模块三 实验 专题32 用电流表和电压表测量电阻（解析版）

1 （2024 安徽省）在“测小灯泡的电阻”实验中，小红同学根据测出的数据画出了小灯泡的-U 图 像如图所示。则由图可知，当小灯泡两端的电压升高时，其阻值______（选填“增大”“不变”或 “减小”）。 【答】增大 【解析】当小灯泡两端的电压为U 时，通过灯丝的电流为，则此时灯丝的电阻为 ；由于坐标 原点与图象上某点连线的斜率倒数等于电阻，由图象可知，图象中连线的斜率越来越小，则斜率倒 数越来越大，即电阻越来越大，因此小灯泡电阻随着电压的增大而增大。 2 （2024 四川成都）小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，电流表和电压表选用小量程。闭 合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是________。闭合开关，她发现灯泡不亮，两电 表的示数均很小，经过检查，确认电路连接正确，两电表均完好，小张的下一步操作应该是_______ _。 【答】 保护电路 移动滑动变阻器滑片 【解析】为了保护电路中各元件安全，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，所以 将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是保护电路。 连接好电路，闭合开关后，灯泡不亮，两电表的示数均很小，说明电路是通的，只是电流比较小， 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通 用） 模块三 课标规定的9 个测量和12 个探究实验真题 导致灯泡不亮，故下一步的操作应该是移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器连入电路的阻值。 3 （2024 湖北）某小组想测量标有“25V 03”的小灯泡在不同工作状态下的电阻，设计了如图甲所 示实验电路，电源电压不变。 （1）请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。____ （2）移动滑动变阻器的滑片至最_________端后闭合开关，使电路中的电流在开始测量时最小。向 另一端移动滑片，观察到小灯泡在电压达到042V 时开始发光，此时电流表示数如图乙，读数为____ _____。 （3）根据实验数据绘制 图像如图丙，小灯泡未发光时电阻可能为_________。 ．0Ω B31Ω 35Ω D83Ω （4）随着电流增大，滑动变阻器两端的电压_________，小灯泡的电阻_________，整个电路中的电 阻_________。（填“增大”“减小”或“不变”） 【答】 （1） （2） 左 012 （3）B （4）减小 增大 减小 【解析】（1）灯泡的额定电压为25V，所以电压表的量程为0～3V，电压表与灯泡并联，滑动变阻 器要符合“一上一下”的接线原则，实物电路图如下所示： （2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，即最左端；由乙图可知，电流表的 量程为0～06，分度值为002，示数为012。 （3）由丙图可知，当灯泡两端的电压为042V 时，通过灯泡的电流为012，由 可得，开始发 光时灯泡的电阻 小灯泡未发光时的电阻要比35Ω 小，故D 不符合题意，B 符合题意。 故B 正确。 （4）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压不变，所以，随着电流增大，根据串联电 路的分压原理可知，灯泡两端的电压增大，灯泡的电阻增大，滑动变阻器两端的电压减小；由 可知，总电流增大，整个电路的总电阻减小。 4 （2024 山西）实验室里有一个标识不清的定值电阻，小亮设计实验进行测量（电源为两节干电 池）。 （1）根据公式___________可知，通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代 替导线将图甲的电路连接完整（导线不得交叉）；___________ （2）连接电路时，开关应_______，滑动变阻器的滑片P 应放在________（选填“”或“B”）端。 闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的 故障可能是________； （3）排除故障后闭合开关，移动滑片使电压表示数为24V，电流表示数如图乙所示为________，则 电阻为_______Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果，请你做出评价或建议：_________。 【答】 （1） （2）断开 B 定值电阻断路 （3） 030 8 只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值，误差较大 【解析】（1）测量未知电阻的阻值，需要测量未知电阻两端的电压和通过的电流，然后通过公式 计算电阻的阻值。 测量电阻的阻值时，电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表串联，电压表与待测电阻并联， 如图所示： （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 大阻值处，由图可知，滑片应置于B 端。 闭合开关，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的定 值电阻断路。 （3）由图乙可知，电流表的量程为0~06；分度值为002，因此示数为03。 因此定值电阻的阻值为 只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值，误差较大，因此应改变电阻两端的电压，测量多组数据， 对测得的阻值求平均值，减小误差。 5（2024 四川眉山） 小龙同学用伏安法测量一个定值电阻 的阻值，进行了如下实验。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求滑片P 向右移动时，电路中的电流变大。__ ____ （2）连接电路过程中，开关处于______状态。 （3）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，移动滑片P 电压表示数无明显变化，电流表示 数为零。造成该故障的原因是______。 （4）排除故障后闭合开关，移动滑片P，电压表示数为24V 时，电流表示数如图乙所示、待测电阻 的阻值为______ 。 （5）实验中，改变滑片P 的位置，并记录相应数据、多次测量求 的平均值是为了______。 （6）在缺少电流表时，小龙选用阻值为 的定值电阻设计了如图丙所示电路，并完成实验。过程 如下： ①闭合S 和 ，电压表的示数为 ； ②再闭合 ，电压表的示数为 ； ③ ______（用字母 、 和 表示）。 【答】 （1）见解析 （2） 断开 （3）Rx 断路 （4） 10 （5）减小实验误差 （6） 【解析】（1）测量定值电阻的阻值，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测 量电路电流，滑片向右端移动时，电流表示数变大，说明此时变阻器接入电路中电阻变小，如图所 示： （2）在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。 （3）闭合开关，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，电压表的示数约为电源电压，其原因 可能是与电压表并联的定值电阻断路。 （4）由图乙得，电流表的量程为0~06，分度值为002，示数为024。由欧姆定律得，R 的阻值为 （5）实验中改变电阻两端电压，多次测量求平均值的目的平均值，减小误差。 （6）由图丙得，①闭合开关S 和S1，定值电阻Rx、R0串联，电压表测量Rx 两端的 电压；②再闭合 S2，定值电阻Rx 单独工作，电压表测量电源电压，由欧姆定律得Rx 的阻值为 6 （2024 江西）亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题。 （1）用调好的托盘天平测量某物体的质量。当天平横梁恢复平衡时，右盘中砝码的质量和游码在标 尺上的位置如图1 所示，该物体的质量为______g，该天平标尺的分度值为_____g。 （2）用电流表和电压表测量未知电阻的实验步骤如下： ①请你在虚线框内画出用伏安法测量未知电阻的电路图___________。 ②闭合开关前，发现电压表指针如图2 所示，应先对其进行___________。 ③检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表、电压表指针分别如图4 甲、乙所 示，此时电流表示数为___________，电压表示数为___________V。 ④调节滑动变阻器的滑片，进行多次实验。 ⑤对相关数据进行处理，得出结果。 【答】 （1）60 02 （2） 指针调零 05 25 【解析】（1）由图可知，标尺的分度值为02g，游码对应的刻度值为10g，则被测物体的质量为 （2）①根据实验原理可知，伏安法测量未知电阻的电路图如下图所示 ②闭合开关前，发现电压表指针如图2 所示，指针没有归零，应先对其进行指针调零。 ③根据图3 甲可知，电流表接入电路为小量程，其分度值为002，则其读数为05。 根据图3 乙可知，电压表接入电路为小量程，其分度值为001V，则其读数为25V。 7 （2024 苏州）用如图所示电路测电阻 的阻值。 实验步骤如下： （1）将电压表接在B、两点间，闭合开关，将滑动变阻器滑片移到b 端、电阻箱R 调为某一阻值 ， 使电压表和电流表示数为合适的值； （2）断开开关，将电压表右端由点改接到D 点； （3）闭合开关，反复调节_________使两表的示数与步骤（1）中相同，此时电阻箱的阻值为 ； （4）待测电阻的阻值 _________； （5）若操作无误，反复调节始终无法实现两表的示数与步骤（1）中相同，原因可能有：_________、 _________。 【答】 （3）电阻箱和滑动变阻器 （4） （5） 或 的阻值太小 滑动变阻器最 大阻值小于 或滑动变阻器最大阻值不够大 【解析】（3）闭合开关，反复调节电阻箱和滑动变阻器滑片，使两表的示数与步骤（1）中相同， 此时电阻箱的阻值为R2。 （4）由题意可知，步骤（1）与步骤（3）中，电路电流与R 与Rx两端总电压相等，由欧姆定律可 知 解得 Rx=R1-R2 （5）若操作无误，反复调节始终无法实现两表的示数与步骤（1）中相同，滑动变阻器最大阻值太 小，滑动变阻器分压太小或小于Rx，使电阻R 和Rx两端的电压过大造成的。故原因可能有：滑动变 阻器最大阻值小于Rx或滑动变阻器最大阻值不够大。 8 （2024 四川宜宾）某探究小组要测量一个标有“25V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻，连接了 如图所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器规格为“50Ω 2”。 （1）该实验的原理是_________； （2）请用笔画线代替导线，将图中的电路补充完整；________ （3）若连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不变且 较小，出现这种现象的原因是_________； （4）若将滑动变阻器的下接线柱端接入电路，正确连接电路后，闭合开关S，滑片P 向_________ （选填“左”或“右”）滑动时，小灯泡L 变亮； （5）在移动滑片P 的过程中，应该观察_________表的示数，使小灯泡L 正常发光； （6）当小灯泡正常发光时，电流表示数为025，则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω； （7）完成实验后，小组又设计了如下图所示的电路图，测量该小灯泡L 正常发光时的电阻， 为 定值电阻， 为单刀双掷开关，实验步骤如下： ①闭合开关 ，将开关 拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数 _________V； ②保持滑片P 的 位置不变，再将开关 拨到触点1，读出电压表的示数并记为 ； ③该小灯泡正常发光时的电阻 _________（用 、 、 表示）。 【答】 （1） （2） （3） 滑动变阻器下方两个接线 柱接入了电路 （4） 右 （5）电压 （6） 10 （7） 25 【解析】（1）实验中，用电压表测灯泡两端的电压，用电流表测灯泡在额定电压下的电流，根据 求出灯泡的电阻，因此该实验的原理是 。 （2）实验中，滑动变阻器与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，电源电压为1 节干电池，因此电压 表选择小量程；滑动变阻器按照一上一下的原则接入电路，如图所示： （3）连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不变且较 小，说明滑动变阻器的滑片没有起到调节电阻大小的作用，可能是将滑动变阻器的下方两个接线柱 接入了电路，此时滑动变阻器的最大值接入电路，移动滑片，滑动变阻器阻值不变。 （4）若将滑动变阻器的下接线柱端接入电路，要想移动滑片时小灯泡变亮，则应增大灯泡两端的电 压，减小滑动变阻器承担的电压，根据串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，因 此应将滑片向右移动。 （5）在移动滑片P 的过程中，应该观察电压表的示数，使电压表示数等于灯泡的额定电压，即 25V，此时灯泡正常发光。 （6）当小灯泡正常发光时，电流表示数为025，则小灯泡正常发光时的电阻是 （7）①③闭合开关 ，将开关 拨到触点2，此时R0、滑动变阻器和灯泡串联，电压表测灯泡电 压，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压25V，灯泡正常发光； 保持滑片P 的位置不变，再将开关 拨到触点1，此时电压表测R0和灯泡总电压，灯泡仍正常发光， 读出电压表的示数并记为 ；则R0两端电压为 灯泡正常发光时的电流 该小灯泡正常发光时的电阻 9 （2024 齐齐哈尔市）在“伏安法测电阻”实验中，老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、 电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器（铭牌上标有“20Ω 1”）等器材。所有器材 均完好。 （1）小夏按照实验操作要求，在检查实验器材时，发现电流表指针的位置如图1 所示，出现这一现 象的原因是：______。 （2）解决问题后，小夏设计并连接了如图2 所示的部分电路，请用笔画线代替导线将图2 的电路连 接完整（要求：导线不可交叉）。____ （3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最______（选填“左”或“右”）端。此时，滑动变 阻器的作用是：______。 （4）检查电路连接无误，闭合开关。在实验的过程中，电压表示数突然接近最大值，电流表示数几 乎为0。若电路中只有一处故障，则发生的故障可能是定值电阻R______。 （5）排除故障后，小夏继续进行实验，当电压表示数为12V 时，读出如图3 所示的电流表示数，并 计算定值电阻的阻值 ______ 。小夏认为实验已经完成，小民则认为仅这样就得出定值电阻的 阻值不够可靠，原因是：______。 【答】 （1）电流表指针未调到零刻度线处 （2） （3）右 保护电路 （4） 断路 （5） 10 没有多次测量取平均值，减小误差 【解析】（1）电流表指针没有指在零刻度线上，说明电流表在使用前没有校零。 （2）电源电压为3V，所以电压表接小量程，为0～3V，电压表与电阻并联，电路连接如图所示： （3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即最右端，此时滑动变阻器的作用是保 护电路。 （4）电压表示数突然接近最大值，电流表示数几乎为0，说明电压表与电源两极相连，电压表并联 电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。 （5）由图3 可知，电流表的量程为0～06，分度值为002，示数为012，定值电阻的阻值 一次测量存在较大的误差，为了减小误差，应多次测量求平均值，所以小夏认为实验已经完成，小 民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠。 10 （2024 贵州省）小明和小红为了测量灯泡电阻设计了如图甲所示的电路图并进行实验。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至其阻值最______处。 （2）闭合开关，观察不到灯泡发光，但电流表指针正常偏转，小明认为灯丝断了。小红说：“灯泡 和电流表是______联的，若灯丝断了，电流表指针不会偏转。” （3）移动滑片至灯泡发光，当电压表示数为1V 时，电流表示数如图乙所示，此时灯泡电阻为_____ _ 。 （4）他们发现：多次正确实验得出的灯泡电阻差距较大。为找到灯泡电阻变化的原因，你认为实验 中还需关注灯泡______的变化。 【答】 （1）大 （2） 串 （3） 5 （4）温度 【解析】（1）闭合开关前，为了保护电路的安全，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处。 （2）灯泡和电流表是串联关系，串联电路电流只有一条路径，若灯丝断了，则电流表也没有电流通 过，电流表指针不会偏转。 （3）如图乙所示，电流表选择小量程，分度值为002，示数为02，此时灯泡电阻 此时灯泡电阻5Ω。 （4）灯丝电阻随温度的升高而变大，为找到灯泡电阻变化的原因，实验中还需关注灯泡灯丝温度的 变化。 11 （2024 甘肃临夏）科技兴趣小组测量额定电压为25V 的灯泡L 正常发光时的电阻，实验装置如图 甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整；（ ） （2）正确连接电路后，滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中（实验过程中曾改变电压表的 量程），测得了如表所示的实验数据，根据第________次数据可知，电路出现故障，故障原因是___ _______，由此也可知电源电压是________V； 实验次 数 电压表示 数/V 电流表示数/ 灯泡亮 度 1 1 02 较暗 2 25 正常发 光 3 28 032 强烈发 光 4 6 0 不发光 （3）实验中滑动变阻器的作用：________、________。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所 示，则灯泡L 正常发光时的电阻约为________ （结果保留一位小数）； （4）兴趣小组的其中一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法，他认为应将所测电阻取平均值以减小 实验误差，你同意该同学的看法吗？________；说说自己的理由：______； （5）实验装置中有“ ”“ ”两种规格的滑动变阻器，此实验中选用的滑动 变阻器规格应为______。 【答】 （1） （2）4 灯泡L 断路 6 （3）限制电流，保护电路 改变灯泡两端的电压 83 （4）不同意 见解析 （5） “ ” 【解析】（1）图甲所示，滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入电路。如图所示： （2）由表格中第4 组数据可知，电压表示数为6V，电流表示数为0，灯泡不发光，所以根据第4 次 数据可知，电路出现故障。 电压表有示数，说明电压表与电源接通，电流表无示数，说明电路存在断路，此时灯泡不发光，故 障原因是灯泡L 断路。 由于灯泡L 断路，使得电压表串联在电路中，此时电压表示数等于电源电压，所以由此也可知电源 电压是6V。 （3）滑动变阻器可以起到限制电流，保护电路的作用。 本实验是为了测量额定电压为25V 的灯泡L 正常发光时的电阻，所以滑动变阻器的另一个作用是： 改变灯泡两端的电压。 小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，由图甲可知，电流表所选量程为小量程，分度值为 002，读出图乙电流表示数为03，已知灯泡L 的额定电压为25V，由欧姆定律变形公式 可得， 灯泡L 正常发光时的电阻约为 （4）由表格中前三次实验数据可求得每一次实验灯泡L 的 电阻，发现灯泡L 的电阻并不是固定值， 将所测电阻取平均值没有意义，所以不同意该同学的看法。 小灯泡的电阻受灯丝温度的影响，所以不同意将所测电阻取平均值的理由是：灯泡的电阻不是一个 固定值，受灯丝温度的影响，灯丝温度越高，灯泡的电阻越大。 （5）由表格中第1 组数据可知，电压表的示数为1V，即灯泡L 两端的电压为1V，已知电源电压为