摘要:
**基本信息**
聚焦等效替代法测电阻,通过选择填空系统训练操作步骤、电路设计及误差分析,以题载法构建科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|单选1、4|关键:保持滑动变阻器阻值、电表示数不变,用电阻箱等效替代未知电阻|从等效替代概念(电阻等效)到操作原理(串联分压/电流相等)|
|电路设计|单选2、3、7、8,多选9、11|辨析单表/双表、开关切换电路的可行性,强化模型建构|原理推导(U=IR)→电路变式(串联/并联、单刀双掷)|
|误差分析|填空20、22、25|分析滑片移动对测量值的影响,培养科学论证能力|应用拓展(操作误差→结果偏差)|
内容正文:
2026中考物理二轮复习难点突破-07-特殊方法测电阻(等效替代法)选择、填空题
一、单选题
1.小文用等效思想测电阻Rx的阻值,电路如图,测量步骤如下,其中有错误的步骤是( )
A.断开S1和S2,把R0和R的阻值都调到最大
B.断开S2,闭合S1,适当调节滑片P的位置,记下电压表示数U
C.断开S1,闭合S2,适当调节滑片P和电阻箱R的阻值,使电压表示数仍为U
D.记录此时电阻箱R连入电路的阻值R1,则未知电阻Rx的阻值Rx=R1
2.图示电路中(R0阻值已知, 表示电阻箱,电源电压恒定),能求出Rx阻值的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①②③④ D.①③④
3.小石同学设计了几种单表测量灯泡L(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻的电路图,如图所示,是电阻箱、是定值电阻、是滑动变阻器,S是一个单刀双掷开关,电路不可拆分。其中符合要求的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,是某同学用等效替代法测量未知电阻Rx的阻值的电路图;其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是她的实验过程记录,请选出正确的操作顺序( )
①只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U
②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某至一适当位置记下电压示数U
③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0
④只闭合S0,只调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0。
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
5.在电学实验中,电流表的内阻几乎为零,但实验室中有一种小量程电流表,其内阻不为零,在处理这种电流表时,可看成是一个无内阻的电流表A和一个电阻RA串联(如图中虚线框所示)要测量一只这种电流表的内阻R的阻值,电路设计如图所示,电源电压不变,R1:R2=1:2,当S1闭合S2断开时,电流表示数I1=0.15A,R1消耗的电功率为P1;当S1断开S2闭合时,电流表示数为I2,RA消耗的电功率为0.1W,R2消耗的电功率为P2;且P1:P2=9:8,则下列说法正确的是( )
A.I2=0.225A B.RA=20Ω C.U=3V D.P1=0.3W
6.待测电阻Rx的阻值约为500Ω。提供的器材有:两节新干电池;电压表(量程为0~3V、0~15V)、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R1(10Ω 1A)、电阻箱R2(0~999Ω 5A)各一个;开关、导线若干。小华设计的四个电路如图所示,其中能准确测出Rx阻值的有几个?( )
A.1个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
7.如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A.只有② B.只有①② C.只有①②④ D.①②③④均可以
8.如图是小姜同学利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出阻值的电路( )
A.只有①② B.只有③ C.只有③④ D.②③④均可以
二、多选题
9.下列四幅图中,能测出未知电阻阻值的是
A. B.
C. D.
10.在测定一个未知电阻Rx的阻值时,我校科创小组设计了如图甲所示的实验电路,其中R1是电阻箱,S1为单刀双掷开关。在实验时:闭合开关S后,把开关S1接到触点1,调节滑动变阻器R,使电压表有个合适的示数U;把开关S1接到触点2后,关于随后应采取的操作等事项,说法正确的是( )
A.保持滑片P的位置不变,只调节电阻箱R1直到电压表示数为U
B.同时调节滑动变阻器R和电阻箱R1,直到电压表表示数为U
C.选择正确的实验操作步骤正确测量后,电阻箱R1上各旋钮的位置如图乙所示,则待测电阻Rx的阻值应为108Ω
D.本实验所使用的方法与探究电流与电阻的关系所用的方法相同
11.如图所示的四个电路,电源两端电压未知且不变,定值电阻R0的阻值已知,R1为电阻箱,滑动变阻器符合实验要求。通过开关闭合、断开的转变以及调节滑动变阻器和电阻箱,能够测量未知电阻Rx的实验电路是( )
A. B.
C. D.
12.以下各项中,运用到的物理方法描述正确的是( )
A.图甲:将蜡烛1放到平面镜前观察到它的像,再将蜡烛2在平面镜后移动直到与蜡烛1的像完全重合,可以得到像与物大小相等。利用了等效替代法
B.图乙:手按压强计的橡皮膜,U形管液面有高度差,再将橡皮膜放入液体中,U形管液面也出现高度差,说明液体内部有压强。利用了转换法
C.图丙:探究物体吸收的热量与物质种类的关系时,要让质量相同的水和煤油,升高相同的温度,观察加热时间是否相同。利用了控制变量法
D.图丁:图(a)中水流的形成是由于抽水机提供了水压,图(b)中电流的形成是由于电源提供电压,利用“水压”理解“电压”。利用了类比法
13.某同学连接了如图所示电路,其中电源电压恒为10V,RA是滑动变阻器,RB是电阻箱。按照如下步骤测量额定电流为0.5A的小灯泡的额定功率:
①闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数为0.5A;
②断开S1,闭合S、S2,保持滑动变阻器RA的滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电流表的示数仍为0.5A,记录RB的阻值为RB=12Ω。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻值为12Ω
B.小灯泡的额定功率为3W
C.小灯泡的额定功率为6W
D.第①步中小灯泡正常发光时,滑动变阻器RA接入阻值为10Ω
14.实验小组利用实验室提供的实验器材测量未知电阻的阻值,实验器材有稳压学生电源(电源大小未知),阻值已知的电阻、铭牌标有“”的滑动变阻器、电阻箱R1等。实验小组设计了如下图四种电路,其中可行的电路图是( )
A. B.
C. D.
15.实验小组利用实验室提供的实验器材测量未知电阻的阻值,实验器材如下:符合实验要求的电源(电源两端电压不变且未知)、电流表、电压表、电阻(阻值已知)、电阻箱、开关和导线若干。实验小组设计了如图四种电路,通过闭合或断开电路中的不同开关,能测算出未知电阻阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
16.为了测出未知电阻Rx的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)( )
A. B.
C. D.
17.以下方法中电源电压均保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,滑动变阻器的最大阻值也是R0,那么能够测出未知电阻RX的阻值的方法是( )
A.如图1,先只闭合开关,测出RX两端电压UX,再闭合开关测出电源电压 U,则电阻
B.如图2,先闭合开关,开关分别接a和b,测出电流 、 ,则电阻
C.如图3,先将滑片移到最右端后闭合开关,此时,测出电流I;再将滑片移到最左端时,测出电流 IX,则电阻
D.如图4,先断开所有开关调节滑动变阻器阻值为最大值,再闭合开关,断开开关,调节滑动变阻器到适当位置,测出RX两端电压 ;然后保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关、闭合开关,调节电阻箱的阻值为,使电压表的示数为 ,则
三、填空题
18.用如图所示电路测量未知电阻的实验中,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。实验中,首先按电路图连好电路,并将R0和R的阻值均调至最大;只闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器R到适当位置,读出电流表示数为I,并记录;下一步只闭合开关S1和S3,调节 ___________(选填R0或R),使电流表示数仍为I,记录下此时电阻箱的阻值为R0.则待测电阻Rx的阻值为 ___________(选用题目中给定的R、R0、I来表示)。这种物理研究方法叫做 ___________法。
19.用如图甲所示的电路借助等效替代的思想可以测量灯L的阻值,其中R为电阻箱,R0为滑动变阻器。主要步骤有:先把开关S接___________点,调节R0至合适位置并读出电流表的示数为0.2A;再把开关S拨至另一位置并只调节___________,使电流表的示数仍为0.2A;此时电阻箱的示数如图乙所示,则S接a时灯L的阻值为___________Ω。若开关接a点和b点时电流表的示数均调为0.3A,则测出的灯L的电阻值与上述测量结果不同,其原因可能是___________影响了灯的电阻值。
20.如图甲,是选用等效替代法测量未知电阻的电路,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。正确连接电路并操作后,电阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻Rx的阻值为_________Ω;如果S拨到1的过程中,不小心使滑片P向右移了一点,则Rx的测量值_________(大于/等于/小于)真实值。
21.下图是某同学用等效替代法测量未知电阻阻值的电路图。将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,闭合开关,断开开关,移动滑片,读出一个适当的电流值I,________________________,断开开关,闭合开关,调节电阻箱,________________________,记录此时电阻箱的读数,则待测电阻________。(用已知量和所测物理量表示)
22.如图甲,是选用等效替代法测量未知电阻的电路,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。正确连接电路并操作后,电阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻Rx的阻值为_______Ω;如果S拨到1的过程中,不小心使滑片P向_______(选填“左”或“右”)移了一点,Rx的测量值将小于真实值。
23.小杨同学用如图甲所示的电路测量一个未知电阻的阻值,R为电阻箱,为定值电阻。他先把开关S接a点,读出电流表的示数为I;再把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为______,此时电阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻的阻值为______Ω。
24.小磊在实验器材盒中发现一个阻值字样不清楚的定值电阻,现有器材:一个电压表、一个最大阻值为的滑动变阻器、电源、开关若干、导线若干,请你利用现有器材设计电路图画在方框内,写出实验步骤及测量表达式。
( )
实验步骤:
(1)_____
(2)_______
未知电阻的表达式______。
25.如图甲,是用等效替代法测未知电阻的电路,其中是待测电阻,是滑动变阻器,是电阻箱,正确连接电路并操作后,电阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻的阻值为_____Ω;如果拨到1的过程中,不小心使滑片P向左移了一点,的测量值将小于_____(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
试卷第1页,共3页
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《2026中考物理二轮复习难点突破-07-特殊方法测电阻(等效替代法)选择、填空题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
C
A
A
C
C
ACD
AC
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
BCD
ABCD
AB
BCD
BD
BD
ABD
1.C
【详解】A.闭合开关前,应将滑动变阻器调到阻值最大处,所以断开S1和 S2, 把R0和 R的阻值都调到最大,故A正确,不符合题意;
B.断开S2,闭合S1,Rx与R0串联,适当调节滑片P的位置, 记下电压表示数U,故B正确,不符合题意;
C.断开开关S1,闭合开关S2,此时电阻箱与滑动变阻器R0串联,保持滑动变阻器的阻值不变,调节变阻箱的阻值,使电压表的示数不变,此时变阻器的阻值就是待测电阻的阻值,操作过程中不能调节滑动变阻器滑片P,故C错误,符合题意。
D.电阻R1与Rx等效,所以记录此时电阻箱 R连入电路的阻值R1, 则未知电阻Rx的阻值 Rx=R1,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】根据图①电路图,先将电阻箱接入阻值为0,则电压表示数为电源电压U,再将电阻箱接入某一阻值R0,读出电压表示数为U1,则电阻箱两端的电压为,根据串联电路电流规律及欧姆定律可得
变形可得
故①可以测出Rx的阻值;
根据图②电路图,可将单刀双掷开关先后置于1、2位置,电流表分别测得通过R0、Rx电流为I1、I2,由欧姆定律,电源电压一定,则
变形可得
故②可以测出Rx的阻值;
根据图③电路图,闭合开关,只能测出两电阻并联时的总电流,无法测量分电流,故③不能测出Rx的阻值;
根据图④电路图,先将单刀双掷开关置于1位置,移动滑动变阻器的滑片到适当的位置,读出电压表示数为,再将单刀双掷开关置于2位置,改变电阻箱接入的阻值,直到电压表的示数为不变,记下此时电阻箱接入的阻值为R,根据欧姆定律,电源电压一定,则两次接入的总电阻不变,所以,故④可以测出Rx的阻值。
综合上述分析,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.闭合开关S1,无论怎样移动滑动变阻器R1都无法确定灯泡是否正常发光,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故A不符合题意;
B.无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故B不符合题意;
C.S先接b,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;S再接a,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为2.5V时,由等效替代法,此时电阻箱的电阻等于灯泡的电阻,故C符合题意;
D.闭合开关S1,灯泡、R0和滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端电压;移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;再闭合开关S2,电阻R被短路,电路的总电阻减小,电流变大,灯泡两端电压变大,灯泡可能被烧毁,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】只闭合Sx和只闭合S0时,被测电阻Rx和变阻箱R0分别与滑动变阻器串联,保持滑动变阻器连入阻值不变,由串联电路特点和欧姆定律可知,当电压表示数相等时,待测电阻Rx和电阻箱R0的阻值是相等的;所以,正确的操作为②、④。故选C。
【点睛】本题中最容易被忽略的是闭合开关前,变阻器需要打在最大阻值处。
5.A
【详解】A.当S1闭合S2断开时,R1与RA串联,电流表测电路中的电流;当S1断开S2闭合时,R2与RA串联,电流表测电路中的电流因P1:P2=9:8,且R1:R2=1:2,所以,由P=I2R可得
解得
故A错误;
B.RA的电阻值
故B错误;
C.因电源的电压一定时,电路中的电流与总电阻成反比,所以
解得
R1=10Ω
R2=2R1=20Ω
电源的电压
U=I(RA+R1)=0.15A(10Ω+10Ω)=3V
故C正确;
D.R1消耗的电功率
故D错误
故选C。
6.A
【详解】①由电路图可知,闭合总开关,单刀双掷开关可以使电压表分别测量Rx两端电压和电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用即可求出被测电阻,由于电阻箱的阻值变化范围比较大,可以改变电阻箱连入电路的电阻,从而多次测量求平均值减小误差,故能准确测出Rx阻值;
②由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻Rx两端电压,电流表测量通过电路的电流,电源的电压为3V,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流
小于电流表的分度值0.02A,电流表无法测出电流大小其大小,也就无法测出Rx的阻值;
③由电路图可知,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,读出电流表示数,当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电流表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为Rx的阻值,由于R1的最大阻值和R2的阻值相差太大,R1的滑片滑动对电路中的电表示数基本上没有影响,所以不能多次测量;即不能准确测Rx阻值;
④由电路图可知,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,电压表测量Rx两端电压,读出电压表示数;当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电压表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为Rx的阻值,由于R1的最大阻值和R2的阻值相差太大,R1的滑片滑动对电路中的电表示数基本上没有影响,所以不能多次测量,即不能准确测Rx阻值。
综上,可以较准确地测出Rx阻值的是①。
故选A。
7.C
【详解】①闭合S1、S2时,电路是只有Rx的基本电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断开S2,两电阻串联,电流表测电路中电流I;根据电源电压不变列式
可求出Rx的阻值,故①可行;
②根据图可知,闭合S1、S2,电路为Rx的简单电路,电压表测量电源的电压U;只闭合开关S1,两只电阻串联,电压表测量Rx两端电压为Ux;根据串联电路的电压关系可知,定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
根据串联电路的电流关系可知,通过Rx的电流为,则根据Rx两端的电压和电流可以求出Rx阻值,故②可行;
③由电路图可知,S接1或2时,通过电压表的电流的方向会发生变化,电压表的指针会反向偏转,无法读取电压表的示数,故③不可行;
④利用等效替代法,将开关位于1时,移动滑动变阻器使电压表读数为,将开关位于2,保持滑动变阻器的滑片位置不动,调节电阻箱的阻值,使电压表示数仍然为,此时电阻箱的阻值等于未知电阻阻值,所以图四能完成测量。故④可行。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】电路①中,若两次切换开关S,通过电压表的电流方向会改变,导致电压表无法读取电压值,因此无法测量未知电阻的阻值;
电路②中,当开关、均闭合时,定值电阻被短路,此时电路为的简单电路,电压表测的是两端的电压,与电源电压相等;当开关闭合、断开时,与串联,电压表测电源电压。无论开关如何操作,均无法测量未知电阻的阻值;
电路③中,当开关、均闭合时,被短路,电流表测通过的电流,则电源电压……①
当开关闭合、断开时,与串联,电流表测干路中的电流,电源电压……②
联立①②即可求得的阻值
电路④中,利用等效替代法,当开关与上方相连接时,移动滑动变阻器使电压表的读数为,当开关与下方相连接时,保持滑动变阻器的滑片位置不动,调节电阻箱的阻值,使电压表的读数仍为,此时电阻箱的阻值即为的阻值;
综上所述,能够测量出阻值的电路是③④,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.ACD
【详解】A. 由电路图可知,开关S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,由I=可得电源的电压U=I0R0;当S闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流I,由并联电路的电流特点可知通过Rx的电流Ix=I−I0,由并联电路的电压特点可知Rx两端的电压Ux=U,由Rx=求出未知电阻阻值,故A正确;B. 由电路图可知,当开关接1时,若电压表正负接线柱接法正确,此时可以测出R0两端电压,但接下来把开关接到2时,电压表的正负接线柱此时就变得相反了,测不出Rx的电压,也就无法利用串联电路的电压分配规律求出Rx的阻值了,故B错误;C. 由电路图可知,R0与Rx并联,电流表A1测R0支路的电流,电流表A2测Rx支路的电流,根据并联电路中各支路两端的电压相等和I=可知,I0R0=IxRx,解得Rx=,故C正确;D. 由电路图可知,闭合S1、S2时,Rx短路,电压表测电源电压U;断开S1,闭合S2时,R0与Rx串联,电压表测量R0两端的电压U0,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可得通过Rx的电流Ix=,根据串联电路的特点可求出Rx两端的电压Ux=U−U0,则由欧姆定律可求得Rx的阻值,故D正确.故选ACD.
【点睛】串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表和电流表,直接或间接测量电压和电流,根据欧姆定律求得Rx电阻.
10.AC
【详解】A.保持滑片P的位置不变,根据串联电路分压原理,电压表示数保持不变则此时R1=Rx,故A正确;
B.根据串联电路电流规律可得
当R改变后,保持U1不变则,无法测出Rx的大小,故B错误;
C.R1上各旋钮的位置如图乙所示,则
故C正确;
D.本实验采用等效替代的方法测Rx的阻值,而探究电流与电阻的关系所用的方法是控制变量法,所以本实验所使用的方法与探究电流与电阻的关系所用的方法不相同,故D错误。
故选AC。
11.BCD
【详解】A.闭合开关,滑动变阻器和待测电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电源两端的电压和滑动变阻器的阻值均未知,所以无法根据欧姆定律计算通过待测电阻的电流,不能根据求出待测电路,故A不符合题意;
B.只闭合开关S,定值电阻和待测电阻串联接入电路,再闭合S1,电压表测电源电压,断开S1,闭合S2,电压表测待测电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算定值电阻两端的电压,定值电阻R0的阻值已知,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算通过电路的电流,根据可计算待测电阻的阻值,故B符合题意;
C.闭合S、S2,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,断开S2,闭合S1,电流表测通过定值电阻的电流,根据并联电路电流规律可计算通过待测电阻的电流,定值电阻R0的阻值已知,根据并联电路电压特点结合U=IR计算电源电压,根据可计算待测电阻的阻值,故C符合题意;
D.只闭合S1,滑动变阻器和待测电阻串联接入电路,读取电流表示数;断开S1,闭合S2,滑动变阻器和电阻箱串联接入电路,调节电阻箱接入电路的阻值使电流表示数不变,读取电阻箱的阻值,根据等效替代法,电阻箱接入电路的电阻即待测电阻的阻值,故D符合题意。
故选BCD。
12.ABCD
【详解】A.等效替代法是指在实验过程中用与实验对象相似或相同特征的对象来替代的方法。将蜡烛1放到平面镜前观察到它的像,再在移动平面镜后蜡烛2直到与蜡烛1的像完全重合,可以得到与物大小相等的像,这是利用了等效替代法,故A正确;
B.转换法是一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。按压强计的橡皮膜,U形管液面出现高度差,将橡皮膜放入液体中,U形管液面同样高度差,说明液体内部存在压强,利用了转换法,故B正确;
C.控制变量法是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。探究物体吸收的热量与物质种类的关系时,利用质量相等的水和煤油,升高的温度相同,观察加热时间是否相同,正是利用了控制变量法,故C正确;
D.类比法是在我们学习一些十分抽象的,看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。中水压是水流的形成原因,图中利用“水压”理解“电压”,探究电流的形成原因,利用了类比法,故D正确。
故选ABCD。
13.AB
【详解】A.闭合S、S1,断开S2,此时RA与灯泡串联,移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数为0.5A,小灯泡正常发光;断开S1,闭合S、S2,此时RA与RB串联,保持滑动变阻器RA的滑片位置不动,调节滑动变阻器RB的滑片,使电流表的示数为0.5A;故此时RB连入电路的阻值与灯泡电阻相等;小灯泡正常发光时的电阻值
RL=RB=12Ω
故A正确;
BC.小灯泡的额定功率
P额=I额2RL=(0.5A)2×12Ω=3W
故B正确,C错误;
D.第①步中RA与灯泡串联,由欧姆定律可得灯泡两端的电压
UL=I额RL=0.5A×12Ω=6V
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得变阻器两端的电压
UA=U-UL=10V-6V=4V
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为0.5A,滑动变阻器RA接入阻值为
故D错误。
故选AB。
14.BCD
【详解】A.闭合开关S1,断开开关S2,两电阻串联,电压表测Rx两端的电压,当开关都闭合,电路发生短路故障,故A不符合题意;
B.闭合开关S1,开关S2接a,两电阻并联,电流表测R0所在支路电流,由可计算出R0两端电压,根据并联电路各用电器两端的电压相等都等于电源电压的特点,可以得出Rx两端的电压;闭合开关S1,开关S2接b,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可以得出通过Rx所在支路的电流,根据求出电阻,故B符合题意;
C.闭合开关S,滑动变阻器滑片移最左端,电路为只有Rx的简单电路,此时Rx两端的电压等于电源电压,有 ①
闭合开关S,滑动变阻器滑片移最右端,两电阻串联,根据串联电路电流处处相等的特点,以及串联电路总电阻等于各个电阻之和,结合欧姆定律可以得到 ②
联立①②可以得到
可得
两次的电流可以通过电流表测得,所以此方法可以得出Rx的电阻,故C符合题意;
D.闭合开关S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片在合适的位置,此时电压表测Rx两端的电压,保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S2,断开开关S1,此时电压表测电阻箱两端的电压,调整电阻箱的阻值,使得电压表的示数与第一次的示数相同,此时电阻箱的阻值等于Rx的阻值,故D符合题意。
故选BCD。
15.BD
【详解】A.由图可知,闭合开关S1,两个电阻串联,两个开关都闭合,电源被短路,两个电阻都不工作,电路中电流过大,可能会烧坏电源,故A不符合题意;
B.由电路图可知,闭合开关S1,S2接a时,两个电阻并联,电流表测量通过R0的电流,此时的电流为I0,电源电压为,闭合开关S1,S2接b时,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,电流表的示数为I,通过Rx的电流
待测的电阻的阻值为
故B符合题意;
C.闭合开关S,电流表测量通过R0的电流,两个开关都闭合,电流表仍然测量通过R0的电流,无法得到通过Rx的电流,不能得到待测的电阻的阻值,故C不符合题意;
D.闭合开关S1,Rx和R0串联,电压表测量Rx两端的电压,电压表的示数为Ux,闭合开关S2,R1和R0串联,电压表测量R1两端的电压,调节电阻箱使电压表的示数为Ux,此时电阻的阻值等于Rx的阻值,故D符合题意。
故选BD。
16.BD
【详解】A.开关S1闭合,S2断开时R0和Rx串联,电流表可以测出通过Rx的电流Ix;S2闭合时为Rx的简单电路,不能直接或间接测量出Rx的电压,所以不能求出Rx的电阻。故A不符合题意;
B.开关S1闭合,S2接1时电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S2接2时电路为未知电阻Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流Ix,电压则为电源电压,根据欧姆定律求出电阻。故B符合题意;
C.开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表仍测电源的电压,无法测出Rx两端的电压,所以不能求出Rx的电阻。故C不符合题意;
D.开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux,根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压:
U0=U-Ux,
根据,求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据求出电阻。故D符合题意。
故选BD。
17.ABD
【详解】A.如图1,先只闭合开关,此时两电阻串联,测出RX两端电压UX,再闭合开关,此时被短路,电压表测的是电源电压U,根据串联电路分压规律可得
则
故A符合题意;
B.如图2,先闭合开关,开关分别接a测的是通过的电流,开关分别接b,测的是干路电流测出电流,根据并联电路分流的规律可得
则
故B符合题意;
C.先将滑片移到最右端后闭合开关,此时,此时两电阻串联,测出电流I,则电源电压为
①
再将滑片移到最左端时时,电路中只有,测出电流I,则电源电压为
②
联立①②解得
故C不符合题意;
D.如图4,先断开所有开关调节滑动变阻器阻值为最大值,再闭合开关,断开开关,调节滑动变阻器到适当位置,测出RX两端电压
然后保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关、闭合开关,调节电阻箱的阻值为,使电压表的示数为,则
故D符合题意。
故选ABD。
18. R0 R0 等效替代
【详解】[1][2]由题意可知,实验中采用“等效替代法”测电阻,当只闭合开关S1和S2时,电阻R、Rx串联,电流表测电路中的电流,此时电流表的示数I为通过电阻R和Rx的电流,由串联电路的电阻规律和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
当只闭合开关S1和S3时,此时电阻R、R0串联。电流表测电路中的电流,只调节电阻箱R0使电流表示数仍为I,由串联电路的电阻规律和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
由于电源电压U一定,电路中电流I相同,滑动变阻器R的阻值不变,因此待测电阻Rx的阻值Rx=R0。
[3]两次操作中,保持滑动变阻器接入电路的阻值保持不变,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数相同,说明待测电阻Rx和电阻箱R0的阻值是等效电阻,因此这种物理研究方法叫做等效替代。
19. a R 13 温度
【详解】[1][2]先把开关S接a点,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电流表测通过电路的电流,调节R0至合适位置并读出电流表的示数为0.2A;再把开关S拨至另一位置并只调节电阻箱R,此时电阻箱和滑动变阻器串联接入电路,使电流表的示数仍为0.2A;根据欧姆定律可知两次电路的总电阻相同,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,滑动变阻器接入电路的阻值不变,所以灯泡的电阻和电阻箱的阻值相同。
[3]此时电阻箱的示数如图乙所示,则S接a时灯L的阻值为
RL=R=1×10Ω+3×1Ω=13Ω
[4]若开关接a点和b点时电流表的示数均调为0.3A,则测出的灯L的电阻值与上述测量结果不同,此时电路中的电流与之前不同,灯泡的实际功率、温度均不同,则其原因可能是温度影响了灯的电阻值。
20. 108 大于
【详解】[1]由图乙知道,电阻箱的示数为
R=0×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+1×8Ω=108Ω
即待测电阻的阻值为108Ω。
[2]由于电路中的电流不变,在电源电压不变时,由知道,电路的总电阻不变,如果S拨到1的过程中,不小心滑片向右移了一点,滑动变阻器的电阻变小,由串联电路电阻的规律知电阻箱的示数偏大,即测量值大于真实值。
21. 保持滑片位置不变 使电流表的示数为I
【详解】[1][2][3]由图可知,先闭合开关S1,断开开关S2,此时R0与Rx串联,移动滑动变阻器的滑片,读出一个适当的电流值I;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,此时R0与电阻箱串联,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,则说明两次电路中的总电阻大小相同,滑动变阻器的滑片位置不变,则说明Rx与电阻箱的阻值相同,记录此时电阻箱的读数R1,则待测电阻的阻值为R1。
22. 108 左
【详解】[1]由图乙知,电阻箱的示数为R=0×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=108Ω
即待测电阻的阻值为108Ω。
[2]用等效替代法测电阻时,要保证两次电路的电流相同,在电源电压不变时,由知电路的总电阻不变,如果S拨到1的过程中,不小心滑片向左移了一点,滑动变阻器的电阻变大,由串联电路电阻的规律知电阻箱的示数偏小,即测量值小于真实值。
23. I 47
【详解】[1]开关接点,电路为与串联,电流表读数为,根据欧姆定律,电路总电压
开关接b点,电路为电阻箱与串联,为实现等效替代,需调节电阻箱使电流表的示数仍为,此时电路总电压
由于电源电压不变,且两次电流均为,联立上述两式可得
解得,即待测电阻的阻值等于此时电阻箱的阻值。
[2]图乙中电阻箱的读数规则为各旋钮示数乘以对应倍率后相加,总阻值为
24. 根据电路图连接实物图,闭合开关,将滑片移动至电阻为0处,此时记录电压表示数为 移动滑片至最大阻值处,记录此时电压表示数为
【详解】[1]由题意可知滑动变阻器已知最大阻值,因此可利用串联电路中的规律设计电路图,如图所示:
。
[2]根据电路图连接实物图,闭合开关,将滑片移动至电阻为0处,此时电压表测量电压为电源电压,记录电压表示数为。
[3]移动滑片至最大阻值处,此时滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压,记录此时电压表示数为。
[4]根据[3]中记录,两端电压为,滑动变阻器两端电压为,即可列式
则未知电阻的表达式
25. 108 小于
【详解】[1]由图乙知,电阻箱的示数为
由等效替代法可知,待测电阻的阻值为108Ω。
[2]用等效替代法测电阻时,要保证两次电路的电流相同,在电源电压不变时,由欧姆定律可知,电路的总电阻不变,如果S拨到1的过程中,不小心滑片向左移了一点,滑动变阻器的电阻变大,由串联电路电阻的规律可知,电阻箱的示数偏小,故测量值小于真实值。
答案第1页,共2页
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