中考物理二轮复习考点讲解与题型练习专题36 测量未知电阻阻值（教师版）

专题36测量未知电阻阻值【核心考点讲解】测量未知电阻阻值1、实验原理：R＝。2、实验器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、被测小灯泡或定值电阻、电压表、电流表。3、实验电路图：4、滑动变阻器在实验中的作用：（1）保护电路；（2）改变灯泡（定值电阻）两端的电压和通过灯泡（定值电阻）的电流。5、实验步骤：（1）连接电路，将滑动变阻器调至阻值最大处；（2）闭合开关，移动滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压，记下此时电流表、电压表示数；（3）调节滑动变阻器，降低小灯泡两端电压，记下电流表、电压表示数；（4）计算阻值，整理器材。6、记录数据记录表：次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω1237、分析与归纳：灯丝的电阻随温度的升高而增大。【必刷题型精练】1．（2021•青岛中考）测量定值电阻的阻值

（1）实验依据的公式是R＝。（2）图甲是刚刚接好的实物电路，请指出其中的错误或不妥之处开关未断开（滑动变阻器阻值未调至最大）（写出一条即可）。（3）实验中发现电流表无示数。为查找问题，先将导线1从a点断开，然后依次去接触e点、d点、c点及b点，发现当接触e点、d点时，电流表有示数，则电路故障不可能是C（选填符合要求的选项字母）。A.开关S断路B.滑动变阻器断路C.电阻R断路（4）排除电路故障后进行实验，得到如下数据，其中表格内空缺的电流值如图乙所示，则这个电流值为0.38A。U/V0.60.91.21.51.8I/A0.150.230.300.45（5）表格填写完整后，根据表中数据，在图丙中描点并画出这个电阻R的U﹣I图象。解：（1）用电压表测量出电阻两端的电压，用电流表测量出通过电阻的电流，然后根据R＝求出电阻的大小，所以伏安法测量电阻的原理是R＝；（2）为了保护电路，连接电路时，开关要断开，图中的开关未断开；滑动变阻器阻值应调至最大，而图中的滑片未置于最大阻值处；（3）实验中发现电流表无示数，电路出现了断路现象；将导线1从a点断开，然后依次去接触e点、d点、c点及b点，发现当接触e点、d点时，电流表有示数，接触c点时，电流表无示数，这说明故障可能是滑动变阻器断路或开关断路；若电阻R断路，接触e点、d点时，电流表无示数；所以最不可能的是C；（4）由图乙知电流表选用小量程，分度值为0.02A，大小为0.38A；（5）根据表格中的数据描点连线，如图所示：答案：（1）R＝；（2）开关未断开（滑动变阻器阻值未调至最大）；（3）C；（4）0.38；（5）如上图。2．（2021•徐州中考）要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值，器材有：干电池两节，电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器（100Ω2A）和电阻箱（0～9999Ω）各一个，开关、导线若干。测量电路如图甲所示。（1）和通常使用的“伏安法”不同，这次实验没有选用电流表。请你简要说明原因：电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电流的大小。（2）在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到b端。（3）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数如图乙所示为2.5V。（4）接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱，然后要进行的操作是：保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V，并读出此时电阻箱接入电路的阻值，即为待测电阻Rx的阻值。解：（1）由题意知，电源电压为3V，Rx的阻值约为数百欧，根据欧姆定律可知，电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电路中的电流大小，故没有选用电流表进行实验；（2）为保护电路，闭合开关接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即将滑片P移到b端；（3）在图乙中，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2.5V；（4）本实验方案是利用等效法来测得Rx的阻值大小，当电阻箱与Rx分别与滑动变阻器串联在同一电源两端，且保持滑动变阻器接入电路的阻值不变时，调节电阻箱接入电路的阻值，使其两端的电压仍为2.5V，则根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣Ux＝U﹣U箱＝3V﹣2.5V＝0.5V，即U滑不变，且：Ux：U滑＝Rx：R滑＝R箱：R滑，由此可得：Rx的阻值等于电阻箱接入电路的阻值大小。所以，接下来的操作为：保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V。答案：（1）电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电流的大小；（2）b；（3）2.5；（4）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V，并读出此时电阻箱接入电路的阻值，即为待测电阻Rx的阻值。3．（2021•荆州中考）用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整（要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小）；（2）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于A（选填“A”或“B”）端；（3）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是滑动变阻器断路或EB导线断路；（4）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝10Ω。（5）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I1，滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx＝×R0。（用题中所给物理量的符号表示）解：（1）滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱接入电路，要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小，则应使滑片左移时滑动变阻器接入电路的电阻变大，如图：；（2）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，所以应将滑动变阻器的滑片P置于A端；（3）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0，说明电路断路，用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，则说明G与F、F与E之外部分断路，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是滑动变阻器断路或EB导线断路；（4）电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，电流表的示数为0.2A，由欧姆定律可得定值电阻Rx＝＝＝10Ω；（5）闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，两电阻串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1；根据串联电路电阻的规律及欧姆定律可得电源电压：U＝I1（R0+Rx）﹣﹣﹣﹣﹣①；滑动变阻器滑片在最右端时，为待测电阻的简单电路，电流表示数为I2，由欧姆定律可得电源电压：U＝I2Rx﹣﹣﹣﹣﹣②；①②两式联立可得电阻Rx＝×R0。答案：（1）见上图；（2）A；（3）滑动变阻器断路或EB导线断路；（4）10；（5）×R0。4．（2021•武汉中考）某同学用下列器材测量定值电阻的阻值：干电池2节，电流表A，电压表V，滑动变阻器（规格“30Ω，2A”），开关及导线。（1）他连接了如图所示的电路，接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。（2）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到最大阻值处。（3）他按正确步骤进行了3次实验，记录数据如表所示，此定值电阻的阻值为12.2Ω（结果保留一位小数）。数据序号123电压U/V1.21.82.5电流I/A0.100.150.20（4）为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V，在不增加器材的情况下，可以采取的措施是取下一节干电池。（5）他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时，电流表的示数为0.10A；当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数为0.30A；则电压表的示数为2.0V时，电流表的示数可能为0.28A（填“0.20A”“0.25A”“0.28A”或“0.30A”）。解：（1）伏安法测电阻的电路设计要求待测电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在待测电路两端，使电流从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，故改正电路如图所示：（2）为了保护电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片P移到最大阻值处；（3）为了减小误差，取三次测量结果的平均值作为定值电阻的阻值大小，由公式可得：，，，R的平均值为：Ω；（4）电源电压为3V，当定值电阻两端电压为0.5V时，变阻器两端电压应为2.5V，此时，电流大小约为：＝，滑动变阻器的最大阻值至少约为：，可见，因为电源电压过大或变阻器的最大阻值太小，按现有器材进行实验不能达到题目要求，最简单的方法是取下一节干电池；（5）由于灯的亮度即实际功率随灯两端电压的增大而增大，灯丝的温度不断升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以当灯两端电压为2.0V，其电阻应小于2.4V时灯丝的电阻值：，若电流为0.25A，电阻为：，故当灯两端电压为2.0V时，通过它的电流可能为0.28A。答案：（1）改正电路如图所示；（2）滑片P移到最大阻值处；（3）12.2Ω；（4）取下一节干电池；（5）0.28A。5．（2021•福建中考）用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20Ω的定值电阻R0、导线若干，测量未知电阻Rx的阻值，电路实物图如图甲所示。（1）用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端。（2）正确连接电路，闭合开关S1和S。电压表示数如图乙，为2.8V。（3）断开S1，闭合S，电压表示数为1.4V，则Rx＝20Ω。（4）若没有电压表，只有一个电流表，其余元件不变，设计并在图丙方框内画出测量Rx阻值的电路图（要求电路连接后不能再拆接）。解：（1）由题知，要求图甲中的电压表接在R0两端，因两节干电池的最大电压为3V，所以电压表应选用“0～3”量程，注意电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出。如图所示：（2）由（1）可知电压表选用“0～3V”量程，分度值为0.1V，图乙中指针指在2.8刻度线上，读数为2.8V；（3）闭合开关S1和S时，RX被短路，电路为R0的简单电路，电压表测电源电压，则电源电压为2.8V；断开S1，闭合S，则RX和R0串联，电压表测R0两端的电压，U0＝1.4V，根据串联电路的电压特点，Rx两端的电压为UX＝U总﹣U1＝2.8V﹣1.4V＝1.4V，由串联分压知识得：＝，即＝，则RX＝20Ω；（4）测量Rx阻值的电路图如图所示；当只闭合开关S1时，读出此时电流表的示数为I1即为通过R0的电流，已知R0的阻值，根据U＝I1R0可求出电源电压；断开开关S1，闭合开关S时，读出此时的电流表示数为I2即为通过Rx的电流，根据并联电路的电压特点可知，Rx两端的电压等于电源电压，再根据R＝计算Rx的阻值为：Rx＝。答案：（1）如上图所示；（2）2.8；（3）20；（4）如上图所示。6．（2021•昆明中考）小明家用双芯导线，铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路，全长2千多米。由于磨损，输电线上某处发生了短路。正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点，于是他拿出实验仪器盒里的器材：一个电流表、一个电压表、1.5V干电池一节、开关、导线若干（电阻忽略不计）以及家里一个量程15kg的电子秤。家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线（如图1甲、乙所示）。请你加入进来，利用现有的器材，帮助小明一起测算出短路点离他家的距离。（1）①用电子秤测出2m长那根导线的质量m＝190g，算出这种双芯导线单位长的质量为95g/m；②用电子秤称出那一卷导线的质量M＝11400g，则这卷双芯导线的长度为120m；③如图2所示，将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上，再将另一端B的两个线头用导线连接起来。闭合开关后，电压表的示数是1.4V，电流表的示数是1.37A。则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为Ω，每一根单位长上的电阻为Ω/m（两空均用最简分数表示）；④通过上面的计算，不能直接测量2m长那根导线电阻的原因是电流过大，超出电流表的量程。（2）接下来还要做的工作是：①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上，还有一根导线未连接，如图3所示。请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；②设计这个电路的目的是为了测量I、U和由这两个物理量计算得到的R；（均用物理量符号表示）③图4是测量后小明随手记录在纸上的两个数据，则短路点离他家的距离为1438.5m。解：（1）①单位长的质量为：m'＝＝95g/m；②这卷双芯导线的长度为：l＝＝120m；③每一根导线的电阻为：R＝×＝×＝Ω，所以单位长上的电阻为：R'＝＝＝Ω/m；④由上面的计算可知，直接测量2m长那根导线，电阻很小，电流过大，超出电流表的量程；（2）①在电路中电流从电源正极流出，负极流入，故电路如图所示：②电流表测量通过电路中的电流I，电压表测量发生短路的线路一端的两个线头间的电压U，根据欧姆定律可知，R＝，故计算结果是R；③根据记录的数据分析可知，0.12为电流值，1.47为电压值，所以发生短路的线路一端的两个线头间的电阻：R＝＝＝12.25Ω，所以短路点离他家的距离为：s＝＝＝1438.5m。答案：（1）①95；②120；③；；④电流过大，超出电流表的量程；（2）①见解答；②I；U；R；③1438.5。7．（2021•临沂中考）用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。（1）为保证实验顺利进行，应选用B（选填序号）滑动变阻器。A.“10Ω0.5A”B.“50Ω0.3A”C.“100Ω0.2A”（2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整。（3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡短路。（4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向右（选填“左”或“右”）移动。（5）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；额定功率为0.625W。（6）由图象可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量△RL小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量△R。解：（1）由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为0.25A，当灯泡两端的电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.12A，此时灯泡的电阻：RL1＝＝＝4.2Ω，电源由3节干电池组成，则电源电压为4.5V，闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得电路总电阻：R＝＝＝37.5Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH1＝R﹣RL1＝37.5Ω﹣4.2Ω＝33.3Ω，所以滑动变阻器的规格为“50Ω0.3A”，故选：B；（2）电压表与灯泡并联接入电路，灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选0～3V的量程接入电路，如图：；（3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表与导线并联接入电路，所以可能是小灯泡短路；（4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，所以电流表的示数为0.16A，此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以滑动变阻器的滑片应右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小；（5）由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为0.25A，由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω，灯泡的额定功率：P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（6）当灯泡两端的电压为0.5V时，通过电路的电流约为0.12A，滑动变阻器两端的电压为：UH1＝U﹣UL1＝4.5V﹣0.5V＝4V，滑动变阻器此时接入电路的电阻：RH1＝＝≈33.3Ω，当灯泡两端的电压为2.5V时，滑动变阻器两端的电压为：UH＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH＝＝＝8Ω，通过电路的电流由0.25A变为0.12A，滑动变阻器的电阻由8Ω变为33.3Ω，电阻变化量为33.3Ω﹣8Ω＝25.3Ω，灯泡的电阻由4.2Ω变为10Ω，灯泡电阻的变化量为10Ω﹣4.2Ω＝5.8Ω，故小灯泡电阻的变化量△RL小于滑动变阻器电阻的变化量△R。答案：（1）B；（2）如上图；（3）短路；（4）右；（5）10；0.625；（6）小于。8．（2021•牡丹江中考）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5Ω（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。画出了待测电阻Rx的I﹣U图象，如图丙所示。由图象可得Rx＝4Ω。（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：①当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为I1；②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；③待测电阻Rx＝。（用已知和测出的物理量符号表示）解：（1）电流表选用小量程与电阻串联在电路中，电压表并联在待测电阻RX两端，如下图所示：；（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；（4）由图象知，当Rx的电压是1.0V时，对应的电流值为0.25A，由I＝可得Rx＝＝＝4Ω；（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：①当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为I1；②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；③待测电阻Rx＝＝＝＝。答案：（1）如上图；（2）B；（3）滑动变阻器断路；（4）4；（5）①S1闭合、S2断开；③。9．（2021•百色中考）在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。（1）在连接电路时，开关应处于断开状态。（2）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第2条（从图中选填导线序号）；（3）改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最左（选填“左”或“右”）端。小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是R断路。（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为0.32A，未知电阻R＝7.5Ω。（5）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将以下实验步骤补充完整：①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；②闭合开关S、S1，记下此时电压表读数为U；③请写出未知电阻R阻值表达式：Rx＝（用U、U1和R0表示）。解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；（2）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2；（3）改正错误后进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端；闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表的示数较大，电压表与电源连通，则电路故障可能是R断路；（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，由欧姆定律，得未知电阻：Rx＝＝＝7.5Ω；（5）实验步骤：①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1②闭合开关S、S1，此时电压测量的是电源的电压U；③在①中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压；在②中，定值电阻短路，电压表测电源电压，由串联电路电压的规律，在①中，定值电阻的电压为：U0＝U﹣U1，由分压原理：＝，未知电阻Rx阻值表达式：Rx＝。答案：（1）断开；（2）2；（3）左；R断路；（4）0.32；7.5；（5）②闭合开关S、S1；③。10．（2021•鄂尔多斯中考）“测量未知电阻阻值”实验中，提供了学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器，一个阻值未知的定值电阻Rx，一个额定电压为2.5V，阻值约为8Ω的小灯泡，开关、导线若干。（1）如图甲，“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中，接错了一根导线，请在错误的线上打“×”，并用笔画线代替导线改接到正确位置上。（2）改正错误后，闭合开关前，滑片应滑至最左（选填“左”或“右”）端。（3）试触后，选择合适