中考物理总复习实验16 用电流表和电压表测量电阻（原卷版）

这是一份中考物理总复习实验16 用电流表和电压表测量电阻（原卷版），共12页。试卷主要包含了伏安法测电阻等内容，欢迎下载使用。
知识点一、伏安法测电阻
1.伏安法测电阻
（1）实验目的：用电流表和电压表测未知电阻的阻值
（2）实验原理：。对于一个未知电阻，用电压表测其两端电压U，用电流表测出通过未知电阻的电流I，应用欧姆定律，就可以求出其电阻值。这种测量方法称为“伏安法”。
（3）实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线。
（4）设计实验：实验电路图和实物图如图甲、乙所示，其中滑动变阻器用来改变待测电阻两端电压和通过待测电阻的电流，多次测量电压和电流，求出每次的电阻值，最后求平均值。

甲 乙
（5）实验步骤：
①按图甲所示电路图连接图乙中的实物电路；
②检查所连接的电路，确定无误后，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，以保护电路；
③利用试触法电流表和电压表的量程；
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变待测电阻两端的电压，并记下相应的电流值和电压值，填入实验表格中；
⑤断开开关，整理器材。
（6）实验数据处理：将每次测量的数据代入公式，分别求出每次的电阻值，最后计算其平均值。如下表所示：
2.实验注意事项
（1）在连接电路的过程中，接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发，把干路上的各元件串联起来，然后把电压表并联在待测电阻的两端；
（2）连接实物图时，要将开关断开；
（3）实验前，要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，以保证电路安全，防止开关突然闭合时，产生瞬间电流过大而损坏电源或电表；
（4）可采用试触法确定电表的路程；
（5）电表的正、负接线柱不能接反；
（6）滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式；
（7）进行多次测量并计算电阻的平均值，可以减小误差。
3.器材选择原则
（1）滑动变阻器：所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值；
（2）电流表、电压表量程：在不超过量程的前提下，选用小量程测得的值要比选用大量程测得值准确，这是因为小量程的分度值小，准确的高。因此测量时，能用小量程就不要大量程。
4.滑动变阻器在实验中的作用
（1）保护电路；
（2）改变待测电阻两端电压，实现多次测量。
5.常见故障分析
在实验中出现故障后要先断开开关，再分析查找故障原因，常见的故障及其现象如下表所示：
1．（2023•河南）在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 （选填字母代号）。
A.电流表短路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路
（4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 A，小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω（结果保留一位小数）。
（5）经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的I﹣U图象如图丙所示；通过分析图象，写出一条你发现的结论： 。
2．（2023•宜宾）为测量某待测电阻Rx的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。
（1）在连接如图乙的电路时，开关S应处于 状态，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端；
（2）在如图乙所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为零，电流表有示数，经分析电路连接不完整，具体原因是 ，请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整；
（3）正确连接电路后，某次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则待测电阻Rx的阻值为 Ω；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是 ；
（4）某实验小组实验时发现电压表已损坏，为测量Rx的阻值，他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变，定值电阻的阻值为R，闭合开关S1、断开S2时电流表读数为I1；同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2，则Rx＝ （用R、I1、I2表示）；
（5）实验小组完成实验后，他们经过讨论，认为用图甲的电路图还可以完成 实验。（至少填写一个实验名称）
3．（2023•盐城）小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有：干电池两节、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、“50Ω，1.5A”的滑动变阻器各一只、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
（2）连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数是 V时，读出电流表的示数如图乙所示，为 A，小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω（保留一位小数）。
（3）小红想测量小灯泡灯丝在常温时的电阻大小，于是设计方案：移动滑动变阻器的滑片，直至灯丝不发光，读出电流表和电压表的示数，计算出电阻的大小，你认为小红的方案是否正确？ 。判断的依据是： 。
4．（2023•德州）某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，电源电压为6V，可供选用的滑动变阻器有R1（20Ω，1A）和R2（50Ω，0.2A）。
（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）。
（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现 （选填“电压表”或“电流表”）无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线。
（3）电路改正后，某次测量时电压表的示数为2.6V，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端滑动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
（4）该同学又取来R＝10Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光。此时电路的总功率为 W。
5．（2023•呼和浩特）小含同学在“伏安法测电阻”的实验中，器材如下：待测电阻Rx，阻值已知的定值电阻R0，电流表、电压表各一只，开关、导线若干，电源一个（电压恒定，大小未知）。
（1）该实验的实验原理是 UI （选填“I=UR”或“R=UI”或“U＝IR”）；
（2）如果实验中只有一只电压表或只有一只电流表，其他器材不变，则下列四种电路设计，能测出Rx的是 。
6．（2023•霍邱县二模）如图所示，甲、乙分别是两同学用伏安法测量电阻R时所设计的电路。则（ ）
A．甲图设计更加简洁、合理
B．乙图设计较复杂、不合理
C．甲、乙两图设计均合理
D．乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用
7．（2023•吉安县校级二模）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡发光时的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差
D．测正常发光时的电阻时，需移动滑片使电压表为2.5V，再读出电流表的示数
8．（2023•莱西市一模）如图所示电路，电源两端电压为U＝4.5V且保持不变，电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V，在保证电路安全的条件下，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表A的示数范围为0.15～0.3A
B．电压表V2示数范围为0～3V
C．电压表V1示数范围为0～3V
D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为0～20Ω
9．（2023•青山区校级模拟）如图是测量小灯泡（U额＝2.5V） 电阻的电路，如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V，有三个滑动变阻器：R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”、R3“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是（ ）
A．滑片P向左滑动时电灯变亮
B．实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还控制灯泡电压不变
C．灯泡的灯丝电阻随电压的减小而增大
D．为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是R2
10．（2023•蜀山区校级模拟）在“伏安法”测电阻的实验中，下列相关操作或方法正确的是（ ）
A．为了使定值电阻阻值测得更准确些，在可能的情况下，加在电阻两端的电压要尽量大一些
B．在无法估计被测电压、电流的大小时，可用试触法选取合适的量程
C．将滑动变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最大的位置
D．在用伏安法测小灯泡灯丝的电阻时，为了减小误差，取不同状态下测得的电阻平均值作为小灯泡灯丝电阻的阻值
11．（2023•宁江区校级模拟）在“伏安法”测电阻的实验中小明设计了如图甲所示的电路，电源电压为4.5V。
（1）闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片放于 （选填“a”或“b”）端。
（2）某次测量时电压表的示数如图乙所示，此时电流表的示数为0.2A，则待测电阻Rx＝ Ω。
（3）小明做完以上实验后，又利用如图丙所示电路图测量另一未知电阻Rx的阻值（R是已知阻值的定值电阻）。
①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；
②同时闭合开关S1、S2电流表的示数为I2；
③未知电阻Rx的表达式为：Rx＝ 。
12．（2023•凤庆县模拟）小明同学想测量当小灯泡两端电压为2.5V时的电阻，实物电路如图甲所示，电源电压恒为4.5V。
（1）测量小灯泡电阻的原理是 UI （用公式表示）。
（2）请在图甲中将电路补充完整，要求导线不能交叉。
（3）开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端。
（4）实验中某时刻电压表示数为2.2V，为了完成实验，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动，同时眼睛观察 。
（5）同组的小丽还想测量当小灯泡两端电压为3.8V时的电阻，但发现电压表0～15V量程损坏，在不改变原有器材的情况下，请写出你的做法： 。
（6）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像，如图乙所示。在这个图像中，横轴应该表示的是 （选填“电压”或“电流”）；根据图像反映的信息，在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材 （选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。
13．（2023•长春模拟）物理学习小组的同学在进行“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，选用电压恒为6V的电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于 （选填“A”或“B”）端。
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
（3）小年认为不可以利用上述器材和电路来探究“电流与电压成正比”的实验，理由是 。
（4）实验后小华发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清，但电压表已损坏，小华找了一个阻值已知的定值电阻R0代替灯泡，用电流表和定值电阻R0测出了滑动变阻器的最大阻值Rx，设计电路如图丙所示，实验步骤如下：
①滑片处于最左端时，读出此时电流表的示数为I1
②滑片处于最右端时，读出此时电流表的示数为I2
则滑动变阻器的最大阻值Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
14．（2023•开福区模拟）小雪利用图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器铭牌标有“20Ω 1A”字样。
（1）为保证电路的安全，闭合开关前她应将滑动变阻器的滑片滑至最 端。
（2）连接完电路后，闭合开关S，无论怎样移动滑片，电流表、电压表均无示数，仔细检查后发现是电流表损坏，她灵机一动，断开开关，取下电流表，重新连接图乙所示的电路，闭合开关，电压表指针如图丙所示，原因可能是 。
（3）排除故障后，她再次检查电路，确认无误后闭合开关，此时电压表的示数为1V，则待测电阻Rx的阻值为 Ω。
15．（2023•和田市模拟）小明用以下实验器材测小灯泡正常工作时的电阻：电源（电压4.5V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡（电阻约为8Ω），滑动变阻器R“20Ω，1A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡的亮度变暗）。
（2）连接完电路后闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数但均很小，无论怎样移动滑片都不能改变这种情况，可能的故障是 。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为 V；为了测量小灯泡正常工作时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电流与电压的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。
实验序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻的平均值/Ω
1
1.5
0.10
15.0
15.2
2
2.1
0.14
15.0
3
2.8
0.18
15.6
实验电路图
故障（有且只有一处）
现象
电压表
电流表
电流表被短接
有示数
无示数
电流表处断路
无示数
无示数
电压表被短接
无示数
有示数
电压表处断路
定值电阻被短接
无示数
有示数，且示数偏大
定值电阻处断路
有示数且接近电源电压
无示数
电压表串联在电路中
滑动变阻器上面两个接线柱接入电路
移动滑片，电表示数不变，电压表示数接近电源电压
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
移动滑片，电表示数不变
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.25
0.22
0.19
0.16
0.10