专项训练(七) 特殊方法测电阻、电功率1．某课外科技小组设计了如图ZX7－1所示的电路来测量电源电压U和待测电阻R x的值，已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω，其实验步骤如下：图ZX7－1(1)该小组的同学按电路图连接好电路后，将滑动变阻器的滑片P滑到最右端b点，闭合开关S1、断开开关S2，无论怎样移动滑片P，发现电压表有示数但始终保持不变，则电路故障的原因可能是__________________。
(写出一种即可)(2)排除故障后，将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点，闭合开关S1和S2，电压表的示数为3V；再断开开关S2，此时电压表的示数为2.4V，则电源电压U＝________V，待测电阻R x＝________Ω。
(3)保持开关S1闭合、S2断开，当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时，电压表的示数应为______V，此时待测电阻R x的电功率为________W。
2．图ZX7－2甲是用“伏安法”测量未知电阻R x阻值的实物电路图。
图ZX7－2(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，使滑片P向左移动时，电流表示数变小。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到____________处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是R x________。
(3)排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为________A，则未知电阻R x＝________Ω。
(4)若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻R x的阻值，实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变)，请将下列实验步骤补充完整：①闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；②闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到________，记录电流表示数I2；③写出待测电阻的表达式：R x＝________。
(用已知量和测量量符号表示)3．“测量小灯泡电功率”的实验电路如图ZX7－3甲所示。
电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
图ZX7－3(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端，目的是____________。
(2)实验中，闭合开关，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为________V，这时电流表的示数如图乙所示，读数为________A，则小灯泡的额定功率为________W。
(3)此实验只用电流表而不用电压表也能测小灯泡额定功率，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为________A时，再读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
4．在“测定小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡上标有“3.8V”字样)，电源电压恒定。
(1)请你用笔画线代替导线，将图ZX7－4甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮。
图ZX7－4(2)在检查连接时，滑动变阻器滑片P应移到________(选填“A”或“B”)端，目的是保护电路。
(3)实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为________V，此时电流表示数如图乙所示，则通过灯泡的电流为______A，灯泡的额定功率为________W。
(4)做完实验后，小明看到实验台上有一个定值电阻R，上边的数字模糊不清，想测出它的阻值，可是发现电压表损坏，经过小组讨论设计了图丙和丁两个电路图，小明认为利用前面的数据和这两个电路图，都能测出R的阻值。
你认为能测出R阻值的电路图是图________。
5．[2018·南京]在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。
(1)图ZX7－5甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正。
图ZX7－5(2)闭合开关前，滑片P 应位于________(选填“A ”或“B ”)端。
(3)闭合开关，移动滑片P 直到电压表示数为2.5V ，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W 。
(4)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。
请完成下列填空(电源电压不变，R 1和R 2为滑动变阻器，R 2的最大阻值为R 0)。
①只闭合开关________，调节R 2，使电压表的示数为2.5V ；②只闭合开关________，调节____，使电压表的示数仍为2.5V ；③接着将R 2的滑片P 调至最左端，记下电压表的示数为U 1；再将R 2的滑片P 调至最右端，记下电压表的示数为U 2。
则小灯泡额定功率的表达式P 额＝________。
(用U 额、R 0、U 1、U 2表示)参考答案1．(1)滑动变阻器断路 (2)3 5 (3)2 0.2[解析] (1)将滑动变阻器的滑片P 滑到最右端b 点，闭合开关S 1、断开开关S 2，滑动变阻器与电阻R x 串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，无论怎样移动滑片P 发现电压表有示数但始终保持不变，说明与电压表并联的滑动变阻器可能断路了，使电压表示数接近于电源电压。
(2)排除故障后，将滑动变阻器的滑片P 滑到最右端的b 点，闭合开关S 1和S 2，电压表的示数为3 V ，此时电路中仅有滑动变阻器，说明电源电压为3 V ；再断开开关S 2，滑动变阻器与电阻R x 串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，此时电压表的示数为2.4 V ，说明滑动变阻器两端的电压为2.4 V ，电路中的电流为I ＝U 滑R 滑＝2.4 V 20 Ω＝0.12 A ，则待测电阻的阻值R x ＝U －U 滑I ＝3 V －2.4 V 0.12 A＝5 Ω。
(3)保持开关S 1闭合、S 2断开，当滑片P 恰好滑到滑动变阻器的中点时，电路中的总电阻为：R 总＝R′滑＋R x ＝12R 滑＋R x ＝12×20 Ω＋5 Ω＝15 Ω，电路中的电流为I′＝U R 总＝3 V 15 Ω＝0.2 A ，则电压表的示数应为U′滑＝I′R′滑＝0.2 A×10 Ω＝2 V ；此时待测电阻R x 的电功率为P ＝I′2R x ＝(0.2 A)2×5 Ω＝0.2 W 。
2．(1)如图所示(2)阻值最大 断路(3)0.24 10(4)②b 端 ③I 2R 0I 1－I 2[解析] (4)闭合开关，当滑片移到最左端a 时，R 0与R x 并联，此时干路电流为I 1；接着，把滑片移到最右端b 时，R x 被短路，电路中只有R 0，此时电流为I 2，所以电源电压U ＝U 2＝I 2R 0；当滑片P 移到最左端a 时，R 0与R x 并联，此时干路电流为I 1，由于通过R 0的电流为I 2，所以通过R x 的电流为I 1－I 2，则R x ＝I 2R 0I 1－I 2。
3．(1)A 保护电路 (2)B 2.5 0.32 0.8(3)0.25[解析] (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于使其接入电路中的阻值最大的A 端；目的是保护电路，使电路中的电流不致过大。
(2)若想测量小灯泡的额定功率，应使小灯泡两端的电压即电压表的示数达到其额定电压2.5 V ，由题意知则应减小滑动变阻器接入电路的阻值，向B 端移动滑片P ，使电压表的示数为2.5 V ；由题图乙可知，此时电流表使用的是0～0.6 A 的量程，则示数为0.32 A ；小灯泡的额定功率为：P 额＝U 额I 额＝2.5 V×0.32 A＝0.8 W 。
(3)图丙电路中，将定值电阻R 0与小灯泡并联，它们两端的电压相同。
为测出小灯泡的额定功率，应使它们两端的电压为小灯泡的额定电压2.5 V ，则电流表A 2的示数为I 2＝U 额R 0＝2.5 V 10 Ω＝0.25 A ，再读出电流表A 1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
4．(1)如图所示(2)A (3)3.8 0.3 1.14 (4)丙[解析] (1)测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器应串联接入电路中，题中要求“滑动变阻器的滑片P 向右端移动时小灯泡变亮”，所以滑片右移时滑动变阻器连入电路的阻值变小，应将接线柱B 接入电路中；电压表与灯泡并联，灯泡额定电压为3.8 V ，所以电压表应使用0～15 V 量程。
(2)为了保护电路，滑片应置于最大阻值处，所以滑动变阻器的滑片P 应移到A 端。
(3)当电压表示数等于灯泡额定电压3.8 V 时，灯泡正常发光；由题图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6 A ，分度值为0.02 A ，则示数为0.3 A ，灯泡的额定功率：P 额＝U 额I 额＝3.8 V×0.3 A＝1.14 W 。
(4)图丙中，只闭合开关S 1时，电流表测通过灯泡的电流，移动滑片使电流表示数等于灯泡正常发光时的电流0.3 A ，此时R 两端电压等于灯泡的额定电压3.8 V ；然后只闭合开关S 2，电流表测总电流，根据并联电路的电流特点得到通过R 的电流，再由欧姆定律计算出R 的电阻，所以图丙可行。
图丁中，无论开关处于何种状态，都难以确定灯泡是否正常发光，这样就不能得到R 两端的电压和相应的电流，故图丁不可行。
5．(1)如图所示(2)B (3)0.65(4)①S、S1②S、S2R1③U额2（U1－U2）U2R0中考物理模拟试卷一、选择题1．小华用透镜观察书上的字，看到如图所示情景，以下说法正确的是（）A．图中成的是虚像B．图中成像规律可应用于投影仪C．图中的透镜制成的眼镜可以用于矫正近视眼D．图中透镜远离书本，所成的像变大【答案】B【解析】根据凸透镜成像规律，利用成像时物距和像距变化的特点解答即可。
【详解】A、图中成倒立放大的实像，凸透镜成像时，倒立的像一定是实像，故A错误；B、当物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，可应用于投影仪，故B正确。
C、近视镜用凹透镜进行矫正，图中是凸透镜成像，故C错误；D、当透镜原理课本时，物距变大，像距变小，像也会变小，故D错误。
故选B。
【点睛】凸透镜成像规律的实验是常考试的内容，要掌握成像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小，这里的像变小，是与之前比变小，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大。
2．如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（）A．电流表示数减小了0.1AB．电压表示数减小了0.5VC．定值电阻的电功率增大了0.2WD．电路总功率增大了1.5W【答案】D【解析】由图可知，变阻器R变与R串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；A、使变阻器的阻值减小5Ω，根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小，由于电源电压不变，根据I＝U R可知电路中电流变大，所以电流表示数变化了0.1A ，应是增大0.1A ，故A 错误；B 、设原来变阻器接入电路的阻值为R 变，变阻器的阻值减小5Ω后，此时变阻器接入电路的阻值为R 变-5Ω，由题意可知：△I＝I 2-I 1＝0.1A ，即：5U R R -+-Ω变U R R 变+＝0.1A ，所以：15205V R -Ω+-Ω变1520V R Ω+变＝0.1A ，解得：R 变＝10Ω，R 变＝-45Ω（舍去），所以，I 1＝152010U V R R +Ω+Ω变＝＝0.5A ，I 2＝15520105U V R R +-ΩΩ+Ω-Ω变＝＝0.6A ，则电压表示数变化量：△U 变＝I 2（R 变-5Ω）-I 1R 变＝0.6A×（10Ω-5Ω）-0.5A×10Ω＝-2V ，所以电压表示数减小了2V ；故B 错误；C 、定值电阻电功率的增大量：△P 1＝I 22R-I 12R ＝（0.6A ）2×20Ω-（0.5A ）2×20Ω＝2.2W ，故C 错误；D 、总功率的增大量：△P ＝UI 2-UI 1＝15V×0.6A-15V×0.5A ＝1.5W ，故D 正确．故选D ．点睛：（1）由图R 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测的电路中电流，根据欧姆定律判断电流表示数变化情况；（2）根据串联电路的特点和欧姆定律先求出变阻器连入电路的阻值，然后分别根据电功率公式求出功率．3．新交通法规定驾驶员不系安全带记3分，罚100元，汽车上设置了“安全带指示灯”是提醒驾驶员系好安全带，当安全带系好时，相当于闭合开关，指示灯不亮，安全带未系时，相当于断开开关，指示灯发光，下列图中符合上述要求的电路图是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】试题分析：根据题意知，指示灯与S 并联，但电路不会出现短路，即电路中必须串联一个保护电阻；结合选项可知A 符合题意，BCD 不符合；故应选A ．【考点定位】电路的设计与判断4．下列连线完全正确的一组是A ．物态变化：打开冰箱时出现：“白气”----------------汽化冷天汽车玻璃表面出现一层薄雾---------------------蒸发冰棒受热变成液态------------------------液化B．知识和应用：用凹透镜制作眼镜----------------------矫正老花眼用酒精棉球擦拭身体-----------------给发热的病人降温要得到较大的人像----------------------照相机远离被照得人C．现象与原因：对同一物体在某一时刻是处于运动还是静止，两老同学都作出了正确的判断，但得出的结论不同---------------所选参照物不同人跳起后能继续向上运动一段距离-----------由于人具有惯性水和酒精混合后总体积小于他它们的体积之和--------分子之间存在间隙D．科学家与贡献：阿基米德-------------总结出连通器的原理托里拆利--------------发现大气压的存在奥斯特--------------发现电流的热效应【答案】C【解析】A、打开冰箱时出现“白气”，是液化现象；冷天汽车玻璃表面出现一层薄雾，是液化现象；冰棒受热变成液态，是熔化现象；故A错误；B、用凸透镜制眼镜可以矫正老花眼；用酒精棉球擦拭身体给发热的病人降温，是利用了酒精汽化吸热的性质要得到较大的人像，照相机靠近被照的人；故B错误；C、对同一物体在某一时刻是运动还是静止两老同学都做出了正确的判断，因为所选参照物不同；人起跳后能继续向上运动，是由于人具有惯性；水和酒精混合后总体积小于它们的体积之和，说明分子间存在间隙；故C正确；D、阿基米德发现了浮力原理；托里拆利实验准确测量大气压的值，马德堡半球实验证明大气压的存在；丹麦物理学家奥斯特发现磁效应；故D错误。