特殊方法测量电阻初中物理试卷.doc

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测量电阻初中物理组卷

一．选择题（共2小题）
1．在“伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．为了监测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B．应该选取规格匹配的器材，既不会损坏器材，又能使测量结果误差小
C．在无法估计被测电阻小时，电流表、电压表应选用较小的量程
D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
2．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

二．填空题（共3小题）
3．小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为　　V，电流表的示数为　　A，待测电阻Rx的阻值为　　Ω．

4．用如图1的电路测量定值电阻R的阻值．

（1）测量电阻的实验原理是　　．
（2）按图1电路，将图2中的滑动变阻器正确连入电路．
（3）连接电路时，开关必须　　，正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的连入电路的阻值应处于　　值．
（4）闭合开关．将图2中的滑动变阻器的滑片P向左滑到某一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图3．由此可知被测电阻的阻值R=　　Ω．
（5）该同学完成一次试验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是　　，以测得多组数据．
（6）小明同学利用电流表、单刀双掷开关S、电阻箱R、滑动变阻器R0和电源，也测量出了未知电阻Rx的阻值，实验电路如图4所示．实验操作如下：
①按照电路图，连接好实物电路．
②将开关S拨至　　（填a或b）处，移动滑片P，使电流表指针指向一准确值，读出电流表的示数I．
③保持滑片P位置不变，再将S拨至　　（填a或b）处，调节电阻箱使电流表的示数仍为I，此时电阻箱的示数R．若R阻值如图5中所示，则Rx阻值为　　Ω．
5．小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图．
（1）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，若没有发现错误，闭合开关，会出现　　现象．在图中补画出正确的连线．闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片调到　　端（填“A”或“B”）；
（2）小刚改正错误后，按正确的操作测得的数据如下表：
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.20
0.24
0.25
则第1次测得的小灯泡的电阻为　　；从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等．你认为可能的原因是　　．

三．解答题（共6小题）
6．测量电阻值实验中，小明设计了如图1所示电路．整个实验过程中电池两端电压不变．
（1）请根据图1中电路图，连接图2中的电路．

（2）电路接通后，实验步骤如下：
闭合开关S、S1，记录电压表示数如图3所示，电压表此时测得电源两端电压值为　　．
闭合开关S，断开S1，记录电压表示数如图4所示，电压表此时测得R1两端电压值为　　．
当开关S闭合，S1断开时，R1与R2应为　　（选填“串联”或“并联”）根据上述步骤所得数据，已知R1为50Ω，则通过计算可得R2电阻为　　．
7．问题解决﹣测量电阻：
要测量待测电阻Rx的阻值，现在只给你一个电压恒定的电源（电压值未知）、一个已知最大阻值为R1的滑动变阻器、一个量程足够大的电流表、一个开关和若干导线．
（1）请在方框内画出实验电路图（电路连接好后实验中不能拆卸），并完成测量步骤：
①按照电路图连接实物电路；
②　　．
③推导出测量电阻Rx的数学表达式．

8．某同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验．
（1）根供图甲，将图乙中的实物电路连接充整．
（2）正确连接电路后，闭合开关．①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是　　；②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是　　；
（3）排除以上故障后，调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图丙所示的图象，则该电阻的阻值R=
　　Ω；
（4）若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡，若要测出该小灯泡的额定功率，则原实验电路中必须改变的是　　；
A、电源电压B、电压表量程C、电源电压和电压表量程
（5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏．于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图丁所示的电路，电源电压未知且恒定不变．请把下列实验步骤补充完整：
步骤1：只闭合开关S1，记下电压表的示数为U1；
步骤2：　　．电阻表达式（用物理量的符号表示）：Rx的表达式为　　．
9．某同学利用如图的电路来测量一未知电阻Rx．

（l）请用笔画线代替导线，将图1中实物电路连接完整．
（2）闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图2所示，则，I=　　A，Rx=　　Ω．
（3）该同学又设计了如图3所示的测量电路，同样可以测量未知电阻Rx，其中R0是定值电阻．请在空格内把实验
步骤补充完整，
①　　，用电流表测出RX和R0串联时电流I；
②　　，用电流表测出电流I1；
③请用测量值I和I1，已知量R0来表达Rx=　　．
10．如图甲所示是小明测量小灯泡（U额=2.5V）电阻的电路，电源电压恒为4V．

（1）请将图甲中的电路连接完整．（要求滑片P向右滑动时电灯变亮，导线不允许交叉）
（2）实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还可以　　．
（3）若连好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是　　．
A．更换开关 B．更换小灯泡
C．检查电路是否断路 D．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值．记录如下：
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯泡亮度
1
2.0
0.20
几乎不亮
2
2.5
0.24
发光正常
3
3.0
0.26
发光强烈
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为　　Ω．
②该组同学通过计算发现几次实验灯丝电阻是不同的，能否取三次测量的平均值作为灯泡的电阻大小呢？答：　　；这是因为　　．
（5）完成实验后，小伟想用原电路测某一定值电阻Rx的阻值，他用该电阻替换灯泡后，发现电压表损坏了，便将其拆除．请你在不改变其他元件连接的方式下，帮他完成实验．
①实验步骤：A．　　；B．　　．
②表达式：　　．（用所测物理量符号表示）
11．小明利用电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的电阻值．他选择了满足实验要求的电源、已调零的电流表，并连接了部分实验电路，如图所示．
（1）请你添加一根导线帮助小明完成实验电路的连接．
（2）当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为I1，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I2，请用I1、I2和R0表示Rx，Rx=　　．

测量电阻初中物理试卷参考答案与试题解析

一．选择题（共2小题）
1．（2016•南岗区模拟）在“伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．为了监测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B．应该选取规格匹配的器材，既不会损坏器材，又能使测量结果误差小
C．在无法估计被测电阻小时，电流表、电压表应选用较小的量程
D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
【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．
【解答】解：伏安法测电阻的实验中，
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，故A错误；
B、选取规格匹配的器材，可以选用精密度高的测量工具，但既不会损坏器材，又能使测量结果误差小，故B正确；
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，故C错误；
D、真实值与测量值之间的差异叫误差，误差在是不可避免的，多次测量求平均值等方法来减小误差，故D错误．
故选B．
【点评】本题考查学生对误差及其减小方法的理解和掌握，在生产和生活中我们要掌握减小误差的方法，提高测量的精确度．并且要正视误差．

2．（2015秋•滕州市校级月考）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
【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．
【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．
【点评】本题考查电路故障的判断，明确灯泡不亮的原因可能是灯泡断路或短路或灯泡的实际功率太小等因素即可正确解答．

二．填空题（共3小题）
3．（2016•北京）小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为　2　V，电流表的示数为　0.5　A，待测电阻Rx的阻值为　4　Ω．

【分析】由图根据电表的量程和分度值读出电压表和电流的示数，由I=计算Rx的阻值．
【解答】解：
由图甲知，Rx与R串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中电流，
由图乙知，电压表使用0～3V量程，分度值为0.1V，Rx两端电压为2V；
由图丙知，电流表使用0～0.6A量程，分度值0.02A，通过Rx的电流为0.5A；
由I=可得Rx的阻值：
Rx===4Ω．
故答案为：2；0.5；4．
【点评】本题是伏安法测电阻的实验，伏安法测电阻是历年常考查知识点．本题考查的是基本实验技能，要求学生会读电压表、电流表的示数，会利用“伏安法”测电阻．是一道简单题．

4．（2016•铁岭模拟）用如图1的电路测量定值电阻R的阻值．

（1）测量电阻的实验原理是　R=　．
（2）按图1电路，将图2中的滑动变阻器正确连入电路．
（3）连接电路时，开关必须　断开　，正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的连入电路的阻值应处于　最大　值．
（4）闭合开关．将图2中的滑动变阻器的滑片P向左滑到某一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图3．由此可知被测电阻的阻值R=　5　Ω．
（5）该同学完成一次试验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是　调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行测量　，以测得多组数据．
（6）小明同学利用电流表、单刀双掷开关S、电阻箱R、滑动变阻器R0和电源，也测量出了未知电阻Rx的阻值，实验电路如图4所示．实验操作如下：
①按照电路图，连接好实物电路．
②将开关S拨至　a　（填a或b）处，移动滑片P，使电流表指针指向一准确值，读出电流表的示数I．
③保持滑片P位置不变，再将S拨至　b　（填a或b）处，调节电阻箱使电流表的示数仍为I，此时电阻箱的示数R．若R阻值如图5中所示，则Rx阻值为　35　Ω．
【分析】（1）测电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式；
（2）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，要注意电路图和实物图的对应性；
（3）为防止电路中电流过大，烧坏电路元件，连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器的阻值处于最大阻值处；
（4）根据电压表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出待测电阻的阻值；
（5）伏安法测电阻的实验中，需要多次测量求平均值减小误差；
（6）①根据实验电路图可知，实验时无电压表，只有电流表，可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验，即：连接好电路图后，用电流表测出通过待测电阻的电流，再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电流表的示数不变，根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等，据此设计实验步骤；
②电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（图中的小三角）的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值．
【解答】解：（1）测量电阻的实验原理是R=；
（2）滑动变阻器的左下方接线柱与任意上方接线柱串联在电路中，如下图所示：

（3）为保护电路，连接电路时，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应处于最大阻值处；
（4）由图3可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V，则待测电阻的阻值R===5Ω；
（5）该同学完成一次试验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行测量，达到多次测量的目的；
（6）实验操作如下：
①按照电路图，连接好实物电路；
②将开关S拨至a处，移动滑片P，使电流表指针指向一准确值，读出电流表的示数I；
③保持滑片P位置不变，再将S拨至b处，调节电阻箱使电流表的示数仍为I，此时电阻箱的示数R；
因电源的电压不变，
所以，I（Rx+R0）=I（R+R0），
解得：Rx=R，
如图5中所示，R=0×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=35Ω．
故答案为：
（1）R=；（2）如上图所示；（3）断开；最大；（4）变大；5；（5）移动滑动变阻器滑片；（6）②a；③b；35
【点评】本题考查了伏安法测电阻的实验，涉及到实验的原理和滑动变阻器的连接、实验的注意事项、欧姆定律的应用和减小误差的方法等，要特别注意等效替代法在实验中的具体应用．

5．（2015秋•天津校级月考）小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图．
（1）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，若没有发现错误，闭合开关，会出现　灯泡不亮　现象．在图中补画出正确的连线．闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片调到　B　端（填“A”或“B”）；
（2）小刚改正错误后，按正确的操作测得的数据如下表：
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.20
0.24
0.25
则第1次测得的小灯泡的电阻为　10Ω　；从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等．你认为可能的原因是　小灯泡灯丝的电阻随它的温度升高而增大　．

【分析】根据测量2.5V小灯泡的电阻的电路图，从电源正极、开关、电流表、滑动变阻器、灯泡、电源负极，电压表并联的灯泡两端，由此可以判断灯泡和电流表负接线柱的导线连接错误，而是灯泡右端的导线和电源负极连接．
电压表的电阻很大，在电路中相当于断路，如图，电压表串联在电路中，电路相当于断路，灯泡不亮．
闭合开关之前，滑动变阻器要滑到最大阻值处，电阻最大，电流最小，在电路中起到保护作用．
知道电压和电流，根据R=求出电阻．
导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积、温度有关．
【解答】解：（1）测量灯泡电阻的电路图如右图，从电源正极﹣开关﹣电流表﹣滑动变阻器﹣灯泡﹣电源负极，电压表并联的灯泡两端，所以灯泡和电流表之间导线连接错误．连接如下图．

滑动变阻器在电路中起到保护作用，电阻应该处于最大阻值处，滑片应该离接入电路的下端接线柱最远，所以滑片滑到B端．
（2）第1次测得的小灯泡的电阻为：R===10Ω，
从表中计算出三次小灯泡的电阻分别为10Ω、10.4Ω、11.2Ω，灯丝的长度、材料、横截面积不变，电压越来越大，温度越来越高，电阻越来越大，所以小灯泡灯丝的电阻随它的温度升高而增大．
故答案为：（1）电路连接如上图；灯泡不亮；B；（2）10Ω；小灯泡灯丝的电阻随它的温度升高而增大．

【点评】测量灯泡的电阻或功率的电路图是相同的，无论连接实物图、补齐实物图、改正实物图，都要按照电路图，从电源的一极开始，依次连接各元件，到电源的另一极．

三．解答题（共6小题）
6．（2016•增城区一模）测量电阻值实验中，小明设计了如图1所示电路．整个实验过程中电池两端电压不变．
（1）请根据图1中电路图，连接图2中的电路．

（2）电路接通后，实验步骤如下：
闭合开关S、S1，记录电压表示数如图3所示，电压表此时测得电源两端电压值为　4.5V　．
闭合开关S，断开S1，记录电压表示数如图4所示，电压表此时测得R1两端电压值为　2.5V　．
当开关S闭合，S1断开时，R1与R2应为　串联　（选填“串联”或“并联”）根据上述步骤所得数据，已知R1为50Ω，则通过计算可得R2电阻为　40Ω　．
【分析】（1）根据电路图连接实物图时，可以根据电流流向法进行连接，先从电源的正极出发依次串联电路元件最多的支路，再把并联的部分串联到相应的位置即可．
（2）根据图3、图4中电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数；
闭合开关S、S1时，电路为R1的基本电路，电压表测量电源电压；当开关S闭合，S1断开时，R1与R2串联连接，电压表测量R1两端电压．
根据串联电路电压的规律和欧姆定律计算R2电阻．
【解答】解：（1）从电源正极依次串联R2、R1、开关S回到电源负极，开关S1并联在R2两端，电压表并联在R1两端，如下图所示：

（2）根据图3可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为4.5V；
根据图4可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V；
闭合开关S、S1时，电路为R1的基本电路，电压表测量电源电压；当开关S闭合，S1断开时，R1与R2串联连接，电压表测量R1两端电压．
当开关S闭合，S1断开时，电路中的电流：I===0.5A；
由I=可知，R2===40Ω．
故答案为：4.5V；2.5V；串联；40Ω．
【点评】本题考查实物图的连接、电压表的读数以及欧姆定律的应用，关键明确开关处于不同状态时，电路的连接情况和电压表测量的对象．

7．（2016•青岛三模）问题解决﹣测量电阻：
要测量待测电阻Rx的阻值，现在只给你一个电压恒定的电源（电压值未知）、一个已知最大阻值为R1的滑动变阻器、一个量程足够大的电流表、一个开关和若干导线．
（1）请在方框内画出实验电路图（电路连接好后实验中不能拆卸），并完成测量步骤：
①按照电路图连接实物电路；
②　闭合开关S，将滑片移到左端，记下电流表的示数I1；再将滑片移到右端，记下电流表的示数I2　．
③推导出测量电阻Rx的数学表达式．

【分析】有电流表，可测的电流Rx，要测量未知电阻Rx的阻值：
采用两电阻串联，利用滑动变阻器改变电路中的电流，利用串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出Rx的阻值．
【解答】解：
（1）滑动变阻器R1和未知电阻Rx串联，然后与电源、开关组成电路，如图所示：

（2）实验步骤：
①按电路图连接好电路；
②闭合开关S，将滑片移到左端，记下电流表的示数I1；再将滑片移到右端，记下电流表的示数I2；
③电源的电压不变，
根据欧姆定律可得：U=I1（R1+Rx）=I2Rx，
由此可得：Rx=．
故答案为：（1）见上图；（2）②闭合开关S，将滑片移到左端，记下电流表的示数I1；再将滑片移到右端，记下电流表的示数I2；③Rx=．
【点评】本题是一道实验设计题，有一定的难度，知道测电路电阻的原理：欧姆定律，熟练应用串并联电路的特点、欧姆定律即可解题．
本题还可以设计为并联电路，借助已知阻值的滑动变阻器与电流间接得到电压，从而计算出Rx的阻值．

8．（2016•成都一模）某同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验．
（1）根供图甲，将图乙中的实物电路连接充整．
（2）正确连接电路后，闭合开关．①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是　未将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处　；②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是　电阻断路　；
（3）排除以上故障后，调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图丙所示的图象，则该电阻的阻值R=
　3　Ω；
（4）若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡，若要测出该小灯泡的额定功率，则原实验电路中必须改变的是　C　；
A、电源电压B、电压表量程C、电源电压和电压表量程
（5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏．于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图丁所示的电路，电源电压未知且恒定不变．请把下列实验步骤补充完整：
步骤1：只闭合开关S1，记下电压表的示数为U1；
步骤2：　闭合开关S1、S2，记下电压表的示数为U2　．电阻表达式（用物理量的符号表示）：Rx的表达式为　　．
【分析】（1）电压表与灯泡并联，根据电源电压来判断电压表的量程；滑动变阻器要接一上一下，其接法要与电路图一致；
（2）①在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，否则电路中的电流和电阻两端的电压会很大；
②掌握断路的特点，电路中无电流，断开处的电压等于电源电压；
（3）根据图象确定一组对应的电流和电压值，根据R=计算出电阻；
（4）若换用额定电压为3.8V的灯泡，应考虑电源电压及电压表的量程是否合适；
（5）根据电源电压不变的特点，结合串联电路电流、电压的规律进行分析；
【解答】解：（1）电压表与电阻并联，因为电源由2节干电池组成，所以可选择0～3V的量程；由电路图知，滑片向左移动，电阻减小，所以滑动变阻器应接下面的A接线柱，如图所示：

（2）电流表和电压表的示数都很大，说明电路中的电阻很小，滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处；电流表示数始终为0，说明电路中发生断路，电压表示数约为3V，说明与电压表并联的电阻发生断路；
（3）由图丙知，电流和电压成正比，说明电阻不变，当电压为0.6V时，电流为0.2A，所以R===3Ω；
（4）若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V，则应该增加电源电压，并将电压表改接大量程；
（5）由电路图可知，步骤1：只闭合开关S1，记下电压表的示数为U1；步骤2：闭合开关S1、S2，记下电压表的示数为U2；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压UR=U2﹣U1，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：I==，即=，解得：Rx=；
故答案为：（1）见上图；（2）未将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；电阻断路；（3）3；（4）C；（5）闭合开关S1、S2，记下电压表的示数为U2；；
【点评】此题是“伏安法测量定值电阻”的实验，考查了电压表、滑动变阻器的连接，电路问题的分析，同时考查了电阻的计算，注意从图象获取对用的电压和电流值．最后一问是此题的难点，关键是用到电源电压不变，还涉及到了串联电路电流、电压的特点及短路的知识．

9．（2016•肇庆校级二模）某同学利用如图的电路来测量一未知电阻Rx．

（l）请用笔画线代替导线，将图1中实物电路连接完整．
（2）闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图2所示，则，I=　0.3　A，Rx=　4　Ω．
（3）该同学又设计了如图3所示的测量电路，同样可以测量未知电阻Rx，其中R0是定值电阻．请在空格内把实验
步骤补充完整，
①　断开S1，闭合S2　，用电流表测出RX和R0串联时电流I；
②　闭合S1、S2　，用电流表测出电流I1；
③请用测量值I和I1，已知量R0来表达Rx=　　．
【分析】（1）将开关和滑动变阻器串联在电路中，滑动变阻器要接一上一下，且使滑片处于最大阻值处；
（2）伏安法测电电阻是物理学中最基本的测量之一．根据其原理R=，要测出未知电阻的阻值必须测出电阻两端的电压和通过电阻中的电流，将所测出的物理量代入公式中求解即可；
（3）实验中没有电压表，只有电流表．由电路图可知，可采用短接法测未知电阻的阻值．由于电源的电压不变，根据题意列出两个方程即可求出未知电阻的阻值．据此设计实验步骤得出结果．
【解答】解：
（1）实物电路连接如下图所示：

（2）由图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则I=0.3A，由RX===4Ω；
（3）实验步骤：
①断开S1，闭合S2，用电流表测出RX和R0串联时电流I；
②闭合S1、S2用电流表测出电流I1；
由于电源电压不变，设电源电压为U，由①得：U=IRX+IR0；
由②得：U=I1 R0；
将两式联立成方程组解得RX=．
故答案为：（1）实物电路连接如上图所示；（2）0.3； 4；
（3）实验步骤：
①断开S1，闭合S2；
②闭合S1、S2；
③．
【点评】本题考查了实物图的连接和电流表的读数、伏安法测电阻、串联电路的特点等，关键是知道无电压表、有电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验．

10．（2016•栖霞市校级模拟）如图甲所示是小明测量小灯泡（U额=2.5V）电阻的电路，电源电压恒为4V．

（1）请将图甲中的电路连接完整．（要求滑片P向右滑动时电灯变亮，导线不允许交叉）
（2）实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还可以　改变灯泡两端的电压　．
（3）若连好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是　D　．
A．更换开关 B．更换小灯泡
C．检查电路是否断路 D．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值．记录如下：
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯泡亮度
1
2.0
0.20
几乎不亮
2
2.5
0.24
发光正常
3
3.0
0.26
发光强烈
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为　10.4　Ω．
②该组同学通过计算发现几次实验灯丝电阻是不同的，能否取三次测量的平均值作为灯泡的电阻大小呢？答：　不能　；这是因为　灯丝的电阻随温度升高而增大　．
（5）完成实验后，小伟想用原电路测某一定值电阻Rx的阻值，他用该电阻替换灯泡后，发现电压表损坏了，便将其拆除．请你在不改变其他元件连接的方式下，帮他完成实验．
①实验步骤：A．　闭合开关，使滑动变阻器连入电路的阻值最小（为零），记下电流表的示数I1　；B．　将滑动变阻器连入电路的阻值最大，记下电流表示数I2　．
②表达式：　Rx=R0　．（用所测物理量符号表示）
【分析】（1）滑动变阻器与灯泡串联，且由滑片P向右滑动时电灯变亮判断滑动变阻器的连接，电压表与灯泡并联且正进负出；
（2）实验中需通过滑动变阻器改变灯泡两端的电压，测量灯泡在不同电压下的电阻值；
（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路或短路或灯泡的实际功率太小；若电路正常，则可能是滑动变阻器接入电路的阻值太大，电路电流太小，灯泡实际功率太小，灯泡不发光，可以移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，看灯泡能否发光；
（4）①确定正常发光时的电压和电流值，根据R=计算出电阻值；
②根据灯丝的电阻随温度升高而增大的特点进行分析．
（5）滑动变阻器的最大阻值已知，滑动变阻器和被测电阻串联，让滑动变阻器全部接入和接入电路中的电阻为0，来改变电路的电阻，完成电流表的两次测量，利用两次电路的电源电压相等，列出等式，解出Rx．
【解答】解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表选择0～3V，与灯泡并联；
滑片向右移电阻变小，电灯变亮，则变阻器的阻值需变小，滑动变阻器应接右下接线柱，电路图如图所示：

（2）实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还可以改变灯泡两端的电压；
（3）电流表有示数，而灯泡不发光，可能是电路电流太小，灯泡实际功率太小，不足以引起灯泡发光造成的，可以向右移动滑片，减小滑动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，D正确；
（4）①由表格中数据知，U=2.5V时，I=0.24A，则R===10.4Ω．
②由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，不同电压下，灯泡的电功率不同，灯丝的温度不同，所以电阻不同，因此实验中不能取电阻的平均值．
（5）实验步骤：
A．闭合开关，使滑动变阻器连入电路的阻值最小（为零），记下电流表的示数I1；
B．将滑动变阻器连入电路的阻值最大，记下电流表示数I2．
因电源的电压不变，
所以，U=I1Rx=I2（Rx+R0）
解得：Rx=R0．
故答案为：（1）见上图；（2）改变灯泡两端的电压；（3）D；（4）①10.4；②不能；灯丝的电阻随温度升高而增大；（5）①A．闭合开关，使滑动变阻器连入电路的阻值最小（为零），记下电流表的示数I1；
B．将滑动变阻器连入电路的阻值最大，记下电流表示数I2．
②Rx=R0．
【点评】本题考查了电压表和电流表的正确使用、电路故障分析、电阻计算、灯丝电阻大小影响因素、设计探究并联电路干路电流和支路电流关系等．其中，电路故障分析和设计电路是本题的难点．

11．（2016•朝阳区二模）小明利用电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的电阻值．他选择了满足实验要求的电源、已调零的电流表，并连接了部分实验电路，如图所示．
（1）请你添加一根导线帮助小明完成实验电路的连接．
（2）当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为I1，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I2，请用I1、I2和R0表示Rx，Rx=　R0　．

【分析】（1）实验中没有电压表，可把电阻R0与Rx串联在电路中，通过开关闭合与断开，使电路处于两种状态，利用电源电压保持不变，测出两种状态下电路中的电流，再利用欧姆定律求出电源的电压，求出电路中的总电阻，再根据电阻的串联特点求出电阻Rx的阻值．
（2）开关S1、S2均闭合时，由欧姆定律求出电源电压；开关S1闭合、S2断开时，由欧姆定律求出电路总电阻；最后由串联电路的特点求出待测电阻的阻值．
【解答】解：（1）电阻R0与Rx串联，开关S2与待测电阻并联，电路图如图所示：

（2）开关S1、S2均闭合时，只有定值电阻R0接入电路，由欧姆定律，得：电源电压U=I2R0 ①；
开关S1闭合、S2断开时，电阻R0与Rx串联，由欧姆定律得：U=I1（R0+RX）②；
由①②解得：Rx=R0；
故答案为：（1）见上图；（2）R0．
【点评】本题考查了测电阻实验原理图的设计，在没有电压表或电流表时一般要利用串联电路的电流相等和并联电路电压相等的特点设计电路图．

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