2019年中考物理实验专题复习——探究伏安法测电阻的实验(答案解析)

1、2019 年中考物理实验专题复习探究伏安法测电阻的实验答案解析1 . (2018 ?河南)小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为 5 a(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于B端(选填" A”或" B”)。(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在 a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在 a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路。(4)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出

2、了待测电阻Rx的I - U图象，如图丙所示。由图象可得 Rx= 4 Qo(5)小芳又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：当开关 S1闭合、Sl断开时，电流表读数为Ii；当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为 I2；QTi)R 口待测电阻Rx= -_-。(用已知和测出的物理量符号表示) 一h 【分析】(1)由表中数据，电流表选用小量程与电阻串联在电路中，变阻器按一上一下接入电路中；(2)为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处；(3)如图两电阻串联，电路中只有一处故障，且只发生在

3、一电阻上，同时电压表、电流表无示数，说明电路故障不可能是短路，如果是短路，则电流表有示数。因此是断路故障；(4)从图象上找到额定电压对应的点，读出对应的电流，利用欧姆定律可求电阻；(5)根据电源电压不变利用欧姆定律计算出Rx阻值。【解答】 解：(1)电流表选用小量程与电阻串联在电路中，如下左图所示:(2)连接电路时开关应断开，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处即B端。(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在 a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明与 a、b之间和b、c之间并联部分是通路；接在 a、c之间，电压表无示数，说明

4、 b、c之间断路。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路;由I=7T可得K(4)由图象知，当灯的电压是1.0V 时，对应的电流值为0.25ARX=U=1=4Q，I 0.25A 4 '(5)电路如图丁所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下: 当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为Il；当开关Si、S2都闭合时，电流表读数为 I2；U-U 口 I2Ra-lLRD Q-Ii)Rq待测电阻Rx=2_= 上，_=_少。七11 I】 h故答案为：(1)如上图；(2) B; (3)滑动变阻器断路；(4) 4; (5)Si闭合、S2断开;O11【点

5、评】没有电压表，利用已知电阻和电流表以及其他元件测量电阻的阻值时，一般设计成并联电路，找电压相等列等式求出被测电阻；没有电流表，利用电压表和已知电阻以及其他元件测量电阻的阻值时，一般设计成串联电路，找电流相等列等式求出被测电阻。2. (2018?荆州)小金在实验室做测量电阻实验时，设计了如图所示的电路，用来测量接入1、2两点间导体的电阻，已知电源电压为6V。(1)用导线连接1、2两点，电流表示数刚好达到最大测量值，则电阻 R为10 Q(2 )把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为 0.2A ,则Rx的阻值是 20 Q。(3)小金实验时，发现电流表损坏，于是找来另外一块表盘模糊不清但

6、其他均完好的电流表做实验在实验过程中，先将电阻R1接在1、2两点之间，再将阻值为 30 的电阻R2并联在R1两端，前后两次电流表指针偏转角度之比为20: 21 ,则R1= 5 QqY J ° A 0.6工3甲匕【分析】(1)用导线直接连接1、2两点，则电路中只接有 R 一个电阻，其两端电压为电源电压，电流为0.6A ,求出电阻；(2)在(1)中，电流表量程为 0-0.6A,因达到最大值，由欧姆定律求出R,由欧姆定律和电阻的串联求 Rx；(3)根据电路的连接和电阻串、并联规律和欧姆定律，得出两次电流的表达式，电流为:由前后两次电流表指针偏转角度之比为20: 21,求出Ri。【解答】 解

7、：(1)用导线连接1、2两点，电流表示数刚好达到最大测量值，则电阻 R为(2)在(1)中，电流表量程为 0-0.6A,因达到最大值即为0.6A,由欧姆定律，R=10 Q,把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为 0.2A,由欧姆I 0. 6A定律和电阻的串联，则Rx=6V0. 2A10 Q=20 Q(3)先将电阻R1接在1、2两点之间，根据电阻串联和欧姆定律，电流为:,再将阻值为30 的电阻R2并联在R1两端，根据电阻的并联和串联规律，总电阻为:电路中的电流为:12=因前后两次电流表指针偏转角度之比为20 :,由, 贝U R1=5 ，或-3Q (舍去)。故答案：(1)0; (2) 2

8、0 ; (3) 5。【点评】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律的运用。3. (2018?绍兴)小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值实验次数 U/vI/AR/ Q12.00.2010.022.532.90.2810.4(1 )闭合开关前，要将滑动变阻器滑片滑到A (选填" A”或" B”)端(2)闭合开关后，发现只有一只电表的指针发生偏转，请结合图甲电路分析产生此现象的 原因是电压表和电流表的位置互换了。(3)排除故障后，进行三次实验，测得数据如上表。表中第二次实验的电流可从图乙中读 取，根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为10.3 欧(保留一位小数)(4)卜列实验

9、电路图内中，也能够得出定值电阻甲I i| H ' r-h|iH-Rl曲 山1叫rt忌 _IH _in-ABrRx阻值的电路有 ACD 。z111 1111 _1 _0_1 Q行CD【分析】(1)为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处;(2)电压表的特点是电阻很大，串联在电路中相当于断路，电流表无示数，电压表有示数;(3)根据电流表的量程和分度值读出电流，再根据R=+算出第二次电阻，最后求出平均电阻；(4)要测量电阻阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律求出电阻阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。【解答】解：(1)为了保护电路，闭合开关前滑

10、片在阻值最大处即A端；(2)由电路图知：电压表串联在电路中，电流表并联在电路中，由于电压表的电阻很大串联在电路中相当于断路，电路中没有电流，电流表示数为零 电压表与电源两端相连，有示数;(3)图乙中电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A ,示数为0.22A ,此时的电阻R2=22回0. 24A=10.4 Q ;三次的平均电阻为：R=R1 + R24R3 10.QQ+10. 40+10.40=10.3 Q ;I,总电阻为(4) A.两电阻串联，电压表测电源电压示数为U,电流表测量总电流示数为 p Rx的阻值为Rx=U-Ro,故A可以测出Rx的阻值，故不 A正确;B、两电阻并联，电压表测电

11、源电压示数为U,电流表测量R的电流示数为I,已知R的电阻，根据 U=IR算出R两端的电压也就是电源电压，无法知电流，不能测出电阻，故B错误；C、两电阻并联，上面的电流表测量干路的总电流示数I,下面的电流表测量电阻 R的电流示数为Ii,已知R的电阻和电流，根据欧姆定律求出R的电压 U=I iR, Rx的电流Ix=I - Ii,则u* liRRx=-,故 C 正确； 工度I-IlI1D、两电阻串联，分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处和0时电路中的电流分别为和I2,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出Rx的阻值，故D正确。故选ACD。故答案为：(1) A;

12、(2)电压表和电流表的位置互换了；(3) 10.3; (4) ACD。【点评】本题难点是特殊方法测电阻阻值问题，要测电阻阻值，需要测出待测电阻两端电压与通过电阻电流，分析清楚图示电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。4. (2018?赤峰)图甲是测量标有“ 2.5V”小灯泡电阻的实验。(1)用笔画线代替导线，把实物图连接完整。(2)电路图连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数,原因是小灯泡 断路 (选填“短路”、“断路”)。(3)更换小灯泡后，调节滑动变阻器，让小灯泡两端电压逐次下调，测得数据如下表，第2次电压表的示数，如图乙所示，读出数据填入表中相应

13、空白处。(5)分析表中数据，得出结论：灯丝电阻值随电压的 降低而减小实验序号电压U/V12.5231.741.350.9电流I/A0.280.250.240.210.19算出的电阻R/ Q(4)根据表中电压和电流数据计算出第2次的电阻值填入表中。i111【分析】(1)根据灯的额定电压为 2.5V确定电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一下一上接入电路中与电流表串联，(2)若电流表示数为 0,说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；(3) (4)根据电压表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律求电阻大小；(5)同理，分

14、别求出第 1、3、4、5次实验的电阻值得出结论。【解答】 解：(1)灯的额定电压为 2.5V,则电压表选用小量程与灯并联，变阻器按“一下一上”串联接入电路中，电流表可选用小量程串联在电路中，如下图所示：(2)闭合开关，发现小灯泡不发光，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，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则故障为小灯泡断路。(4) (4)图乙中，电压表选用小量程，分度值为0.1V,故电压表示数为 2V;由表格数据可知，第 2次电流表白勺示数为0.25A ,由欧姆定律可得,第 2次灯泡的电阻值：Rl二120. 25A（5）同理可得,第1、3、4、5次实验灯泡

15、的电阻值分别为：8.9 Q; 7.10、6.2 0、4.7 Q ,由表格数据可知,灯泡的电压是逐渐减小的,故得出结论：灯丝电阻值随电压的降低而减小。故答案为：（1）如上图所示；（2）断路;(3) 2; (4) 8; (5)电压的。【点评】本题测小灯泡电阻，考查电路连接、故障分析、电阻计算和欧姆定律的及数据分析能力。5. （2018?荆门）现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。Ri阻值的实验中:AG ©图乙图丙以笔画划线代替导线，将图乙中的电路连接完整。实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于能是闭合开关，无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数，电压表有示

16、数，其原因可B （填符号）A.滑动变阻器断路B. Rx断路C. Rx短路（4）排除故障后，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图丙所示，则通过Rx的电流大小为 0.3A。它的阻值是 9Qo(5)本实验要多次测量取平均值，是为了减小误差【分析】(1)滑动变阻器连接时“一上一下”选择接线柱；(2)为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；(3)根据电流表和电压表来判断故障；(4)正确读数利用欧姆定律求值；(5 )实验要多次测量取平均值减小误差。【解答】 解：(1)滑动变阻器下面的接线柱已经选择，上面选择哪一个都行，如下图;(2)实验前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，结合实物

17、图可知，滑片应滑到B端；(3)闭合开关，移动滑动变阻器滑片P,发现电流表无示数，说明电路有地方发生断路;电压表有示数，说明电阻 Rx断路；故B正确。(4)电流表量程为00.6A,指针指在0.3A,故电流为0.3A ,U 2 7V则定值电阻的阻值：Rx=v=-=9 ；I 0. 3A(5)本实验要多次测量取平均值，是为了减小误差。故答案为：(1)如上图所示；(2) B; (3) B; (4) 0.3A ; 9; (5)减小误差。【点评】用伏安法测电阻的实验，是初中物理非常重要的一个实验，也是中考常考的内容， 学生要熟练掌握。6. (2018?衢州)“测量小灯泡电阻”的电路连接情况如图，电源电压保持

18、不变，小灯泡的额定电压为2.5V(1)闭合开关后，当滑片P向右移动时，电压表示数变大 (填“变大”、“变小”或“不变”)(2)实验中测得的小灯泡相关数据记录在表中。科学量实验次数123电压 U/V1.52.02.5电流 I/A0.220.260.30电阻R/ Q则小灯泡正常发光时的电阻为8.3 Q (结果保留一位小数)【分析】(1)根据滑片的移动可知接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的 变化和待测电阻两端的电压变化。(2)根据表格数据知灯泡正常发光时的电压与电流，利用欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。【解答】解：(1)由图知，闭合开关，将滑片P向右移动时，离下接线柱远近，接入电路

19、的电阻变小，电路的总电阻变小； 根据欧姆定律可知， 电路中的电流变大， 灯泡两端的电压变大，电压表 示数变大。(2)灯泡正常发光时的电压为2.5V,根据表格数据知此时的电流为0.30A小灯泡正常发光时的电阻：R=L * 5V8.3 QoI 0. 30A故答案为：（1）变大；(2) 8.3 。【点评】 本题考查了电路的动态分析和欧姆定律的应用，是中考常常考查的内容。7. （2018?泰安）某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U0的大小和电阻Rx的阻值，电源电压Uo约为2V3V, Rx的阻值约为6 7 .实验室提供如下器材: 导线若干、开关、电流表（量程 。0.6A,。3A）、电压

20、表（量程 。3V,。15V）、滑 动变阻器R （最大阻值为30。请你思考完成下列问题:（1）按照图甲用笔画线代替导线，连接好图乙中的实物图。(2)用物理量Uo、Rx、电流表的示数I写出表示电压表示数 U大小的关系式：U= Uo-IRx_。(3)正确连接电路后，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大 (选填“最大”或“零”)；移动滑动变阻器的滑片， 读出4组电流表和电压表示数，分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，在坐标纸上描点，把这 4个点连接起来大致为一条直线(并虚线延长到纵轴)，如图丙所示。从图丙中信息可求得： 电源电压Uo= 3 V,电阻Rx= 6Qo【分析】(1)

21、根据电路图连接实物图就要注意一一对应，同时注意滑动变阻器接法是一上一下、电压表和被测电阻并联并注意正负接线柱的接法。(2)根据串联电路的电压特点和欧姆定律可求电流表的示数I写出表示电压表示数 U大小的关系式；(3)为了保护电路，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大值；从图丙中选两个点，根据欧姆定律列出方程可解。【解答】 解：(1 )连接实物图时，需要注意和电路图一一对应，另外是电压表和电流表的连接一定要注意正负接线柱，如下图所示：(2)已知电源电压 Uo,电阻Rx和滑动变阻器串联，电路中电流为电压表测量滑动变阻器的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律;电压表的示数：U=U 0 - Ux

22、=U 0 - IRx ；（3）为了保护电路，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大值；电阻Rx和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可得，U0=U+IR x； Uo=2.4V+0.1A XRx； IUo=1.8V+0.2A XRx； n由 I、n 可得， Uo=3V ; Rx=6 Qo故答案为：（1）如上图；（2）U。-IRx；（3）最大；3; 6。【点评】 本题是测电阻的实验，考查了电路连接、欧姆定律的计算，是一道综合题。8. （2018?绥化）甲图是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路，电源电压未知但恒定，已知滑动变阻器的最大阻值为R.（电阻均不受温度影响）（1）在甲图中找出连接错误的一

23、根导线，并在导线上画“x”，用笔画线代替导线将实物图 连接正确。（所画的导线要用实线，不可用虚线，导线不能交叉）（2）连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片应位于右 （选填“左”或“右” 端；（3）该实验的原理是R=y(4)在实验操作中，发现电流表已损坏，电压表完好，于是小组的同学设计了如乙图所示的电路图也完成了实验。请你帮助他们把以下实验步骤填写完整：闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为Ui;再将滑片移动到最右端，读出此时电压表的示数，记为U2；U2则未知电阻Rx= -R 。U1-U2一【分析】(1)电压表与电阻并联，电流表串联，滑动变阻器要接一上

24、一下，这是经常考查的问题；(2)为了保护电路，在连接电路时开关应该处于断开状态；在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，否则电路中的电流和电阻两端的电压会很大；(3)伏安法测未知电阻 Rx的实验原理是 R=子；(4)根据电源电压不变的特点，结合串联电路电流、电压的规律进行分析。【解答】解：(1)电压表与电阻并联，电流表串联，图中正好接反，应改为：甲(2)为了保护电路，在连接电路时开关应该处于断开状态，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，本题中应位于最右端；(3)伏安法测未知电阻的实验原理是R=苧；(4)闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，此时电压表的示数等

25、于电源电压，记为U1；再将滑片移动到最右端时，滑动变阻器全部接入，阻值为 R,读出此时电压表的示数，此时电压表的示数等于 Rx两端电压，读出此时电压表的示数，记为U2；此时两电阻串联，滑、lUj-Uol动变阻器两端的电压 Ur=U 1 - U2 ,通过未知电阻的电流 Ix=I R=;R则未知电阻 Rx=R;故答案为：(1)见上图；(2)断开；右；(3) R=4-(4)将滑片移动到最右端；tt tt RU1"U2【点评】本题考查了伏安法测未知电阻的实验原理、连接实物电路图、电路故障分析、实验数据处理等，是实验的常考问题， 一定要掌握；连接实物电路图时，要注意电表量程的选择，注意题目要求

26、。9. (2018?衡阳)某实验小组的同学用图甲所示的器材测量小灯泡的电阻。已知待测小灯泡额定电压为3.8V ,小灯泡的额定功率估计在1.0W左右。(1)连接电流表时应选用的量程是00.6A (选填“。0.6A”或“。3A”)(2)做出相应的电路图在图丙的虚线框内(3)连接好电路后，调节滑动变阻器，使电流表、电压表的指针如图乙所示，求出此时小灯泡的阻值为17.5 Q【分析】(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据P=UI求出灯泡额定电流的大约值，从而确定电流表的量程；(2)将灯泡、电流表以及滑动变阻器串联连接，电压表并联在灯泡两端，注意滑动变阻器按一上一下原则接线；(3)根据电表的量程和

27、分度值读出示数，利用欧姆定律求出小灯泡的电阻。【解答】 解：(1)因为灯泡的额定电压为 3.8V,故电压表选择 015V的量程；由P=UI可知，灯泡的额定电流约为：p 1世吒=年希-0.26A ,故电流表选择 。0.6A的量程；(2)根据欧姆定律测量小灯泡的电阻，将灯泡、电流表滑动变阻器串联连接，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：(3)电压表的量程为 015V,分度值为0.5V,灯泡两端的电压为3.5V,电流表的量程为 00.6A ,分度值为0.02A ,通过灯泡的电流为0.2A ,由i= U可得，灯泡的电阻 r=1l=R-U.3. 5VI 0. 2A=17.5 Qo故答案为：(1) 00.6

28、A ; (2)如上图所示；(3) 17.5。【点评】本题考查了伏安法测电阻实验的原理图和电表的读数以及欧姆定律的应用，明确实 验的原理是关键。10. (2018 ?襄阳)在“伏安法测电阻”的实验中，电源电压U恒定不变。某同学连接了如图所示部分电路。(1)用笔画线代替导线完成图甲电路连接；(2)电路连接后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到左 (填“左”或“右”)端；(3)某次测量时，电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡灯丝的电(4)某小组的同学分别读取电压表和电流表的示数为U1、I1,结果发现他们实验时误将电tPUi压表与滑动变阻器并联，但也能算出电阻的阻值，其表达式为

29、Rl=。【分析】(1)伏安法测电阻，电压表并联在灯泡两端测灯泡的电压，电流表与灯泡串联测灯泡电流。根据题目中电流表的表盘确定电流表的量程。注意电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出。(2)连接电路时，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到最大值处；(3)确定电流表的量程和分度值，读出电流值，并根据欧姆定律计算出Rl的阻值;(4)根据串联电路的电压特点，Ul=U - Ui,根据欧姆定律可求电阻的阻值。【解答】 解：(1)根据(3)灯泡的电压为 1.5V ,所以电压表的量程为 03V,且与灯泡并联；电流表与灯泡串联，由题目中的电流表的表盘知，电流表选择00.6A量程，电流表与

30、灯泡串联，如图：(2)为保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，由图滑动变阻器的滑片应该滑到最大值即最左端；(3)由图乙知，电流表的量程为 00.6A,分度值为0.02A ,所以电流表的示数 0.3A;则此时小灯泡灯丝的电阻值为 Rl= g=S¥=5 Q ;|，| |U l O jfi.(4)根据串联电路的电压特点，小灯泡两端的电压，Ul=U -Ui,UL U-U1小灯泡灯丝的电阻值为 RL=5-0I工1U-U1故答案为：(1)如上图；(2)左；(3) 5; (4) RL-。【点评】此题是“伏安法测量电阻”的实验，考查了实物电路的连接及电路图的画法，同时考查了电流表的读数，伏安法测电阻综合性较强，这些都是常考的问题，要掌握好。11. . (2018 ?孝感)某校学习小组想用不同方法测量未知电阻Rx的阻值，他们分成甲、乙两组分别进行实验：(1)甲组设计了如图甲所示的电路图;P向左滑动时电路中的电流变请用笔画线