2024年中考物理真题分类汇编（全国）：专项五 伏安法测量电阻和电功率（第03期）（教师版）

专项五伏安法测量电阻和电功率1．（2024·山东潍坊）为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻，某同学准备了下列器材：待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整；(2)闭合开关后，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了让小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向（填“左”或“右”）移动；(3)滑片P调整到适当位置，电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，则该小灯泡正常工作时的电阻为，此时滑动变阻器接入电路的电阻为；(4)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻，他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关，设计了如图丁所示的电路，两虚线框中一处接入电阻箱，另一处接入滑动变阻器，然后进行了下列操作：①闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V；②将单刀双掷开关掷于位置2，保持b处电阻不变，调整a处电阻，使电压表示数为V，此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的（填“a”或“b”）位置。【答案】(1)(2)左(3)6.255(4)2.5a【解析】（1）实验中，电压表并联在灯泡两端，测灯泡两端电压，滑动变阻器按照一上一下的原则接入电路，如图所示：（2）由图甲可知，电压表使用的小量程，由图乙可知，电压表的分度值为0.1V，示数为2.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，因此应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压特点可知，应减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，因此应将滑片向左移动。（3）[1]图甲中电流表使用的小量程，分度值为0.02A，由图丙可知，电流表示数为0.4A，则该小灯泡正常工作时的电阻为[2]由题意可知，电源电压为由串联电路电压特点可知，此时滑动变阻器两端电压为由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻为（4）[1][2]图丁中，电压表与灯泡或a处电阻并联，测量灯泡或a处电阻两端电压。闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，则灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，调整滑动变阻器电阻，使电压表示数为2.5V，此时灯泡正常发光；将单刀双挪开关掷于位置2时，若a处为电阻箱，b处为滑动变阻器，此时变阻箱与滑动变阻器串联，电压表测电阻箱两端电压，保持b处电阻不变，调节变阻箱，使电压表示数为2.5V，则电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻，使用了等效替代法。若a处为滑动变阻器，b处为电阻箱，则调节a处的滑动变阻器，电阻箱阻值不变，无法得到灯泡灯泡正常发光时的电阻，不合适，因此a处为电阻箱。2．（2024·青海）为测量小灯泡正常发光时的电阻，“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验（小灯泡额定电压为2.5V）：（1）用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整；（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到端（选填“A”或“B”）；闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是小灯泡（选填“短路”或“断路”）；（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，测量得出了如下数据：实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω11.00.205.0021.50.246.2532.00.267.7042.553.00.3010.00当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，示数是A，此时小灯泡的电阻值为Ω（结果保留两位小数）；（4）根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像，结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因：。【答案】（1）（3）B断路（3）0.288.93（4）灯泡的电阻随温度升高而变大【解析】（1）[1]电流表应与灯泡串联，由乙图可知选用小量程，作图如下：（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处，即B端。[3]闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数则说明可能是电路断路，但电压表有示数，则说明电压表两端与电源相通，则可能是小灯泡断路。（3）[4][5]当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，选用小量程，分度值为0.02A，示数是0.28A，则此时小灯泡的电阻值为（4）[6]灯泡的电阻随温度升高而变大，是变化的。3．（2024·四川广元）“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的电路图，电源两端电压恒为12V，是定值电阻，R是热敏电阻，电流表的量程是0~0.6A，电压表的量程是0~15V。（1）同学们按电路图连接实物后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是热敏电阻R处发生（选填“短路”或“断路”）；（2）排除故障后，闭合开关S，他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值，并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知，热敏电阻的阻值R随温度t增大而；（选填“增大”“不变”或“减小”）（3）某次测量中，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2A，则此时热敏电阻R的温度为℃；（4）探究过程中，热敏电阻的温度变化范围为0~100℃，则电压表示数的变化范围为。【答案】（1）断路（2）减小（3）20（4）6V∼11V【解析】（1）[1]在电路连接正确的情况下，闭合开关后，如果电压表示数接近电源电压，而电流表无示数，这通常意味着电路中存在断路。由于电压表测量的是热敏电阻R两端的电压，且示数接近电源电压，因此可以判断断路发生在热敏电阻R处，即热敏电阻R处发生断路。（2）[2]观察图乙所示的图像，我们可以看到随着温度的升高，热敏电阻的阻值在逐渐减小。因此，我们可以得出结论：热敏电阻的阻值R随温度t的增大而减小。（3）[3]在图丙中，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.2A。由于热敏电阻R与定值电阻R0​是串联的，根据串联电路的电压分配原则，我们可以得到定值电阻R0两端的电压为U0=U−UR=12V−10V=2V然后，我们可以利用欧姆定律求出定值电阻R0​的阻值接着，我们可以求出此时热敏电阻R的阻值最后，我们根据图乙所示的图像，可以找出对应阻值为50Ω时的温度为20℃。（4）[4]当热敏电阻的温度为0℃时，为110Ω。此时，电路中的电流最小，定值电阻分担的电压最小，电压表的示数最大。根据欧姆定律和串联电路的电压分配原则，我们可以求出此时电压表的示数当热敏电阻的温度为100℃时，为10Ω。此时，电路中的电流最大，电流最大为0.6A，未超过电流表量程，此时电压表的示数为所以，电压表示数的变化范围为6V∼11V。4．（2024·四川内江）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/Ω11.60.208.022.00.248.330.30【答案】（1）（2）调零断开（3）（4）Rx阻值的平均值8.1【解析】（1）[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）[2][3]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）[4]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）[5][6]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5．（2024·甘肃定西）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为的定值电阻各一个，电压为的电源等器材进行探究。（1）请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整（要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）；（2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是（选填“A”、“B”或“C”）；A．开关断路B．滑动变阻器断路C．定值电阻断路（3）图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为V；当R的电阻由更换为时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向端（选填“左”或“右”）滑动；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是Ω；由图像得到实验结论为：当一定时，导体中的电流与导体的电阻成；（4）同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为，如图丙所示电流表示数为A，该电阻的阻值为。【答案】（1）（2）A（3）2左50电压反比（4）0.35【解析】（1）[1]滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向右移动时电路中电流变大，说明接入电路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中，定值电阻与滑动变阻器串联连接，实物电路图如图所示：（2）[2]正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数，说明电路断路。将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，说明滑动变阻器之外断路，接在开关两端时有示数，说明电压表与电源之间是通路，故电路故障开关断路。故选A。（3）[3]由图象可知，当R=5Ω时，电路中的电流I=0.4A，定值电阻两端的电压[4]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，电阻变大，分压增多，电压表示数增大，根据控制变量法可知在探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V。[5]因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压当定值电阻的阻值为25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流此时滑动变阻器接入电路中的阻值即滑动变阻器的阻值至少为50Ω；[6][7]如图丙的图像所示，导体两端电压一定时，此时导体中的电流与导体的电阻的乘积是一个定值，故当导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。（4）[8]由丙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。[9]未知电阻的阻值6．（2024·江苏宿迁）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。（1）如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“”，用笔画线代替导线将电路连接正确；（2）连接电路时，开关应，试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电压表发生了故障；（3）纠正错误后继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，示数为A，小灯泡额定功率为W；（4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（、、、，各一个）探究电流和电阻关系，为了能完成实验，控制电压表示数可能是。A．1.7V

B．2.2V

C．2.7V【答案】（1）（2）断开断路（3）0.240.6（4）C【解析】（1）[1]实验中，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流。（2）[2]连接电路时，为了保护电路，开关应断开。[3]试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则与灯泡并联的电压表发生了断路故障。（3）[4]由图乙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.24A。[5]小灯泡额定功率为（4）[6]探究电流和电阻关系，要控制定值电阻的电阻应不变，由欧姆定律得当接入25Ω定值电阻时，变阻器接入电路中电阻最大，为20Ω时，定值电阻的电压最小，此时由图得，电源电压由3节干电池组成，为4.5V，由串联电路电流特点得则定值电阻的电压最小电压为当电压表示数最大为3V时，定值电阻的电压最大，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。7．（2024·山东济宁）某物理兴趣小组将电源（电压为）、小灯泡（额定电压为）、电流表、滑动变阻器、开关串联后，将电压表并联接入电路。实验时，将电压表的示数，电流表的示数，以及两者的乘积记录下来，表中所示为部分数据。序号12.01.224.036.01.8结合以上信息，按要求回答下列问题：(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图；(2)小灯泡两端电压为时的电阻；（保留两位小数）(3)小灯泡的额定功率W。【答案】(1)(2)6.67(3)3.6【解析】（1）分析表格中的数据：当电压表示数为2V时，电压表与电流表的乘积（电功率）为1.2W，则电流为同理可知，当电压表示数为6V时，电流表示数为可知，电压表示数越大，电流表示数越小，根据欧姆定律可知，灯泡两端的电压越小，根据串联电路电压特点可知，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电路图如下：（2）小灯泡两端电压为时，滑动变阻器电压，即电压表示数为8V-2V=6V此时电路电流为I3=0.3A，小灯泡电阻（3）当小灯泡两端电压为额定电压6V时，滑动变阻器电压，即电压表示数为8V-6V=2V此时电路电流为I1=0.6A，则小灯泡的额定功率8．（2024·北京）某同学进行了如下实验：(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源两端电压保持不变；①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在端；②闭合开关，应以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则的额定功率W。(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出（选填“>”“=”或“<”），他继续完成了的测量后，验证了推断。【答案】(1)A移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V0.75(2)<【解析】（1）①[1]为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处，故滑片需要位于A端。②[2]L1的额定电压为2.5V，为了使灯泡正常发光，闭合开关后，应移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V。[3]由图乙可知，电流表使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，因此L1的额定功率为（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压增大，而滑动变阻器接入电路的阻值不变，由可知，电路中电流增大，总电阻减小，因因此，由可知，灯泡正常发光时，。9．（2024·黑龙江哈尔滨）小洋设计实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。（1）他设计图甲所示电路图探究“电功率与电流的关系”，实验中选择L1和L2两只灯泡并联的目的是：；（2）他想用图乙器材“探究电功率与电压的关系”。①请你用笔画线代替导线完成图乙实物电路的连接；②连好电路，闭合开关，发现L1不亮、L2亮、电压表无示数，则故障原因可能是；（3）前面实验中用灯泡亮暗反映电功率大小，用到了转换法。请你仿照方案一，再设计一个比较电功率大小的方案二（填写①②③④处的内容）。方案一方案二项目内容项目内容能量转化电能转化为内能和光能能量转化①器材两个阻值不同发光原理相同的小灯泡替代灯泡的器材（或器材组合）②现象灯泡的亮暗不同现象③判断方法灯泡亮的比暗的功率大判断方法④【答案】（1）保持电压不变（2）灯泡L1短路（3）见解析见解析见解析见解析【解析】（1）[1]探究“电功率与电流的关系”，保持电压不变，改变电流，实验中选择L1和L2两只灯泡并联是为了保持两个灯泡两端的电压不变。（2）①[2]探究电功率与电压的关系，保持电流不变，改变电压，两个灯泡串联，如图所示：②[3]连好电路，闭合开关，发现L1不亮、L2亮，说明电路是通路，电压表无示数，可能灯泡L1被短路。（3）①[4]设计一个能量转化为电能转化为机械能。②[5]两个不同的电动机、钩码。③[6]相同时间，吊起钩码相同的高度，吊起钩码的质量不同。④[7]电动机吊起钩码质量大的功率大。10．（2024·黑龙江牡丹江）小江发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。（1）小江选择两节新干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，请在方框内画出对应的电路图。（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，将数据记入表格。继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是。（3）问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示，此时电流表的示数为A，小灯泡的额定功率为W。（4）继续移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压为2.9V，读出电流表示数，将数据记入表格。如表所示，小江设计的表格不足之处是。实验次数灯泡两端电压U通过灯泡的电流I灯泡的电功率P发光情况120.260.52较暗22.5正常发光32.90.320.93较亮（5）实验表明小灯泡的亮度由决定。【答案】（1）（2）增加一节新的干电池（3）0.30.75（4）测量的物理量没有单位（5）实际功率【解析】（1）[1]根据实物图画电路图，电路图与实物图须一一对应，电路图如下：（2）[2]将滑片移动到阻值最小的位置，滑动变阻器两端电压最小，此时小灯泡