河南中考物理基础过关练习 专项强化训练五.docx

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河南中考物理基础过关练习专项强化训练五

专项强化训练（五）

（特殊方法测电阻、特殊方法测功率）

类型一　特殊方法测电阻

1.（2018河南南阳新野二模）小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,连接了如图甲所示的电路。

（1）图甲中有一根连线连接错误,请在连接错误的线上画“×”,并将正确的线连好。

（2）改正电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,电压表和电流表的读数如图乙所示,则电压表读数为　　　　V,电阻大小为　　　　Ω;小明把这次测量所得的电阻值作为最后的结果,其他同学认为不正确,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）另一组的同学在实验过程中发现电压表没有示数,经检查发现电压表损坏。

为了继续完成实验,老师给他们找来一个阻值已知的定值电阻R,小组内的同学合作研究设计了如图丙所示的电路。

请将实验步骤补充完整:

①闭合开关S1,记下电流表示数I1;

②　　　　　　　　　　　　　　; 

③Rx的表达式为　　　　（用所测得的物理量表示） 

甲

乙

丙

2.（2018河南南阳镇平三模）某实验小组利用伏安法测量定值电阻的阻值。

（1）请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。

（2）连接电路时,开关应　　　　,滑动变阻器的滑片应置于　　　　端（选填“A”或“B”）。

（3）闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因可能是　　　　。

故障排除后,电流表、电压表示数如图乙、丙所示,则定值电阻阻值为　　　　Ω。

（4）由于实验过程中电压表被损坏,于是实验小组的同学又设计了如图丁所示的电路测量Rx的阻值,其中电源电压保持不变,S是单刀双掷开关,R'是电阻箱,R0是已知阻值的电阻,Rx是待测电阻,将开关S拨到a,电流表的示数为I;再将开关S拨到b,调节电阻箱R'的阻值,当电流表的示数为　　　　时,读出电阻箱的阻值为R,则被测电阻的阻值为Rx=　　　　（用已知量和测量量表示）。

3.（2018河南新乡一模）小明用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。

（1）请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接,要求:

滑片向左滑时,电流表示数变大。

（2）小明将电路连接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是　　　　A,此时小灯泡的阻值是　　　　Ω（小数点后保留一位）。

（3）当加在小灯泡两端的电压改变时,发现小灯泡的阻值也会变化,你认为引起小灯泡电阻变化的原因是　　　　　　　。

（4）小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。

小阳选择了满足实验要求的器材,并连接了如图丁所示的实验电路,也测出了Rx的阻值,请你帮小阳写出它的测量步骤并用测得的物理量写出Rx的表达式。

①　　　　　　　　　　　　　　　　。

②　　　　　　　　　　　　　　　　。

③Rx的表达式为Rx=　　　　。

4.（2018河南安阳一模）小明同学利用如图甲所示的电路来测量一未知电阻Rx。

甲

乙

丙

（1）请指出电路连接的错误之处:

　　　　　　　　　　　　　　　　（指出一处即可）。

（2）修改电路后,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是　　　　。

操作中,小明发现两个电表中只有一个有示数,初步检查确认,电路连接完好,两个电表均无故障,则发生故障的元件应是　　　　（选填字母）。

A.电源　　B.电阻Rx　　C.滑动变阻器

（3）排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为1.2V时,电流表的示数如图乙所示,则Rx=　　　　Ω。

（4）该同学又设计了如图丙所示的测量电路,测量小灯泡正常发光（灯的额定电压为2.5V）的电阻和额定功率,其中R0是已知定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。

①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为　　　　V; 

②再将开关S2拨到触点1,滑片的位置　　　　（选填“保持不动”“适当向左移”或“适当向右移”）,读出电压表的示数为U; 

③小灯泡正常发光时的电阻R1=　　　　,小灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　（用已知量和测出的物理量表示）。

类型二　特殊方法测功率

5.（2018河南平顶山三模）一个额定电压是3.8V的小灯泡,正常工作时的电阻约为20Ω,小华想测量它的额定功率。

实验室有如下器材:

电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各1个、滑动变阻器A（规格“10Ω　1.5A”）和B（规格“20Ω　1A”）及导线若干。

甲

乙

丙

（1）小华设计了如图甲所示的电路,他应选用的滑动变阻器为　　　　（选填“A”或“B”）。

（2）图甲所示电路还有两处未连接,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。

要求:

连线不得交叉,滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮。

（3）闭合开关,小灯泡不亮,但电流表、电压表都有示数,其原因是　　　　　　　　。

（4）实验过程中,爱探究的小强用一只电流表和一只10Ω的定值电阻R0,连接了如图乙所示的电路,同样也测出了小灯泡的额定功率。

他具体的操作过程是:

先闭合开关S和S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为　　　　A,小灯泡正常发光。

再闭合开关S和S2,断开S1,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率P=　　　　W。

（5）实验结束后,同组的同学互相交流,有的同学认为利用甲图的该实验装置还可以探究电流和电压的关系,你认为是否正确。

　　　　,理由是:

　　　　。

6.（2018河南安阳二模）小芳在实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只提供了如下器材:

标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。

小芳根据所给的器材经过思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图。

（1）请你将甲电路图补充完整;

（2）闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为　　　　V,此时电压表V2的示数如图乙所示,是　　　　V; 

（3）小灯泡的额定功率为　　　　W; 

（4）小芳还进一步设计出了用两只电流表测量小灯泡电功率的方法,其电路如图丙所示,R0=10Ω,为了测量小灯泡的额定功率,关键的一步是:

调节滑动变阻器使　　　　,再读出电流表A1的示数为I1,请利用已知量和测量出的物理量表示小灯泡的额定功率P额=　　　　　　。

甲

乙

丙

7.（2018河南商丘柘城一模）如图所示,是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）请指出电路连接中的两个不当之处:

①　　　　　　　　　　; 

②　　　　　　　　　　。

（2）他们改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器滑片,发现电流表始终无示数,电压表有示数但无明显变化,出现这种现象的原因是:

　　　　　　　　　　　　　　。

（3）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:

电压（V）

2.0

2.5

2.8

电流（A）

0.20

0.24

0.26

①小灯泡正常工作时的电阻大小约为　　　　; 

②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是　　　　（选填“不变”或“变化”）的,其原因是:

　　　　　　　　　　　　。

（4）实验结束,小明发现电流表已坏,但他想利用剩余的器材和老师给的两个开关、一个已知阻值的定值电阻以及若干导线,测小灯泡的额定功率。

（5）请帮他在虚线框中设计出实验方案电路图。

8.（2018河南许昌二模）用如图（a）所示的实验电路,测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。

图（a）

图（b）

图（c）

（1）闭合开关前,应该把滑动变阻器的滑片滑到滑动变阻器的　　　　端（选填“左”或“右”）。

（2）闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片位置,使电压表的示数为2.5V,这时电流表的示数如图（b）所示,则小灯泡的额定功率为　　　　W。

（3）爱探究的小强用另一只电压表和一个定值电阻R（阻值小于10Ω）,连接了如图（c）所示的电路,同样测出了小灯泡的额定功率。

具体操作是:

闭合开关前,把滑动变阻器的滑片滑到最左端;闭合开关,调节滑动变阻器的滑片位置,使电压表V1的示数为2.5V,小灯泡正常发光,此时电压表V2的示数为U,则小灯泡的额定功率为　　　　。

（4）为了测量小灯泡的额定功率,班上小明和小华也用另一只电压表和一个定值电阻R（阻值小于10Ω）分别连接了如图（d）、（e）所示的电路。

你认为合理的电路图是　　　　。

图（d）

图（e）

答案精解精析

1.答案　

（1）见解析　

（2）2.5　5　一次测量误差较大,应多次测量取平均值　

（3）②再闭合S2,记下电流表示数I2　③Rx=

R0

解析　

（1）原电路中,电压表测电源电压是错误的,应测R的电压,如图所示

（2）改正电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,电压表和电流表的读数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,则电压表读数为2.5V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.5A,由欧姆定律,电阻大小为R=

=

=5Ω;因只测量了一组数据,没有多次测量取平均值,故误差较大。

（3）①闭合开关S1,记下电流表示数I1;

②再闭合S2,记下电流表示数I2;

③在①操作中,电路中只有R0,由欧姆定律,电源电压U=I1R0。

在②中,两电阻并联,电流表测总电流,根据并联电路各支路互不影响知,通过待测电阻的电流为I2-I1,由欧姆定律,Rx=

R0。

2.答案　

（1）见解析　

（2）断开　B　

（3）R断路　8　（4）I　R

解析　

（1）电源电压为3V,电压表选用小量程与定值电阻R并联,变阻器按一上一下接入电路中,如图所示

（2）连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处B端。

（3）闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因可能是R断路;.故障排除后,电流表、电压表示数如图乙、丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.3A;电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压大小为2.4V,由欧姆定律,则定值电阻阻值为R=

=

=8Ω。

（4）将开关S拨到a,电流表的示数为I;再将开关S拨到b,调节电阻箱R'的阻值,当电流表的示数为I时,读出电阻箱的阻值为R,根据等效替代法,则被测电阻的阻值为Rx=R。

3.答案　

（1）见解析　

（2）0.3　8.3

（3）灯丝的温度变化

（4）①闭合开关S1、断开开关S2,读出电压表的示数为U1

②再闭合开关S2（或同时闭合开关S1和S2）,读出电压表的示数为U2

③

×R0

解析　

（1）滑片向左滑时,电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以左电阻丝连入电路中,小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与小灯泡并联,如图所示

（2）闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的读数是0.3A,由欧姆定律,此时小灯泡的阻值是R=

=

≈8.3Ω。

（3）当加小灯泡两端的电压改变（增大）时,通过小灯泡的电流也改变（增大）,根据P=UI小灯泡的功率发生改变（增大）,灯丝的温度变化（升高）,因小灯泡的电阻随温度的变化（升高）而变化（增大）,故发现小灯泡的阻值也会变化。

（4）①闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;

②闭合开关S1、S2,电压表的示数为U2。

③当闭合开关S1,断开开关S2,电路是串联电路,电压表测R0两端的电压,则电压表的示数为U1;

电路电流I=

闭合开关S1、S2时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,则电压表的示数为U2;

根据串联电路电压的规律,Rx两端的电压Ux=U2-U1,

由I=

可知,待测电阻阻值:

Rx=

=

=

×R0。

4.答案　

（1）将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中（或电压表与滑动变阻器并联了）　

（2）改变电阻的电压和通过的电流,多次测量　B　（3）4　（4）①2.5　②保持不动　③

R0　2.5V×

解析　

（1）由图甲知,将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中（或电压表与滑动变阻器并联了）。

（2）为提高测量的准确程度,要多次测量取平均值,故滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是改变电阻的电压和通过的电流,多次测量。

A.若电源有故障,电流表和电压表都无示数,故A错误;

B.若电阻Rx有故障,若断路,则电压表串联在电路中,电压表与电源连通,电压表有示数,电流表无示数;若短路,电压表无示数,电流表有示数,故B正确;

C.若滑动变阻器有故障（短路或断路）,两表同时有示数或无示数,故C错误。

故选B。

（3）当电压表的示数为1.2V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.3A,由欧姆定律知,Rx=

=

=4Ω。

（4）实验步骤:

①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;

②再将开关S2拨到触点1,滑片的位置保持不动,读出电压表的示数为U;

③在②中电压表测小灯泡与定值电阻的总电压,因此时各电阻的大小和电压不变,小灯泡仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为U-2.5V,由串联电路电流的规律和欧姆定律,小灯泡的额定电流

IL=

由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻

R1=

=

=

R0,

小灯泡的额定功率:

P额=ULIL=2.5V×

。

5.答案　

（1）B　

（2）见解析　（3）小灯泡的实际功率太小　（4）0.38　1.976　（5）不正确　小灯泡的电阻随温度的变化而变化

解析　

（1）一个额定电压是3.8V的小灯泡,正常工作时的电阻约为20Ω,小灯泡的额定电流约为I=

=

=0.19A,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的电阻R滑=

=

=

≈11.6Ω>10Ω,故选用“20Ω　1A”的滑动变阻器。

（2）由

（1）知电流表选用小量程与小灯泡串联,滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中与电流表串联,如下所示

（3）闭合开关,电流表、电压表都有示数,说明电路为通路,小灯泡不亮,其原因是小灯泡的实际功率太小。

（4）由电路图知:

闭合开关S和S1,断开S2,定值电阻与小灯泡并联,它们两端的电压相等,当并联电压等于小灯泡的额定电压UL=3.8V时,

小灯泡正常发光,此时电流表A的示数I=

=

=0.38A;

闭合开关S和S2,断开S1,电流表的示数如图丙所示,此时电流表测并联电路的总电流,根据并联电路电流的规律,电流大于0.38A,故电流表选用大量程0~3A,分度值是0.1A,电流表读数I1=0.9A,流过小灯泡的电流

IL=0.9A-0.38A=0.52A,

小灯泡的额定功率

P=ULIL=3.8V×0.52A=1.976W。

（5）探究电流和电压的关系时要控制电阻大小不变,因小灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不正确

6.答案　

（1）见解析　

（2）2.5　2.4

（3）0.6　（4）电流表A2的示数为0.25A　2.5V×I1

解析　

（1）在没有电流表情况下,电压表并联在定值电阻R0两端,能起到测量电流的作用,故将电压表V2与定值电阻R0并联,如下图所示

（2）小灯泡在额定电压2.5V下正常发光,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为2.5V,此时电压表V2的示数如图乙所示,该电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V。

（3）由前面的数据,根据欧姆定律和串联电路的特点可得,灯的额定电流为

IL=I0=

=

=0.24A,

则小灯泡的额定功率为

P额=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W。

（4）图丙中,R0和小灯泡并联,电流表A2测R0的电流,电流表A1测小灯泡的电流;

当灯泡正常发光时（其两端电压为2.5V）,由并联电路的特点和欧姆定律可得,A2的示数（通过R0的电流）

I0=

=

=0.25A,

所以,调节滑动变阻器使A2的示数为0.25A,说明此时灯泡正常发光;

再读出电流表A1的示数为I1,即灯的额定电流,则小灯泡的额定功率:

P额=2.5V×I1。

7.答案　

（1）①电压表量程选择太大　②电压表没有测量灯泡两端电压　

（2）小灯泡开路　（3）①10.4Ω　②变化　小灯泡的电阻随温度的变化而变化　（5）见解析

解析　

（1）因电源电压为3V,故电压表选用小量程与小灯泡并联,原电路中电压表选用大量程测电源电压是错误的,即电路连接中的两个不当之处:

①电压表量程选择太大　②电压表没有测量灯泡两端电压。

（2）经分析,无论怎样移动滑动变阻器滑片,发现电流表始终无示数,电压表有示数但无明显变化,出现这种现象的原因可能是小灯泡开路了。

（3）①小灯泡正常工作时,两端电压为额定电压2.5V,由表知,此时电流大小为I=0.24A,故电阻大小约为:

R=

=

≈10.4Ω。

②由表格数据计算后知,小灯泡的电阻是变化的,其原因是:

小灯泡的电阻随温度的变化而变化。

（5）如下所示

①闭合开关S、S1,断开开关S2移动滑片使电压表示数等于小灯泡额定电压2.5V,使小灯泡正常发光;

②保持滑片位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,读出电压表示数U,因此时各电阻的大小和电压不变,小灯泡仍正常工作,根据串联电路电压的规律,则电阻R0两端电压U0=U-UL=U-2.5V;

③根据串联电路电流的规律和欧姆定律,小灯泡的额定电流

IL=

=

灯泡的额定功率

PL=ULIL=2.5V×

。

8.答案　

（1）左　

（2）0.45　（3）2.5V×

　（4）（e）

解析　

（1）闭合开关前,应该把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处的左端。

（2）闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片位置,使电压表的示数为2.5V,这时电流表的示数如图（b）所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.18A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.18A=0.45W。

（3）闭合开关,调节滑动变阻器的滑片位置,使电压表V1的示数为2.5V,小灯泡正常发光,此时电压表V2的示数为U,根据串联电路电流的规律和欧姆定律,小灯泡的额定电流I额=

则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×

。

（4）图（d）中,电压表V1测小灯泡与定值电阻的总电压U1,电压表V2测定值电阻的电压U2,根据串联电路电压的规律,移动滑动变阻器的滑片,当U1-U2为额定电压2.5V时,小灯泡正常发光,但U1-U2的差值为2.5V不好操作;图（e）中,电压表V1测小灯泡与定值电阻的总电压U1,电压表V2直接测小灯泡的电压,移动滑动变阻器的滑片,当电压表V2示数为2.5V时,小灯泡正常发光,读数方便且易于操作,故合理的电路图是（e）。