2025年中考物理二轮专题讲义-伏安法测电阻实验探究

2025物理中考专题讲义- 伏安法测电阻实验探究 一．伏安法测电阻 1．实验目的：用电压表和电流表间接测量导体的电阻 2．实验原理： 3．实验器材：电流表、电压表、开关、电池（3V）、定值电阻（）、滑动变阻器、导线。 4．实验电路图和实物图 5．实验步骤 （1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物图。调节滑动变阻器使阻值最大； （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U，并记录在表格中； （3）根据公式计算出R 的值，并记录在表格中； （4）调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算R 的值。 6．实验记录表格 通过求平均值可得导体的电阻为。 7．注意事项 （1）在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度； （2）连接电路时开关要断开，连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端； （3）连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关S； （4）电压表和电流表要注意选择适当的量程。 二、特殊方法测电阻：利用已知阻值的定值电阻来计算电流或电压。常见的方法有“伏阻法”“安阻法”。 “安阻法” “伏阻法” 真题演练 1、（24河东二模27题）伏安法测电阻的电路如图甲所示，电源为三节干电池。 （1）图甲所示电路中，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画一条线代替导线，将电路连接正确；___________ （2）纠正错误后再次检查电路，应将滑动变阻器的滑片移至最___________（选填“右”或“左”）端。检查无误后闭合开关，电压表有示数但电流表无示数，可能是电阻___________； （3）排除故障后进行实验，小明设计的记录实验数据的表格和记录的实验数据如下表所示，其中第5次实验时，电流表的示数如图乙所示，为___________A。小明需要改进之处为___________（填写一条即可）； 次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 18 1.5 1.0 2.3 电流I/A 0.1 0.36 0.28 0.2 （4）该实验中，滑动变阻器除了保护电路外，其主要作用是___________；其总阻值不得小于___________。 2、（24罗庄二模30题）2024年中考实验考试训练中，小李利用如图甲所示的器材测量定值电阻R的阻值，其中电源电压为3V。 （1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大，导线不交叉；____ （2）闭合开关，不论怎么移动滑片，小李发现电流表都没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是____________； （3）电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则被测电阻的阻值是____________Ω； （4）小李想利用甲图探究电流与电阻的关系，他依次选用阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验，第一次实验时，电流表的示数是0.4A。当取下5Ω的定值电阻，换接上10Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压为____________V不变，应将滑动变阻器的滑片向____________（选填“左”或“右”）移动； （5）小李将甲图中的电源电压换成6V，电阻换成小灯泡（小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），利用器材测量该灯泡的额定功率： ①为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用____________； A．“10Ω0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω0.5A”的滑动变阻器 ②实验过程中，当电压表的示数为2V时，要使灯泡正常发光，应向____________端（填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，若此时电流表的示数0.24A，小灯泡的额定功率是________W。 3、（24蒙阴二模27题） 兴趣实验小组在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，选用的实验器材：标有“2.5V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及若干导线。 （1）设计的实验电路图如图甲所示，根据电路图连接实物电路时开关应 _______。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑至 _____（选填“a”或“b”）端。 （2）连接好实物电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表始终无示数，电流表有示数且移动滑片P其示数发生变化。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡 _______。 （3）排除故障后，移动滑片P，电压表示数如图乙所示，为 ________V。为了完成实验，此时应将滑片P向 _____（选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为 ________V，此时电流表示数为0.3A，则所测小灯泡正常发光时的电阻为 ________Ω（结果保留一位小数）。 4、（24沂南一模35题）小明用以下实验器材测家用手电筒的小灯泡正常工作时的电阻，电源电压为6V、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡（电阻约为8Ω），滑动变阻器R1“5Ω；1A”、滑动变阻器R2“20Ω；0.2A”、滑动变阻器R3“50Ω；0.5A”。 （1）实验应选用滑动变阻器______； （2）请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整________（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡的亮度变暗）； （3）闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）移动； （4）图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电压与通过它的电流的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是______Ω； （5）取下小灯泡，将阻值为10Ω、20Ω、30Ω三个定值电阻分别接入电路中原灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，控制电压一定时，不可以选取的电压值是______（选填序号）。 A．1.5V　　B．2.5V　　C．3V 5、用图甲所示电路测量定值电阻的阻值。    实验次数 1 2 3 电压/V 1.2 1.8 2.4 电流/A 0.36 0.48 （1）用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整（滑片向左移动时电流表示数变大）； （2）连接电路时，开关应处于 状态； （3）连接好电路后闭合开关，电流表和电压表都有示数，但移动滑动变阻器的滑片时两电表示数都不变。造成这一现象的原因可能是 ； （4）排除故障后进行实验，第一次实验的电流表示数如图乙所示，为 A； （5）为确保实验数据更准确并避免计算的麻烦、调节滑动变阻器的滑片时，眼睛需观察 表的示数； （6）该实验多次测量的目的是 。 6、小明在“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整； （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，则可能的原因是 ； （3）排除故障后，闭合开关，发现此时电压表的示数为2.2V，若要测量小灯泡的正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为 V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω（保留一位小数）。 答案解析： 1、【答案】 ①. ②. 左 ③. 定值电阻开路 ④. 0.44 ⑤. 由小到大，均匀改变定值电阻两端的电压 ⑥. 调节R两端的电压 ⑦. 40Ω 【解析】 【详解】（1）[1]伏安法测电阻的电路时，需要使电压表与定值电阻并联，电流表与定值电阻串联，电路连接改正如下图 （2）[2]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，即最左端。 [3]闭合开关后，电流表无示数，则电路可能断路，电压表有示数，则电压表和电源接通，则可能是定值电阻开路。 （3）[4]根据表格数据知道，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.44A. [5]根据实验数据知道，小明需要改进之处为：由小到大，均匀改变定值电阻两端的电压。 （4）[6]本实验中滑动变阻器与R串联在电路中，除保护电路外，还可以调节R两端电压。 [7]由欧姆定律知道，实验所用定值电阻的阻值为 第一次实验中，根据欧姆定律和串联电路的电压特点知道，变阻器接入电路的阻值 所以，本实验所用滑动变阻器的最大阻值不小于40Ω。 2、【答案】 ①. ②. 电阻R开路 ③. 5 ④. 2 ⑤. 左 ⑥. B ⑦. 右 ⑧. 0.6 【解析】 【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大，即滑动变阻器连入电路的有效长度变长，故应将滑动变阻器B端接线柱连入电路，如图所示 （2）[2]闭合开关，不论怎么移动滑片，小李发现电流表都没有示数，说明电路中存在断路，电压表示数接近电源电压，原因可能是定值电阻断路，电压表串联进电路，电压表阻值很大，所以电流很小，电流表没有示数。 （3）[3]电流表连接的是小量程，示数为0.5A，被测电阻的阻值为 （4）[4]探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压保持不变，当5欧姆的电阻连入电路时，电流为0.4A，则定值电阻两端的电压为 所以控制定值电阻两端电压为2V。 [5]接上10Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压仍为2V不变，应增大滑动变阻器连入电路的阻值，增大滑动变阻器两端的分压，故应将滑片向左移。 （5）[6]串联电路中，电压比等于电阻比，即 解得 故选B。 [7]当电压表的示数为2V时，要使灯泡正常发光，应向右移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小滑动变阻器的分压，直至电压表示数为2.5V。 [8]小灯泡的额定功率 3、【答案】 ①. 断开 ②. b ③. 短路 ④. 1.5 ⑤. 左 ⑥. 2.5 ⑦. 8.3 【解析】 【详解】（1）[1][2]为保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即b端。 （2）[3]闭合开关发现电流表有示数、电压表无示数，说明电路为通路，小灯泡不亮，电流表有示数且移动滑片P示数发生变化，说明小灯泡被短路了。 （3）[4][5][6][7]排除故障后，闭合开关并移动滑片，右图乙可知，电压表的选择的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以示数为1.5V，说明此时灯泡两端的电压低于灯泡的额定电压2.5V，要想灯泡正常发光，应增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，应将滑片P向左移动，直到电压表示数为2.5V。此时电流表示数为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻为 4、【答案】 ①. R3 ②. ③. 左 ④. 10 ⑤. A 【解析】 【详解】（1）[1]灯泡正常工作时电流约为 滑动变阻器至少需要接入的电阻为 实验应选用滑动变阻器允许通过的电流至少为0.3125A，最大电阻至少为11.2Ω，故应选R3。 （2）[2]滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡的亮度变暗，表明电路中接入电阻变大，故滑动变阻器应接入下端左边的接线柱，如图所示 （3）[3]电压表的示数如图乙所示，电压表接入量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，低于灯泡的定额电压，根据串联电路分压的规律，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，滑动变阻器接入阻值应变小，故应将滑动变阻器的滑片向左移动。 （4）[4]图丙所示，当灯泡正常发光时，额定电流为0.25A，则小灯泡正常工作时的电阻是 （5）[5]由于定值电阻两端电压为定值，与滑动变阻器分得的电压的比是一个定值，当定值电阻接入最大阻值时，对应的滑动变阻器接入电路阻值最大，定值电阻两端电压最小，故将阻值为30Ω的电阻接入电路中时，根据欧姆定律及串联电路电流的规律可得 即 解方程可得定值电阻两端设置的电压最小为U0=2.25V，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 5、【答案】    断开 滑动变阻器将上面两个接线柱接入电路 0.24 电压 减小误差 【详解】（1）[1]滑片向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联在电路中，如下图所示：    （2）[2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 （3）[3]连接好电路后闭合开关，电流表和电压表都有示数，说明电路是通路；但移动滑动变阻器的滑片时两电表示数都不变，说明滑动变阻器失去了变阻的作用，即造成这一现象的原因可能是滑动变阻器将上面两个接线柱接入电路（或滑动变阻器将下面两个接线柱接入电路）。 （4）[4]排除故障后进行实验，第一次实验的电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.24A。 （5）[5]由图甲可知，两表均选用小量程，电压表分度值0.1V，电流表分度值0.02A，由表中数据可知，当电压表示数为2的倍数时，电流表示数也为2的倍数，即电流表可以精确读数，故为确保实验数据更准确并避免计算的麻烦、调节滑动变阻器的滑片时，眼睛需观察电压表的示数。 （6）[6]在测量定值电阻的阻值实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值。 6、【答案】 小灯泡断路 左 2.5 10.4 【详解】（1）[1]根据题意可知，灯泡的额定电压为2.5V，因此电压表量程选择0～3V，即将电压表的3V接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示： （2）[2]灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的；电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源连接相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，小灯泡断路。 （3）[3][4]电压表示数小于灯泡额定电压，故需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左移动；使电压表示数为2.5V；根据图乙可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.24A，故灯泡的 1 学科网（北京）股份有限公司 $$