專項三測量電阻-5年（2017-2021）中考1年模擬物理分項匯編

專項三測量電阻1．（2021·天津）現(xiàn)準備自制一個最大阻值為Rm的滑動變阻器，要購買涂有絕緣層的電阻絲，需提前借助實驗得知所用電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材有：一段長為l0的電阻絲樣品（阻值在2～3Ω之間，兩端留有接線頭），電壓約為12V的電源（電源電壓不變），阻值為5Ω的定值電阻R0，一個量程為00.6A的電流表，一個量程為015V的電壓表，開關(guān)和導(dǎo)線若干。請你合理選擇器材設(shè)計實驗方案，確定出制作變阻器的電阻絲長度L。要求：（1）畫出實驗電路圖（電阻絲用“”表示）；（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量；（3）寫出電阻絲長度L的數(shù)學(xué)表達式（用己知量和測量量表示）?！敬鸢浮浚?）；（2）①按照電路圖連接電路；②只閉合開關(guān)S1，該出電壓表的示數(shù)U1；③再閉合開關(guān)S2，讀出電壓表的示數(shù)U2；（3）電阻絲長度【解析】（1）想要知道最大阻值為Rm的電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材是一段長為l0的電阻絲樣品（阻值在2～3Ω之間），我們需要測出這段長為l0的電阻絲的具體阻值是多大，電流表量程為00.6A，將定值電阻R0和電阻絲串聯(lián)接入電路時電阻最大，此時電路中電流此電流已超過電流表最大測量值，基于此考慮，設(shè)計如下電路：（2）①按照電路圖連接電路；②閉合開關(guān)S1，R0和電阻絲串聯(lián)接入電路，電壓表測R0兩端電壓，該出電壓表的示數(shù)U1，此時電路電流③再閉合開關(guān)S2，只有R0接入電路，電壓表測電源電壓，讀出電壓表的示數(shù)U2。故R0和電阻絲串聯(lián)接入電路時電阻絲兩端電壓電阻絲的電阻該電阻絲的長度為l0，假設(shè)阻值為Rm的電阻絲長度為L，則即解得（3）由（2）分析可知電阻絲長度2．（2018·天津）現(xiàn)有一個電壓約為12V的電源（電壓保持不變），一個量程為0~0.6A的電流表，一個量程為0~3V的電壓表，阻值為20Ω的定值電阻，最大阻值約為5Ω的滑動變阻器各一個，開關(guān)和導(dǎo)線若干。請合理選擇器材設(shè)計實驗，比較精確地測出約為10Ω的未知電阻Rx的阻值。要求：（1）畫出實驗電路圖；（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量；（3）寫出待測電阻Rx的數(shù)學(xué)表達式（用已知量和測量量表示）。【答案】（1）；（2）見解析；（3）【解析】（1）實驗中將兩個電阻及滑動變阻器串聯(lián)在電路中，若待測電阻的阻值為10Ω，當(dāng)變阻器接入電路的阻值為0時，電路中的電流為則最大電流沒超過電流表的量程。據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點知10Ω:(10Ω+20Ω)=Ux:12V則待測電阻兩端的最大電壓Ux=4V>3V超過電壓表量程，所以不能將電壓表直接接在待測電阻兩端，應(yīng)接在滑動變阻器兩端。所以電路圖如下所示：（2）實驗步驟及所需測量的物理如下：①按照電路圖連好電路，將滑動變阻器滑片調(diào)到阻值最大處；②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的指針偏轉(zhuǎn)幅度較大，記下電壓表的示數(shù)為U1，電流表的示數(shù)為I1，此時R0、Rx兩端的總電壓為(R0+Rx)I1=UU1③適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，記下電壓表的示數(shù)為U2，電流表的示數(shù)為I2，同理，R0、Rx兩端的總電壓為(R0+Rx)I2=UU2結(jié)合以上兩式得（3）所以待測電阻的數(shù)學(xué)表達式為3．（2017·天津）現(xiàn)有一個阻值為20Ω的定值電阻R0，一個電壓約為15V的電源，一個量程為0~1A的電流表，一個單刀雙擲開關(guān)及導(dǎo)線若干；請你利用上述器材設(shè)計實驗，測出約為10Ω的未知電阻Rx的阻值，要求：(1)畫出實驗電路圖；(2)寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量；(3)寫出待測電阻Rx的數(shù)學(xué)表達式（用已知量和測量量表示）?！敬鸢浮?1)(2)詳見解析；(3)【解析】(1)根據(jù)題中所給的器材和實驗設(shè)計要求，所設(shè)計的電路圖如圖所示：(2)根據(jù)所設(shè)計的電路圖，擬定的實驗步驟為：①按照電路圖連接電路；②將開關(guān)的“刀”擲于觸點“1”，記下電流表的示數(shù)I1；③將開關(guān)的“刀”擲于觸點“2”，記下電流表的示數(shù)I2。(3)在②中，由歐姆定律的變形公式，電源電壓在③中，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，由歐姆定律的變形公式，電路的總電阻根據(jù)電阻的串聯(lián)，待測電阻的電阻4．（2020·天津）為了比較方便地測量出未知電阻的阻值，物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計了一個“電阻測量盒”：將一個電源（電壓不變）?一個阻值為的定值電阻?一個開關(guān)和一個電流表用導(dǎo)線連接起來裝入一個盒內(nèi)，并引出兩根導(dǎo)線到盒外，如圖所示?未使用時，盒內(nèi)開關(guān)斷開，電流表無示數(shù)?使用時，將盒外的兩根導(dǎo)線分別與待測電阻的兩端相連，讀取開關(guān)閉合時電流表的示數(shù)?開關(guān)斷開時電流表的示數(shù)，經(jīng)計算得知的阻值?請你解答如下問題：(1)在下圖的虛線框內(nèi)畫出測量盒中符合上述設(shè)計要求的兩種可能的電路圖（______）；(2)在你所設(shè)計的電路中任選一種，推導(dǎo)出待測電阻的數(shù)學(xué)表達式______?（請注明所選擇的電路，表達式用已知量和測量量表示）【答案】第一種電路；第二種電路【解析】(1)[1]第一種電路圖設(shè)計，讓待測電阻與定值電阻并聯(lián)，開關(guān)控制所在支路，電流表測干路電流，如下圖所示。第二種電路圖設(shè)計，讓待測電阻與定值電阻串聯(lián)，開關(guān)與并聯(lián)，電流表測整個電路的電流，如下圖所示(2)[2]第一種電路，當(dāng)開關(guān)斷開時，電路中只有待測電阻接入電路，兩端的電壓即為電源電壓，即①當(dāng)開關(guān)閉合時，待測電阻與定值電阻并聯(lián)，電流表測干路的電流，兩電阻兩端電壓為電源電壓，即②聯(lián)立①②解得第二種路，當(dāng)開關(guān)斷開時，待測電阻與定值電阻串聯(lián)，通過電阻的電流為；此時電源電壓為③當(dāng)開關(guān)閉合時，定值電阻被短路，電路中只有接入電路，則電源電壓為④聯(lián)立③④解得1．（2021·天津九年級二模）實驗臺上有一個阻值約為100Ω的未知電阻Rx，小明想知道這個電阻Rx的具體阻值，現(xiàn)有一節(jié)舊干電池，一個定值電阻R0=150Ω，兩個開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干。另外，可供選用的器材如下：一塊電流表A（量程0～0.6A，分度值0.02A）一塊電壓表V（量程0～3V，分度值0.1V）請你合理選擇器材，設(shè)計一個實驗精確地測出未知電阻Rx阻值。要求：（1）畫出實驗電路圖（實驗測量過程中不可拆接電路）；（2）寫出實驗步驟及所需測量的物理量；（3）寫出未知電阻Rx的表達式（用已知量和測量量表示）。【答案】（1）；（2）見解析；（3）【解析】（1）根據(jù)串聯(lián)分壓特性，選擇電壓表與定值電阻進行實驗，實驗電路如下所示：。（2）實驗步驟：①按圖1所示電路連接電路；②閉合開關(guān)S1、S2，測得此時電壓表的讀數(shù)為U1；③只斷開關(guān)開關(guān)S2，測得此時電壓表的讀數(shù)為U2；（3）未知電阻Rx的表達式為由實驗步驟②，此時只有定值電阻接入，電源電壓為在步驟③中，兩電阻串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓可知聯(lián)立可得2．（2021·天津九年級二模）干電池內(nèi)部存在電阻，且用久后其電阻會增大，導(dǎo)致供電電壓減小。所以實際干電池可以等效為一個沒有電阻的電源和一個電阻串聯(lián)而成，如圖所示。為測出一節(jié)舊干電池的電阻（約），現(xiàn)有如下器材可供選擇：一塊電壓表（量程）、一塊電流表（量程）、阻值為的定值電阻、一個開關(guān)及導(dǎo)線若干。請合理選擇器材，設(shè)計一個實驗測量出這節(jié)舊干電池的電阻。（1）畫出實驗電路圖；（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量；（3）寫出干電池的電阻的數(shù)學(xué)表達式（用已知量和測量量表示）?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥浚?）將R0接入電路中，電壓表測量電源電壓，電流表測量電路中的電流。（2）按照電路圖連接實物，閉合開關(guān)S，讀數(shù)電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I。（3）由歐姆定律可知電路的總電阻R=，根據(jù)電阻的串聯(lián)得到干電池的電阻=RR0=5Ω3．（2021·天津九年級一模）現(xiàn)要測量阻值約為電阻的具體阻值，提供的器材如下：待測電阻，兩節(jié)舊干電池，兩個開關(guān)、，導(dǎo)線若干。另外，還有可供選擇的以下器材：A．電流表A（量程：）B．電壓表V（量程：）C．定值電阻（阻值：）D．定值電阻（阻值：）E.定值電阻（阻值：）為進行較準確的測量，請你從A、B、C、D、E五個實驗器材中再選擇兩個器材，并根據(jù)要求解答下列問題：（1）畫出實驗電路圖，并標明所選用定值電阻的符號___________；（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量___________；（3）寫出待測電阻的數(shù)學(xué)表達式___________（用已知量和測量量表示）。【答案】見解析【解析】(1)[1]兩節(jié)舊干電池串聯(lián)的總電壓小于電壓表V的最大量程3V，根據(jù)串聯(lián)分壓思路，設(shè)計未知電阻與定值電阻串聯(lián)，且為提高測量精度，兩電阻阻值應(yīng)相差不大，故應(yīng)選擇定值電阻，設(shè)計的實驗電路如圖所示：。(2)對應(yīng)的主要實驗步驟為：①按電路圖連接電路；②閉合開關(guān)、，測得此時電壓表的讀數(shù)為；③只斷開開關(guān)，測得此時電壓表的讀數(shù)為。(3)在步驟②中，未知電阻短路，電壓表測量電源電壓，此時在步驟③中，兩電阻串聯(lián)，此時聯(lián)立可得待測電阻的表達式為4．（2021·天津九年級二模）王磊同學(xué)在用“伏安法”測電阻時，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度不同，小燈泡的電阻也不同。通過與老師的交流明白了：燈絲的溫度影響了燈絲的電阻?！盁艚z的電阻是怎樣變化的呢？”帶著這個疑問，他決定選擇下列器材去測量小燈泡在不同亮度時的電阻：電源（3V）；開關(guān)1只；滑動變阻器（0～50Ω）1只；電流表（0～0.6A；0～3A）1只；電壓表（0～3V；0～15V）1只；小燈泡1個（U=2.5V；電阻約10Ω）；導(dǎo)線若干。（1）請結(jié)合選擇的器材，選擇合適的電流表和電壓表的量程，用筆畫線代替導(dǎo)線幫助王磊完善實物圖甲的連接。注意：電流表和電壓表中間的接線柱分別為0.6A和3V的量程，右邊的接線柱分別為3A和15V的量程。（_______）（2）在連接甲圖實物電路的過程中，開關(guān)應(yīng)該處于___________狀態(tài)，同時應(yīng)將滑動變阻器的滑片移動到最___________端。（選填“左”或“右”）（3）電路連接好后，當(dāng)王磊閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)：小燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)幾乎為0，電壓表的示數(shù)接近電源電壓3V。造成這種現(xiàn)象的原因可能是___________A．小燈泡被短路B．小燈泡與燈座接觸不良C．滑動變阻器接入電阻太大（4）排除故障后，小王移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為0.8V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，請在表格中正確填寫讀數(shù)，并計算燈絲電阻。（計算保留一位小數(shù)）實驗次數(shù)發(fā)光情況電壓（V）電流（A）燈絲電阻（Ω）1剛發(fā)光0.8_______________2暗1.50.27.53亮2.50.38.3（5）分析數(shù)據(jù)得出：燈越亮，燈絲溫度越高，燈絲的電阻就越___________。【答案】斷開右B0.126.7大【解析】（1）[1]滑動變阻器的接法是一上一下，而通過燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，則電流約為0.25A，選擇小量程即可，電壓表小量程即可，故將一根導(dǎo)線與滑動變阻器上端的接線柱相連，另外一端與電流表的正0.6A接線柱相連，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，故將一根導(dǎo)線將燈泡的右端與電壓表的正3接線柱相連，故如下圖所示：。（2）[2][3]連接實物圖時，為了保護電路，需要將開關(guān)斷開；為了保護電路需要將滑片位于阻值最大處，即最右端。（3）[4]小燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)幾乎為0，則電路中存在斷路，電壓表的示數(shù)接近電源電壓3V，則電壓所在的支路是正常的，只能是電壓表所測量的小燈泡斷路，故選B。（4）[5][6]電流表的示數(shù)如圖乙所示，小量程，分度值為0.02A，故讀數(shù)為0.12A；則此時電燈泡的電阻為則電燈泡的電阻為。（5）[7]從表格數(shù)據(jù)可知，燈變亮，小燈泡的電阻變大，故可以得出結(jié)論燈泡越亮，溫度越高，小燈泡的電阻越大。5．（2021·天津模擬）為測量額定電壓為“3V”的小燈泡發(fā)光時的電阻，小程連接了如圖所示的電路，其中電源電壓恒定為6V。(1)小程合理地連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表示數(shù)都不為零，接下來他應(yīng)進行的操作是______；A．檢查燈泡是否斷路B．檢查燈泡是否短路C．檢查開關(guān)是否接觸良好D．移動滑動變阻器的滑片(2)下表為小程記錄的實驗數(shù)據(jù)：實驗序號電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A11.000.25022.000.40032.400.50043.000.520小程在測量第一組數(shù)據(jù)后再測量第二組數(shù)據(jù)時，滑動變阻器的滑片P應(yīng)向______端滑動（選填“左"或“右”）。老師發(fā)現(xiàn)小程測量的數(shù)據(jù)中有一組明顯有誤，則錯誤的一組是：______（選填序號“1”"、“2"、“3”或“4”）；(3)在完成以上實驗后，小程還想測量另一個額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率，但該電壓表“015V"量程已損壞，只有“03V”量程可用，只更換小燈泡，其他器材不變。請設(shè)計出完成該實驗的電路圖并畫在虛線框中（______）?！敬鸢浮緿右3【解析】(1)[1]電路連接正確后，閉合開關(guān)，電流表、電壓表均有示數(shù)，電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，說明電路中的電流過小，故但接下來應(yīng)進行的操作是：移動滑動變阻器的滑片，觀察燈的發(fā)光情況，故選D。(2)[2]由表格數(shù)據(jù)可知，第二組數(shù)據(jù)電壓表示數(shù)大于第一組電壓表示數(shù)，即增大燈泡兩端的電壓，故滑動變阻器的滑片P應(yīng)向右滑動，減小滑動變阻器連入電路的阻值，減小分壓。[3]分析表格數(shù)據(jù)可知，第3組數(shù)據(jù)明顯有誤，因為由4組數(shù)據(jù)計算可得燈泡的電阻分別為RL1===4Ω，RL2===5Ω，RL3===4.8Ω，RL4==5.77ΩRL3小于RL2，不符合電壓越高，通過燈泡的電流越大，燈絲溫度越高，燈絲阻值越大的規(guī)律，所以第3組數(shù)據(jù)是錯誤的。(3)[4]電源電壓恒定為6V，故可用電壓表用“0～3V”的量程測滑動變阻器的電壓，電路圖如圖所示：6．（2021·天津九年級二模）為了比較方便地測量出未知電阻的阻值，物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計了一個“電阻測量盒”，將一個電源（電壓不變）、一個阻值為R0的定值電阻、一個開關(guān)、一個電流表和一個滑動變阻器用導(dǎo)線連接起來裝入一個盒內(nèi)，并引出三根導(dǎo)線到盒外，如圖甲所示，其具體用法見《“電阻測量盒”使用說明書》。“電阻測量盒”使用說明書未使用時，盒內(nèi)開關(guān)斷開，電流表無示數(shù)。測量步驟：（1）將盒外的兩根導(dǎo)線1、2分別與待測電阻RX的兩端相連，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表的示數(shù)達到滿偏，記為Ig；（