本章专题复习14 判断电路元件连接及使用问题解析版.docx
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本章专题复习14判断电路元件连接及使用问题解析版
本章专题复习一伏安法测电阻
04判断电路元件连接及使用问题
这类题目考察下列几种情况：
滑动变阻器的使用；电流表与电压表的使用（量程的及正、负接线柱的选择）；待测电阻或滑动变阻器出现的故障；待测电阻与滑动变阻器即其他元件的连接等。
1．根据“用电流表、电压表测电阻”的实验，完成下列要求。
①实验原理_____________。
②小沈同学依照图1电路图正确连接器材，闭合电键后，两电表示数如图2所示，则记录的数据是Ix=_____安，Ux=_____伏，计算出Rx=_____欧；为了减小误差进行多次测量，因此接下去小沈同学要进行的主要操作是：
___________________________。
③小陈同学依照图3电路图连接器材，且将滑片移到变阻器一端，闭合电键S后，两电表都有示数；但移动滑片时，两电表示数都不变化。
产生这一现象的原因可能是：
___________________________。
【答案】①R=U/I；②0.5，5，10，增减串联电池的节数，改变加在导体两端的电压。
③第一种可能是：
滑动变阻器金属棒两端的接线柱同时连入电路；第二种可能是：
滑动变阻器电阻线圈上的两接线柱同时连入电路。
【解析】①实验原理R=U/I。
②依照图1电路图正确连接器材，闭合电键后，电流表用小量程，电压表用大量程，则记录的数据是Ix=0.5安，Ux=5伏，计算出Rx=10欧；为了减小误差应该进行多次测量，因为没有滑动变阻器，因此接下去小沈同学要进行的主要操作是：
增减串联电池的节数，改变加在导体两端的电压，进行多次测量。
③小陈同学依照图3电路图连接器材，且将滑片移到变阻器一端，闭合电键S后，两电表都有示数，但移动滑片时，两电表示数都不变化。
产生这一现象的原因可能是：
把滑动变阻器金属棒两端的接线柱同时连入电路（电阻为零）或把滑动变阻器电阻线圈的两接线柱同时连入电路，相对于一个定值电阻。
2．小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，电源电压保持不变．所用电压表“0～15伏”量程损坏，但“0～3伏”量程完好。
所用滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。
（1）小明连接的实物电路为图2（a），其中有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接，要求：
当滑片向左移时，电压表示数变大。
（2）他实验步骤正确，闭合电键，观察到电压表、电流表的示数都为0，若电路中只有一处故障且只发生在电阻Rx或滑动变阻器R上，这一处故障原因可能是 。
换用同样规格的器材排除这处故障后，再闭合电键，观察到电压表、电流表的示数分别为2.4伏和0.18安，则所用的电源电压为 伏．
（3）小明继续减小变阻器连入电路中的阻值，同时在不更改器材的情况下，解决了实验中遇到的困难．当滑动变阻器的滑片在某点时，电压表的示数如图2（b）所示，则此时待测电阻RX两端的电压为 伏．
（4）接着，他移动滑动变阻器的滑片到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧），观察到电流表示数为0.24安，则此次RX的阻值为 欧．
【答案】
（1）下图；
（2）滑动变阻器R断路，6；（3）4；（4）15。
【解析】
（1）由图知，电压表与待测电阻并联，当滑片向左移时，电压表示数变大，待测电阻两端的电压变大，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，则滑动变阻器的连入电路的阻值应变小，所以将电键的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连，如图2（c）所示。
（2）电流表示数为零，说明电路发生断路，电压表示数为零，说明电压表的正负接线柱不能与电源正负极相通，因此电路故障为滑动变阻器R断路；
换用同样规格的器材排除这处故障后，实验步骤正确，刚闭合电键时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流为0.18A，则滑动变阻器两端电压：
UR=IR=0.18A×20Ω=3.6V；
又因为被测电阻与滑动变阻器串联，而串联电路两端电压等于各部分电压之和，故电源电压：
U=UR+UX=3.6V+2.4V=6V；
（3）小明继续减小变阻器连入电路中的阻值，若电压表并在待测电阻两端，此时电压表的示数应该大于2.4伏，而现在只有2伏，应与滑动变阻器并联，故RX两端的电压为Ux=U-UR=6V﹣2V=4V；
（4）∵I=U/R,∴当滑片位于中点时，滑动变阻器两端电压：
UR中=I1R/2=0.24A×10Ω=2.4V；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以待测电阻两端电压：
Ux=6V﹣2.4V=3.6V，则此次RX的阻值：
Rx=Ux/I=3.6伏/0.24安=15欧。
3．小林用电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω1A”字样）、电键、导线等器材来测定电阻RX的值。
闭合电键S，无论怎么移动变阻器滑片，电压表的示数始终为1.0伏，电流表示数始终为0.10安。
产生这种现象的原因可能是。
接着，小林经过思考、分析后，重新进行正确的实验。
若电源电压保持不变，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，他发现电流表的示数最大示数为0.28安。
当他把变阻器的滑片移到某一位置，电压表、电流表的示数如图5（a）、（b）所示，此时它们的读数分别为、。
根据实验过程中记录的数据，则待测电阻的电阻平均值是欧。
（计算电阻时，精确到0.1欧）
【答案】滑动变阻器下端两个接线柱连接在电路中；2.3V；0.24A；10.1。
【解析】①闭合电键S，无论怎么移动变阻器滑片，电压表的示数始终为1.0伏，电流表示数始终为0.10安，说明电路是通路，滑动变阻器不起作用；因为电流表和电压表的示数都比较小（比后来的要小），所以是把滑动变阻器下端两个接线柱连接在电路中；
②滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.1安×20欧=2伏，
电源电压U=UR+UX=2伏+1伏=3伏，被测电阻的阻值：
Rx1=U1/I1=1伏/0.1安=10欧；
③重新进行正确的实验时，因为电流表的最大值为0.28A，被测电阻两端的最大电压U最大=3V，被测电阻
Rx2=U2/I2=3伏/0.28安=10.7Ω；
把变阻器的滑片移到某一位置时，根据图（a）可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.3V；根据图（b）可知，电流表的示数为0.24A，被测电阻的阻值：
Rx3=U3/I3=2.3伏/0.24安≈9.6Ω；
电阻的平均值为
x=（Rx1+Rx2+Rx3）/3
=（10Ω+10.7Ω+9.6Ω）/3
=10.1Ω.
4．小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，实验器材如图16中所示，请完成下列要求。
①小明连接的电路如图16所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中按规范的实验操作要求连线。
②小明正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，移动滑动变阻器滑片过程中，发现电流表始终无示数，电压表示数始终为6伏，产生这种现象的原因是。
③小明排除故障后按正确的步骤继续实验。
闭合电键，观察到电压表、电流表示数如图17所示。
将滑片移到中点时，电流表示数为0.58安，在移动滑片过程中，观察到电流表示数的最大值为1.2安。
请将实验数据记录表填写完整。
（计算电阻时，精确到0.1欧）
物理量
实验序号
电压Ux
（伏）
电流Ix
（安）
电阻Rx
（欧）
电阻Rx
平均值（欧）
1
2
3
【答案】①图如下16a；②Rx断路；③见下图。
【解析】①滑动变阻器与待测电阻串联，且使连入电路中的电阻最大，所以将A接线柱与待测电阻右接线柱相连即可；
②闭合电键，移动滑动变阻器滑片过程中，发现电流表始终无示数，电路发生断路，电压表示数始终为6伏，说明Rx断路，电压表的示数为电源电压6伏；
③滑动变阻器阻值为0时，电流表示数的最大值为1.2安，此时，Rx两端的电压为电源电压6伏，待测电阻的阻值：
Rx1=U大/I=6伏/1.2安=5欧；
④按正确的步骤继续实验，闭合电键，根据图17可知，滑动变阻器阻值最大时，U2=2.0伏时，I=0.4安，
待测电阻的阻值：
Rx2=U2/I2=2.0伏/0.4安=5欧，
滑动变阻器的最大电阻Rmax=Rmax=U/I=（6伏-2伏）/0.4安=10欧；
将滑片移到中点时，R中=1/2R大=5欧，电流表示数为0.58安，所以UR中=IR中=0.58安×5欧=2.9伏，
U3=U-UR中=6伏-2.9伏=3.1伏，
待测电阻的阻值：
Rx3=U3/I3=3.1伏/0.58安=5.3欧；
待测电阻阻值取三次的平均值为
x=（Rx1+Rx2+Rx3）/3=5.1欧。
5．小华同学做“用电流表电压表测电阻实验”，实验器材齐全且完好。
①他连接电路并将变阻器的滑片放置于一端，闭合电键，观察到电流表电压表示数如图9（a）与（b）所示，接着他将滑片移动到另一端，观察到电流表示数减小到0.12安，而电压表示数则增大到6伏，由上述现象判断他的实验过程中可能存在的问题是：
（1）。
（2）。
②他经过分析，重新调整电路进行实验，且步骤正确。
闭合电键观察到电压表的示数如图9（c）所示。
移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.2安。
请帮小华完成实验数据表格的填写（电阻精确到0.1欧）。
物理量
实验序号
电压（V）
电流（A）
电阻（Ω）
电阻平均值
（Ω）
1
0.12
2
0.20
3
【答案】①电压表并联在滑动变阻器两端；闭合电键时滑片位于阻值最小处；②如图表：
物理量
实验序号
电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
电阻平均值
（欧）
1
1.5
12.5
12.6
2
2.5
12.5
3
7.5
0.58
12.9
【解析】①由题连接电路并将变阻器的滑片放置于一端，闭合电键，观察到电流表比较大，说明电路中电阻比较小，电压表示数为0，应该是电压表并联在滑动变阻器两端且连入电路的阻值为0；他将滑片移动到另一端，即滑动变阻器的电阻最大时，电流最小为0.12安，变阻器两端的电压为6伏；
由此说明实验中存在的问题：
（1）闭合电键时滑片位于变阻器最小阻值处；
（2）电压表不是测被测电阻两端电压，而是测滑动变阻器两端电压；
②重新调整电路进行实验，且步骤正确。
滑动变阻器两端且连入电路的阻值为最大，电路中的电流还是0.12安，变阻器两端的电压仍为6伏；此时电压表与待测电阻并联，待测电阻两端的电压为1.5V，所以电源电压U=UR+UX=6伏+1.5伏=7.5伏，滑动变阻器的最大阻值为Rmax=U/I=6伏/0.12安=50欧，
③当变阻器的滑片在中点时，电流表示数I2=0.2A，滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.2安×25欧=5伏，
待测电阻两端的电压U2x=U-UR=7.5伏-5伏=2.5伏，
Rx2=U2x/I2=2.5伏/0.2安=12.5Ω；
变阻器的滑片在阻值最大处时：
Rx1=U1/I1=1.5伏/0.12安=12.5欧；
变阻器的滑片在阻值最小处时：
Rx3=U3/I3=7.5伏/0.58安=12.9欧；
电阻的平均值为
x=（Rx1+Rx2+Rx3）/3=12.6欧。
6．小华做“用电流表、电压表测电阻”的实验，所用电源电压保持不变，滑动变阻器标有“2A”字样清晰可见，电压表0~3伏量程已坏，其他实验器材均完好。
他连接好电路后，将滑片P移到阻值最大一端，闭合电键S，发现电压表示数为6.0伏，电流表示数为0.9安，他向另一端移动滑片时，发现电压表示数不变，电流表示数变大。
经过思考后，小华重新连接电路，按照正确步骤进行实验操作，再次闭合电键S时，电压表示数为4.0伏，电流表示数为0.20安；当移动滑片到某位置时，电流表和电压表的示数如图28所示；当滑片移到另一端时，电流表示数为0.60安。
则
请判断小华第一次的电路连接情况___________；
实验所用滑动变阻器的最大阻值为_________欧；
请根据小华的实验情况，完成表格中的实验数据记录和计算。
___（注意：
请填写在答题纸上的表格中，电阻计算精确到0.1欧）。
【答案】①他将待测电阻和滑动变阻器并联，电压表测的是电源电压，电流表测干路电流；②20欧；③见表：
实验
序号
电压Ux
（伏）
电流Ix
（安）
电阻Rx
（欧）
电阻
x
（欧）
1
2.0
0.20
10.0
10.1
2
2.5
0.24
10.4
3
6.0
0.60
10.0
【解析】①他连接好电路后，将滑片P移到阻值最大一端，闭合电键S，发现电压表示数为6.0伏，电流表示数为0.9安，他向另一端移动滑片时，发现电压表示数不变，电流表示数变大。
由此可以判断：
他将待测电阻和滑动变阻器并联了，电压表的示数为电源电压6伏，电流表测干路电流。
②重新连接电路，按照正确步骤进行实验操作时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电压表示数从4.0伏变为3.5伏也变小，说明电压表并联在变阻器两端，电流表示数最小为为0.20安；由此可求变阻器的最大电阻值：
Rmax=U/I=4伏/0.2安=20欧；
③对三次测量数据分别进行计算Rx的阻值：
按照正确步骤进行实验操作，再次闭合电键S时，待测电阻两端的电压U1=U-UR=6伏-4伏=2伏，
Rx1=U1/I1=（6伏-4伏）/0.2安=10欧；
当移动滑片到某位置时，待测电阻两端的电压U2=U-UR=6伏-3.5伏=2.5伏，
Rx2=U2/I2=2.5伏/0.24安=10.4欧；
当滑片移到另一端时，待测电阻两端的电压U3=6伏，
Rx3=U3/I3=6伏/0.6安=10.0欧；
电阻的平均值为
x=（Rx1+Rx2+Rx3）/3=10.1欧
7．某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全且完好，电源电压保持不变。
①他们正确串联实验器材，将电压表并联在电路中，并将滑片移至变阻器的一端。
闭合电键时，观察到电压表、电流表的示数如图17所示。
移动滑片，观察到电压表示数不变，电流表示数逐渐变大，产生这种现象的原因是。
②小组同学经过认真思考，重新正确连接电路，操作步骤正确。
闭合电键时，观察到两电表的指针所指刻度仍与图17所示一致。
则电源电压是伏，滑动变阻器的最大阻值是欧。
③移动变阻器的滑片，又测得一组数据为“1.6伏，0.30安”，则此时变阻器接入电路的阻值（选填“大于”、“等于”或“小于”）变阻器最大阻值的二分之一。
继续移动变阻器的滑片，观察到两电表的指针同时都达到了小量程的满刻度。
④根据该组同学实验过程中观察和记录的三组数据，计算待测电阻的平均值是欧。
（精确到0.1欧）
【答案】①电压表并联在电源两端；②6，20；③大于；④5.1。
【解析】①正确串联实验器材，将电压表并联在电路中，移动滑片，观察到电压表示数不变，电流表示数逐渐变大，产生这种现象的原因是电压表并联在电源两端，则电源电压为6伏；
②小组同学重新正确连接电路，操作步骤正确。
闭合电键时，观察到两电表的指针所指刻度仍与图17所示一致，则待测电阻两端的电压为1.2伏（小于电源电压6伏），电流为0.2安（小于后来的电流0.3安），滑动变阻器的最大阻值R=UR/I=（6伏-1.2伏）/0.24安=20欧。
③根据测得一组数据为“1.6伏，0.30安”，此时滑动变阻器的阻值R滑=U滑/I=4.4伏/0.3安=14.7欧，大于变阻器最大阻值的二分之一。
④重新正确连接电路，第一次实验时：
Rx1=U1/I1=1.2伏/0.24安=5.0欧；
又测得一组数据为“1.6伏，0.30安”时:
Rx2=U2/I2=1.6伏/0.3安=5.3欧；
继续移动变阻器的滑片，观察到两电表的指针同时都达到了小量程的满刻度时：
Rx3=U3/I3=3伏/0.6安=5欧；
电阻的平均值为
x=（Rx1+Rx2+Rx3）/3=5.1欧。
8．小华在做“用电流表、电压表测电阻”实验的过程中，电源电压保持不变，实验器材齐全且完好。
①他将待测电阻和滑动变阻器串联接在电路中，闭合电键时，发现电流表、电压表的示数分别如图15所示，移动滑片P，电流表、电压表示数均不变。
请指出他电路连接中可能存在的问题。
（写出一种情况即可）
②发现问题后，他重新正确连接电路，实验步骤正确。
闭合电键时，电压表示数为0.6伏；在移动变阻器滑片的过程中，电流表示数的变化范围为0.12~0.58安。
当移动变阻器滑片到某个位置时，电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央。
小华实验所用滑动变阻器的最大阻值为欧。
③请根据小华的实验情况，完成表格中的实验数据记录和计算。
（注意：
请填写在答题纸上的表格中，电阻计算精确到0.1欧）。
【答案】①电压表串联在了电路中（或电压表并联在了电源两端，电流表并联在了导线两端）；②20欧；③见下表：
实验
序号
电压Ux
（伏）
电流Ix
（安）
电阻Rx
（欧）
电阻x
（欧）
1
0.6
0.12
5.0
5.1
2
1.5
0.30
5.0
3
3.0
0.58
5.2
【解析】①发现电流表、电压表有示数，移动滑片P，电流表、电压表示数均不变。
他在电路连接中可能存在的问题：
电压表串联在了电路中（或电压表并联在了电源两端，电流表并联在了导线两端），此时电压表的示数为电源电压3伏；
②重新正确连接电路，实验步骤正确。
闭合电键时，电压表示数为0.6伏；在移动变阻器滑片的过程中，电流表示数的变化范围为0.12~0.58安，当I小=0.12安，滑片在最大值的一端时，
U滑=U-Ux=3伏-0.6伏=2.4伏，
R滑=U滑/I小=2.4伏/0.12安=20欧，即小华实验所用滑动变阻器的最大阻值为20欧。
③当移动变阻器滑片到某个位置时，电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央时：
Rx2=U2/I2=1.5伏/0.3安=5欧；
实验序号1：
Rx1=U1/I1=（3伏-2.4伏）/0.12安=5欧；
电流表示数最大0.58安时：
Rx3=U3/I3=3伏/0.58安=5.2欧；
电阻的平均值为
x=（Rx1+Rx2+Rx3）/3=5.1欧.
9．学习了“伏安法”测电阻，小张决定自主实验。
首先依照图17（a）所示电路图正确连接器材，闭合电键后，他观察到电压表、电流表示数分别为6伏和0.58安；为了减小误差进行多次测量，他又从“10Ω1A”、“20Ω1A”两个变阻器中选择一个接入电路，当滑片置于一端时，电流表示数如图17（b）所示，在滑片向另一端移动过程中，他发现两电表示数始终不变。
思考后他重新连接并进行实验，将正确测得的两组实验数据记录在草稿纸上，如图17（c）所示。
①实验过程中出现两电表示数始终不变的原因可能是：
。
②小张选用的滑动变阻器规格是：
。
③请根据图17及相关信息，将下表填写完整。
（计算电阻时，精确到0.1欧）
物理量
实验序号
电压Ux
（伏）
电流Ix
（安）
电阻Rx
（欧）
电阻Rx平均值
（欧）
1
6
0.58
2
3
【答案】①滑动变阻器相当于定值电阻接入电路中；②“20Ω1A”；③如下：
物理量
实验序号
电压Ux
（伏）
电流Ix
（安）
电阻Rx
（欧）
电阻Rx平均值
（欧）
1
6
0.58
10.3
10.2
2
3.5
0.34
10.3
3
2.8
0.28
10.0
【解析】①根据图17（a）所示电路图，电压表示数即电源电压为U=6伏，待测电阻约为
Rx=Ux/I=6伏/0.58安=10.3欧；
②在滑片向另一端移动过程中，他发现两电表示数始终不变且比后来的电流小，所以是把滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路中，相当于定值电阻接入电路中；
③从“10Ω1A”、“20Ω1A”两个变阻器中选择一个接入电路，当滑片置于一端，电路中的电流为0.2A时，则待测电阻两端的电压约为UX=IRX=0.2安×10.3欧=2.06伏，变阻器两端的电压约为UR=6伏-2伏=4伏，
R=UR/I=4伏/0.2安=20欧，所以选用的是“20Ω1A”变阻器；
④重新连接并进行实验时，因为电压表并联在待测电阻两端，所以电流与电压同时变大或同时变小，
Rx2=U2/I2=3.5伏/0.34安=10.3欧；
Rx3=U3/I3=2.8伏/028安=10.0欧；
电阻的平均值为
x=（Rx1+Rx2+Rx3）/3=10.2欧。
10．小王同学在做“用电流表电压表测电阻”的实验时，实验器材齐全且完好。
①他连接电路，闭合电键，观察到电压表、电流表示数如图17（a）所示，接着他将滑片移到另一端，观察到电压表示数为6伏，电流表示数为0.12安，请根据上述现象判断实验过程中可能存在的问题是
。
（写出其中一个问题即可）
②经过分析后小王调整电路重新实验，且步骤正确。
闭合电键，观察到电压表的示数如图17（b）所示。
移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.2安。
请画出他调整后的实验电路图。
（请画在答题卡的方框内）
③请帮小王完成实验数据表格的填写（电阻精确到0.1欧）。
【答案】①电压表接在滑动变阻器两端，滑片没有移到阻值最大处（写出其中之一即可）。
②③见图；
【解析】①连接电路并将变阻器的滑片放置于一端，闭合电键时，观察到电压表的示数为0，电流表的示数为0.58安，将滑片移到另一端，观察到电压表示数为6伏，电流表示数为0.12安，电流减小，由此说明实验中闭合电键时，变阻器的滑片位于变阻器最小阻值处，电压表的示数为变阻器两端电压；当他将滑片移到另一端时，观察到电压表示数为6伏，电流表示数为0.12安，可得出变阻器的最大阻值R=U/I=6伏/0.12安=50欧；
②调整电路重新实验，且步骤正确，是将电流表和滑动变阻器串联在电路中，将电压表与被测电阻并联，变阻器连入电路的阻值最大，电压表的示数如图17（b）所示为Ux=1.5伏，因为此时电流不变还是0.12安，所以变阻器两端的电压仍为UR=6伏，电源电压为U=UR+UX=6伏+1.5伏=7.5伏；
Rx1=U1/I1=1.5伏/0.12安=12.5欧；
③移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.2安，此时变阻器两端的电压UR=IR=0.2安×25欧=5伏。
待测电阻两端的电压Ux=U-UR=7.5V-5V=2.5V，
Rx2=U2/I2=2.5伏/0.2安=12.5欧；
④最先连接的电路，电压表是与变阻器并联的，闭合电键，变阻器的滑片位于变阻器最小阻值处，观察到电压表的示数为0、电流表示数为0.58安，则待测电阻两端的电压Ux=7.5V，
待测电阻Rx3=U3/I3=7.5伏/0.58安=12.9欧。
11．小李同学用电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω2A”字样）等完好器材，测定电阻RX的值。
他按图17的电路图连接电路，并将变阻器的滑片放置于一端，然后闭合电键，发现无论怎样移动滑片P，电流表和电压表示数都为零。
接着他将电路中的电压表先后并联到滑动变阻器两端b、c上，观察到电压表的示数变为9伏、电流表示数仍为零。
经思考，小李排除故障，再次按图17电路图正确连接电路，操作步骤正确。
闭合电键，他在将滑片P从滑动变阻器一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数从0.30安增大到0.9安；当滑片P在中点附近某
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