【中考物理】2023屆北京市第二輪復(fù)習(xí)分類專題-測電阻和電功率（提升篇）含解析

第頁碼頁碼頁/總NUMPAGES總頁數(shù)總頁數(shù)頁【中考物理】2023屆北京市第二輪復(fù)習(xí)分類專題—測電阻和電功率（提升篇）題型精練利用伏安法測電阻時(shí),需要電壓表和電流表分別來測電壓和電流。如果因?yàn)闂l件所限,沒有其中一個(gè)測量工具時(shí),我們利用所學(xué)知識同樣也可以完成測量活動。通常采用的設(shè)計(jì)思路是:再取一只已知阻值的定值電阻,利用等效替代的方法可以替代缺失的電表。也可以利用兩個(gè)電路中電源電壓不變的等量關(guān)系,用已知的物理量和測量的物理量來表示待測電阻的阻值和電功率。1.(2020朝陽二模)小陽利用一塊電流表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值。他設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路圖,選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的器材,并連接了圖乙所示的部分實(shí)驗(yàn)電路。(1)請根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,完成圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接。(2)實(shí)驗(yàn)操作如下:①閉合S1,斷開S2,電流表的示數(shù)為I1;②,電流表的示數(shù)為I2。

(3)用I1、I2和R0表示出Rx,則Rx=。

(4)請畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。甲乙2.(2021河南中考節(jié)選)(5)他們又對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展,利用電源(電壓未知且恒定不變)、阻值已知為R0的定值電阻、電壓表、開關(guān)等器材,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,也測出了Rx的阻值。請你完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)S1、斷開S2,讀出電壓表的示數(shù)為U1;②,讀出電壓表的示數(shù)為U2;

③待測電阻的阻值Rx=

。(用已知量和測得量的字母表示)

3.(2021廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)中考)在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,電源電壓有4V、6V、8V、10V、12V可選,待測小燈泡標(biāo)有“6V”字樣。小華按圖甲連接電路,再將電壓表接入電路。序號電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A小燈泡功率P/W11.60.3020.4234.00.53(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是。

(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動變阻器R1的滑片P置于(選填“A”或“B”)端。

(3)小華檢查電路連接無誤后,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,接下來應(yīng)該觀察的是。

(4)排除故障后,小華閉合開關(guān)S,將電壓表和電流表示數(shù)記錄在表中的序號1中。接著,先后將滑片P移到R1中間某處及另一端,將相應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)分別記錄在表中的序號2、3中。①序號2數(shù)據(jù)中,電壓表示數(shù)如圖乙所示,為V;

②分析數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)中小華將電壓表接在(選填“小燈泡”或“R1”)兩端;

③小華發(fā)現(xiàn)這樣是無法測定小燈泡的額定功率的,于是將電源電壓調(diào)至8V,但由于忘記調(diào)換電流表量程,導(dǎo)致電流表被燒壞。經(jīng)思考,他再找來一個(gè)滑動變阻器R2和兩個(gè)開關(guān),重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如圖丙所示,操作如下:a.調(diào)節(jié)電源電壓;b.將R1、R2滑片置于阻值最大處,閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,移動R2滑片,使小燈泡正常發(fā)光;c.保持R1、R2滑片位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,此時(shí)電壓表示數(shù)為5V;則電源電壓為V,小燈泡的額定功率為W。

丙4.(2019東城一模)小京依據(jù)如圖所示電路測量未知電阻Rx(阻值約為20Ω)的阻值時(shí),找到如下實(shí)驗(yàn)器材:穩(wěn)壓學(xué)生電源(電源電壓約6V且保持不變)、電流表(量程“0～0.6A”,“0～3A”)、電阻箱R1(0～999.9Ω)各1個(gè),開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)過程中,為了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)盡可能精確,電流表應(yīng)選用的量程為(選填“0～0.6A”或“0～3A”)。

(2)請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①電流表調(diào)零,斷開開關(guān)S1、S2,將電阻箱調(diào)節(jié)到最大阻值,按圖連接實(shí)驗(yàn)電路;②閉合開關(guān)S1、S2,此時(shí)電流表示數(shù)為I;③保持開關(guān)閉合,斷開開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表示數(shù)為12I,此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R④待測電阻Rx=。

5.(2019西城一模)小亮利用如圖甲所示的電路,再借助電阻箱和電壓表,用等效替代的方法,測量一段合金絲的電阻R絲。他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下所示,請你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。甲乙(1)斷開開關(guān)S,把電壓表并聯(lián)在兩端;閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P至某一位置,使電壓表示數(shù)為U并記錄;

(2)斷開開關(guān)S,用電阻箱替代接入電路;

(3)保持滑動變阻器滑片P位置不變,閉合開關(guān)S,;

(4)讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù),如圖乙所示,則合金絲的電阻值R絲=Ω。

答案解析題型精練利用伏安法測電阻時(shí),需要電壓表和電流表分別來測電壓和電流。如果因?yàn)闂l件所限,沒有其中一個(gè)測量工具時(shí),我們利用所學(xué)知識同樣也可以完成測量活動。通常采用的設(shè)計(jì)思路是:再取一只已知阻值的定值電阻,利用等效替代的方法可以替代缺失的電表。也可以利用兩個(gè)電路中電源電壓不變的等量關(guān)系,用已知的物理量和測量的物理量來表示待測電阻的阻值和電功率。1.(2020朝陽二模)小陽利用一塊電流表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值。他設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路圖,選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的器材,并連接了圖乙所示的部分實(shí)驗(yàn)電路。(1)請根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,完成圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接。(2)實(shí)驗(yàn)操作如下:①閉合S1,斷開S2,電流表的示數(shù)為I1;②閉合S1和S2,電流表的示數(shù)為I2。

(3)用I1、I2和R0表示出Rx,則Rx=(I2-I1)R0/I1。

(4)請畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。甲乙答案(1)(4)如表R0/ΩI1/AI2/ARx/Ω2.(2021河南中考節(jié)選)(5)他們又對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展,利用電源(電壓未知且恒定不變)、阻值已知為R0的定值電阻、電壓表、開關(guān)等器材,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,也測出了Rx的阻值。請你完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)S1、斷開S2,讀出電壓表的示數(shù)為U1;②閉合開關(guān)S1、S2,讀出電壓表的示數(shù)為U2;

③待測電阻的阻值Rx=

(U1?U2解析(5)閉合S1、斷開S2,電壓表串聯(lián)在電路中,測量的是電源電壓U1;再閉合S2,定值電阻R0與Rx串聯(lián)在電路中,電壓表測量的是R0兩端的電壓U2,Rx兩端的電壓Ux=U1-U2,此時(shí)電路中的電流Ix=U2R0,待測電阻阻值Rx=Ux3.(2021廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)中考)在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,電源電壓有4V、6V、8V、10V、12V可選,待測小燈泡標(biāo)有“6V”字樣。小華按圖甲連接電路,再將電壓表接入電路。序號電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A小燈泡功率P/W11.60.3020.4234.00.53(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI。

(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動變阻器R1的滑片P置于A(選填“A”或“B”)端。

(3)小華檢查電路連接無誤后,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,接下來應(yīng)該觀察的是電流表是否有示數(shù)。

(4)排除故障后,小華閉合開關(guān)S,將電壓表和電流表示數(shù)記錄在表中的序號1中。接著,先后將滑片P移到R1中間某處及另一端,將相應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)分別記錄在表中的序號2、3中。①序號2數(shù)據(jù)中,電壓表示數(shù)如圖乙所示,為2.5V;

②分析數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)中小華將電壓表接在小燈泡(選填“小燈泡”或“R1”)兩端;

③小華發(fā)現(xiàn)這樣是無法測定小燈泡的額定功率的,于是將電源電壓調(diào)至8V,但由于忘記調(diào)換電流表量程,導(dǎo)致電流表被燒壞。經(jīng)思考,他再找來一個(gè)滑動變阻器R2和兩個(gè)開關(guān),重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如圖丙所示,操作如下:a.調(diào)節(jié)電源電壓;b.將R1、R2滑片置于阻值最大處,閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,移動R2滑片,使小燈泡正常發(fā)光;c.保持R1、R2滑片位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,此時(shí)電壓表示數(shù)為5V;則電源電壓為12V,小燈泡的額定功率為3.75W。

丙解析(1)實(shí)驗(yàn)原理是P=UI,即用電壓表測量小燈泡兩端的電壓,用電流表測量通過小燈泡的電流,根據(jù)P=UI求出小燈泡的電功率。(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動變阻器R1的滑片P置于連入電路阻值最大處,用以保護(hù)電路,滑動變阻器接入的是滑片右邊的部分,故應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于A端。(3)小華檢查電路連接無誤后,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,接下來應(yīng)該觀察電流表是否有示數(shù),如果電流表有示數(shù)說明電路通路,如果電流表無示數(shù)說明電路斷路。(4)①電壓表使用的是0～3V量程,每一個(gè)大格代表1V,每一個(gè)小格代表0.1V,示數(shù)為2.5V。②滑動變阻器R1接入電路的電阻依次變小,分擔(dān)的電壓變小,電源電壓不變,故小燈泡兩端的電壓依次變大,而電壓表示數(shù)依次變大,故電壓表測量小燈泡兩端的電壓。③圖甲中,小燈泡和滑動變阻器R1串聯(lián)在電路中,電壓表測量小燈泡兩端的電壓,序號1中數(shù)據(jù)是滑動變阻器R1連入電路的阻值最大時(shí)電壓表和電流表示數(shù),故電源電壓U=U1+UL=0.30A×R1+1.6V;序號3是滑動變阻器R1連入電路的阻值為零時(shí)電壓表和電流表示數(shù),故電源電壓U=4V,電源電壓保持不變,故0.30A×R1+1.6V=4V,故滑動變阻器R1的最大阻值為R1=8Ω。圖丙中,閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,移動R2滑片,使小燈泡正常發(fā)光,滑動變阻器R1、滑動變阻器R2和小燈泡串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器R1和R2兩端的總電壓;保持R1、R2滑片位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,滑動變阻器R1、滑動變阻器R2和小燈泡串聯(lián)在電路上,電壓表測量滑動變阻器R1兩端的電壓,此時(shí)電壓表示數(shù)為5V,則此時(shí)電路中的電流為I=I1=U1'R1=5V8Ω=0.625A,故小燈泡的額定功率P=U額I=6V×0.625A=3故電源電壓為U'=U1'+IR2+U額=5V+IR2+6V,根據(jù)題意,電源電壓是12V。4.(2019東城一模)小京依據(jù)如圖所示電路測量未知電阻Rx(阻值約為20Ω)的阻值時(shí),找到如下實(shí)驗(yàn)器材:穩(wěn)壓學(xué)生電源(電源電壓約6V且保持不變)、電流表(量程“0～0.6A”,“0～3A”)、電阻箱R1(0～999.9Ω)各1個(gè),開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)過程中,為了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)盡可能精確,電流表應(yīng)選用的量程為0～0.6A(選填“0～0.6A”或“0～3A”)。

(2)請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①電流表調(diào)零,斷開開關(guān)S1、S2,將電阻箱調(diào)節(jié)到最大阻值,按圖連接實(shí)驗(yàn)電路;②閉合開關(guān)S1、S2,此時(shí)電流表示數(shù)為I;③保持開關(guān)S1閉合,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表示數(shù)為12I,此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R④待測電阻Rx=R。

解析(1)電源電壓約為6V,Rx阻值約為20Ω,所以電路中最大電流為0.3A左右,不超量程的情況下,電流表使用小量程數(shù)據(jù)測量更為精確。(2)S1作為控制電路總開關(guān),肯定是要閉合的,所以只能S2斷開。由于此時(shí)R1與Rx串聯(lián),電源電壓不變的情況下,電流變?yōu)樵瓉淼囊话?根據(jù)I=U/R可知,一定是總電阻變成了原來的2倍,所以Rx=R。5.(2019西城一模)小亮利用如圖甲所示的電路,再借助電阻箱和電壓表,用等效替代的方法,測量一段合金絲的電阻R絲。他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下所示,請你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。甲乙(1)斷開開關(guān)S,把電壓表并聯(lián)在合金絲(或滑動變阻器)兩端;閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P至某一位置,使電壓表示數(shù)為U并記錄;

(2)斷開開關(guān)S,用電阻箱替代合金絲接入電路;

(3)保持滑動變阻器滑片P位置不變,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值直至電壓表示數(shù)仍為U;

(4)讀出此時(shí)電