中考物理二轮复习必考重点实验专题02 用电流表和电压表测量电阻（含解析）

第一部分新课标13类中考必考的重点实验02.用电流表和电压表测量电阻（共10道题）1.（2022内蒙古赤峰）在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时阻值大约为8Ω。（1）如图甲所示，小涛同学即将连好最后一根导线A，他的同桌制止了他，说小涛连接的电路有两处错误，分别是：________；________。小涛根据同桌的意见进行了改正；（2）实验过程中某一时刻，电压表指针位置如图乙所示，电压表示数为______V；（3）小涛将数据记录在下表，数据都正确，请你指出他设计的表格中的错误：_______。实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω10.50.163.16.121.30.216.232.50.288.9【答案】（1）连接电路时开关未断开电流表所选量程大了（3）1.7（4）求电阻的平均值了【解析】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应该处于断开状态，所以小涛所连接电路的其中一处错误是连接电路时开关没有断开；已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时阻值大约为8Ω，则灯泡正常工作时的电流大约为SKIPIF1<0所以为了读数更加精确，电流表应选择小量程，所以另一处错误是电流表所选量程大了。（2）由图甲可知，电压表选择的是小量程，分度值是0.1V，由图乙可知，此时示数为1.7V。（3）小灯泡的阻值随灯丝温度的变化而变化，实验中小灯泡两端的电压不同，灯丝的温度不同，灯泡的电阻发生变化，所以求灯泡阻值的平均值没有意义。所以他设计的表格中的错误是求灯泡电阻的平均值了。2．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、O～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：____________。（2）在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到________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______V。（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：_________。【答案】（1）电路电流太小，小于电流表的最小分度值，无法准确读数（2）b（3）2.5（4）调节电阻箱接入电路中的电阻直到电压表的示数显示为2.5V。【解析】（1）电路选用两节干电池做电源，电源电压约为3V，但是电路最小电阻都有数百欧，电路电阻较大，电路电流太小，小于电流表的最小分度值，无法准确读数。（2）在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处，分析图可知，应将滑片移到最b端。（3）电压表所选量程为0~3V，分度值为0.1V，读出此时电压表示数为2.5V。（4）把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱后，调节电阻箱接入电路中的电阻，当电压表的示数显示为2.5V时，Rx的阻值就和此时电阻箱接入电路的电阻大小相等。3.（2022辽宁鞍山）在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。（1）小亮连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将_______（选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不动”）。检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，画出正确连线_______；（2）排除故障后，闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器滑片，记录实验数据如下表：实验次数12345电压U/V1.01.62.02.43.0电流I/A0.100.180.260.30图乙为第2次实验电流表的示数，读数为_______A；（3）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析它是第_______次的数据，判断的依据是_______；（4）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为_______Ω（结果保留整数）；本实验多次测量的目的是_______。（5）上述实验结束后，小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个阻值为30Ω的定值电阻R0和一个电压表，设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下：①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为_______V，此时小灯泡正常发光；②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片_______（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出电压表V2的示数为3V；③小灯泡的额定功率为_______W。【答案】（1）不动（2）0.16（3）1见解析（4）10减小误差（5）2保持不动1【解析】（1）由图甲可知，电压表与电流表并联了，电压表被短路，故电压表指针不动。电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，电压表应并联接在定值电阻的两端，如图所示：（2）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.16A。（3）由第一组数据可知，变阻器连入电路的电阻SKIPIF1<0变阻器的最大阻值是20Ω，此数据不是实际测量得到的。（4）第2次实验数据得到电阻SKIPIF1<0第3次实验数据得到电阻SKIPIF1<0第4次实验数据得到电阻SKIPIF1<0第5次实验数据得到电阻SKIPIF1<0电阻的阻值SKIPIF1<0实验中多次测量，可以求出电阻的平均值，从而减小误差。（5）①合开关S、S1，断开开关S2，灯泡和变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测量变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为UV1=U-UL=4.5V-2.5V=2V②闭合开关S、S2，断开开关S1，电阻R0和变阻器滑片右侧电阻串联，滑动变阻器的滑片位置不变，电压表V2测量R0两端的电压，电压表V2的示数为3V。③闭合开关S、S2，断开开关S1，电阻R0和变阻器滑片右侧电阻串联，由串联分压得到SKIPIF1<0SKIPIF1<0R滑右=15Ω滑动变阻器滑片左侧连入电路的电阻R滑左=R滑大-R滑右=20Ω-15Ω=5Ω闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡和变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测量变阻器两端的电压，电压表V1的示数为2V，通过电路的电流SKIPIF1<0小灯泡的额定功率为PL=ULI′=2.5V×0.4A=1W4.（2022山东潍坊）小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX阻值，电源电压保持SKIPIF1<0不变，滑动变阻器铭牌标有“30Ω2A”字样，RX的阻值约为SKIPIF1<0。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整________（要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变大）；（2）闭合开关，两电表均无示数；将电压表改接在变阻器两端时，两电表均无示数；将电压表改接在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障是_______；（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为SKIPIF1<0，电流表示数如图乙所示，则未知电阻RX=__________Ω；（4）小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′，将RX′正确接入电路，但发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近SKIPIF1<0，经判断得知RX′阻值较大，利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大，于是他找了一个2kΩ的定值电阻SKIPIF1<0，设计了如图丙所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关SKIPIF1<0，并进行了如下操作：①S1接1时，记录电压表示数为2.5V；②S2接2时，记录电压表示数为2V；③计算待测电阻RX′=__________Ω。【答案】（1）（2）开关断路或接触不良（3）9（4）5000【解析】（1）电源电压为3V，则电路中的电流SKIPIF1<0由电路图知，电流要串联在电路中，选用小量程。滑动变阻器应一上一下与电流表串联，滑片向左滑动时，电流表示数变大，电源电压不变，据欧姆定律知，电路中的总电阻变小，变阻器接入电路的阻值变小，所以变阻器下端应接在左端。作图如下：（2）由电路图知，电压表测未知电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，两电表无示数，则电路中出现断路。则电压表并联之外的电路出现断路。将电压表并联在变阻器两端，现电表仍无示数，则未知电阻及变阻器之外的电路有断开。将电压表并联在开关端，电压表有示数，说明此时电压表并联之外的电路是接通的，所以出现断路的是开关。（3）实验中，电流表选用小量程，对应的分度值为0.02A，由图乙知，电流表的示数为0.3A。未知电阻的阻值SKIPIF1<0（4）由图丙知，开关S1接1时，电压表与R0串联连接，R0两端的电压U0=U-UV=3V-2.5V=0.5V电路中的电流SKIPIF1<0电压表电阻SKIPIF1<0开关拉2时，电压表与RX串联连接，此时电路中的电流SKIPIF1<0RX两端的电压UX=U-UV′=3V-2V=1VRX的阻值SKIPIF1<05．（2021·宁夏）在测量标有SKIPIF1<0小灯泡电阻的实验中，下图是甲同学连接好的电路。（1）乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来，并画上“×”，再用笔画线把它改接到正确的位置上_________。（2）闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最_______（选填“左”或“右”）端。（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是________。（写出一种可能即可）（4）排除故障后，甲同学先闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低，实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表：序号12345发光情况明亮较亮较暗暗不发光电压SKIPIF1<02.52.01.51.00.5电流SKIPIF1<00.220.200.140.12电阻SKIPIF1<011.410.07.04.7当电压表的示数为SKIPIF1<0时，电流表的示数如图所示为______A，则此时小灯泡的电阻约为______SKIPIF1<0。（5）最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻，乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由：______________。【答案】（1）（2）左（3）灯泡灯丝断了（4）0.188.3（5）小灯泡的电阻随温度的变化而变化【解析】（1）用伏安法测小灯泡的电阻，需要用电压表与小灯泡并联测其两端电压，用电流表与之串联测其电流，所以原图需要改正，如图所示：（2）闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最大阻值处，图中滑动变阻器连接的是右下接线柱，则需将滑片置于最左端。（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，说明与电压表并联的小灯泡断路导致电压表与电流表串联接入电路，故障原因可能是灯泡灯丝断了。（4）由图可知，电流表选用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，读出其示数为0.18A。此时小灯泡电阻SKIPIF1<0（5）由表中数据可知，小灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以取平均值做小灯泡的电阻时毫无意义的。6.（2022青海省）某实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值，实验过程如下：（1）在接图1甲所示的电路时，少连了一根导线，请用笔画线代替导线将电路连接完整；________（2）闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑片P应位于____（选填“A”或“B”）端；（3）测量数据如表1，在第三次测量中，电流表示数如图乙所示，示数是_______A，则第三次测出电阻的阻值是______Ω；表1次数12345电压U/V1.4182.12.42.6电流I/A0.260.360480.54（4）根据表1记录的实验数据，在图丙中用描点法绘出定值电阻的电流随电压变化的图像。________【答案】（1）（2）A（3）0.425（4）【解析】（1）电压表测量电阻两端的电压，电压表和电阻并联，如图所示：（2）为了保护电路，滑动变阻器的阻值处于最大处，即滑动变阻器的滑片P应位于A端。（3）由图可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.42A。第三次测出电阻的阻值SKIPIF1<0（4）由表中数据，利用描点法画出图像，如图所示7.（2022山东泰安）物理创新实验小组连接了如甲图所示的电路，测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有SKIPIF1<0和SKIPIF1<0两档可选，Rx的阻值约为SKIPIF1<0，滑动变阻器有（a：“SKIPIF1<0”和b：“SKIPIF1<0”）两种规格。（1）李华同学发现甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）；（2）李华正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片SKIPIF1<0移至最右端，闭合开关后，电压表示数为SKIPIF1<0，电流表示数为SKIPIF1<0。由此判断电源电压选择的是_______（选填“SKIPIF1<0”或“SKIPIF1<0”）档，滑动变阻器选择的是______（选填“a”或“b”）规格；（3）继续移动滑动变阻器的滑片SKIPIF1<0完成后续测量，第3次实验时，电流表的示数如乙图所示，请根据实验过程将表格填写完整，并将①②两处的数据填写在答题卡上（SKIPIF1<0的平均值精确到SKIPIF1<0）。实验次数电压SKIPIF1<0电流SKIPIF1<0电阻SKIPIF1<0SKIPIF1<0平均值/SKIPIF1<0110.110②________22.50.2410.432.8①_______（4）该实验小组进行了实验创新，利用阻值为SKIPIF1<0的定值电阻和电流表SKIPIF1<0、SKIPIF1<0等器材，测出了额定电压为SKIPIF1<0的小灯泡SKIPIF1<0正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如丙图所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片SKIPIF1<0，使电流表_______（选填“SKIPIF1<0”或“SKIPIF1<0”）的示数为SKIPIF1<0，同时记下另一个电流表的示数，记为SKIPIF1<0；②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡SKIPIF1<0正常发光时的电阻SKIPIF1<0_______。【答案】（1）（2）6b（3）10.10.28（4）SKIPIF1<0SKIPIF1<0【解析】（1）图中电压表被导线短路，电压表应该和被测电阻Rx并联，如图所示：（2）将滑动变阻器的滑片SKIPIF1<0移至最右端，变阻器连入电路的电阻最大，如果电源电压是4V，变阻器连入电路的最大电阻为SKIPIF1<0两个变阻器的最大阻值分别是15Ω和50Ω，不符合题意；如果电源电压是6V，变阻器连入电路的最大电阻为SKIPIF1<0所以变阻器b符合题意。（3）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.28A。第三次电阻值SKIPIF1<0电阻的平均值SKIPIF1<0（4）①图丙中，电阻R0和灯泡L并联，电流表A2和电阻R0串联在一条支路，电流表A1测量干路中的电流，由并联电路电压的规律可知灯泡两端的电压等于电阻R0两端的电压，当电阻R0两端的电压是U额时，灯泡正常发光，通过电阻R0的电流为SKIPIF1<0，所以闭合开关，移动滑动变阻器的滑片SKIPIF1<0，使电流表SKIPIF1<0的示数为SKIPIF1<0，同时记下另一个电流表的示数，记为SKIPIF1<0。②由并联电路电流的规律可知通过灯泡的电流SKIPIF1<0小灯泡SKIPIF1<0正常发光时的电阻SKIPIF1<08.（2022山东烟台）在“测量电阻的阻值”实验中：（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P向右移动时，电流表示数变大________；（2）连接完电路后，闭合开关，发现电流表、电压表有示数均很小，但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表示数。出现这个问题的原因是什么________；（3）解决问题后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为________A，则电阻R的阻值为________Ω；（4）把图甲的电阻R换成小灯泡L，重复上述实验，测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I−U图像，其中表示小灯泡电阻的图像是________（选填“a”或“b”），判断的依据是________。【答案】（1）（2）将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中（3）0.2A10Ω（4）a小灯泡的电阻受温度的影响【解析】（1）滑动变阻器接入电路的要求是一上一下接入电路，又因为滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明变阻器接入电路的阻值变小，故变阻器应选右下接线柱与右上接线柱接入电路中，并且与电阻串联，如下图所示：（2）该组同学连接完电路后，闭合开关，电流表、电压表示数均很小，说明电路为通路且电阻两端的电压和通过电阻的电流很小，电路中的电阻较大，怎样移动滑片都不起作用，导致该故障的原因是：将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中。（3）小灯两端电压为2V，电流表选用的量程为小量程，分度值0.02A，所以电流表的示数为0.2A，根据公式SKIPIF1<0可知，电阻的阻值为SKIPIF1<0（4）小灯泡的电阻受温度的影响，随着温度的升高而增大，不是一个定值，如图丙所示，表示小灯泡的I−U图像是图像a，产生这种现象的原因是小灯泡的电阻受温度的影响。9.（2022云南）小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。（1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程；（2）闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到________端；（3）电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示为______A，可算出电阻R的阻值为_____Ω；（4）他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值，算出对应的电阻值及电阻的平均值，计算电阻的平均值的目的是________；（5）测出电阻R的阻值后，小明还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量，他测量了多组数据，如下表所示次数12345电压U/V2.52.11.70.90.1电流I/A0.280.260.240.190.05电阻R/Ω8.938.087.084.742.00小灯泡亮度亮度越来越暗小明发现5次测量的电阻值相差较大，和其他小组交流发现都存在类似情况，且小灯泡的电阻随电压减小而减小，亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的，而是小灯泡电阻受______影响；亮度越来越暗，是小灯泡两端电压越来越小，实际功率变________的缘故。【答案】（1）（2）B（3）0.35（4）减小误差（5）温度小【解析】（1）滑动变阻器串联接入电路，且导线应连接一上一下接线柱，要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大，故接入的是左下端接线柱，由于电源电压是两节干电池，电源电压为3V，故电压表的量程选择小量程，如图所示。（2）闭合开关前，为了保护电路，需要将滑动变阻器移到最大阻值处，故需要将滑片移动B端。（3）电流表的示数如图丙所示，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.3A；电阻R的阻值为SKIPIF1<0（4）由于测量时存在误差，故需要多测测量，取平均值，以减小误差。（