内容正文:
实验专题14 用电流表和电压表测量电阻
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 1
02·时空导航·网络构建 2
03·考点通关·靶向突破 3
考点1 用电流表和电压表测量电阻 3
教材·知识夯基
1.伏安法测定值电阻
2.伏安法测小灯泡电阻
3.特殊方法测电阻
中考·考法聚焦
考法1 考查伏安法测量定值电阻
考法2 考查测量小灯泡电阻
04·优题精选·练能提分 8
命题新趋势
· 1、考情定位核心化:在2025年中考物理真题中,伏安法测电阻是考查频率最高的电学实验之一,覆盖电路连接、数据采集、故障排除及结果推导等环节。
· 2、 测量对象双线并行:实验中测量对象分为两类——定值电阻与小灯泡电阻(灯丝电阻) 。两者在数据处理思路(多次测量取平均值减小误差 vs 多次测量研究温度对电阻的影响及灯丝电阻随温度的升高而增大)存在本质差异。。
· 3、故障分析常态化:故障(断路/短路等)排查成为每一道实验题的必考环节。从“滑动变阻器某区域断路”、电流表无示数电压表有示数→定值电阻断路,再到“电压表示数随滑片移动而变化规律”的判断,“故障+动态分析”已成为区分度的重要题型。
· 4、特殊方法普及化:特殊方法测电阻(缺电压表或电流表情况下的电阻测量)已从高端题型转变为大面积普及。单安法、单伏法、等效替代法正在渗入各地基础试卷与拔高题。
· 5、数字化与传感器实验融合:部分地区的考题由传统的“伏安法测电阻”实验与电子秤、热/光敏电阻、传感器进行融合。。
命题预测
· 【模型一】实验原理与电路识别:模型本质:该实验基于欧姆定律,用电压表测量导体两端电压,电流表测量通过导体的电流,基于R=U/I的原理计算电阻值。“伏安法”的“伏”指的是电压表,“安”指电流表。
· 【模型二】实验步骤与操作规范:模型本质:实验步骤考查开关操作(应断开)、电表量程选择(0~0.6A/0~3V)、滑片位置调节(阻值最大处)、数据记录设计及多次实验的必要性及原因分析。
· 【模型三】电路故障分析:模型本质:此类题型主要在闭合开关后,根据电表(电流/电压表)的示数反常,分析电路中断路或短路的可能性及具体位置。
· 【模型四】电压表、电流表读数与数据处理:模型本质:准确读取电压表、电流表示数,并利用R=U/I计算定值电阻和灯丝电阻(小灯泡),同时准确绘制U–I特性图。
· 【模型五】特殊方法测电阻:模型本质:无电流表可用伏阻法、无电压表可用安阻法;等效替代法都是必考内容。
· 【模型六】创新情境与跨学科融合:模型本质:力、电、热、光学科界限淡化,新课标中提升科学能力。
考点1 用电流表和电压表测量电阻
【课标要求】用电流表和电压表测量电阻。
1.伏安法测定值电阻
【实验思路】
根据伏安法测量电阻的原理设计电路,通过测量电阻器两端的电压和通过的电流,利用欧姆定律算出电阻。
为了减小误差,实际测量中要改变待测电阻器两端的电压,多次测量电压及电流,并分别算出相应的电阻,最后求出电阻的平均值。也可以用图像处理的方法求出电阻。
【实验原理】
【实验器材】
电流表、电压表、电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、导线
【电路图】
【实验过程】
(1)按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大处。
(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)通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻的平均值R/Ω
1
2
3
【交流与反思】
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路
(2)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良
(3)滑动变阻器的作用:①改变电阻两端电压;②保护电路
(4)滑动变阻器的选择:在保证电路安全和测量要求的情况下,最大阻值尽可能小
(5)设计实验数据表格(序号、电压、电流、电阻、平均电阻)
(7)多次测量的目的:求平均值,减小实验误差
(8)错误数据判断
①如果有一组数据与其他数据规律不一致,则该组数据时错误的;
②如果所有数据规律一致,分析滑动变阻器的阻值是否符合条件,即当电路中电流最小时,求出滑动变阻器的阻值是否小于或等于滑动变阻器的最大阻值,
2.伏安法测小灯泡电阻
【实验原理】
【实验器材】
电流表、电压表、电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、导线
【电路图】
【实验过程】
(1)按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大处。
(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)通过移动滑动变阻器滑片,改变小灯泡两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
【交流与反思】
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路
(2)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良
(3)滑动变阻器的作用:①改变电阻两端电压;②保护电路
(4)滑动变阻器的选择:在保证电路安全和测量要求的情况下,最大阻值尽可能小
(5)设计实验数据表格(序号、电压、电流、电阻)
(6)测量小灯泡的电阻:电阻随温度的升高而增大
(7)测量小灯泡电阻时不求平均值,因灯丝电阻可变,平均值没有意义
(8)多次测量的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
3.特殊方法测电阻
(1)伏阻法:只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及RX的表达式
利用串联电路中电流处处相同求电阻值
(1)闭合开关S,分别测出R0、RX两端电压U0、UX;
(2)
利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻值
(1)闭合开关S,变阻器接入阻值最大时的电压表读数U1;
(2)变阻器接入阻值最小(等于0)时电压表的读数U2;
(3)被测电阻:
(1)只闭合开关S,测出R0两端电压U0,闭合S、S1,测出电源电压U;
(2)
(1)闭合S,将S1置于a,R0与Rx串联,读出电压表示数U;
(2)闭合S,将S1置于b,R0与Rx串联,读出电压表示数U0则Ux=U-U0;
(3)
(2)安阻法:只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及RX的表达式
利用并联电路各支路两端电压相等求阻值
(1)闭合S,分别测出通过R0、RX的电流I0、IX;
(2)
(1)闭合S、断开S1,此时只有R0连入电路,读出A的示数I0
(2)闭合S、S1,R0与Rx并联,读出A的示数I;
(3)
利用电源电压不变列方程求阻值(已知R0阻值)
(1)闭合S,将S1置于a时,读出A的示数I0
(2)闭合S,将S1置于b时,读出A的示数Ix,
(3)
(1)闭合S,将S1置于a时,读出A的示数I0
(2)闭合S,将S1置于b时,读出A的示数Ix,
(3)
(1)闭合S,将滑动变阻器滑片移至a端时,此时R0=0 ,读出A的示数I1,
(2)闭合S,将滑动变阻器的滑片移至b端时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,读出此时A表示数I2,
(3)
(3)等效替代法:利用电流表(或电压表)和电阻箱测量未知电阻的方法。
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及RX的表达式
利用等效思想测电阻
(1)闭合S,将S1置于a,调节R0,读出A的示数I1
(2)闭合S,将S1置于b,保持滑片P位置不变,调节电阻箱R′,使A的示数仍为I,读出此时R′连入电路的阻值R′,即Rx=R'。
(1)按照电路图连接好电路后,闭合开关S,开关S1接1,将滑片调至某一位置,记录电压表的示数U0
(2)开关S1改接2,滑片位置不动,调节电阻箱使电压表的示数重新变为U0
(3)读出电阻箱的示数R,则Rx=R 。
1.【考查伏安法测量定值电阻】(2025·山东潍坊·中考真题)在“伏安法测电阻”的实验中,某同学准备了下列器材:待测电阻、干电池两节(每节电压为)、滑动变阻器、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大;
(2)正确连接好电路后,为了减小实验误差,他调整滑片进行了三次测量,测量的数据如下表所示。
次数
电压()
电流
1
1.21
0.12
2
1.52
0.15
3
2.14
0.21
根据实验数据,回答下列问题:
①待测电阻的阻值为___________(结果保留1位小数);
②实验中选择的滑动变阻器应为___________(选填“”或“”);
③第3次测量,滑动变阻器连入电路的阻值为___________(结果保留1位小数)。
2.【考查测量小灯泡的电阻】(2025·湖南长沙·中考真题)如图是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路。
(1)连接电路时,开关应处于_______状态;
(2)请你用笔画线表示导线将电路连接完整;
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察_______(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A.灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)小灯泡正常发光后,调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。检查小星的数据表,你认为第_______次实验的数据存在明显错误。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.9
0.16
0.05
小灯泡的电阻R/Ω
8.9
8.1
7.1
6.2
1
3.1
2
1.(2025·江苏淮安·中考真题)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应______开关;
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为______A,计算出定值电阻的阻值为______Ω;
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是______。
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
实验序号
U/V
I/A
1
1.0
0.10
2
2.0
0.20
3
2.5
0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是___________。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是___________。
(4)某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是___________Ω(结果保留1位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I-U图像如图乙,则其中___________(选填“a”或“b”)阻值更大。
3.(2025·河南·中考真题)某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是______。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示,为______A,此时小灯泡的电阻为______Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是______。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是______(填“A”“B”或“C”),你判断的理由是______。
4.(2025·福建·中考真题)用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最______端;
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能是______;
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障,继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据:
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.20
0.22
0.28
0.30
电阻R/Ω
4.5
5.9
7.5
电阻平均值/Ω
①电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,读数为______A;
②小灯泡正常发光时电阻为______Ω;(保留一位小数)
③表格中设计不合理的一项是______,原因是______。
5.(2025·山东烟台·中考真题)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:
(1)第一小组连接了如图甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上划“×”,并画出这根导线的正确连接位置;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。出现这个现象的原因可能是______(选填序号);
A.待测电阻断路 B.待测电阻短路
C.电压表接线柱接触不良 D.滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在下表;
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.14
0.20
0.24
①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据,并作出该电阻的图像;______
②由图像可得该电阻的阻值为______Ω。
(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻时,根据所测数据作出的图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为______Ω。
6.(2025·四川达州·中考真题)“动手知真”小组在“用电流表和电压表测电阻”实验时,选取如下器材:干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大阻值为)、待测定值电阻和导线若干。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物图连接;
(2)闭合开关前,应将滑片P移至______端(选填“A”或“B”);闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是______开路(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示为______A。多次测量数据记录如下表所示,阻值为______Ω(结果保留一位小数);
次数
U/V
I/A
1
1
2
2
0.4
3
2.7
0.5
(4)实验中电流表损坏,组员们利用现有器材设计了如丁图所示电路,测量步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
待测定值电阻的阻值______(用表示)。
7.(2026·新疆哈密·二模)小陈同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值,进行了如下实验。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到________(选填“最左”或“最右”)端;闭合开关,移动滑片P,电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,此时待测电阻的阻值为________。
(2)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据,多次测量求的平均值是为了________。
(3)在缺少电流表时,小陈同学选用阻值为的定值电阻设计了如图丙所示电路,并完成实验。过程如下:①闭合开关S,电压表的示数为;②再闭合开关,电压表的示数为;③________(用字母、和表示)。
8.(2026·广西·一模)用如图甲所示的器材测量小灯泡的电阻,电源电压为,小灯泡的额定电压为。
(1)请用笔画线代替导线(要求仅添加一根导线),将图甲电路补充完整;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是小灯泡_______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,为_______;若要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)移动;
(4)根据测得的实验数据作出如图丙所示的图像,则小灯泡正常发光时的电阻为_______;
(5)在评估阶段,老师提出:电流表有较小的内阻,根据这一事实并结合电路图分析判断,实验中测得小灯泡的电阻比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”),原因是__________。
9.(2026·山西阳泉·一模)学习小组的同学在进行“测量定值电阻阻值”的实验。
实验思路:
(1)测量定值电阻的电流和电压,根据公式____间接测出定值电阻的阻值;
实验过程:
(2)如图甲所示是他们连接的实物图,闭合开关后,观察到的现象是____,经检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确_____(导线不可交叉);
(3)排除故障后,闭合开关,将滑片P向右滑动时,电压表示数将____(选填“变大”“变小”或“不变”),当滑片滑到某一位置时,电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻的阻值是____。接下来的正确操作应该是______;
(4)完成实验后,小组同学设计如图丙所示的电路测量待测电阻的阻值,不用电流表,增加了一个开关和阻值已知的定值电阻。请你一起完成以下测量:
①闭合开关S和,用电压表测出电源的电压;
②闭合开关S断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
③计算出的阻值:表达式____。
10.(2026·吉林·一模)在用电流表和电压表测量电阻的实验中,小明连接的实物电路如图甲所示。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_______(填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,无论怎么移动滑片,两表示数几乎都不变,则出现的故障可能是电阻为Rx的电阻器发生了_______;
(2)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数为0.3A,则电阻器的电阻Rx为_______Ω。改变滑动变阻器滑片的位置,小明又多测几组电压、电流数据,求出电阻的平均值,目的是为了_______;
(3)小明还想测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻,由于电压表损坏,他设计的电路如图丙所示,电源电压为U且保持不变,闭合开关S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,观察电流表的示数,使小灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片的位置不变,再闭合开关S2,读出电流表的示数为,则小灯泡正常发光时的电阻_______(用U、和表示)。
11.(2026·山东烟台·一模)小明和小兰在做“测定小灯泡电阻”的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。
(1)小明连接的实验电路如图甲所示,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将甲图的实验电路正确连接;
(2)连接电路时,应在开关闭合之前,将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端;闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表的示数为零,产生这种现象的原因可能是______;
(3)以上故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是______;
(4)如图乙为滑动变阻器滑片移到某一位置时电流表的示数,此时通过小灯泡的电流是______A;
(5)如图丙,小明根据实验数据绘制成U-I图像,根据图像提供的信息,求小灯泡正常发光时的电阻是______Ω;
(6)小兰想利用如图丁所示的电路测量未知电阻的大小(阻值已知)。下面是她的实验过程,请你帮她完成实验。
①闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数U1;
②______,读出此时电压表的示数;
③则未知电阻阻值的表达式为:______。
12.(2026·广东中山·一模)小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,电路图如图甲所示,请回答以下问题。
(1)连接电路时,开关应处于_____状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_______端(选填“A”或“B”);闭合开关后指针如图甲原因是_____;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则电阻的阻值为_____。小明进行了多次测量,计算出R的阻值的平均值,目的是_____;
(3)实验后,小明要利用上述器材测量未知电阻的阻值,设计的实验电路如图丁所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值记为,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电流表的示数为;
②_____,读出电流表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:_____(用、和表示)。
13.(2026·山东枣庄·一模)小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”的字样。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的电路连接完整。(要求:导线不允许交叉,滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮)
(2)实验中滑动变阻器的作用:一是保护电路,二是__________
(3)闭合开关,定向移动滑片,发现两电表示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器上,则故障可能是__________(选填字母)。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良
(4)排除故障后,闭合开关,小明移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为__________V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向__________(选填“左”或“右”)移动。小明根据实验测得的数据,作出小灯泡的图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为__________。
(5)兴趣小组的其中一名同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值,以减小误差,你同意该同学的看法吗?__________,理由是__________。
(6)小明对实验进一步拓展,在缺少电流表的情况下,设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至端,读出电压表的示数为;
②再将滑动变阻器的滑片移至端,读出电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:__________(用、、表示)。
14.(2026·江苏南京·模拟预测)小明用如图甲所示电路,测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻。现有器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物图电路连接完成;
(2)小明闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为时,电流表示数如图乙,大小为__________A,为测量小灯泡正常发光时的电阻,滑片P要向__________滑动;
(3)根据实验数据,分别画出小灯泡和滑动变阻器的图像,如图丙所示,根据图像可知:小灯泡正常发光的电阻为_________Ω。
(4)为了测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻,小华设计了图丁所示的电路,定值电阻的阻值为,电源电压恒为(、、已知,且满足测量要求)。
①将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端;
②闭合、,断开,调节滑片,使电压表示数为_________时,小灯泡正常发光;
③共同完成上述操作后,小明和小华分别只进行了以下一步操作。
小明:保持滑片不动,断开,闭合、,读出电压表的示数。
小华:保持滑片不动,闭合、、,读出电压表的示数。
综合以上信息,对小明、小华的方案能否测量出小灯泡正常发光时的电阻进行评价_________(填字母)。
A.只有小明的方案可行 B.只有小华的方案可行
C.两人的方案都可行 D.两人的方案都不可行
15.(2026·湖北黄冈·模拟预测)实验室有两个阻值未知的定值电阻,小雨设计了图甲所示的电路来比较它们的阻值大小。电源电压保持不变,定值电阻的阻值分别为、。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最___________端。
(3)闭合开关后,她发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终为0,的示数始终接近电源电压,若故障元件为定值电阻中的一个,则故障原因是___________。
(4)排除故障后,小雨多次实验并分别记录电压表示数如下表:
实验序号
1
2
3
电压表的示数/V
0.7
0.9
电压表的示数/V
1.8
2.1
2.7
①第1次实验电压表的示数如图丙所示,此时电阻为的定值电阻两端的电压为___________V。
②分析实验数据可知:___________(选填“”“”或“”)。
③小雨了解到实验室的定值电阻只有四种规格:5 、10 、15 和20 。进一步分析上面的实验数据,两个定值电阻的阻值均不可能是___________。
(5)小雨想用图甲所示电路测出两个定值电阻的具体电阻值,只需在电路中加装一个___________。
16.(2026·河南信阳·一模)如图所示,某小组同学利用电压表和电流表测量电阻。电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。
(1)请用笔画线表示导线,在图甲中完成电路连接。
(2)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移至最____(填“左”或“右”)端。闭合开关后,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是电阻Rx_____(填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.1V时,电流表示数如乙图所示为________A。多次测量记录的部分数据如表所示,Rx电阻为______ Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
6
……
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
……
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.18
0.24
……
(4)若Rx为5Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的电阻范围是____Ω。
(5)某同学利用滑动变阻器RP、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了如图丙所示的测量电阻Rx的实验电路,实验步骤如下。
①将滑动变阻器滑片移动至最右端。
②闭合开关S1,将S2拨到2的位置,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记录电压表的示数U。
③闭合S1,将S2拨到1的位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,___________。
④记录电阻箱的电阻R0。
⑤待测电阻Rx=_____。(用测量量表示)
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实验专题14 用电流表和电压表测量电阻
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 1
02·时空导航·网络构建 2
03·考点通关·靶向突破 3
考点1 用电流表和电压表测量电阻 3
教材·知识夯基
1.伏安法测定值电阻
2.伏安法测小灯泡电阻
3.特殊方法测电阻
中考·考法聚焦
考法1 考查伏安法测量定值电阻
考法2 考查测量小灯泡电阻
04·优题精选·练能提分 9
命题新趋势
· 1、考情定位核心化:在2025年中考物理真题中,伏安法测电阻是考查频率最高的电学实验之一,覆盖电路连接、数据采集、故障排除及结果推导等环节。
· 2、 测量对象双线并行:实验中测量对象分为两类——定值电阻与小灯泡电阻(灯丝电阻) 。两者在数据处理思路(多次测量取平均值减小误差 vs 多次测量研究温度对电阻的影响及灯丝电阻随温度的升高而增大)存在本质差异。。
· 3、故障分析常态化:故障(断路/短路等)排查成为每一道实验题的必考环节。从“滑动变阻器某区域断路”、电流表无示数电压表有示数→定值电阻断路,再到“电压表示数随滑片移动而变化规律”的判断,“故障+动态分析”已成为区分度的重要题型。
· 4、特殊方法普及化:特殊方法测电阻(缺电压表或电流表情况下的电阻测量)已从高端题型转变为大面积普及。单安法、单伏法、等效替代法正在渗入各地基础试卷与拔高题。
· 5、数字化与传感器实验融合:部分地区的考题由传统的“伏安法测电阻”实验与电子秤、热/光敏电阻、传感器进行融合。。
命题预测
· 【模型一】实验原理与电路识别:模型本质:该实验基于欧姆定律,用电压表测量导体两端电压,电流表测量通过导体的电流,基于R=U/I的原理计算电阻值。“伏安法”的“伏”指的是电压表,“安”指电流表。
· 【模型二】实验步骤与操作规范:模型本质:实验步骤考查开关操作(应断开)、电表量程选择(0~0.6A/0~3V)、滑片位置调节(阻值最大处)、数据记录设计及多次实验的必要性及原因分析。
· 【模型三】电路故障分析:模型本质:此类题型主要在闭合开关后,根据电表(电流/电压表)的示数反常,分析电路中断路或短路的可能性及具体位置。
· 【模型四】电压表、电流表读数与数据处理:模型本质:准确读取电压表、电流表示数,并利用R=U/I计算定值电阻和灯丝电阻(小灯泡),同时准确绘制U–I特性图。
· 【模型五】特殊方法测电阻:模型本质:无电流表可用伏阻法、无电压表可用安阻法;等效替代法都是必考内容。
· 【模型六】创新情境与跨学科融合:模型本质:力、电、热、光学科界限淡化,新课标中提升科学能力。
考点1 用电流表和电压表测量电阻
【课标要求】用电流表和电压表测量电阻。
1.伏安法测定值电阻
【实验思路】
根据伏安法测量电阻的原理设计电路,通过测量电阻器两端的电压和通过的电流,利用欧姆定律算出电阻。
为了减小误差,实际测量中要改变待测电阻器两端的电压,多次测量电压及电流,并分别算出相应的电阻,最后求出电阻的平均值。也可以用图像处理的方法求出电阻。
【实验原理】
【实验器材】
电流表、电压表、电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、导线
【电路图】
【实验过程】
(1)按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大处。
(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)通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻的平均值R/Ω
1
2
3
【交流与反思】
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路
(2)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良
(3)滑动变阻器的作用:①改变电阻两端电压;②保护电路
(4)滑动变阻器的选择:在保证电路安全和测量要求的情况下,最大阻值尽可能小
(5)设计实验数据表格(序号、电压、电流、电阻、平均电阻)
(7)多次测量的目的:求平均值,减小实验误差
(8)错误数据判断
①如果有一组数据与其他数据规律不一致,则该组数据时错误的;
②如果所有数据规律一致,分析滑动变阻器的阻值是否符合条件,即当电路中电流最小时,求出滑动变阻器的阻值是否小于或等于滑动变阻器的最大阻值,
2.伏安法测小灯泡电阻
【实验原理】
【实验器材】
电流表、电压表、电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、导线
【电路图】
【实验过程】
(1)按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大处。
(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)通过移动滑动变阻器滑片,改变小灯泡两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
【交流与反思】
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路
(2)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良
(3)滑动变阻器的作用:①改变电阻两端电压;②保护电路
(4)滑动变阻器的选择:在保证电路安全和测量要求的情况下,最大阻值尽可能小
(5)设计实验数据表格(序号、电压、电流、电阻)
(6)测量小灯泡的电阻:电阻随温度的升高而增大
(7)测量小灯泡电阻时不求平均值,因灯丝电阻可变,平均值没有意义
(8)多次测量的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
3.特殊方法测电阻
(1)伏阻法:只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及RX的表达式
利用串联电路中电流处处相同求电阻值
(1)闭合开关S,分别测出R0、RX两端电压U0、UX;
(2)
利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻值
(1)闭合开关S,变阻器接入阻值最大时的电压表读数U1;
(2)变阻器接入阻值最小(等于0)时电压表的读数U2;
(3)被测电阻:
(1)只闭合开关S,测出R0两端电压U0,闭合S、S1,测出电源电压U;
(2)
(1)闭合S,将S1置于a,R0与Rx串联,读出电压表示数U;
(2)闭合S,将S1置于b,R0与Rx串联,读出电压表示数U0则Ux=U-U0;
(3)
(2)安阻法:只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及RX的表达式
利用并联电路各支路两端电压相等求阻值
(1)闭合S,分别测出通过R0、RX的电流I0、IX;
(2)
(1)闭合S、断开S1,此时只有R0连入电路,读出A的示数I0
(2)闭合S、S1,R0与Rx并联,读出A的示数I;
(3)
利用电源电压不变列方程求阻值(已知R0阻值)
(1)闭合S,将S1置于a时,读出A的示数I0
(2)闭合S,将S1置于b时,读出A的示数Ix,
(3)
(1)闭合S,将S1置于a时,读出A的示数I0
(2)闭合S,将S1置于b时,读出A的示数Ix,
(3)
(1)闭合S,将滑动变阻器滑片移至a端时,此时R0=0 ,读出A的示数I1,
(2)闭合S,将滑动变阻器的滑片移至b端时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,读出此时A表示数I2,
(3)
(3)等效替代法:利用电流表(或电压表)和电阻箱测量未知电阻的方法。
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及RX的表达式
利用等效思想测电阻
(1)闭合S,将S1置于a,调节R0,读出A的示数I1
(2)闭合S,将S1置于b,保持滑片P位置不变,调节电阻箱R′,使A的示数仍为I,读出此时R′连入电路的阻值R′,即Rx=R'。
(1)按照电路图连接好电路后,闭合开关S,开关S1接1,将滑片调至某一位置,记录电压表的示数U0
(2)开关S1改接2,滑片位置不动,调节电阻箱使电压表的示数重新变为U0
(3)读出电阻箱的示数R,则Rx=R 。
1.【考查伏安法测量定值电阻】(2025·山东潍坊·中考真题)在“伏安法测电阻”的实验中,某同学准备了下列器材:待测电阻、干电池两节(每节电压为)、滑动变阻器、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大;
(2)正确连接好电路后,为了减小实验误差,他调整滑片进行了三次测量,测量的数据如下表所示。
次数
电压()
电流
1
1.21
0.12
2
1.52
0.15
3
2.14
0.21
根据实验数据,回答下列问题:
①待测电阻的阻值为___________(结果保留1位小数);
②实验中选择的滑动变阻器应为___________(选填“”或“”);
③第3次测量,滑动变阻器连入电路的阻值为___________(结果保留1位小数)。
【答案】(1)
(2) 10.1 R2 4.1
【详解】(1)滑动变阻器需采用“一上一下”的接线方式串联在电路中,题目要求闭合开关后滑片向右移动时电流表示数变大,电流变大意味着电路总电阻变小,即滑动变阻器接入电路的电阻变小。因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路。如图所示:
(2)[1]伏安法测电阻中,为减小误差,需根据每次实验的电压和电流数据,用欧姆定律的变形式分别计算待测电阻的阻值,再求平均值。
第一次测量,
第二次测量,
第三次测量,
待测电阻的平均值
[2]电源总电压为3V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压U滑=U-UR。当待测电阻两端电压最小时(第1次实验UR =1.21V),滑动变阻器两端电压最大,此时滑动变阻器接入的电阻也最大。第一次实验中,电路电流 I1=0.12A,滑动变阻器两端电压U滑=3V-1.21V=1.79V
根据解得
滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,无法满足此次实验中需要接入约14.9Ω电阻的要求;而滑动变阻器R2最大阻值为20Ω,既能满足阻值需求,且此次实验电流 0.12A小于R2的最大允许电流 0.5A,因此实验中选择的滑动变阻器应为R2。
[3]第3次测量时,电源电压U=3V,待测电阻两端电压U3=2.14V,电路电流 I3=0.21A。根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压U滑3=U-U3=3V-2.14V=0.86V
滑动变阻器连入电路的阻值
2.【考查测量小灯泡的电阻】(2025·湖南长沙·中考真题)如图是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路。
(1)连接电路时,开关应处于_______状态;
(2)请你用笔画线表示导线将电路连接完整;
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察_______(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A.灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)小灯泡正常发光后,调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。检查小星的数据表,你认为第_______次实验的数据存在明显错误。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.9
0.16
0.05
小灯泡的电阻R/Ω
8.9
8.1
7.1
6.2
1
3.1
2
【答案】(1)断开
(2)
(3)B
(4)5
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开。
(2)测量小灯泡电阻的实验中,电压表测量小灯泡两端电压,则电压表和灯泡并联,如图所示:
(3)测量小灯泡正常工作时的电阻,在调节滑动变阻器时,观察电压表的示数,当电压表的示数是小灯泡额定电压2.5V时,灯泡正常发光,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)由表中数据可知,灯泡两端的电压减小,通过灯泡的电流减小,第5次实验中电压比第4次实验中电压小,第5次实验中电流应比第4次实验中的电流小,而表中第5次的电流比第4次的电流大,该数据是错误的。
1.(2025·江苏淮安·中考真题)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应______开关;
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为______A,计算出定值电阻的阻值为______Ω;
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是______。
【答案】(1)断开
(2)
(3)B
(4) 0.3 9
(5)探究电流与电压的关系
【详解】(1)连接电路时,开关处于断开状态,防止连接完最后一根导线,电路接通,损坏元件。
(2)实验中滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱串联到电路中,滑动变阻器已经选定了下面接线柱,上面接线柱任意选择串联在电路中,作图如下:
(3)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即B端。
(4)[1][2]由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则图乙中电流表示数为0.3A,则定值电阻的阻值为
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是“探究电流与电压的关系”,这两个实验所用的器材一致。
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
实验序号
U/V
I/A
1
1.0
0.10
2
2.0
0.20
3
2.5
0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是___________。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是___________。
(4)某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是___________Ω(结果保留1位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I-U图像如图乙,则其中___________(选填“a”或“b”)阻值更大。
【答案】(1)
(2)
(3)电阻断路
(4) 10.1 b
【详解】(1)滑动变阻器连入电路的阻值最大,图甲中变阻器的滑片中最左端,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)测量定值电阻的阻值,需要用电压表测量电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据得到定值电阻的阻值,实验原理是。
(3)闭合开关,电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表有示数,说明电压表和电源两极是连通的,与电压表并联的电路断路,可能电阻断路。
(4)[1]由第1次实验数据可知电阻的阻值
由第2次实验数据可知电阻的阻值
由第3次实验数据可知电阻的阻值
该电阻值
[2]由图乙可知,当电压一定时,通过b的电流较小,由,可知b电阻的阻值较大。
3.(2025·河南·中考真题)某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是______。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示,为______A,此时小灯泡的电阻为______Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是______。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是______(填“A”“B”或“C”),你判断的理由是______。
【答案】(1)
(2) B 灯泡断路
(3) 0.26 8.1
(4) 灯的电阻随温度的升高而变大 C 见详解
【详解】(1)[1]由题知,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选择小量程与灯泡并联,滑动变阻器应该与灯泡、电流表串联,变阻器按一上一下连入电路中,如图所示:
(2)[1]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即B端。
[2]闭合开关,观察到电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是灯泡断路。
(3)[1]由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.26A。
[2]此时小灯泡的电阻为
(4)[1]由于灯的电阻随温度的升高而变大,所以小灯泡的I-U图象不是一条直线。
[2][3]灯泡与滑动变阻器串联,灯泡两端电压为U灯,滑动变阻器两端电压为U变=U总−U灯
小灯泡的电阻随温度升高而增大,导致其I-U图像向上弯曲,由于U灯随I非线性增加,则U变随I的增加呈现非线性减小,且减小速率逐渐加快,最终滑动变阻器的I-U图像为一条向下弯曲的曲线(开口向下),故C符合题意。
4.(2025·福建·中考真题)用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最______端;
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能是______;
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障,继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据:
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.20
0.22
0.28
0.30
电阻R/Ω
4.5
5.9
7.5
电阻平均值/Ω
①电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,读数为______A;
②小灯泡正常发光时电阻为______Ω;(保留一位小数)
③表格中设计不合理的一项是______,原因是______。
【答案】(1)
(2)右
(3)B
(4) 0.26 8.3 电阻平均值 小灯泡的电阻会随温度变化而变化
【详解】(1)由图可知,电压表未接入到电路中,应该将电压表并联在小灯泡两端,如下图所示:
(2)为了保证电路安全,应该将滑动变阻器调至阻值最大处,即将滑动变阻器的滑片P置于最右端。
(3)因为电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大,说明电路某处接触不良,故B符合题意。
(4)[1]由乙图可知,电压表所接量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,所以读数为0.26A。
[2]因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以由第5次实验数据可知,小灯泡正常发光时电阻
[3][4]因为小灯泡发光时会发热,所以小灯泡的电阻会随温度变化而变化,故表格中设计不合理的一项是电阻平均值。
5.(2025·山东烟台·中考真题)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:
(1)第一小组连接了如图甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上划“×”,并画出这根导线的正确连接位置;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。出现这个现象的原因可能是______(选填序号);
A.待测电阻断路 B.待测电阻短路
C.电压表接线柱接触不良 D.滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在下表;
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.14
0.20
0.24
①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据,并作出该电阻的图像;______
②由图像可得该电阻的阻值为______Ω。
(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻时,根据所测数据作出的图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为______Ω。
【答案】(1)
(2)B
(3) 10
(4)4
【详解】(1)在该实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器按照一上一下的原则接入电路,电压表并联在定值电阻两端,正确的电路图如图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,则电路不存在断路,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻短路了。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)[1]根据表格数据在图乙中描点并连线,如图所示:
[2]由图像可知,该电阻的阻值为
(4)当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,根据串联分压原理可知,其两端的电压增大,此时电路中的总电阻增大,电流减小,由图丙可知,电压表并联在了滑动变阻器两端。当电路中电流为0.5A时,滑动变阻器两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为
定值电阻的阻值为
6.(2025·四川达州·中考真题)“动手知真”小组在“用电流表和电压表测电阻”实验时,选取如下器材:干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大阻值为)、待测定值电阻和导线若干。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物图连接;
(2)闭合开关前,应将滑片P移至______端(选填“A”或“B”);闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是______开路(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示为______A。多次测量数据记录如下表所示,阻值为______Ω(结果保留一位小数);
次数
U/V
I/A
1
1
2
2
0.4
3
2.7
0.5
(4)实验中电流表损坏,组员们利用现有器材设计了如丁图所示电路,测量步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
待测定值电阻的阻值______(用表示)。
【答案】(1)
(2) B 滑动变阻器
(3) 0.2 5.1
(4)
【详解】(1)电源电压为3V,由图甲可知,电压表应选用小量程与待测定值电阻并联,作图如下:
(2)[1]为保护电路,闭合开关前,应将滑片P移至阻值最大处,即B端。
[2]闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,说明电路中发生断路且电压表的两端无法与电源相通,则故障可能是滑动变阻器开路。
(3)[1]当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[2]第一次实验测得阻值为
第二次实验测得阻值为
第三次实验测得阻值为
为减小误差,应多次测量求平均值,所以阻值为
(4)①闭合开关,滑片P移至A端,和变阻器最大阻值串联,电压表测电压,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,变阻器连入电路阻值为零,单独接入电路,电压表测电源电压,示数为;
根据串联电压规律,①中电压为,根据分压原理则有,解待测定值电阻的阻值。
7.(2026·新疆哈密·二模)小陈同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值,进行了如下实验。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到________(选填“最左”或“最右”)端;闭合开关,移动滑片P,电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,此时待测电阻的阻值为________。
(2)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据,多次测量求的平均值是为了________。
(3)在缺少电流表时,小陈同学选用阻值为的定值电阻设计了如图丙所示电路,并完成实验。过程如下:①闭合开关S,电压表的示数为;②再闭合开关,电压表的示数为;③________(用字母、和表示)。
【答案】(1) 最左 10
(2)减小误差
(3)
【详解】(1)为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应调到阻值最大处,即滑动变阻器的滑片P应调到最左端。
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;此时待测电阻的阻值为
(2)实验中只进行一次测量会存在较大误差,因此改变滑片P的位置,并记录相应数据,多次测量求平均值,减小误差。
(3)①闭合S,两个电阻串联,电压表测的是待测电阻Rx的两端电压;
②再闭合S1,R0被短路,电路中只有Rx,电压表测量电源电压。
③在步骤①中,R0的两端电压
在串联电路中电流处处相等,结合欧姆定律可得
解得
8.(2026·广西·一模)用如图甲所示的器材测量小灯泡的电阻,电源电压为,小灯泡的额定电压为。
(1)请用笔画线代替导线(要求仅添加一根导线),将图甲电路补充完整;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是小灯泡_______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,为_______;若要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)移动;
(4)根据测得的实验数据作出如图丙所示的图像,则小灯泡正常发光时的电阻为_______;
(5)在评估阶段,老师提出:电流表有较小的内阻,根据这一事实并结合电路图分析判断,实验中测得小灯泡的电阻比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”),原因是__________。
【答案】(1)
(2)短路
(3) 2.2 右
(4)12.5
(5) 偏大 电压表测量的是小灯泡和电流表的总电压
【详解】(1)由图甲可知电压表没有接入电路中,电源电压为3V,故电压表量程选择0~3V,且与被测用电器并联,故电路连接如图。
(2)电流表有示数,说明电路中不存在断路情况,小灯泡不发光且电压表无示数说明故障为小灯泡短路。
(3)电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故电压表示数为2.2V;小灯泡要正常发光,小灯泡两端电压要变大,则滑动变阻器两端的电压要减小,根据串联电路分压原理,滑动变阻器的阻值要变小,故滑动变阻器的滑片应向右移动。
(4)由图丙可知小灯泡正常发光时额定电压为2.5V,流过小灯泡的额定电流为0.2A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(5)由图甲可知电压表实际测量小灯泡和电流表两端的总电压,测得的电压比小灯泡两端实际电压偏大,根据可知,实验中测得小灯泡的电阻比真实值偏大。
9.(2026·山西阳泉·一模)学习小组的同学在进行“测量定值电阻阻值”的实验。
实验思路:
(1)测量定值电阻的电流和电压,根据公式____间接测出定值电阻的阻值;
实验过程:
(2)如图甲所示是他们连接的实物图,闭合开关后,观察到的现象是____,经检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确_____(导线不可交叉);
(3)排除故障后,闭合开关,将滑片P向右滑动时,电压表示数将____(选填“变大”“变小”或“不变”),当滑片滑到某一位置时,电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻的阻值是____。接下来的正确操作应该是______;
(4)完成实验后,小组同学设计如图丙所示的电路测量待测电阻的阻值,不用电流表,增加了一个开关和阻值已知的定值电阻。请你一起完成以下测量:
①闭合开关S和,用电压表测出电源的电压;
②闭合开关S断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
③计算出的阻值:表达式____。
【答案】(1)
(2) 电压表有示数,电流表无示数
(3) 变大 5 移动滑片,多测几组对应的电压和电流值
(4)
【详解】(1)“伏安法”测电阻实验中,利用电压表测出未知电阻两端的电压,利用电流表测出通过未知电阻的电流,利用可求出未知电阻的阻值。
(2)图甲中电压表与电流表串联后再与未知电阻并联,闭合开关后,电压表电阻很大相当于断路,所以电流表无示数,而电流表电阻很小相当于导线,此时电压表测量未知电阻的电压,所以电压表有示数。
“伏安法”测电阻实验中,电压表测出未知电阻两端的电压,要与未知电阻并联;电流表测出通过未知电阻的电流,要与未知电阻串联,在图甲中将未知电阻右接线柱与滑动变阻器的连线改为未知电阻右接线柱与电流表负接线柱连线即可成为正确的实验电路。
(3)排除故障后,闭合开关,将滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流会变大,根据,未知电阻两端的电压会变大,即电压表示数将变大。
当滑片滑到某一位置时,电压表示数为时,电流表示数如图乙,电流表选择的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,则定值电阻的阻值是
为了减小实验误差,接下来的正确操作应该是:移动滑片,多测几组对应的电压和电流值,求出电阻,并计算电阻的平均值。
(4)①闭合开关S和,R0短路,电压表测量电源的电压示数为;
②闭合开关S断开,R0与串联,用电压表测出待测电阻两端的电压为;根据串联电路的电压规律及电流规律可得通过的电流为
③计算出的阻值
10.(2026·吉林·一模)在用电流表和电压表测量电阻的实验中,小明连接的实物电路如图甲所示。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_______(填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,无论怎么移动滑片,两表示数几乎都不变,则出现的故障可能是电阻为Rx的电阻器发生了_______;
(2)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数为0.3A,则电阻器的电阻Rx为_______Ω。改变滑动变阻器滑片的位置,小明又多测几组电压、电流数据,求出电阻的平均值,目的是为了_______;
(3)小明还想测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻,由于电压表损坏,他设计的电路如图丙所示,电源电压为U且保持不变,闭合开关S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,观察电流表的示数,使小灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片的位置不变,再闭合开关S2,读出电流表的示数为,则小灯泡正常发光时的电阻_______(用U、和表示)。
【答案】(1) B 断路
(2) 9 减小误差
(3)
【详解】(1)[1]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最大(B端),使闭合开关时,电路电流最小,保护电路。
[2]闭合开关后,发现电流表无示数,电路可能发生断路现象,电压表有示数,无论怎么移动滑片,两表示数几乎都不变,说明可能时与电压表并联的Rx断路。
(2)[1]由图乙可知,电压表选择0~3V的测量范围,分度值为0.1V,电压表读数2.7V,根据得
[2]本实验测定值电阻,多次测量求电阻平均值的目的是减小实验误差。
(3)电源电压为U且保持不变,闭合开关S1,断开S2,小灯泡与滑动变阻器串联,有电源电压……①
保持滑动变阻器滑片的位置不变,再闭合开关S2,小灯泡被短路,滑动变阻器单独工作,有电源电压……②
联立①②可得小灯泡正常发光时的阻值
11.(2026·山东烟台·一模)小明和小兰在做“测定小灯泡电阻”的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。
(1)小明连接的实验电路如图甲所示,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将甲图的实验电路正确连接;
(2)连接电路时,应在开关闭合之前,将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端;闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表的示数为零,产生这种现象的原因可能是______;
(3)以上故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是______;
(4)如图乙为滑动变阻器滑片移到某一位置时电流表的示数,此时通过小灯泡的电流是______A;
(5)如图丙,小明根据实验数据绘制成U-I图像,根据图像提供的信息,求小灯泡正常发光时的电阻是______Ω;
(6)小兰想利用如图丁所示的电路测量未知电阻的大小(阻值已知)。下面是她的实验过程,请你帮她完成实验。
①闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数U1;
②______,读出此时电压表的示数;
③则未知电阻阻值的表达式为:______。
【答案】(1)
(2) 右 灯泡短路
(3)向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况
(4)0.16
(5)12.5
(6) 闭合开关和、断开
【详解】(1)实验中电流表、变阻器和灯泡应串联,电压表应与灯泡并联,作图如下:
(2)为保护电路,应在开关闭合之前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端;闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,电压表的示数为零,产生这种现象的原因可能是灯泡短路。
(3)以上故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,则电路为通路,这是因为电路中的电流过小,故接下来他应进行的操作是向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况。
(4)如图乙,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,则这时通过小灯泡的电流是0.16A。
(5)由图丙可知,灯泡在额定电压2.5V时的电流为0.2A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(6)①闭合开关S和S2,断开S1,和串联,电压表测电源电压,读出此时电压表的示数U1;
②闭合开关和、断开,电压表改测电压,读出此时电压表的示数,根据串联电压规律,电压为;
③根据串联分压原理则有,解得未知电阻
12.(2026·广东中山·一模)小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,电路图如图甲所示,请回答以下问题。
(1)连接电路时,开关应处于_____状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_______端(选填“A”或“B”);闭合开关后指针如图甲原因是_____;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则电阻的阻值为_____。小明进行了多次测量,计算出R的阻值的平均值,目的是_____;
(3)实验后,小明要利用上述器材测量未知电阻的阻值,设计的实验电路如图丁所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值记为,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电流表的示数为;
②_____,读出电流表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:_____(用、和表示)。
【答案】(1) 断开 B 电流表正负接线柱接反了
(2) 5 减小误差
(3) 闭合开关S、S2、断开S1
【详解】(1)[1]为了保护电路安全,连接电路时开关必须处于断开状态。
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端。根据图乙,滑片应置于B端。
[3]闭合开关后,若电流表指针反向偏转(向左偏),说明电流从电流表的负接线柱流入、正接线柱流出了。
(2)[1]根据图丙,电流表量程为0~0.6 A,分度值0.02 A,指针指在0.5 A处,电流。电压,由欧姆定律得电阻:
[2]在本实验中,测量的定值电阻阻值是个定值,多次测量求平均值的目的是减小误差,使测量结果更接近真实值。
(3)步骤①两电阻并联,电流表测量通过R0的电流,可得电源电压(等于定值电阻两端电压)
步骤②应为闭合开关、,断开开关使待测电阻与定值电阻并联,电流表测干路电流I2,电源电压不变,则根据并联电路电流特点,通过的电流为
电源电压不变,由并联电路电压规律及欧姆定律得:
可得未知电阻:
13.(2026·山东枣庄·一模)小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”的字样。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的电路连接完整。(要求:导线不允许交叉,滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮)
(2)实验中滑动变阻器的作用:一是保护电路,二是__________
(3)闭合开关,定向移动滑片,发现两电表示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器上,则故障可能是__________(选填字母)。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良
(4)排除故障后,闭合开关,小明移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为__________V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向__________(选填“左”或“右”)移动。小明根据实验测得的数据,作出小灯泡的图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为__________。
(5)兴趣小组的其中一名同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值,以减小误差,你同意该同学的看法吗?__________,理由是__________。
(6)小明对实验进一步拓展,在缺少电流表的情况下,设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至端,读出电压表的示数为;
②再将滑动变阻器的滑片移至端,读出电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:__________(用、、表示)。
【答案】(1)
(2)改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流
(3)B
(4) 2.3 右 10
(5) 不同意 灯丝电阻随温度变化而变化,不是一个定值,求平均值无意义
(6)
【详解】(1)测量小灯泡电阻的实验中,电压表应与灯泡并联,且小灯泡L标有“2.5V”,所以电压表选择“”量程;滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中,由题知,滑片向右移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器接入阻值变小,故应将其右下接线柱接入电路中,如图所示:
(2)滑动变阻器在实验中有两个主要作用,一是保护电路,防止电流过大损坏元件;二是通过改变自身电阻,从而改变电路中的小灯泡两端的电压和电流。
(3)两电表示数忽大忽小且变化幅度较大,说明电路时通时断。A中滑动变阻器短路时,电路为灯泡的基本电路,两表示数稳定,不符合现象;B中滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良,会导致电路时通时断,符合题意。
(4)[1]由图乙可知,电压表量程为,分度值为0.1V,示数为2.3V。
[2]要使小灯泡正常发光,即电压达到2.5V,需增大灯泡两端电压,根据串联分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片P向右移动。
[3]由图丙可知,小灯泡正常发光时电压,电流,根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光时的电阻为
(5)[1][2]不同意该同学看法,因为灯丝电阻受温度影响较大,温度升高时电阻增大,不是一个定值,求平均值不能真实反映灯泡电阻的实际情况,无意义。
(6)当滑片移至端时,电压表测量定值电阻的电压为;再将滑动变阻器的滑片移至端,电压表测量总电压为,则变阻器的电压为
电路中的电流为
所以未知电阻阻值的表达式为
14.(2026·江苏南京·模拟预测)小明用如图甲所示电路,测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻。现有器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物图电路连接完成;
(2)小明闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为时,电流表示数如图乙,大小为__________A,为测量小灯泡正常发光时的电阻,滑片P要向__________滑动;
(3)根据实验数据,分别画出小灯泡和滑动变阻器的图像,如图丙所示,根据图像可知:小灯泡正常发光的电阻为_________Ω。
(4)为了测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻,小华设计了图丁所示的电路,定值电阻的阻值为,电源电压恒为(、、已知,且满足测量要求)。
①将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端;
②闭合、,断开,调节滑片,使电压表示数为_________时,小灯泡正常发光;
③共同完成上述操作后,小明和小华分别只进行了以下一步操作。
小明:保持滑片不动,断开,闭合、,读出电压表的示数。
小华:保持滑片不动,闭合、、,读出电压表的示数。
综合以上信息,对小明、小华的方案能否测量出小灯泡正常发光时的电阻进行评价_________(填字母)。
A.只有小明的方案可行 B.只有小华的方案可行
C.两人的方案都可行 D.两人的方案都不可行
【答案】(1)
(2) 0.24 右
(3)10
(4) C
【详解】(1)伏安法测小灯泡正常发光时的电阻,电压表并联在小灯泡两端,电流表串联在电路中,据此作图。
(2)电流表选用 0~0.6A 量程,分度值为 0.02A,指针指向 0.24A,故电流为0.24A。
此时电压为2.2V小于额定电压2.5V,根据串联电路分压规律,需减小滑动变阻器接入电阻以减小其分压,使小灯泡电压达到2.5V,因此滑片P向右滑动。
(3)电压表测量小灯泡两端的电压,电压越大,电流越大。根据图像可知,小灯泡正常发光时电压为2.5V,对应的电流为 0.25A,电阻为
(4)[1]闭合、,断开,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0串联。小灯泡正常发光时,电流为额定电流I0。此时定值电阻R0两端的电压为
电压表测量的是小灯泡和滑动变阻器的总电压,电源电压为U,所以电压表的示数应为
[2]小明的方案:保持滑片不动,断开,闭合、,此时电压表测量的是滑动变阻器两端的电压U2。小灯泡正常发光时的电压
再结合,可以计算出小灯泡正常发光时的电阻。
小华的方案:保持滑片不动,闭合、、,此时小灯泡被短路,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压U3。定值电阻R0两端的电压为
此时通过定值电阻R0的电流为
滑动变阻器现在的阻值为
当闭合、,断开,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0串联时,电路中的电流为I0,滑动变阻器两端的电压为
小灯泡正常发光时的电阻为
故两人的方案都可行。故选C。
15.(2026·湖北黄冈·模拟预测)实验室有两个阻值未知的定值电阻,小雨设计了图甲所示的电路来比较它们的阻值大小。电源电压保持不变,定值电阻的阻值分别为、。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最___________端。
(3)闭合开关后,她发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终为0,的示数始终接近电源电压,若故障元件为定值电阻中的一个,则故障原因是___________。
(4)排除故障后,小雨多次实验并分别记录电压表示数如下表:
实验序号
1
2
3
电压表的示数/V
0.7
0.9
电压表的示数/V
1.8
2.1
2.7
①第1次实验电压表的示数如图丙所示,此时电阻为的定值电阻两端的电压为___________V。
②分析实验数据可知:___________(选填“”“”或“”)。
③小雨了解到实验室的定值电阻只有四种规格:5 、10 、15 和20 。进一步分析上面的实验数据,两个定值电阻的阻值均不可能是___________。
(5)小雨想用图甲所示电路测出两个定值电阻的具体电阻值,只需在电路中加装一个___________。
【答案】(1)或
(2)左
(3)R2断路
(4) 1.2 < 15
(5)电流表
【详解】(1)由图甲可知,两定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在两电阻两端,测其总电阻,并联在两端,所以实物图连接如下图所示:
或
(2)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,如图乙,应移至最左端。
(3)电压表的示数始终为0,说明电阻两端没有电压,可能短路或电路中无电流。电压表 的示数始终接近电源电压,说明所测量的和部分相当于直接接在了电源两端,这通常是由于该部分电路发生断路,使得内阻极大的电压表串联在电路中,测得电源电压,因此故障很可能是电阻断路。
(4)[1]根据图丙,电压表选用的是0~3V量程,其分度值为0.1V,读数为0.6V。电压表 测量的是和的总电压。根据表格,第1次实验中 ,根据串联电路的电压规律,电阻 两端的电压
[2]在串联电路中,电流相等,根据欧姆定律可知,电压与电阻成正比。由表可知,每次实验两端的电压小于两端的电压,因此。
[3]根据后两次实验数据,实验1中
实验2中
实验3
这表明
实验室提供的电阻规格为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。满足
关系的组合有, 和 。
在这两种可能的组合中,出现的电阻值有5Ω、10Ω和20Ω。规格为15Ω的电阻在两种组合中均未出现。因此,两个定值电阻的阻值均不可能是15Ω。
(5)要用图甲所示电路测出两个定值电阻的具体阻值,根据欧姆定律变形有,我们不仅需要知道电阻两端的电压,还需要知道通过电阻的电流。因此,只需在电路中串联一个电流表即可。
16.(2026·河南信阳·一模)如图所示,某小组同学利用电压表和电流表测量电阻。电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。
(1)请用笔画线表示导线,在图甲中完成电路连接。
(2)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移至最____(填“左”或“右”)端。闭合开关后,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是电阻Rx_____(填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.1V时,电流表示数如乙图所示为________A。多次测量记录的部分数据如表所示,Rx电阻为______ Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
6
……
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
……
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.18
0.24
……
(4)若Rx为5Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的电阻范围是____Ω。
(5)某同学利用滑动变阻器RP、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了如图丙所示的测量电阻Rx的实验电路,实验步骤如下。
①将滑动变阻器滑片移动至最右端。
②闭合开关S1,将S2拨到2的位置,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记录电压表的示数U。
③闭合S1,将S2拨到1的位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,___________。
④记录电阻箱的电阻R0。
⑤待测电阻Rx=_____。(用测量量表示)
【答案】(1)
(2) 左 断路
(3) 0.2 10
(4)5Ω-30
(5) 调节电阻箱R的电阻,使电压表的示数仍为U R0
【详解】(1)电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联接入电路,如图所示:
(2)[1]闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即最左端。
[2]闭合开关后,电流表示数几乎为0,则电路可能断路,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,则电压表所并联的部分断路,若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是电阻Rx断路。
(3)电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(4)当电路中电流最大为时,电路总电阻
此时滑动变阻器接入电路的电阻
应按电压表量程考虑,当两端电压最大为时,电流
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路的电阻
当滑动变阻器接入电路的电阻最大为时,也能保证电路安全。所以在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的电阻范围是。
(5)[2]闭合,将拨到1的位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱R的电阻,使电压表的示数仍为U。这一步的目的是为了使电阻箱接入电路时的电阻等于步骤2中待测电阻接入电路时的电阻。记录电阻箱的电阻,待测电阻的阻值就等于电阻箱的电阻值。
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