高频考点08 电阻的测量-2020年中考物理三轮冲刺之高频考题分类解析与提升训练

中考物理高频考点考前冲刺训练08

电阻的测量

【考法综述】

1.伏安法测电阻的原理。

2.伏安法测电阻的基本操作：电路设计、连接注意事项、表的认读、原理、故障分析、简单计算等。

3.测小灯泡的电阻：对小灯泡的伏安曲线的分析、与测小电灯泡的电功率相结合等。

4.与欧姆定律的计算相结合。

【解法探讨】

例1.（2019·重庆）小明同学在伏安法测电阻的实验中：

（1）在连接电路时，开关S应处于_______状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最______的位置。

（2）小明同学连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流表____示数，电压表____示数。（两空均选填“有”或“无”）

（3）他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误.请你在答图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。

（4）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2 V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为____Ὠ。

（5）同组小斌同学继续向__（选填“A”或“B”）端移动滑片P，适当增大电阻R两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。

【答案】（1）断开  大  （2）无  有  （3）如图所示  （4）10  （5）A

【简析】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关均应处于断开状态；闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路的阻值处于最大值。

（2）实验时闭合开关，由于电压表串联在电路中，相当于电路断路，此时电压表测的是电源电压，因此电压表有示数，而电流表无示数。

（3）由图知道，电流表与电表串联了，导致电流表没有示数，应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉，将此导线的B端改接在电压表中间接线柱上，电路图见答案。

（4）在探究“电流与电阻的关系”实验中，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2 V时，由图乙可知，此时的电流为0.2 A，R= = =10Ώ。

（5）要适当增大电阻R两端的电压，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻值，所以滑片应向A端移动，并通过了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。

例2.（2017德阳）王小军同学用如图1所示实物电路研究小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压是3V。

（1）图中部分导线已连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．

（2）根据实物图在虚线方框内画出实验电路图．

（3）将滑动变阻器的滑片移到某位置时，电路中电流表示数为0.2A，电压表的示数如图3所示，则电压表示数为　   　V，此时灯丝的电阻为　   　Ω．

（4）改变滑动变阻器的电阻，经多次实验，测得多组电压、电流值如表所示，请根据表中数据，在图4中作出小灯泡的U﹣I图象．

【答案】（1）

（2）

（3）2.5    12.5

（4）

【简析】（1）图中需要将滑动变阻器连入电路中。滑动变阻器需要“一上一下”连入电路中，所以下端C或D与电键右端相连，上端A或B与灯泡右端接线柱相接即可，见答案（1）中图所示。

（2）根据实物画出相应的电路图，一般先从电源正极开始分析电流路径，然后确定相应电器的位置关系和连接顺序，注意在“交叉相连的地方”画出连接点。整体布局匀称，美观，符号准确。见答案（2）中电路图。

（3）图3中电压表选取的是“0—3V”的量程，所以要读刻度板下边的刻度，示数为2.5V。R= = =12.5Ώ。

（4）先根据表中的数据，在图4中描出对应的点，再用平滑的曲线画出图像即可，如答案（4）中图示所示。

【解法小结】

1.伏安法测电阻的原理是欧姆定律：I= 。计算电阻的公式是R= 。需要电压表和电流表。

2.为了多次测量求平均值减小实验误差，引入滑动变阻器来多次改变通过电阻的电流和两端的电压。

3.连接电路时，与一般的电学实验连接时的注意事项一致：开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处；要“一上一下”连入滑动变阻器等。

4.故障分析与运用电表分析电路故障的方法一样，根据电流表有无示数确定电路故障类型：有示数，短路；无示数，断路。再根据电压表示数确定故障位置：有示数，电压表所测部分短路；无示数，电压表所测部分断路。

5.结合欧姆定律的有关规律和测电功率的相关知识，解决综合分析问题。如利用“串路分压”设计只有电压表时测电阻的方法，结合欧姆定律，推导电阻的表达式；利用“并路分流” 设计只有电流表时测电阻的方法，结合欧姆定律，推导电阻的表达式等。

6.伏安曲线中一条直线，表示是定值电阻；曲线是表示可变电阻。造成小灯泡的电阻在不同的电压下不同的原因和对它的伏安曲线的解读都是因为“小灯泡的灯丝的电阻随温度的升高而增大”。

【提升训练】

1.（2018铜仁）小宇在测电阻Rx阻值的实验中，设计出了如图甲所示的电路图，图乙是未连接完整的实物图。

（1）根据图甲所示的电路图，用笔划线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整。

（2）连接完整后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应向　　（填“a”或“b”）端移动。

（3）将滑片P移动到某一位置时，分别读出两表的示数为U和I，写出Rx的数学表达式：Rx=　　。

（4）实验中进行多次测量并求平均值的目的是：　    　。

（5）该实验装置还可以测量Rx的　    　。

【答案】（1）

（2）a    （3）U/I  （4）减小误差   （5）电功率

2.（2018福建）用“伏安法”测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx、两节于电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线。

（1）根据图甲的电路图，用笔断线代替导线将图乙中的实物图连接完整。

（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数较大且几乎不变，电流表示数始终为零，电路故障可能是　   　。

（3）排除故障后，测得多组实验数据。各组数据对应的点已描在图丙中，请在图中画出Rx的l﹣U图线。由图可得Rx=　   　Ω．（结果保留一位小数）

（4）电流表的电阻虽然很小，但也会影响本实验中R的测量结果。用图丁的电路进行测量可消除这个影响，

R0为定值电阻。实验步骤如下：

①按照图丁的电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处；

②闭合开关S1，S2，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1，

③　       　，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U2和电流表的示数I2；

④可得待测电阻Rx=　        （用U1、I1、U2和I2表示）

【答案】（1）

（2）电阻断路  （3）如上右所示    5.6  （4）③断开S2   ④ —

3.（2019自贡）小聪同学用伏安法测电阻，实验电路图如图甲所示。

（1）该实验的原理是　       　。

（2）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于　　端（选填“a”或“b”）。

（3）假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：

①　                              　；②　                           　。

（4）小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，被测电阻Rx＝　   　Ω。

（5）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，他想出一个方法，应用现有的器材，也能测出电阻Rx的阻值。

实验步骤如下：

①将滑动变阻器滑到a端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；

②　                                                     　；

③读出滑动变阻器的最大值R；

④则被测电阻Rx的阻值为：Rx＝　     　（写出表达式）。

【答案】（1）R=   （2）b （3）电源电压过大    选用电流表的量程太小  （4）8

（5）将滑动变阻器滑到b端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U1 
 

4.（2019泸州）程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题：
（1）根据甲中电路图，用黑色签字笔画线代替导线，将乙中的实物图补充完整。
（2）电路正确连接后，当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为I1；则电源的电压U=______。
（3）当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I2；则待测电阻Rx=______。
（4）不改变甲图所示的电路，若开关S1始终处于断开状态，仅对开关S、S2进行操作______（选填“仍能”或“不能”）测量电源电压和未知电阻Rx的阻值。

 

【答案】（1）

（2）I1R0  

（3）

（4）仍能

5.(2018成都) 某科技小组同学发现实验室有一只标有“xkΩ”的电阻(x为模糊不清的一个数字)，为了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：

(1)首先设计的实验电路如图甲所示，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V(0～3 V、0～15 V量程)、电流表A(0～0.6 A、0～3 A量程)、滑动变阻器(标有“50 Ω　1 A”)、开关、导线若干．试验后发现，该方案无法测出电阻Rx的值，其主要原因是________．

甲　　　　　　　乙

(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计测量电阻Rx的实验方案．小李设计的电路图如图乙所示，其中定值电阻R0＝2 kΩ.他连接电路后，闭合S1，断开S2，想先测出电源电压，但读出电压表示数U＝2 V，与两节干电池能提供的电压相差很大．请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻．则根据小李的测量数据和电源电压(取3 V)，可估算出电压表自身的电阻为________kΩ.

(3)小组其他同学设计的实验电路如图丙所示，在电源电压恒定且已测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，再测出Rx阻值的电路是________．

　A　　　　　　　B　　　　 　C　　　　　　　D

丙

(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差．在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量Rx阻值的是________

A．改变电源电压  

B．将R0换成50 Ω的定值电阻

C．将电压表换成“0～0.6 A”的电流表

【答案】(1)电流太小，无法用电流表直接测出　(2)4　(3)C　(4)A

6.（2019·四川乐山）小明利用如图甲所示电路图来测量电源电压U和电阻R1的阻值。

（1）请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大；

（2）小明调节滑动变阻器的滑片P，当电流表如图丙所示时，其读数为________A；并将在移动滑片P的过程中得到的多组电压表、电流表读数，绘成图丁所示的图象。由图象得出电源的电压U=________V和电阻R1的阻值R1=________Ω；

（3）小明继续探究，移动滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.25 A，则滑动变阻器的最大阻值为________Ω。

【答案】（1）

（2）0.6  3  2  （3）10

7.（2018乐山）在“测量标有电压为3.8 V的某小灯泡电阻”的实验中，电源电压恒为6 V。

甲                        乙                    丙

 (1)小明连接成如图甲所示的电路，准备闭合开关时，发现有接线错误．请你按要求在图中将需要改错的导线画“×”，并补画出正确的导线．

要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大．

(2)电路完善后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为3.8 V时，电流表示数如图乙所示，其示数为________A，此时小灯泡的电阻为________Ω.额定功率为________W．(保留小数点后两位)

(3)在提供的滑动变阻器中，分别有规格为A(5 Ω　2 A)、B(20 Ω　1 A)、C(100 Ω　0.1 A)，则应选择________(选填“A”“B”或“C”)．

(4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的图象，通过图象可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：灯丝的电阻随温度的升高而________(选填“增大”“不变”或“减小”)。

【答案】24．(1)

(2)0.32　11.88　1.22　  (3)B　  (4)增大