【备考2023】浙教版科学中考“临门一脚”专题训练（二十一）：伏安法测电阻【含答案】

1.小明测量额定电压为2.5 V的小灯泡正常工作时的电阻，使用的电源电压为4.5 V.
(1)请你将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片向左移动时小灯泡变亮．
(2)闭合开关，过了一段时间，小灯泡突然熄灭，电流表、电压表的示数均变为0，已知电表正常，线路连接是正确的，则产生此故障的原因可能是______________________________．
(3)排除故障后，当移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为2.0 V．要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 ________(选填“左”或“右”)移动．当小灯泡正常发光时，电流表的指针位置如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为________Ω(结果保留一位小数)．
(4)另一组同学在实验时，连接好电路后闭合开关，观察到电压表的示数如图丙所示，为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是________________．为了能测出这个小灯泡正常发光时的电阻，请你写出一条改进措施：__________________________．(写出一种即可)
2.学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3 V，待测小灯泡的额定电压为2.5 V.
(1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，要求：①滑片P向右移动时，电流表示数变小；②连线不能交叉．
(2)检查电路无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零，导致这一现象的原因可能是________．
A. 电压表短路 B. 电压表断路
C. 滑动变阻器短路 D. 小灯泡断路
(3)故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向________移动(选填“左”或“右”)．
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了如图丙所示的I－U图像，由图可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.
3. 物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡(额定电压为2.5 V)、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干．如图所示为该小组连接的实物图．
【进行实验与收集证据】
(1)如图所示，闭合开关S前，应向________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片，目的是______________．
(2)闭合开关S，发现小灯泡L不发光，电流表和电压表的指针有偏转，但不明显，则可能是电路中________．
A. 滑动变阻器接入电阻较大B. 小灯泡L断路
C. 电流表断路 D. 小灯泡L短路
(3)排除上述问题后，改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，请你补填上第1次实验的电阻值．(结果保留1位小数)
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均电阻/Ω
1 1.0 0.17 7.7
2 1.4 0.18 7.8
3 1.8 0.22 8.2
4 2.0 0.23 8.7
【评估与交流】
(1)在数据表格中有一处是不恰当的，这一处是____________，原因是________________________________________________________________________．
(2)“伏安法”测小灯泡电阻的实验装置还可以用来进行________________的实验．
4. 【实验名称】测量小灯泡的电阻．
【实验器材】两节新干电池，标有2.5 V相同规格的灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10 Ω　1 A”、R2“20 Ω　2 A”，开关、电流表、电压表、滑动变阻器各一个，导线若干．
【实验步骤】
(1)请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路图连接完整(要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，且导线不交叉)．
(2)正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小灵发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是________(选填字母)．
A. 小灯泡短路　　　　B. 滑动变阻器短路
C. 小灯泡断路 D. 滑动变阻器断路
(3)排除故障后，移动滑片P，测得6组数据如下表所示．其中第2次实验时电流表示数如图丙所示，此时电路中的电流为________A，灯泡电阻值为________ Ω.由下表中数据可知，小灵选用的滑动变阻器应是________(选填“R1”或“R2”).
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
电阻R/ Ω 3.1 6.8 8.0 8.9 9.7
【交流与反思】小灵又取了一个规格相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，且灯泡的玻璃内壁变黑．灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生________(填物态变化名称)而变细，灯泡的实际功率变________(选填“大”或“小”)．
5.【实验名称】用“伏安法”测未知电阻的阻值．
【实验步骤】
(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物连接成完整电路．要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小(请勿更改原有导线，导线不能交叉)．
(2)连接电路前，开关必须________．电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至图中________(选填“A”或“B”) 处．
(3)连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器接入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中．有一次测量电流表的指针如图乙所示，其示数为________A；另一次测量电压表的指针如图丙所示，其示数为________V．小林根据几组实验数据计算出Rx的值，为了进一步减小误差，绘制了Rx的U－I图像．
(4)另一组的小宇用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U－I图像．小林发现小宇绘制的U－I图像和自己绘制的U－I图像不同，你认为其原因是______________________________；小林根据小宇的U－I图像也可计算出待测电阻Rx＝______ Ω(实验过程中电源电压保持不变)．
6. 【实验名称】用电流表和电压表测量未知电阻Rx的阻值．
【实验原理】________．
【实验步骤】(1)如图甲是小丽在实验过程中未连接完整的电路，请用笔画线代替导线完成实物连接．
(2)请你按照实验要求设计一个实验数据记录表格．
(3)闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，调节滑动变阻器滑片，电压表示数无明显变化，电流表示数为零，造成该故障的可能原因是____________．
(4)在实验操作中，发现电流表已损坏，电压表完好，于是小丽设计了如图乙所示的电路图也完成了实验．请你帮助她把以下实验步骤填写完整(滑动变阻器的最大阻值为R)：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为U1；
②再________________________________，读出此时电压表的示数，记为U2；
③则未知电阻Rx＝____________．(用已知量和测量量表示)
7.如图所示，图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图．
(1)请你根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整．(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)
(2)在连接电路时，开关必须________．
(3)闭合开关S后，发现电流表无示数，电压表有示数，则出现的故障可能是________．
(4)排除故障后，闭合开关S，当滑片P移动到某一个位置时，电流表的示数为0.2 A，电压表的示数如图丙所示，其读数为________ V，则待测电阻 Rx＝________ Ω.
(5)若实验中电流表不慎损坏，现给你一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和导线若干，请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图．要求能测量 Rx的阻值．
8. 如图甲是小明测量一个未知电阻Rx的阻值时连接的电路．
(1)检查电路时发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“?”，并用笔画线代替导线，将图示电路连接正确.
(2)闭合开关前，滑片应置于________(选填“A”或“B”)端．检查无误后，闭合开关，发现电流表示数较大，电压表指针不偏转，产生故障的原因可能是____________________．
(3)某次实验中电压表和电流表的示数如图乙所示，则Rx的阻值是________Ω.小明准备拆除器材，同学小红告诉他实验还没有结束，小明接下来的做法是________________________________________．
(4)小红想用小明的实验器材测另一个未知电阻R的阻值，但她发现电流表已经损坏无法使用，经过思考后，她仅从物理老师那里借来了一个电阻箱()和一个单刀双掷开关S，设计了如图丙所示的电路．请你将小红的实验步骤补充完整．
①S接1，调节滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数U；
②滑动变阻器的滑片保持不动，____________________________________________________
________________________________________________________________________；
③定值电阻的阻值为R＝________．(用测量量的符号表示)
图丙
9. 小丽同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒为6 V不变．
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(要求滑片向左移灯泡变亮)．
(2)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡发光，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是__________________．排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，读数为________V．为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动．
(3)根据实验数据绘制了小灯泡中的电流随其两端电压变化关系的图像如图丙．分析图丙图像可得小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.小灯泡U－I图像为曲线的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)若实验时，上述电路中电压表上标有“15 V” 的接线柱已损坏，且暂无条件修复．在不更换器材的情况下为了能继续完成实验，你的方法是__________________________________
________________________________________________________________________.
10. 如图甲所示，某实验小组在“测量小灯泡电阻”的实验中，小灯泡上标有“2.5 V”字样．
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(连线不得交叉)．
(2)闭合开关，发现灯泡不亮，电压表、电流表指针几乎不偏转，实验小组接下来的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)解决上述问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为________V，此时小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为________Ω.继续移动滑片，测出在不同电压下小灯泡的电阻，发现各次测得的小灯泡的电阻不是定值，其主要原因是________________________________．
(4)小华设计了图丙所示的电路图测量小灯泡正常发光时的电阻，请你帮他完成实验．
实验步骤：①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5 V；②__________________，读出电压表的示数记为U；
③小灯泡正常发光时的电阻表达式为R＝______________．(用已知量和测量量表示)
参考答案
1. (1)如答图所示　(2)断开　B　(3)断路　(4)0.28　2.6　(5)电压表接在了滑动变阻器两端　10
　
2. (1)如答图所示　(2)最右端　(3)C
3. (1)861欧　(2)电压表　(3)ABC　(4)甲，因为20欧是小电阻，电压表内阻大，直接并联后电压表分流作用小，电流表测量偏差小，电阻测量偏差小．
4. (1)如答图所示　(2)滑动变阻器断路(或开关接触不良)　(3)左　8.3　(4)断开开关　更换最大阻值更大的滑动变阻器(或在电路中串联一个定值电阻、接一个小灯泡、去掉一节干电池等)(合理即可)
　
5. (1)如答图所示　(2)D　(3)左　(4)12.5
6. 【进行实验与收集证据】(1)A　保护电路　(2)A (3)5.9　【评估与交流】(1)平均电阻/Ω　小灯泡的电阻随温度的变化而变化　(2)测量小灯泡的电功率
【解析】【进行实验与收集证据】(1)在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处．即闭合开关前，滑片移到A端，目的是保护电路；(2)两电表指针均有偏转，说明电路无故障，可能是滑动变阻器接入电阻较大，使小灯泡L实际功率过小，小灯泡L不发光，故选A；(3)由I＝可得R＝＝≈5.9 Ω.【评估与交流】(1)灯泡跟定值电阻不同，灯泡的实际功率越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻也会随之增大，求灯泡的平均电阻毫无意义，所以设计平均电阻一栏不恰当；(2)此实验为了求电阻，测量了电压和电流，这两个物理量相乘就是电功率P＝UI，即这个实验也可以测量小灯泡的电功率．
7. 【实验步骤】(1)如答图所示　(2)C　(3)0.2　5　R2　 【交流与反思】升华　小
【解析】【实验步骤】(1)滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，即电路中的电流变大，总电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中，如答图所示；(2)正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电路中没有电流，说明电路为断路，电压表有示数，说明电压表与电源的两端相连，则故障原因可能是与电压表并联的灯泡断路，故选C；(3)电流表选用小量程，分度值为0.02 A，示数为0.2 A，由欧姆定律得，此时灯泡电阻为R＝＝＝5 Ω；由第1次数据可知，当电压表示数为0.5 V时，电流为0.16 A，根据串联电路的规律和欧姆定律知，此时滑动变阻器连入电路中的阻值为R滑＝＝≈15.6 Ω，故小灵选用的滑动变阻器应是R2；【交流与反思】灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时温度很高，钨丝由固态直接变为气态发生升华现象而变细；灯丝变细，电阻增大，在两端电压一定时，由公式P＝知，消耗的功率变小，即实际功率变小．
8. 【实验步骤】(1)如答图所示　(2)断开　B　(3)0.28　2.6　(4)电压表接在了滑动变阻器两端　10
【解析】【实验步骤】(1)由图甲可知，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表示数变小，即滑动变阻器接入电路中的阻值变大，故滑动变阻器只能接在A接线柱上，如答图所示；(2)连接电路时为了保证电路元件的安全，连接电路前开关必须要断开；电路接通前，为了防止电路中电流过大烧坏电路元件，故应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即B端；(3)图乙电流表接入的量程是0～0.6 A，分度值是0.02 A，故电流表的示数是0.28 A；图丙电压表接入的量程是0～3 V，分度值是0.1 V，故电压表的示数是2.6 V；(4)图丁所示的U－I图像中，随着电流的增大，电压减小，原因只能是电压表接在了滑动变阻器两端，测量滑动变阻器两端的电压．在图像中取两个特殊点(2 V　0.1 A)、(1 V　 0.2 A)，由于Rx阻值不变、电源电压不变，故有＝，解得U＝3 V，即Rx＝＝＝10 Ω.
9. (1)如答图所示　(2)电压表断路　3.5　左
(3)12.67　 灯丝电阻随温度升高而增大
(4)将电压表接到滑动变阻器两端，移动滑片，使电压表示数为2.2 V
10. (1)如答图所示
(2)移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
(3)2.5　 12.5　灯丝的电阻与温度有关(或灯丝电阻随温度升高而增大)
(4)②保持滑片不动，闭合开关S、S2，断开开关S1 　 ③
伏安法测电阻