2018-2019学年中考物理 电压、电阻及欧姆定律模块 伏安法测电阻训练（含解析） 沪科版

电压、电阻及欧姆定律模块-伏安法测电阻训练一、单选题1.在用伏安法测未知电阻Rx时，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中哪一个是错误的（ ）A.B.C.D.2.实验室测导体电阻的方法叫（）A.欧姆法B.电阻法C.伏安法D.以上都不是3.在如图所示的四幅电路图中，哪一幅是为了伏安法测电阻而正确设计的（ ）A.B.C.D.4.如图所示的四个电路中，电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）A.B.C.D.5.在“用伏安法测电阻”的实验中，下列注意事项中，没有必要的是：（）A.接电路时，先断开开关B.应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极C.在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较大的量程D.将变阻器连入电路时，滑片应放在变阻器阻值最大的位置上6.在如图所示的伏安法测电阻实验中，闭合开关S，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮接下来应进行的操作是（）A.更换一个同样规格的小灯泡B.更换电压表所使用的量程C.检查电路中是否存在断路故障D.减小变阻器接入电路的阻值7.某同学设计了测量某定值电阻的阻值实验，并记录了多组电压表和电流表的读数，则该同学所连接的电路可能是（ ）U/V0.60.70.80.91.01.1I/A0.180.210.250.270.300.33A.B.C.D.8.某同学用电压表和电流表测电阻的实验中，下列注意事项中没有必要的是（ ）A.连接电路时，先断开开关B.应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极C.在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应先选用较大的量程D.将变阻器连入电路时，滑片应放在变阻器阻值最大位置上二、填空题9.小华同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，电源电压保持不变。所用电压表015伏量程损坏，但03伏量程完好，其余器材均完好。所用滑动变阻器上标有“20W 2A”字样。（1）小华按图1正确连接实验电路，在闭合电键S前，他应将滑动变阻器的滑片置于变阻器的_端（选填“左”或“右”）。（2）他实验步骤正确，闭合电键，观察到电压表、电流表的示数分别为2.4伏和0.18安，则所用的电源电压为_伏。（3）接着，他移动滑动变阻器的滑片到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧），观察到电流表示数为0.24安，则待测电阻RX两端的电压为_伏，RX的阻值为_欧。（4）小华继续减小变阻器连入电路中的阻值，同时在不更改器材的情况下，解决了实验中遇到的困难。当滑动变阻器的滑片在某点时，电压表的示数如图2所示，则此时待测电阻RX两端的电压为_伏。10.马虎同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图：（1）老师检查其所接电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“”若不改正电路，闭合开关，灯泡将_，电压表会出现_（两空均填观察到的现象）在图中补画出正确的连线实验次数123电压U/V2.02.52.8电流I/A0.200.240.25（2）马虎同学改正错误后，按正确的操作测得的数据如上表：则从表中计算出三次小灯泡的电阻_（填“相等”或“不相等”），你认为导致本结果的原因可能是_11.小阳利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻RX的阻值。小阳选择了满足实验要求的电源、电流表，并连接了实验电路，如图21所示。小阳的实验步骤没有写完整，请你帮助小阳完成实验步骤，并写出电阻RX的表达式。（1）断开S1闭合S2，读出电流表的示数为I1；（2）_，读出电流表的示数为I2；则RX =_。（请用I1、I2和R0表示RX）12.用电压表和电流表可以间接地测量小灯泡的电阻，其实验原理是_，请将实验电路图画在如图所示的方框内_三、实验探究题13.在“伏安法测电阻”的实验中，电源电压U恒定不变。某同学连接了如图所示部分电路。（1）用笔画线代替导线完成图甲电路连接；（2）电路连接后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到_（填“左”或“右”）端；（3）某次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡灯丝的电阻值为_；（4）某小组的同学分别读取电压表和电流表的示数为U1、I1，结果发现他们实验时误将电压表与滑动变阻器并联，但也能算出电阻的阻值，其表达式为_。14.现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值（Rx约为20）在实验室中，配有的实验器材如下：A电源E（电压U=3V恒定）； B电流表A1（量程050mA）；C电流表A2（量程03A）； D电压表V1（量程03V）；E电压表V2（量程015V）； F滑动变阻器R（080）；G定值电阻R0=40； H开关一个，导线若干则：为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的则：（1）根据实验要求，电压表选用_，电流表选用_（选填器材前的字母代号）（2）请在虚线方框内画出实验电路图（其中，部分电路已画出，并标出所选器材的字母）（3）根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来（4）若在某次实验中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，那么，待测电阻阻值的表达式为Rx=_15.在“测量小灯泡电阻”的实验中，小佳选用以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电压为6V的电源、开关各一个，导线若干（1）如图1所示是小佳同学连接未完成的电路，请你用笔代替导线帮小佳完成电路的连接要求：用电压表直接测量小灯泡两端的电压并选用适合的量程（2）电路连接完整且无误后，闭合开关，发现：小灯泡不亮，电压表有示数，电流表几乎没有示数，则电路的故障原因可能是_（3）排除故障后，闭合开关，小灯泡发光，小佳移动滑动变阻器的滑片，使电压示数如图2所示，则这时小灯泡两端的电压是_V（4）小佳根据实验数据绘制出小灯泡的UI图象，如图3所示，由图象可知：小灯泡正常工作时的电阻为_欧当小灯泡两端电压增大时，小灯泡阻值_（选填“增大”、“减小”或“不变”），出现这种现象的原因是：_（5）本实验中，小佳_（选填“能”或“不能”）通过调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数从零开始连续增大四、综合题16.某同学用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，电路如图甲所示（1）开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移动到_端（选填“左”或“右”）（2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电阻两端的电压为_V，流过电阻的电流为_A，测得电阻的阻值Rx=_答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】解：A、当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；再断开开关S2时，电压表测量Rx两端的电压，则可计算出R1两端的电压，即可计算出电路中的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，A能测出，不符合题意；B、电压表串联在电路中，其示数始终等于电源电压，不可知被测电阻的电压和电流，不能测出其阻值，B符合题意；C、只闭合S2可测出通过被测电阻的电流，两个开关都闭合，可测出干路电流，则可计算出R1的电流，由U=IR可得R1两端的电压，根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压，从而计算出待测电阻的阻值，故C能测出，不符合题意；D、当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U=IR可计算出电源电压；当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，则可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流，从而计算出Rx的阻值，故D能测出，不符合题意故选B【分析】根据欧姆定律及串并联电路的电压、电流规律，分析是否能够得出电阻两端的电压及通过电阻的电流，便可得出结论2.【答案】C 【解析】【解答】解：如果用电压表测量出加在导体两端的电压，用电流表测出通过导体的电流，用欧姆定律I=的变形公式R=就可以求出导体的电阻，由于用到了电压表（又称伏特表）和电流表（又称安培表），因此这种方法叫伏安法测电阻故选C【分析】根据欧姆定律的变形公式：分析，测出导体两端的电压和通过的电流就可以计算导体电阻3.【答案】C 【解析】【解答】解：A、此图中，电流表和定值电阻并联了，所以A不正确； B、此时电流表和定值电阻、变阻器并联，此时发生电源短路，故B不正确；C、此时电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路的电流，故C正确；D、此时电压表测量是电源电压，故D不正确故选C【分析】在伏安法测电阻实验中，电流表要串联在电路中，电压表要与待测电阻并联，注意电流“+”进“”出；4.【答案】D 【解析】【解答】由A电路图知道，当S断开时，电路为R0的简单电路，由电流表测电路中的电流，再由欧姆定律求出电源的电压；当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测干路电流，但通过R0的电流不变，故可求出通过Rx的电流，再由并联电路的电压特点和欧姆定律即可求得Rx阻值，A不符合题意；B图中开关S闭合，则R0短路，电压表测量电源电压；开关S断开时两电阻串联，电压表测量Rx两端的电压；由串联电路总电压等于各分电压之和，求出R0两端的电压，然后根据I=U/R求出通过R0的电流，再根据串联电路电流处处相等，根据Rx =Ux/Ix可求出Rx电阻，B不符合题意；由C电路图知道，当开关S闭合时，电路为Rx的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律推出电源电压的表达式；当开关S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据电阻的串联和欧姆定律推出电源电压的表达式，联立即可求出Rx阻值，C不符合题意。D图中开关S闭合，则R0短路，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量电源电压，所以无法得到电路中电流，故不能计算出Rx的值，D符合题意，故答案为：D。【分析】在另一电表测量电阻时，要结合定值电阻间接测量电压或电流，电表会测量两次不同的数值.5.【答案】B 【解析】【解答】解：A、说法正确，连接电路时，开关应断开，是为了防止短路，故A不符合题意B、没有必要，只要能正常快速连接即可，故B符合题意C、说法正确、在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，故C不符合题意D、说法正确，将变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最小的位置，即为阻值最大位置，也是为了保护电路，故D不符合题意故选B【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序6.【答案】D 【解析】【解答】解：闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，减小变阻器接入电路的阻值，使电路电流变大，灯泡实际功率变大，看灯泡能否发光故选：D【分析】闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作7.【答案】B 【解析】【解答】解：A、图中的电压表测得是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器连入的阻值变大时，电压表示数变大，而电流表示数变小，与表格提供数据规律不一致，故A不符合题意； B、图中的电压表测得是定值电阻两端的电压，当电压表示数变大时，电流表示数也变大，且比值不变，故B符合题意；CD、电压表测电源的电压，示数不变，故C、D不符合题意；故选B【分析】通过表格分析可知，电压表的示数增大时，电流也是随着增大，但比值不变，即电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电阻电阻的电流8.【答案】B 【解析】【解答】A、为保护电路，防止连接最后一根导线时电路中的电流过大，烧坏电路原件，连接电路时开关应断开，A不符合题意；B、连接电路时，不一定先从电源的正极开始连接，开关也不一定应靠近电源的正极，只要电路连接正确就行，B符合题意；C、在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，C不符合题意；D、电流表不可以直接接在电源的两极上，D不符合题意.故答案为：B.【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序二、填空题9.【答案】右；6；3.6；15；4 【解析】【解答】（1）闭合开关前，滑动变阻器的阻值应保持最大，故应将滑片置于右端；（2）此时滑动变阻器两端的电压U滑=I1R1=0.18A20=3.6V，电源电压U=3.6V+2.4V=6V；（3）当滑片在滑动变阻器的中间时，变阻器两端电压U滑2=I2R2=0.24A10=2.4V，则RX两端的电压UX=U-U滑2=6V-2.4V=3.6VRX的阻值（4）此时电压表应与滑动变阻器并联，其示数为2V，故RX两端的电压为6V-2V=4V故答案为：（1）右（2）6（3）3.6；15（4）4【分析】（1）出于保护电路的需要，在闭合开关前，滑动变阻器应置于最大阻值处；（2）串联电路的电流相等，而此时滑动变阻器的阻值为其最大值，故可得出滑动变阻器两端的电压，电源电压就等于各用电器两端的电压之和；（3）根据电流值和滑动变阻器的阻值可求出其两端的电压，再根据串联分压的规律，可求出RX两端的电压，RX的阻值也可利用欧姆定律计算得出；（4）为了使测量的电压值不超过电压表的量程，可使电压表与滑动变阻器并联，再根据串联分压，间接得出RX两端的电压10.【答案】不亮；指针偏向最大刻度右侧；不相等；小灯泡灯丝的电阻随它温度的升高而增大【解析】【解答】解：（1）观察可知，电压表并没有并联在小灯泡上，为此可将小灯泡右边、接在电流表负接线柱的那个线头，改接到电压表的负接线柱上若不改正，电压表串联在电路中，因为电压表被认为是一个电阻值无限大的元件，所以会造成灯泡不亮，而电压表也分担了几乎所有的电源电压，即三节干电池的4.5V，这大于此时电压表的量程3V，因此指针将偏向最大刻度的右侧（2）通过公式计算可得，三次测量的电阻值分别为10、10.4、11.2，所以不相等，而导致的原因一般为小灯泡灯丝的电阻会随它温度的升高而增大，或者认为测量中出现了误差也是可以的（回答一条即可）故答案为：（1）连接如图所示，不亮，指针偏向最大刻度右侧；（2）不相等，小灯泡灯丝的电阻随它温度的升高而增大【分析】（1）根据实验的要求，测电阻时，电流表与滑动变阻器都应串联在电路中，而电压表应与小灯泡并联在一起，故据此可判断电路中的连接正确与否在如图的连接中，电压表被串联在了电路中，这种错误连接会直接影响到灯泡亮度及电压表、电流表的示数；（2）通过计算可以得出三次测量的电阻值是不相等的，造成的原因可从灯丝电阻与温度关系的角度去考虑11.【答案】闭合S1，断开S2；【解析】【解答】断开S1闭合S2时，R0和RX并联，电流表测R0的电流，则电源电压；闭合S1，断开S2时，R0和RX并联，电流表测干路的电流，则通过RX的电流， RX的电阻为【分析】测电阻的特殊方法12.【答案】欧姆定律；【解析】【解答】解：用电压表和电流表可以间接地测量小灯泡的电阻，其实验原理是欧姆定律；电路图如图所示故答案为：欧姆定律；电路图如图所示【分析】伏安法测电阻的原理是欧姆定律，要测灯泡电阻，应用电流表测流过灯泡的电流，电压表测灯泡两端的电压，据此分析答题三、实验探究题13.【答案】（1）（2）左（3）5（4）RL=UL/I1=UU1/I1【解析】【解答】（1）伏安法测电阻时，电压表应并联在灯泡两端测灯泡的电压，电流表与灯泡串联测灯泡电流，滑动变阻器根据“一上一下”原则连接；又因为在（3）中知道灯泡的电压是1.5V，所以电压表的量程应是03V；由图乙知道，电流表选择的是00.6A量程，所以电路连接如图：；（2）连接电路时，为保护电路，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到阻值最大值处，由上图知道应在最左端；（3）由图乙知道，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数0.3A；由欧姆定律知道，此时小灯泡灯丝的电阻值是：RL =U/I=1.5V/0.3A=5；（4）若将电压表与滑动变阻器并联，根据串联电路的电压特点知道，小灯泡两端的电压应是：UL =U-U1，故小灯泡灯丝的电阻值是：RL=UL/I1=UU1/I1【分析】用伏安法测电阻，涉及到电路的连接（电流表串联在电路中，示数是否变化，在电源电压一定时，决定于电路电阻的变化；电压表与导体并联，示数是否变化决定于所测量的位置；伏安法测电阻实验，需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路，电压表测量定值电阻两端电压）、电流表的读数、数据处理（根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值，然后求平均值得出待测电阻的阻值）.14.【答案】（1）D；B（2）（3）（4）RX= R0【解析】【解答】解：（1）将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器串联在电路中，当滑动变阻器连入电路中的电阻为0时，电路中电流最大，最大电流： IX大= = =0.05A=50mA；当滑动变阻器的连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，最小电流： IX小= =0.021A=21mA50mA 16.7mA；所以电流表选用B；电源电压为3V，故电压表选用03V量程，即电压表选用D；若将电压表并联在待测电阻两端，待测电阻的最大电压：UX大=IX大RX=0.05A20=1V，电压表的读数是量程的，不满足实验要求，故电压表不能并联在待测电阻两端而定值电阻和待测电阻两端的最小电压：U0X=IX小（R+R0）=0.021A60=1.26V3V =1V，所以应将电压表并联在定值电阻和待测电阻两端，才能满足两电表的读数均大于其量程的；（2）将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻和待测电阻两端，如上图所示； （3）根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来，注意电表正负接线柱的连接及滑动变阻左边电阻连入电路；（4）由欧姆定律，R0+RX= ，所以待测电阻阻值：RX= R0故答案为：（1）D，B；（2）如上图所示；（3）如右上图所示；（4）RX= R0【分析】（1）将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器串联在电路中，当滑动变阻器连入电路中的电阻为0时，电路中电流最大，IX= = =0.05A=50mA；当滑动变阻器连入电路中的电阻最大时，电路中的最小电流I0X= =0.021A=21mA50mA ，所以，电流表选用B；待测电阻两端的最大电压UX=IXRx= Rx= 20=1V=3V =1V，不符合电表的读数大于其量程的；而定值电阻、待测电阻两端的最小电压U0X=I0X（R+R0）=0.021A60=1.26V3V =1V，而电源电压为3V，将电压表并联在定值电阻、待测电阻两端，所以，电压表选用D；（2）根据上述分析，画出实验电路图；（3）根据所画的电路图，将实物图连接起来，注意实物图与电路图要逐一对应；（4）根据电路图，由欧姆定律，求出待测电阻大小；15.【答案】（1）（2）小灯泡断路（3）2.4（4）10；增大；小灯泡的电阻随温度的升高而变大（5）不能【解析】【解答】解：（1）在该电路中，电流表串联在电路中，变阻器串联在电路中，且接法是一上一下；电压表并联在灯泡两端，由于灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表选择小量程即可；如下图：（2）小灯泡不亮，电流表几乎没有示数，即该电路是断路，此时电压表有示数，即表明电压表能和电源相连，故只能是小灯泡断路（3）此时电压表是小量程，分度值是0.1V，故此时电压表的示数2.4V；（4）由IU图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.25A，I= ，灯泡正常工作时的电阻R= = =10；由图乙所示IU图象可知，随灯泡电压U变大，通过电阻电流变大，且UI，I= ，灯丝电阻R= 可知，灯丝电阻变大，灯丝电阻随温度升高而变大，所以小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而变大（5）灯泡和变阻器是串联的，据串联电路中的电阻有分压的作用，所以小灯泡两端的电压不可能是零，而电压表恰恰测的是灯泡的电压，所以电压的示数不可能为零故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡断路；（3）2.4；（4）10；增大；小灯泡的电阻随温度的升高而变大；（5）不能【分析】（1）电压表应并联下灯泡两端，电流表串联在电路中，且据灯泡的额定电压判断出电压表的量程即可；（2）如图上灯L和滑动变阻器串联，闭合开关，发现灯L不亮、电压表示数接近电源电压、电流表的指针几乎没有偏转，说明电压表与电路串联，此时电压表分担电源电压如果是灯短路，则电压表也短路，无示数因此是灯断路（3）电压表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；（4）由图示求出灯泡额定电压与对应的电流，然后由欧姆定律求出灯泡正常工作时的阻值；由图示IU图象找出电流随电压变化的关系，然后由欧姆定律判断灯丝电阻如何变化，可以从温度对电阻的影响分析灯丝电阻变化的原因（5）灯泡和变阻器是串联的，据串联电路中的电阻有分压的作用分析即可判断四、综合题16.【答案】（1）左（2）2；0.4；5 【解析】【解答】解：（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器处于最大阻值处，即滑片位于左端；（2）由图乙可知，电压表使用的是03V的量程，分度值为0.1V，所以电阻两端的电压为2V，由图丙可知，电流表使用的是00.6A的量程，分度值为0.02A，所以通过电阻的电流为0.4A由I= 可得，电阻Rx的阻值：Rx= = =5故答案为：（1）左；（2）2；0.4；5【分析】（1）为防止电路中的电流过大，烧坏电路元件，闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处；（2）根据电表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出电阻Rx的阻值14