额＝25V） 电阻的电路，如表是实验记 录的有关数据。电源电压恒为4V，有三个滑动变阻器：R1“20Ω 1”、R2“40Ω 05”、 R3“50Ω 02”。下列说法正确的是（ ） 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 25 20 15 10 05 电流/ 025 022 019 016 010 ．滑片P 向左滑动时电灯变亮 B．实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还控制灯泡电压不变 ．灯泡的灯丝电阻随电压的减小而增大 D．为了完成这5 次实验，只能选取的滑动变阻器是R2 2．（2023•吉安县校级二模）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为25V 小灯泡发光 时的电阻，下列说法正确的是（ ） ．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应滑到端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 ．实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差 D．测正常发光时的电阻时，需移动滑片使电压表为25V，再读出电流表的示数 3．（2023•武汉模拟）某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，小 灯泡标有“25V”的字样，他记录的实验数据如表所示，其中有一次记录的电流表示数是 错误的。关于该实验，下列说法正确的是（ ） 实验次数 1 2 3 4 5 电压/V 05 10 15 20 25 电流/ 010 014 016 024 028 电阻/Ω ①第3 次实验记录的电流表示数是错误的； ②多次实验的目的是为了寻找普遍规律； ③5 次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小； ④第1 次实验中，滑动变阻器接入的阻值为25Ω。 ．①②③④ B．只有①②④ ．只有②④ D．只有①② 4．（2022•渝中区校级开学）在如图所示的伏安法测电阻实验中，闭合开关S，小明发现 电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮。接下来应进行的操作是（ ） ．更换一个同样规格的小灯泡 B．更换电压表所使用的量程 ．检查电路中是否存在断路故障 D．变阻器的滑片P 向右滑动 5．（2023•济南）（多选）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，关于四位同学 遇到的一些问题，下列说法正确的是（ ） ．小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为他连接电路时开关是闭合的 B．小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大 ．小梅要判断小灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度 D．小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同，有可能是由测量误差导致的 6．（2023•和平区一模）小明利用伏安法测量小灯泡的电阻，实验过程中发现电压表损坏， 先增加一个已知阻值R0 的定值电阻和一个开关，设计如图所示的电路，测出小灯泡正 常发光时的电阻，其实验步骤为： ①闭合开关S、断开开关S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为额，并记录； ②保持滑动变阻器的滑片P 位置不动，闭合开关S 和S1，记下此时电流表的示数为1； ③保持开关S 和S1 闭合，移动滑动变阻器的滑片至最右端，记下此时电流表的示数为 2； ④则小灯泡正常发光时电阻的表达式为RL＝ 。 小明还得到实验步骤①中滑动变阻器连入电路的电阻的表达式为R1＝ 。 7．（2023•鼓楼区校级二模）小明做“测小灯泡电阻”实验时，所用器材有：电源电压为 6V 且保持不变、额定电压为25V 的小灯泡、两个滑动变阻器M（“10Ω 1”）、 （“20Ω 1”），电压表、电流表、开关和导线。 （1）请用笔代替导线将图甲中的器材连接成完整电路。 （2）在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应放在最 端。 （3）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能的原因是 。 （4）排除故障后进行实验，小苗将实验数据及相关的计算记录在下列表格中。 实验次数 1 2 3 电压U/V 15 20 25 电流/ 024 028 当电压表的示数为25V 时，电流表的示数如图乙，则此时小灯泡的电阻R＝ Ω （保留一位小数），实验中，选择的滑变器为 。 （5）完成上述实验后，小明进一步思考，用已知最大阻值为R 的滑动变阻器和电流表， 在保证电路安全情况下，能否测出未知的定值电阻Rx的阻值呢？他设计电路如图丙。 步骤一：闭合开关，当滑动变阻器滑片位于端时，记下电流表示数； 步骤二： 。即可计算出电阻Rx，其表达式为Rx＝ 。 （用、b和R 表示） 8．（2023•宛城区三模）小静用如图甲电路做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验，滑动变 阻器标有“50Ω 2”，小灯泡标有“25V”。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整（要求滑片向右滑动时灯泡变 亮）。 （2）连接完电路，闭合开关发现小灯泡未亮，电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边， 出现这种情况的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，小静闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录数据如下表，其中电 压表示数为25V 时，电流表示数如图乙所示，其读数为 ，则小灯泡正常工作时的 电阻为 。分析数据知小灯泡的电阻是变化的，原因是受 影响。 次数 第一次 第二次 第三次 电压Ⅳ 2 25 3 电流/ 036 042 （4）小静将电源电压调节为6V，将图甲电路中的小灯泡替换为定值电阻进行“探究电 流与电阻关系”实验，她依次将三个不同的定值电阻接入电路，并记录对应的数据，根 据数据画出了如图丙所示图像。 ①分析图像可知：电压一定时，电流与电阻成 。 ②她每次记录数据时，电压表示数为 V。 ③小静最后将40Ω 的定值电阻接入电路进行验证，发现无法完成上述探究，请为她提 出一条解决问题的方： 。 9．（2023•淮阳区校级模拟）在测量标有25V 小灯泡电阻的实验中： （1）将图甲所示电路连接完整（导线不能交叉）； （2）电路连接完成并检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均 有示数，接下来他应进行的操作是： ； （3）调节滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，再调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端 的电压逐次降低，将实验中观察到的现象和测量的数据记录在下表中： 序号 1 2 3 4 5 发光情况 明亮 较亮 较暗 暗 不发光 电压U/V 25 20 15 10 05 电流/ 022 020 015 012 电阻R/Ω 114 100 67 42 当电压表的示数为15V 时，电流表的示数如图乙所示为 ，此时小灯泡的电阻约 为 Ω（结果保留两位有效数字）； （4）请根据表格数据在图丙中绘制出小灯泡的电流随电压变化的关系图像； （5）从数据或图像中可以看出小灯泡在不同电压下的电阻值有何特点，请写出一句具 有概括性的结论： 。 10．（2023•金平区校级三模）小明在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，实验器 材如图甲所示，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为25V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 （2）实验过程中，滑动变阻器阻值不能为零，原因是 。 （3）调节滑动变阻器过程中，发现电压表的示数如图乙所示，其读数 V；如果要 测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 （选填“”或“B”）端移动。 （4）根据实验数据绘制的﹣U 图象如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。 （5）小明发现用此电路测量阻值较大的电阻R 时，发现电流表偏转很小，测量不准确。 老师告诉他：电压表相当于能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大。于是他设计 了图丁所示电路测量电阻R 的阻值，电源电压恒为3V，定值电阻R0 为600Ω。闭合开 关S，并进行了如下操作： ①S1接1 时，记录电压表示数为2V； ②S1接2 时，记录电压表示数为18V； ③计算待测电阻R＝ Ω。 11．（2023•广水市模拟）如图甲所示电路测量额定电压为25V 的小灯泡的电阻，根据实验 数据绘制的小灯泡的﹣U 图象如图丙所示。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整。 （2）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图乙 所示，为 。 （3）由图丙可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。 （4）从图象还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的图象是一条曲线，从物理学角度 分析，造成这一现象的原因是 。 12．（2023•渝中区校级模拟）在测量小灯泡电阻的实验中，如图甲所示，电源电压恒为 3V，小灯泡额定电压为25V，滑动变阻器标有“40Ω 1”。 （1）用笔画线代替导线，将图甲实物电路补充完整。 （2）正确连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表，用它查找 故障。保持开关闭合，将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的各 接线柱，得到如下信息，则电路发生的故障可能是 滑动变阻器断路 （故障只发生 在灯泡或者滑动变阻器上）。 导线接触接线柱 B D E F G 电压表示数（V） 3 3 3 0 0 0 0 0 （3）排除故障后，为测量小灯泡正常发光时的电阻，需要调节滑动变阻器的滑片，直 至电压表示数是 V。此时电流表示数（如图乙所示）是 ，则小灯泡正常发光 时的电阻是 Ω（保留一位小数）。 （4）小田同学为了验证电流跟电阻的关系，她又准备了五个定值电阻（5Ω、10Ω、 15Ω、20Ω、25Ω），其余器材不变。用定值电阻更换图甲中的灯泡，其余电路连接不 变，控制定值电阻两端电压为1V 不变，则能完成该实验的定值电阻有 个。 【题型2 伏安法测定值电阻实验】 13．（2023•常熟市一模）在“伏安法测定值电阻”的实验中，下列说法正确的是（ ） ．为了检测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关 B．在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较小的量程 ．每次读取数据后在记录过程中，均需断开开关 D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性 14．（2022 秋•平潭县校级期末）如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R 的电路图，其 中正确的是（ ） ． B． ． D． 15．（2023•霍邱县二模）如图所示，甲、乙分别是两同学用伏安法测量电阻R 时所设计的 电路。则（ ） ．甲图设计更加简洁、合理 B．乙图设计较复杂、不合理 ．甲、乙两图设计均合理 D．乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用 16．（2023•成都）实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx 的阻值，小富提 出，这样只能得到一组数据，测量结果误差可能较大。为了减小误差，需要多次测量， 应该在电路中串联一个 。他们利用改进后的电路进行实验，并绘制出Rx的 电压﹣电流图像。如图乙所示的、B 两条图线中， 是他们绘制出的图线。 17．（2023•惠山区三模）小红设计了如图所示的实验电路，测电阻Rx的阻值，图中R 为 电阻箱：①开关接，调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置，使电流表示数为，记 下电阻箱示数R1；②开关接b，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱使电流表示 数仍为，记下电阻箱示数R2；则Rx＝ （用所测物理量符号表示）；若开关接b 时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，测出的待测电阻值将 （选填“偏 大”或“偏小”）。 18．（2023•雨山区校级二模）物理兴趣小组的同学们在实验室自选器材测量未知电阻Rx 的阻值。 （1）小组设计了如图甲所示的电路图进行实验： 根据电路图连接好电路后，闭合开关进行测量，电压表与电流表的示数如图乙所示，则 通过Rx的电流为 ，该未知电阻Rx的阻值为 Ω（结果保留一位小数）； （2）小组B 设计了如图丙所示的电路图进行实验（R0 阻值已知），实验步骤如下： （请将空白处补充完整） ①闭合开关S，S1接b，读出电压表示数为U1； ② ，读出电压表示数为U2； ③则未知电阻Rx＝ 。 19．（2023•灌云县校级模拟）小明想测一个定值电阻的阻值，现有下列器材：待测电阻Rx （约10Ω）；滑动变阻器R（阻值范围0～30Ω，允许最大电流1）；电流表（量程0～ 06，0～3）；电压表（量程0～3V，0～15V）；电源（电压恒为45V）；开关1 个，导 线若干条。 （1）请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接； （2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，那么故障可能是 ； ．滑动变阻器上接线柱接触不良 B．滑动变阻器被短路 ．待测电阻短路 D．待测电阻断路 （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示 数如图丙所示，则该待测电阻的阻值为 Ω； 20．（2023•宜州区一模）小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx 的阻值。实验器材有： 待测定值电阻Rx（约10Ω）、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω，1）、开关、电源 （电压恒定）各一个，导线若干。 （1）如图甲所示是小亮连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，在图甲中将电路连 接完整。要求：当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电路中的电流变大； （2）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，调节滑动变阻器滑片，电压表示 数无明显变化，电流表示数为零，造成该故障的可能原因是 ； （3）排除故障，通过实验测出了两组数据后，电压表突然坏了。请你利用现有器材， 帮助他设计电路，再测一次该定值电阻的阻值，并画出你设计的电路图（开放性试题， 答合理即可）； （4）小亮为了探究电流与电阻的关系，跟老师多要了几个定值电阻，阻值分别为 10Ω、20Ω、25Ω 的定值电阻各一个，电源电压45V 恒定不变。 ①小明将10Ω 的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片P 至适当位置。读出电压表示数 为25V，此时变阻器连入电路的阻值为R1，更换为20Ω 的电阻。闭合开关后，在原来 滑片位置基础上，接下来他移动滑片P 至适当位置，使电压表示数为 V，此时滑 动变阻器连入电路的阻值为R2，则R1：R2＝ ； ②为了能用所选的三只定值电阻完成实验，小明所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω； ③小明完成了多组实验，利用收集到的数据，作出了如图乙所示的电流随电阻R 变化 的关系图像，图中阴影部分“面积”表示的物理量是 。（填字母） 电流 B 电压 电阻 D 电荷量 21．（2023•包河区模拟）如图所示，小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中。 （1）连接电路时，开关应 。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。 （2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P 应位于 （填“”或“B”）端。 （3）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数约为电源电压，故障的原因 是 （选填“Rx短路”或“Rx断路”）。 （4）排除故障后，小明通过实验得到数据如表所示，其中第1 次实验的电流表示数如 图丙所示，为 ，则所测电阻Rx的值是 Ω。 实验序号 1 2 3 电阻R/Ω 电压U/V 10 15 20 电流/ 015 020 【题型3 实验 伏安法测电阻综合】 22．（2022 秋•新泰市期末）在电学中，有四个同学们非常熟悉的实验：关于这四个电学 实验，下列说法中正确的是（ ） ①“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电 压不变 ②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中，滑动变阻器的作用是为了方便多次测量 求平均值来减小误差 ③“探究电流与电压的关系”的实验中，可用小灯泡替代定值电阻 ④“探究影响电阻大小的因素”的实验中，需要采用控制变量法 ．只有①④正确 B．只有②③正确 ．只有①②正确 D．只有②③④正确 23．（2023•蜀山区校级模拟）在“伏安法”测电阻的实验中，下列相关操作或方法正确的 是（ ） ．为了使定值电阻阻值测得更准确些，在可能的情况下，加在电阻两端的电压要尽量大 一些 B．在无法估计被测电压、电流的大小时，可用试触法选取合适的量程 ．将滑动变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最大的位置 D．在用伏安法测小灯泡灯丝的电阻时，为了减小误差，取不同状态下测得的电阻平均 值作为小灯泡灯丝电阻的阻值 24．（2023 春•高邮市月考）如图是电学中比较重要的电路图，利用此电路图可以完成初 中电学的多个实验。若电源电压保持不变，不可忽略温度对灯丝电阻的影响，闭合开关 S，下列说法正确的是（ ） ．若探究电流与电阻关系，定值电阻R 由5Ω 换成10Ω 后，为完成实验，应将滑片右移 B．若将定值电阻R 换成小灯泡，可以探究电流与电压的关系 ．若要测量定值电阻R 的值，可移动滑片记录多组数据，算出多个电阻值求其平均值， 可以减小误差 D．上述三个实验中，滑动变阻器的作用相同，都是改变电阻两端的电压和通