专题18 伏安法测电阻（基本测量）-上海市2024年中考复习资料汇编（培优专用）【原卷版】

专题18伏安法测电阻——基本测量一、基础知识1．实验目的：用电流表、电压表测电阻。2．实验原理：R=U/I。3．实验器材：待测电阻Rx，电压表，电流表，电池组，开关，滑动变阻器和导线若干。4．实验电路图与实物图如下：AARxSV5．实验步骤：①根据电路图正确连接电路，连接电路时要断开开关；②闭合开关之前，为了保护电路，需移动滑动变阻器滑片P，使变阻器接入电路的电阻值最大。③闭合开关，移动滑动变阻器滑片，改变待测电阻Rx两端的电压及通过待测电阻Rx的电流，记下对应的电压值和电流值若干组。④根据R=U/I，计算出几组电阻的大小，最后求出电阻的平均值。6．数据表格设计：物理量实验序号电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻（欧）电阻平均值（欧）1————————————2—————————3—————————二、实验要点1.该实验进行三次测量的目的是求平均值，减小误差。2.滑动变阻器的作用：闭合开关时把滑片移到阻值最大端，是为了保护电路；实验过程中，移动变阻器的滑片是为了改变待测电阻两端的电压及通过的电流。3.闭合开关时，滑动变阻器的滑片处于阻值最大位置。4.电路元件使用及连接的问题（1）滑动变阻器使用错误：把铜棒上（上面）的两个接线柱接入电路，则连入电路中的阻值为0；把电阻线圈上的两个接线柱（下面）接入电路，连入电路中的阻值为变阻器的最大阻值，相当于一个定值电阻。以上两种连接都不能改变连入电路的电阻。（2）滑动变阻器与待测电阻并联接入电路中，它们两端的电压都为电源电压且不变；（3）电压表串联在电路中，其示数为电源电压；（4）待测电阻（或滑动变阻器）发生短路、断路等故障。三、理解“正确连接电路”、“操作规范的含义”1.“正确连接电路”的含义是指待测电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与待测电阻并联。判断的方法是：移动滑动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数同时变大（或变小），当滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电压表的示数为电源电压。AARxSV2.“操作规范”、“实验步骤正确”的含义：是指闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。分析题目时一定要注意这两个条件。四、例题分析【例题1】（2022闵行一模）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，连接完成最后一根导线时的电路如图（a）所示。①请找出小华操作过程中的错误，并说明正确的操作；②小华重新正确连接电路、操作规范，闭合开关后电压表、电流表示数如图（b）所示，可得待测电阻的阻值是欧；③接下来小华通过来改变待测电阻两端的电压和电流，从而得到多组数据。【例题2】小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，可选用的器材有：电源（有两种规格，6伏和4.5伏）、待测电阻Rx、电流表、电压表（只有0～3伏档完好）、滑动变阻器（有两种规格，分别标有“5欧2安”和“50欧1安”字样）、开关以及导线若干。他选择一个滑动变阻器按图12所示电路图连接器材，并按正确步骤操作。闭合开关S，观察到电压表和电流表示数如图13（a）（b）所示。他思考后换用另一个滑动变阻器重新按图12连接电路，并进行实验。当滑片P从一端向另一端移动时，观察到电压表指针每偏转两小格时，对应电流表指针偏转一小格。PPSRxR滑A图12图13（b）－315－0.63通过计算判断小明选用的电源，以及第一次使用的滑动变阻器规格。根据实验中获得的信息计算待测电阻的阻值Rx。电压表指针满偏时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑′＝______欧。【例题3】（2022宝山一模）小明同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，所用电源电压为3伏且不变，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。（1）其实验原理是；（2）连接实验器材时，开关应该处于状态（选填“断开”“闭合”或“任意”）；（3）将图所示滑动变阻器接入电路中，当滑片向右滑动时，接入电路的电阻变大的是；ABCD（4）正确连接电路，闭合开关后，观察到电压表、电流表的示数如图所示：将滑片移到中点时，电流表示数为0.2安；在移动滑片过程中，观察到电流表示数的最大值为0.6安。根据以上信息，将实验数据记录表填写完整。物理量实验序号电压U（伏）电流I（安）电阻R（欧）电阻R平均值（欧）1_____20.230.6二、综合训练1.（2023崇明一模）某同学利用如图9所示的电路测定电阻RX的阻值，他所选用的电源电压是6伏。该同学电路连接正确，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片P到A点时，电压表、电流表的示数分别是3.8伏、0.26安。接着他移动滑片使电路中电流达到最大，电流表的示数为0.40图图9图10（1）这种方法叫做测电阻。通过分析可知，B点在A点的（选填“左”或“右”）侧。（2）请在下列表格中填入各对应的数据，并计算出电阻值．（计算电阻时，精确到0.1欧）物理量实验次数电压（伏）电流（安）电阻（欧）电阻平均值（欧）1232.小松做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻Rx、电流表、电压表、标有“20欧2安”字样的滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路，实验步骤正确，刚闭合开关时，电流表示数为0.22安，电压表示数如图12（a）所示。移动滑动变阻器的滑片后，电流表指针偏转了4小格，电压表示数如图12（b）所示。移动滑动变阻器的滑片至另一端后，电流表示数如图12（c）所示。图图12（a）（b）（c）=1\*GB3①求实验中所用电源的电压U。（需写出主要计算过程）。②请根据相关信息将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）物理量实验序号电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）待测电阻Rx阻值（欧）10.22233．小明将图10所示烧瓶中的电阻丝取出并晾干，用伏安法测该电阻丝的阻值。器材有电源、电流表、电压表、“20Ω2A”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。连接电路后闭合开关，移动滑片到某位置时发现滑动变阻器冒烟并闻到焦糊味，两电表示数均为零。小明更换了规格相同的滑动变阻器重新进行实验，将实验数据填入表中。①“伏安法测电阻”的实验原理是：。②试分析滑动变阻器冒烟的原因：。③判断电源电压的最大值为伏。=4\*GB3④小明分析表中数据发现，电阻丝的电阻值逐渐变，其主要原因可能是。实验次数U/伏I/安R/欧10.20.240.8320.50.540.9230.60.601.00图10图104.小明同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，他将电源（电源电压不变）、待测电阻Rx、标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器、电流表和开关用导线串联，再将电压表并联接入电路。实验时，他将滑片分别置于滑动变阻器的两端及中间某一位置，并将每一次的电压表示数UV、电流表示数IA记录在表格中，表格中为部分数据。序号UV（伏）IA（安）120.2240.430.58①根据表中的实验数据可知：电压表并联在______两端（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）；②根据实验序号2中的数据可知：待测电阻的阻值Rx2为_______欧；③求电源电压U。________（需写出主要计算过程）5．小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验，实验器材齐全且电表完好。他利用这些器材设计了如图16（a）所示电路。①小徐按照电路图连接的实验器材如图16（b）所示，他有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接。=2\*GB3②他重新正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位置应放在端（选填“A”或“B”），这样操作的目的是。AARxS（a）VSS0.63AS315VRxP+-AB（b）图16（d）（c）=3\*GB3③闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，记录数据如表二。其中第四组数据的电压表、电流表示数分别如图16（c）（d）所示，电压表的示数为伏，电流表的示数为安。=4\*GB3④小徐在坐标纸中画出了待测电阻Rx的U-I图像，请帮他把第四组数据对应的点在坐标纸中描出。=5\*GB3⑤由待测电阻Rx的U-I图像可知，有问题的一组实验数据是第组数据（填实验序号），需要剔除或重测。则待测电阻Rx的阻值为欧（精确到0.1欧）。Ux/V0.3Ix/A0.10.23.02.01.00表二物理量实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)11.00.1021.50.1632.00.20452.70.3063.00.306．（2022崇明一模）某同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，可供选择的器材有：电源2个（电压分别为6伏、4.5伏），滑动变阻器2个（分别标有“10Ω3A”和“20Ω1A”的字样)，待测电阻Rx（估计阻值约为19欧左右），电压表、电流表、电键各l个和导线若干。他选用器材，按图连接电路，且步骤正确。（1）此实验的原理是，闭合电键前变阻器的滑片P应在图中变阻器的（选填“左端”、“中间”或“右端”）。AARxSV（2）闭合电键，发现电流表的示数为0.2安。则该同学在实验中所选用的电源电压为伏，所选用的滑动变阻器的最大电阻为欧。（3）当该同学移动滑动变阻器的滑片到中点时（即连入电路中的电阻为变阻器最大值的一半），电流表的示数为0.25安，他继续移动滑动变阻器的滑片，发现电路中的最大电流为0.3安，此时电压表V的示数为伏，由以上信息可测得Rx的阻值为（精确到0.1欧）欧。7.（2022静安一模）小华和小王做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有干电池若干节可选（即电源电压为1.5伏的整数倍）、待测电阻Rx、电流表、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器（标有“10欧

2安”字样）、开关以及导线若干。他们连接电路，实验步骤正确，闭合开关时观察到电表的示数如图（a）（b）所示，移动滑片P，发现电流表的示数变大，电压表示数超出了量程。他们经过思考后，各自提出了解决方案，并分别继续实验。小华的方案是改变电压表的位置，他重新连接电路后正确操作并完成实验。小王按自己所提的方案，重新实验正确操作，闭合开关时观察到电表的示数分别为0.22安和2.3伏。①根据图所示，此时待测电阻Rx的阻值为欧。（保留一位小数）②根据相关信息，画出小王的实验电路，并写出其所用电源的电压。③小华实验中测得待测电阻最大电流为0.58安，则此时电压表示数为伏。8．（2022奉贤一模）小朱同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验。现有电源、待测电阻RX、滑动变阻器RP、阻值为25欧的定值电阻R0、电流表、电压表、开关和导线若干。他按照图（a）电路正确连接且实验步骤正确。闭合开关，将滑动变阻器移至中点处，电压表、电流表示数分别如图（b）、（c）所示。①本实验的原理是：。②闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于最端。（选填“左”或“右”）③在实验过程中电流表发生故障，不能正常使用。经过思考，他认为使用现有的器材也能多次测量完成实验。于是他调整电路并来回移动滑片，发现电压表示数始终在1.0V~4.5V范围内变化。最后，他用R0替换RP，测得电压表示数为0.8V。根据上述信息，请将正确的数据填写在下表中。（计算精确到0.1欧）物理量序号电流IX（安）电压UX（伏）电阻RX（欧）电阻RX平均值（欧）1239．（2022黄浦一模）小明做“用电流表、电压表测电阻”的实验，现有电源（电压为2伏整数倍）、电流表、阻值为10欧的定值电阻R定，待测电阻Rx各一个以及导线若干。他先设计连接了如图（a）所示的电路，闭合开关，电流表示数如图（b）所示。为了测出待测电阻两端电压，他将电阻R定并联接入电路A、B、C中某两点间，开关处于某状态，电流表示数如图（c）所示。（1）请写出定值电阻R定的接入点以及开关的开闭状态________。（2）求出待测电阻Rx的阻值________。（请写出过程）（3）沿用上述方法，为了减小误差，可进行操作是：________。A.换其他待测电阻继续实验B.换不同已知阻值的定值电阻继续实验C.换不同未知电压的电源继续实验10．（2022浦东新区一模）小王、小张分别做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全并完好，电源电压相等且保持不变，待用滑动变阻器有两种规格（分别标有“10Ω2A”、“20Ω2A”的字样），待测电阻Rx规格相同。实验中，两位同学所用的变阻器不同，但他们在连接电路时都将滑片置于变阻器的一端。闭合电键，他们所观察到电流表、电压表的示数均为图（a）、（b）所示，接着在向变阻器另一端移动滑片的过程中，小王发现电路中两电表的示数均变小，而小张却发现电路中两电表的示数均变大。在思考并解决实验问题后，两位同学均完成实验。（1）在连接电路及实验操作过程中，存在不规范情况的是：（选填“小王”、“小张”或“小王和小张”）（2）请写出你的判断依据：；（3）实验所用的电源电压为伏；（4）小张选用的滑动变阻器规格为；请说明理由（写出分析过程）：。11．（2022普陀一模）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，可选用器材有：电源（有两种规格，有6伏和4.5伏）、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器（有两种规格，分别标有“10欧2安”和“20欧1安”字样）、开关以及导线若干。他选用实验器材，按照图1所示电路连接。①连接的电路如图1所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中连接。连接后要求：滑片P向右移动，电压表示数变大（用2B铅笔在答题纸的相应位置连线）。②当滑片P在滑动变阻器一端时，闭合开关S，电压表和电流表示数如图2所示，滑片P移动到某一位置时，电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格，继续移动滑片P到另一端时，电流表示数为0.3A。（a）请根据图1、2及相关信息，将表一填写完整（电阻值精确到0.1欧）。（b）小华选用的滑动变阻器规格是：。表一物理量序号电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）电阻Rx平均值（欧）12312．（2022杨浦一模）开关各一个，滑动变阻器两个（分别标有“10Ω1A”、“20Ω1A”字样），以及导线若干。他选择其中一个滑动变阻器，先正确串联电路，再将电压表并联在电路中。移动滑动变阻器滑片至最大阻值处，再闭合开关，观察到电流表与电压表示数如图18所示。继续移动滑片至a处，观察到电流表与电压表的指针均偏转了3小格。图图18①小华将电压表并联在两端（选填“电源”、“待测电阻”或“变阻器”）。②写出图18中电流表与电压表示数并说明理由。③请计算出滑片在a处时待测电阻阻值。（电阻精确到0.1欧）13．（2022长宁一模）现有电压可调节的电源甲（2伏、4伏、6伏、8伏、10伏和12伏六档）和电压恒为4.5伏的电源乙各一个，电流表、电压表和开关各2个，标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器、约为10欧的待测电阻A和约为50欧的待测电阻B各一个，导线若干。在进行测电阻的实验中，小华选用了电阻A，而小明选用了电阻B，由于只有一个滑动变阻器，两人讨论后开始设计实验方案，并分配了实验器材。图10图10图11①在设计实验方案的过程中，（a）小华和小明先选用电源乙，并按照正确连接电路的要求设计电路。如图10所示，是小华粗略估算的电流表指针偏转的大致范围。根据小华的标识方法，请在图11中画出小明实验过程中电流表指针偏转的大致范围。________（b）根据上述电流表指针偏转的范围，小明应选择图12_____进行实验，理由是______。（（a）图12（b）电源甲电源乙②经过思考，他们重新合理分配了实验器材。在实验中，小华正确连接电路，实验步骤规范，闭合开关后，发现电流表的指针恰好指在0.22安刻度处，此时小华测得电阻A的阻值为____欧。小明在实验中发现电流表的最大示数为0.22安，则小明测得电阻B的阻值为_____欧。（计算结果均保留1位小数）14．（2021杨浦一模）开关各一个，滑动变阻器两个（A标有“10Ω2A”字样，B标有“20Ω1A”字样），以及导线若干。①请为小华设计正确的实验电路图。②根据实验电路图，以笔线代替导线连接实物图像。电路图电路图0.63A315VRxABC③若小华规范实验，开关闭合时，电流表示数如图17（a）所示。他将滑片移至滑动变阻器的中点附近，电流表的指针在图17（a）位置基础上偏转了5小格。（（a）（b）图17（a）根据相关信息，计算并判断小华实验中滑动变阻器的规格。（b）小华继续实验，将滑动变阻器的滑片移至另一端，电流表示数如图17（b）所示。计算此时待测电阻的阻值为欧。（计算最后一组数据，精确到0.1欧）15．（2021徐汇一模）小汇做“用电流表、电压表测电阻”的实验，元件均完好，电源电压保持不变。滑动变阻器上标有502A字样。=1\*GB3①他将电学元件串联后，将电压表并联在电路中，再将滑片移至变阻器的一端。闭合开关，移动变阻器滑片，发现无论怎么移动滑片，电压表和电流表的指针始终如图17（a）、（b）所示，产生这种现象的原因可能是。=2\*GB3②他重新正确连接电路，操作步骤正确。闭合开关时，观察到电压表、电流表示数仍如图17（a）、（b）所示，继续移动变阻器的滑片，电压表选择合适的量程，当电压表示数为3.5伏时，电流表示数为0.34安；再次移动变阻器的滑片，使电压表示数达到最大值时，电流表示数变为0.58安。请将下表填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）。、图、图171（a）（b）物理量实验序号电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）123.50.3430.5816．（2021普陀一模）Rx滑动变阻器有两种规格（分别标有“10欧2安”和“20欧1安”字样）、开关以及导线若干。①_______②完成电路连接后，闭合开关发现电压表、电流表示数均为0，为排除故障，小华打算用电压表进行检测。将电压表接在不同元件两端，闭合开关后电压表示数如表