专项三测量电阻-5年（2017-2021）中考1年模拟物理分项汇编

专项三测量电阻1．（2021·天津）现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻丝样品（阻值在2～3Ω之间，两端留有接线头），电压约为12V的电源（电源电压不变），阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为00.6A的电流表，一个量程为015V的电压表，开关和导线若干。请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求：（1）画出实验电路图（电阻丝用“”表示）；（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；（3）写出电阻丝长度L的数学表达式（用己知量和测量量表示）。【答案】（1）；（2）①按照电路图连接电路；②只闭合开关S1，该出电压表的示数U1；③再闭合开关S2，读出电压表的示数U2；（3）电阻丝长度【解析】（1）想要知道最大阻值为Rm的电阻丝的长度。可供选择的器材是一段长为l0的电阻丝样品（阻值在2～3Ω之间），我们需要测出这段长为l0的电阻丝的具体阻值是多大，电流表量程为00.6A，将定值电阻R0和电阻丝串联接入电路时电阻最大，此时电路中电流此电流已超过电流表最大测量值，基于此考虑，设计如下电路：（2）①按照电路图连接电路；②闭合开关S1，R0和电阻丝串联接入电路，电压表测R0两端电压，该出电压表的示数U1，此时电路电流③再闭合开关S2，只有R0接入电路，电压表测电源电压，读出电压表的示数U2。故R0和电阻丝串联接入电路时电阻丝两端电压电阻丝的电阻该电阻丝的长度为l0，假设阻值为Rm的电阻丝长度为L，则即解得（3）由（2）分析可知电阻丝长度2．（2018·天津）现有一个电压约为12V的电源（电压保持不变），一个量程为0~0.6A的电流表，一个量程为0~3V的电压表，阻值为20Ω的定值电阻，最大阻值约为5Ω的滑动变阻器各一个，开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求：（1）画出实验电路图；（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。【答案】（1）；（2）见解析；（3）【解析】（1）实验中将两个电阻及滑动变阻器串联在电路中，若待测电阻的阻值为10Ω，当变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的电流为则最大电流没超过电流表的量程。据串联电路的分压特点知10Ω:(10Ω+20Ω)=Ux:12V则待测电阻两端的最大电压Ux=4V>3V超过电压表量程，所以不能将电压表直接接在待测电阻两端，应接在滑动变阻器两端。所以电路图如下所示：（2）实验步骤及所需测量的物理如下：①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处；②闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的指针偏转幅度较大，记下电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，此时R0、Rx两端的总电压为(R0+Rx)I1=UU1③适当调节滑动变阻器，记下电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，同理，R0、Rx两端的总电压为(R0+Rx)I2=UU2结合以上两式得（3）所以待测电阻的数学表达式为3．（2017·天津）现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0，一个电压约为15V的电源，一个量程为0~1A的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干；请你利用上述器材设计实验，测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值，要求：(1)画出实验电路图；(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；(3)写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。【答案】(1)(2)详见解析；(3)【解析】(1)根据题中所给的器材和实验设计要求，所设计的电路图如图所示：(2)根据所设计的电路图，拟定的实验步骤为：①按照电路图连接电路；②将开关的“刀”掷于触点“1”，记下电流表的示数I1；③将开关的“刀”掷于触点“2”，记下电流表的示数I2。(3)在②中，由欧姆定律的变形公式，电源电压在③中，两电阻串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律的变形公式，电路的总电阻根据电阻的串联，待测电阻的电阻4．（2020·天津）为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”：将一个电源（电压不变）､一个阻值为的定值电阻､一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图所示｡未使用时，盒内开关断开，电流表无示数｡使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，读取开关闭合时电流表的示数､开关断开时电流表的示数，经计算得知的阻值｡请你解答如下问题：(1)在下图的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图（______）；(2)在你所设计的电路中任选一种，推导出待测电阻的数学表达式______｡（请注明所选择的电路，表达式用已知量和测量量表示）【答案】第一种电路；第二种电路【解析】(1)[1]第一种电路图设计，让待测电阻与定值电阻并联，开关控制所在支路，电流表测干路电流，如下图所示。第二种电路图设计，让待测电阻与定值电阻串联，开关与并联，电流表测整个电路的电流，如下图所示(2)[2]第一种电路，当开关断开时，电路中只有待测电阻接入电路，两端的电压即为电源电压，即①当开关闭合时，待测电阻与定值电阻并联，电流表测干路的电流，两电阻两端电压为电源电压，即②联立①②解得第二种路，当开关断开时，待测电阻与定值电阻串联，通过电阻的电流为；此时电源电压为③当开关闭合时，定值电阻被短路，电路中只有接入电路，则电源电压为④联立③④解得1．（2021·天津九年级二模）实验台上有一个阻值约为100Ω的未知电阻Rx，小明想知道这个电阻Rx的具体阻值，现有一节旧干电池，一个定值电阻R0=150Ω，两个开关S1、S2，导线若干。另外，可供选用的器材如下：一块电流表A（量程0～0.6A，分度值0.02A）一块电压表V（量程0～3V，分度值0.1V）请你合理选择器材，设计一个实验精确地测出未知电阻Rx阻值。要求：（1）画出实验电路图（实验测量过程中不可拆接电路）；（2）写出实验步骤及所需测量的物理量；（3）写出未知电阻Rx的表达式（用已知量和测量量表示）。【答案】（1）；（2）见解析；（3）【解析】（1）根据串联分压特性，选择电压表与定值电阻进行实验，实验电路如下所示：。（2）实验步骤：①按图1所示电路连接电路；②闭合开关S1、S2，测得此时电压表的读数为U1；③只断开关开关S2，测得此时电压表的读数为U2；（3）未知电阻Rx的表达式为由实验步骤②，此时只有定值电阻接入，电源电压为在步骤③中，两电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，根据串联分压可知联立可得2．（2021·天津九年级二模）干电池内部存在电阻，且用久后其电阻会增大，导致供电电压减小。所以实际干电池可以等效为一个没有电阻的电源和一个电阻串联而成，如图所示。为测出一节旧干电池的电阻（约），现有如下器材可供选择：一块电压表（量程）、一块电流表（量程）、阻值为的定值电阻、一个开关及导线若干。请合理选择器材，设计一个实验测量出这节旧干电池的电阻。（1）画出实验电路图；（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；（3）写出干电池的电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示）。【答案】见解析【解析】（1）将R0接入电路中，电压表测量电源电压，电流表测量电路中的电流。（2）按照电路图连接实物，闭合开关S，读数电压表的示数为U，电流表的示数为I。（3）由欧姆定律可知电路的总电阻R=，根据电阻的串联得到干电池的电阻=RR0=5Ω3．（2021·天津九年级一模）现要测量阻值约为电阻的具体阻值，提供的器材如下：待测电阻，两节旧干电池，两个开关、，导线若干。另外，还有可供选择的以下器材：A．电流表A（量程：）B．电压表V（量程：）C．定值电阻（阻值：）D．定值电阻（阻值：）E.定值电阻（阻值：）为进行较准确的测量，请你从A、B、C、D、E五个实验器材中再选择两个器材，并根据要求解答下列问题：（1）画出实验电路图，并标明所选用定值电阻的符号___________；（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量___________；（3）写出待测电阻的数学表达式___________（用已知量和测量量表示）。【答案】见解析【解析】(1)[1]两节旧干电池串联的总电压小于电压表V的最大量程3V，根据串联分压思路，设计未知电阻与定值电阻串联，且为提高测量精度，两电阻阻值应相差不大，故应选择定值电阻，设计的实验电路如图所示：。(2)对应的主要实验步骤为：①按电路图连接电路；②闭合开关、，测得此时电压表的读数为；③只断开开关，测得此时电压表的读数为。(3)在步骤②中，未知电阻短路，电压表测量电源电压，此时在步骤③中，两电阻串联，此时联立可得待测电阻的表达式为4．（2021·天津九年级二模）王磊同学在用“伏安法”测电阻时，发现小灯泡的亮度不同，小灯泡的电阻也不同。通过与老师的交流明白了：灯丝的温度影响了灯丝的电阻。“灯丝的电阻是怎样变化的呢？”带着这个疑问，他决定选择下列器材去测量小灯泡在不同亮度时的电阻：电源（3V）；开关1只；滑动变阻器（0～50Ω）1只；电流表（0～0.6A；0～3A）1只；电压表（0～3V；0～15V）1只；小灯泡1个（U=2.5V；电阻约10Ω）；导线若干。（1）请结合选择的器材，选择合适的电流表和电压表的量程，用笔画线代替导线帮助王磊完善实物图甲的连接。注意：电流表和电压表中间的接线柱分别为0.6A和3V的量程，右边的接线柱分别为3A和15V的量程。（_______）（2）在连接甲图实物电路的过程中，开关应该处于___________状态，同时应将滑动变阻器的滑片移动到最___________端。（选填“左”或“右”）（3）电路连接好后，当王磊闭合开关发现：小灯泡不发光，电流表的示数几乎为0，电压表的示数接近电源电压3V。造成这种现象的原因可能是___________A．小灯泡被短路B．小灯泡与灯座接触不良C．滑动变阻器接入电阻太大（4）排除故障后，小王移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为0.8V时，电流表的示数如图乙所示，请在表格中正确填写读数，并计算灯丝电阻。（计算保留一位小数）实验次数发光情况电压（V）电流（A）灯丝电阻（Ω）1刚发光0.8_______________2暗1.50.27.53亮2.50.38.3（5）分析数据得出：灯越亮，灯丝温度越高，灯丝的电阻就越___________。【答案】断开右B0.126.7大【解析】（1）[1]滑动变阻器的接法是一上一下，而通过灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，则电流约为0.25A，选择小量程即可，电压表小量程即可，故将一根导线与滑动变阻器上端的接线柱相连，另外一端与电流表的正0.6A接线柱相连，电压表并联在灯泡两端，故将一根导线将灯泡的右端与电压表的正3接线柱相连，故如下图所示：。（2）[2][3]连接实物图时，为了保护电路，需要将开关断开；为了保护电路需要将滑片位于阻值最大处，即最右端。（3）[4]小灯泡不发光，电流表的示数几乎为0，则电路中存在断路，电压表的示数接近电源电压3V，则电压所在的支路是正常的，只能是电压表所测量的小灯泡断路，故选B。（4）[5][6]电流表的示数如图乙所示，小量程，分度值为0.02A，故读数为0.12A；则此时电灯泡的电阻为则电灯泡的电阻为。（5）[7]从表格数据可知，灯变亮，小灯泡的电阻变大，故可以得出结论灯泡越亮，温度越高，小灯泡的电阻越大。5．（2021·天津模拟）为测量额定电压为“3V”的小灯泡发光时的电阻，小程连接了如图所示的电路，其中电源电压恒定为6V。(1)小程合理地连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表示数都不为零，接下来他应进行的操作是______；A．检查灯泡是否断路B．检查灯泡是否短路C．检查开关是否接触良好D．移动滑动变阻器的滑片(2)下表为小程记录的实验数据：实验序号电压表示数/V电流表示数/A11.000.25022.000.40032.400.50043.000.520小程在测量第一组数据后再测量第二组数据时，滑动变阻器的滑片P应向______端滑动（选填“左"或“右”）。老师发现小程测量的数据中有一组明显有误，则错误的一组是：______（选填序号“1”"、“2"、“3”或“4”）；(3)在完成以上实验后，小程还想测量另一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，但该电压表“015V"量程已损坏，只有“03V”量程可用，只更换小灯泡，其他器材不变。请设计出完成该实验的电路图并画在虚线框中（______）。【答案】D右3【解析】(1)[1]电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，故但接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察灯的发光情况，故选D。(2)[2]由表格数据可知，第二组数据电压表示数大于第一组电压表示数，即增大灯泡两端的电压，故滑动变阻器的滑片P应向右滑动，减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小分压。[3]分析表格数据可知，第3组数据明显有误，因为由4组数据计算可得灯泡的电阻分别为RL1===4Ω，RL2===5Ω，RL3===4.8Ω，RL4==5.77ΩRL3小于RL2，不符合电压越高，通过灯泡的电流越大，灯丝温度越高，灯丝阻值越大的规律，所以第3组数据是错误的。(3)[4]电源电压恒定为6V，故可用电压表用“0∼3V”的量程测滑动变阻器的电压，电路图如图所示：6．（2021·天津九年级二模）为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”，将一个电源（电压不变）、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关、一个电流表和一个滑动变阻器用导线连接起来装入一个盒内，并引出三根导线到盒外，如图甲所示，其具体用法见《“电阻测量盒”使用说明书》。“电阻测量盒”使用说明书未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。测量步骤：（1）将盒外的两根导线1、2分别与待测电阻RX的两端相连，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数达到满偏，记为Ig；（