第十二章 四、欧姆定律的应用 第1课时 特殊方法测电阻
一、选择题
1．利用电源、开关、导线及下列所给的器材不能测出未知电阻Rx的阻值的是( )
A．电压表、电流表、滑动变阻器
B．电压表、定值电阻R0
C．电流表、定值电阻R0
D．滑动变阻器、定值电阻R0
2．某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，图K－18－1中不能测出Rx阻值的电路图是( )
图K－18－1
3．林红同学在没有电压表的情况下，只利用电流表和已知阻值的定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值，图K－18－2中不能实现测量Rx阻值的电路图是( )
图K－18－2
二、填空题
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4．如图K－18－3所示，用电压表和已知阻值的定值电阻测未知电阻Rx的阻值。将待测电阻Rx与定值电阻R0串联，用电压表V1测出定值电阻R0两端的电压U1，用电压表V2测出未知电阻Rx两端的电压U2，通过R0的电流I＝________，则Rx＝________。
图K－18－3
2． 如图K－18－4所示，用电流表和已知阻值的定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值。将待测电阻Rx与定值电阻R0并联，用电流表A1测出通过R0的电流I1，用电流表A2测出通过Rx的电流I2，R0两端电压的表达式U＝________，待测电阻Rx＝________。
图K－18－4
三、实验探究题
6．用如图K－18－5甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关，R0为定值电阻。某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I
B．读出电阻箱的示数R
C．把开关S接a点，读出电流表的示数为I
D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大
图K－18－5
(1)上述步骤的合理顺序是________(只需填写序号)。
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(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为________ Ω。若已知R0的阻值为10 Ω，则待测电阻的阻值为________ Ω。
(3)本实验所采用的物理方法可称为________(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
7．2017·包头某实验小组设计了如图K－18－6甲所示的电路，测量一个阻值约为100 Ω的电阻Rx的阻值，实验室中提供的器材有：两节完全相同的旧干电池，两个开关S1、S2，导线若干。另外还有可供选择的器材：
A．电压表V1(量程0～3 V)
B．电压表V2(量程0～15 V)
C．定值电阻R1(阻值5 Ω)
D．定值电阻R2(阻值160 Ω)
图K－18－6
(1)为了准确测出Rx的阻值，实验时，图甲中的电压表应选用________，定值电阻R应选用________。(均填字母序号)
(2)将实验器材按照电路图连接好电路，先闭合________，电压表示数如图乙所示为________V，再闭合________，电压表的示数为2.8 V。
(3)根据实验的数据，可计算出Rx＝________Ω；
(4)实验中使用的干电池每节电压是________V。
8．利用如图K－18－7所示的电路可测量未知电阻Rx的阻值，其中R为已知电阻。
图K－18－7
(1)请将电压表连入电路，使电路完整。
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(2)当开关S1、S2都闭合时，电压表示数U1＝6 V；当开关S1闭合、S2断开时，电压表示数U2＝4 V。已知R＝10 Ω，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＝6 V，则该元件及故障可能是________________________________________________。
9．为测量电阻Rx的阻值，老师提供了以下器材：待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。小明设计了如图K－18－8所示电路图：
图K－18－8
请将下列实验步骤补充完整：
(1)按电路图连接电路；
(2)闭合开关________，断开开关________，读出此时电流表的示数I1；
(3)________________________________________________________________________；
(4)得出表达式Rx＝___________________________________________。
10．小朱同学测量正常工作电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的电阻，由于电压表损坏，多领了一只电流表和阻值为R0＝10 Ω的定值电阻，设计如图K－18－9所示的电路进行测量。
图K－18－9
(1)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但两个电流表均有较小示数时，这是因为________________________________________。
(2)闭合开关后，调节滑动变阻器的阻值，使电流表A0的示数为________A，再读出电流表A1的示数I，则可测出小灯泡正常发光时的电阻。
(3)实验中，若R0发生断路，则小灯泡将________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
11．
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实验桌上提供了符合要求的电源、已调零的电压表、开关、滑动变阻器一个(最大阻值为R0)，导线若干。小阳利用这些器材测量未知电阻Rx的阻值。请你完成下列问题：
(1)在下面的虚线框中画出实验的电路图。
(2)完成下面的实验步骤：
①将滑片移至最大阻值处，闭合开关，读出电压表的示数U1；
②闭合开关，调节滑动阻器的滑片，使滑动变阻器________________________________________________________________________。
③根据已知条件和测量结果，写出此方法所测得的该电阻的表达式：Rx＝____________。
1．D 2.B 3.C
4. R0
5．I1R0
6．(1)DCAB (2)47 47 (3)等效替代法
7．(1)A D (2)S2 1.2 S1 (3)120 (4)1.4
[解析] (1)电源为两节旧干电池，电压最高为3 V，故电压表选择0～3 V量程，
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即电压表选器材A；因被测电阻的阻值约为100 Ω，为了便于测量，定值电阻应选择与之阻值相近的定值电阻，即选择定值电阻R2。(2)由电路图可知，开关S1与定值电阻R并联，S1、S2均闭合时，R被短路，电压表测量电源电压，即2.8 V；仅闭合S2时，两电阻串联接入电路，电压表测量Rx两端电压，故电压表选择0～3 V量程，所以读数为1.2 V。(3)只闭合S2时，两电阻串联，电阻R两端的电压：U＝2.8 V－1.2 V＝1.6 V；电路中的电流：I＝＝＝0.01 A；待测电阻的阻值Rx＝＝＝120 Ω。(4)两节干电池串联使用，总电压为2.8 V，则一节干电池两端的电压为＝1.4 V。
8．(1)如图所示
图S12－4－6
(2)6 20
(3)Rx断路或R短路或Rx断路且R短路
9．(2)S1 S2
(3)闭合开关S2，断开开关S1，读出此时电流表的示数I2
(4)R0
10．(1)滑动变阻器的最大阻值过大 (2)0.25 (3)变亮
[解析] (1)电路连接正确后，闭合开关，滑片位于阻值最大处，由于滑动变阻器的最大阻值过大，根据串联分压特点可知，灯泡和定值电阻两端的电压较小，故小灯泡不亮，两个电流表示数较小；(2)由图可知，灯泡与定值电阻并联，小灯泡的正常工作电压为2.5 V，小灯泡正常发光时R0两端的电压U0＝2.5 V，通过R0的电流为I0＝＝＝0.25 A，故电流表A0的示数为0.25 A；(3)实验中，若R0发生断路，小灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器的阻值不变，根据串联分压特点可知，小灯泡两端的电压变大，则小灯泡将变亮。
11．(1)如图所示
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图S12－4－7
(2)②连入电路中的电阻为0，记下此时电压表的示数U2
③×R0
[解析] (1)将电源、开关、定值电阻、滑动变阻器组成串联电路，电压表与待测电阻并联。(2)实验步骤：①将滑片移至最大阻值处，即最右端，闭合开关，读出电压表的示数U1；②调节滑动阻器的滑片，使滑动变阻器连入电路中的电阻为0，记下电压表的示数U2，③在步骤②中电压表的示数U2即为电源电压；在步骤①中，根据串联电路的电压规律，R0的电压为U2－U1，则电路中的电流：I＝，由I＝变形可得待测电阻的表达式：Rx＝＝＝×R0。
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