微专题32 特殊方法测电阻问题-2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用)
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摘要:
**基本信息**
聚焦特殊方法测电阻,通过9道典型题构建从伏安法到等效替代法的测量体系,渗透科学探究与科学思维
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|伏安法|5题(题3/5/7/8/9)|含电路连接、故障分析、数据处理|基于R=U/I,从基础测量到误差减小,构建实验操作逻辑|
|等效替代法|2题(题1/2)|通过电阻箱替换实现测量|控制变量思想,利用电路状态等效推导Rx=R2-R1|
|安阻/伏阻法|2题(题4/6)|结合已知电阻与电表组合|应用串联分压、并联分流规律,培养科学推理能力|
内容正文:
2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用)
微专题32 特殊方法测电阻问题
1. (2024苏州)用如图所示电路测电阻的阻值。
实验步骤如下:
(1)将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值,使电压表和电流表示数为合适的值;
(2)断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
(3)闭合开关,反复调节_________使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为;
(4)待测电阻的阻值_________;
(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,原因可能有:_________、_________。
2. (2025北京真题)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合,________,记录电压表的示数。
③闭合,________,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值________。(用测量量表示)
3. (2025甘肃威武、临夏州等)小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为3V。
(1)请用笔画线表示导线,补全图甲实物电路的连接;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于__________端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是__________;
(4)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为__________V,则定值电阻R的阻值为__________Ω;
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:______________________;
(6)小勤不小心将电压表损坏,爸爸告诉小勤,仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路(电源电压未知)来测量另一个待测电阻Rx的阻值,电流表选0~0.6A的量程,定值电阻R0的阻值为10Ω。
①具体操作如下:
a.闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表示数为0.40A;
b._____________,读出电流表示数为0.50A(请将实验操作补充完整);
②由以上数据可得,待测电阻Rx的阻值为__________Ω;
③小勤研究发现,在电源电压和电流表量程不变的情况下,利用该电路能测出的最小阻值为__________Ω,原因是__________________。
4. (2025黑龙江大庆)小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选______,电流表的量程应选______(两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是______(选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A,则待测电阻的阻值为______Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中______(选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为______%。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更______(选填“大”或“小”)的定值电阻。
5. (2024山东烟台)在“测量小灯泡正常发光时电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)____
(2)为了完成实验,电流表应选择______量程,电压表应选择______量程,滑动变阻器应选择______(选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻______(用,、表示)。
6. (2024山东滨州)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器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。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻______;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为______A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
1.8
0.48
0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第______(填序号)组;
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则___________(用已知和测出的物理量、、表示)。
7. (2024四川宜宾)某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是_________;
(2)请用笔画线代替导线,将图中的电路补充完整;________
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是_________;
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向_________(选填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮;
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察_________表的示数,使小灯泡L正常发光;
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω;
(7)完成实验后,小组又设计了如下图所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,为定值电阻,为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数_________V;
②保持滑片P位置不变,再将开关拨到触点1,读出电压表的示数并记为;
③该小灯泡正常发光时的电阻_________(用、、表示)。
8.在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.两节新干电池;
B.电压表(量程0~3V,0~15V);
C.电流表(量程0~0.6A,0~3A);
D.滑动变阻器R(20Ω,1A);
E.待测电阻Rx(阻值约为几欧);
F.开关一个,导线若干。
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号;
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,此时需要进行的操作是________。连接电路时,开关应该_______(选填“断开”或“闭合”);
(3)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线,把图丙中的实物图连接成完整电路(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确;
(4)测得的部分数据已记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是____________。在第3次测量时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次测得的数据,Rx阻值的平均值为_______Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
9.小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验;
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压;造成这一故障的原因可能是小灯泡_______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I-U图象,如图丙所示;
(4)小红认为不能利用图甲的装置探究电流与电压的关系,理由是______________________;
(5)小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定大于U额且未知,滑动变阻器R最大阻值未知,定值电阻阻值为R0);请将实验步骤补充完整:
①闭合S、S2,断开S1,移动滑片P,使电流表示数为________时,小灯泡正常发光;
②闭合S、S1,断开S2,保持滑片P位置不变,读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电阻RL=______。(用U额、I、R0表示)
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2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用)
微专题32 特殊方法测电阻问题
1. (2024苏州)用如图所示电路测电阻的阻值。
实验步骤如下:
(1)将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值,使电压表和电流表示数为合适的值;
(2)断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
(3)闭合开关,反复调节_________使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为;
(4)待测电阻的阻值_________;
(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,原因可能有:_________、_________。
【答案】 (3)电阻箱和滑动变阻器 (4) (5)或的阻值太小 滑动变阻器最大阻值小于或滑动变阻器最大阻值不够大
【解析】(3)闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器滑片,使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为R2。
(4)由题意可知,步骤(1)与步骤(3)中,电路电流与R与Rx两端总电压相等,由欧姆定律可知
解得
Rx=R1-R2
(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小或小于Rx,使电阻R和Rx两端的电压过大造成的。故原因可能有:滑动变阻器最大阻值小于Rx或滑动变阻器最大阻值不够大。
2. (2025北京真题)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合,________,记录电压表的示数。
③闭合,________,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值________。(用测量量表示)
【答案】(1) 开关S2与触点2闭合 开关S2与触点1闭合,调节电阻箱 (2)
【解析】(1)由电路图可知,将滑动变阻器的阻值调到最大端,闭合S1,开关S2与触点2闭合,此时滑动变阻器与待测电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,记录电压表的示数U;闭合S1,开关S2与触点1闭合,此时滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测滑动变阻器两端电压,此时根据串联分压,调节电阻箱,使电压表的示数仍为U,则待测电阻的值与电阻箱的阻值相同。
(2)由实验步骤可知,当待测电阻与滑动变阻器串联时,电压表测滑动变阻器两端电压,当电阻箱与滑动变阻器串联时,电压表仍测滑动变阻器两端电压,且示数不变,根据串联分压可知,待测电阻的阻值等于电阻箱的阻值,即。
3. (2025甘肃威武、临夏州等)小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为3V。
(1)请用笔画线表示导线,补全图甲实物电路的连接;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于__________端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是__________;
(4)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为__________V,则定值电阻R的阻值为__________Ω;
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:______________________;
(6)小勤不小心将电压表损坏,爸爸告诉小勤,仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路(电源电压未知)来测量另一个待测电阻Rx的阻值,电流表选0~0.6A的量程,定值电阻R0的阻值为10Ω。
①具体操作如下:
a.闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表示数为0.40A;
b._____________,读出电流表示数为0.50A(请将实验操作补充完整);
②由以上数据可得,待测电阻Rx的阻值为__________Ω;
③小勤研究发现,在电源电压和电流表量程不变的情况下,利用该电路能测出的最小阻值为__________Ω,原因是__________________。
【答案】(1) (2)A
(3)电阻R处断路 (4) ①. 2.4 ②. 10
(5)多次测量求平均值
(6) ①. 闭合开关S1、S2 ②. 40 ③. 20 ④. 当待测电阻阻值为20Ω时,电流表中的电流已达到0.6A最大量程
【解析】(1)如图,伏安法测电阻的实验中,电压表接在电阻R两端,电源电压为3V,电压表选用小量程,电路如图:
(2)闭合开关前,为了电路安全,滑动变阻器的电阻应接入最大值,滑片应位于A端。
(3)闭合开关后,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源接通,由此可判断产生的故障可能是与电压表并联的电阻断路。
(4)如图乙,电压表接入小量程,分度值为0.1V,读数为2.4V,电阻的值
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:改变电路中的电流,多次测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,求出电阻的平均值。
(6)a.闭合开关S1,断开开关S2,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,读出电流表示数为0.40A,电源电压
b.闭合开关S1、S2,两个电阻并联,电流表测干路电流,读出电流表示数为0.50A;电阻R0两端的电压不变,通过电阻R0的电流不变,通过Rx的电流
②待测电阻Rx的阻值为
③在电源电压和电流表量程不变的情况下,电路中电流为0.6A最大时,电路中的电阻最小,通过电阻R0的最大电流
利用该电路能测出的最小阻值
4. (2025黑龙江大庆)小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选______,电流表的量程应选______(两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是______(选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A,则待测电阻的阻值为______Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中______(选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为______%。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更______(选填“大”或“小”)的定值电阻。
【答案】(1) 右 0~0.6A 0~3A (2)
(3) 0.4 10 (4) 0.5 大
【解析】(1)为保护电路,闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
分析图甲电路可知,、并联后与滑动变阻器串联,电流表测电流,则电流表示数最大为
所以电流表选用0~0.6A的量程,电流表测干路电流,则电流表的量程应选0~3A。
(2)电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,说明干路部分为通路,若发生的故障为断路,则是断路。
(3)电流表选用0~0.6A的量程,所以电流表示数为1.2A,则图乙中是电流表,分度值为0.02A,示数为0.4A。
根据并联电流规律,的电流为
并联部分两端的电压为
则待测电阻的阻值为
(4)图丙电路中,、串联,电压表测电压。当电压表示数低至3V时,启动报警系统。说明当天然气浓度增大时,电压表示数减小,根据串联分压原理,则是阻值减小,由图丁可知,气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小,所以是气敏电阻。
电源电压为6V,当电压表示数低至3V时,启动报警系统,此时、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同,均为。当电压表示数为4V时,根据串联分压原理则有,解得此时气敏电阻阻值为,由图丁可知,此时天然气的浓度为。
报警时,、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,此时气敏电阻阻值变大,则定值电阻阻值也要变大。
5. (2024山东烟台)在“测量小灯泡正常发光时电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)____
(2)为了完成实验,电流表应选择______量程,电压表应选择______量程,滑动变阻器应选择______(选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻______(用,、表示)。
【答案】(1) (2) 0~0.6A 0~15V R2 (3) 9.5 (4)
【解析】(1)实验电路图如图所示:
(2)小灯泡额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω,额定电流约为0.38A,故电流表应选择0~0.6A量程,电压表应选择0~15V量程,因额定电流约为0.38A,超过R1允许通过的最大电流,故滑动变阻器应选择R2。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)开关变化前后均是R0与灯泡并联,电压相等,则有
解得
6. (2024山东滨州)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器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。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻______;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为______A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
1.8
0.48
0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第______(填序号)组;
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则___________(用已知和测出的物理量、、表示)。
【答案】 (1) (2)断开 右 短路 (3) 0.24
4 (4)正比 (5)
【解析】(1)在本实验中应将滑动变阻器串联接入电路,且根据题干要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路的电阻减小,由此判断左下部分电阻接入电路,据此完成电路连接如下图
(2)为了保护电路,在连接电路时,应就将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最大端,即最右端。
闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明可能的故障原因是与电压表并联部分电路出现了短路,即定值电阻短路。
(3)由图丙知道,电流表选用的是0~0.6A的小量程,对应的分度值为0.02A,读数为0.24A。
分析表格数据有
据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同,因此,说明第4组数据有误。
(4)分析表格数据知道,当电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流就增大为原来的几倍,由此可得出实验结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示作数为I2;
③在②中为Rx的简单电路,由欧姆定律得电源电压
在①中,两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律得电源电压
因电源电压不变,故
解得Rx的表达式为
7. (2024四川宜宾)某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是_________;
(2)请用笔画线代替导线,将图中的电路补充完整;________
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是_________;
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向_________(选填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮;
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察_________表的示数,使小灯泡L正常发光;
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω;
(7)完成实验后,小组又设计了如下图所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,为定值电阻,为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数_________V;
②保持滑片P位置不变,再将开关拨到触点1,读出电压表的示数并记为;
③该小灯泡正常发光时的电阻_________(用、、表示)。
【答案】 (1) (2) (3) 滑动变阻器下方两个接线柱接入了电路 (4) 右 (5)电压 (6) 10 (7) 2.5
【解析】(1)实验中,用电压表测灯泡两端的电压,用电流表测灯泡在额定电压下的电流,根据求出灯泡的电阻,因此该实验的原理是。
(2)实验中,滑动变阻器与灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,电源电压为1节干电池,因此电压表选择小量程;滑动变阻器按照一上一下的原则接入电路,如图所示:
(3)连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,说明滑动变阻器的滑片没有起到调节电阻大小的作用,可能是将滑动变阻器的下方两个接线柱接入了电路,此时滑动变阻器的最大值接入电路,移动滑片,滑动变阻器阻值不变。
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,要想移动滑片时小灯泡变亮,则应增大灯泡两端的电压,减小滑动变阻器承担的电压,根据串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,因此应将滑片向右移动。
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察电压表的示数,使电压表示数等于灯泡的额定电压,即2.5V,此时灯泡正常发光。
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻是
(7)①③闭合开关,将开关拨到触点2,此时R0、滑动变阻器和灯泡串联,电压表测灯泡电压,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压2.5V,灯泡正常发光;
保持滑片P的位置不变,再将开关拨到触点1,此时电压表测R0和灯泡总电压,灯泡仍正常发光,读出电压表的示数并记为;则R0两端电压为
灯泡正常发光时的电流
该小灯泡正常发光时的电阻
8.在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.两节新干电池;
B.电压表(量程0~3V,0~15V);
C.电流表(量程0~0.6A,0~3A);
D.滑动变阻器R(20Ω,1A);
E.待测电阻Rx(阻值约为几欧);
F.开关一个,导线若干。
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号;
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,此时需要进行的操作是________。连接电路时,开关应该_______(选填“断开”或“闭合”);
(3)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线,把图丙中的实物图连接成完整电路(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确;
(4)测得的部分数据已记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是____________。在第3次测量时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次测得的数据,Rx阻值的平均值为_______Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
【答案】(1) (2)调零;断开;(3)
(4)Rx阻值的平均值;8.1
【解析】(1)根据电路图可知,上面圈内的电表串联在电路中,为电流表;下面圈内的电表与Rx并联,为电压表,如下图所示:
(2)连接电路前,电流表的指针左偏,需要进行的操作是调零,使指针指在零刻线处;连接电路时,开关应该断开。
(3)滑动变阻器要“一上一下”接入电路,要求开关闭合时电流表示数最小,需要将滑动变阻器的左下接线柱与Rx的右接线柱连接;为了使测量时电表示数尽可能精确,电压表选用0~3V 量程,将电压表的“3”接线柱与Rx的左接线柱连接,如下图所示:
(4)在伏安法测电阻的实验中,采用多次测量取平均值的方法减小误差,故表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是Rx阻值的平均值;电压表选用的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V,则第三次Rx的阻值
则Rx阻值的平均值
9.小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验;
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压;造成这一故障的原因可能是小灯泡_______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的I-U图象,如图丙所示;
(4)小红认为不能利用图甲的装置探究电流与电压的关系,理由是______________________;
(5)小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定大于U额且未知,滑动变阻器R最大阻值未知,定值电阻阻值为R0);请将实验步骤补充完整:
①闭合S、S2,断开S1,移动滑片P,使电流表示数为________时,小灯泡正常发光;
②闭合S、S1,断开S2,保持滑片P位置不变,读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电阻RL=______。(用U额、I、R0表示)
【答案】(1) (2)断路;(3)5;(4)灯泡的电阻随温度的增大而增大,不能保持一定;(5);
【解析】(1)实验中通过调节滑动变阻器的阻值,改变灯泡两端的电压,所以滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器连接时,按照一上一下连接,如下图所示:
(2)电流表无示数,灯泡不亮,说明电路是断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联部分以外的电路是通路,与电压表并联的部分断路,故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路。
(3)图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则通过小灯泡的电流为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻
(4)探究电流与电压的关系时,需要控制与电压表并联的电阻的阻值不变,根据图丙可知,小灯泡灯丝的电阻是变化的,所以不能完成实验探究。
(5)①闭合S、S2,断开S1,此时定值电阻与灯泡并联,电流表测量通过定值电阻的电流,为了使灯泡正常发光,则灯泡两端电压达到U额,由于定值电阻与灯泡并联,定值电阻两端电压等于灯泡两端电压,所以通过定值电阻的电流为时,灯泡正常发光,所以移动滑片P使电流表示数为,此时灯泡正常发光。
③闭合S、S1,断开S2,此时定值电阻与灯泡并联,电流表测量干路中的电流,保持滑片P位置不变,灯泡仍正常发光,读出电流表的示数为I,则通过在灯泡的电流
则小灯泡正常发光时的电阻
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