2022年中考物理总复习专题系列有关内阻问题（基础部分）

2021-2022学年度人教版物理中考总复习专题系列

有关内阻问题（基础部分）

一、实验题

1．如图甲所示为一只标有Xk的电阻（X为模糊不清的一个数字），为了测出这只电阻的阻值，小明进行了如下探究：

（1）首先设计如图乙所示电路，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻RX、电压表（03V、015V量程）、电流表（00.6A、03A量程）、滑动变阻器（标有50Ω 1A）、开关、导线若干，该方案的原理是______；

（2）实验发现上述方案无法测出电阻RX的值，其主要原因是______；

A．滑动变阻器阻值太小

B．电路中电阻太大，电流过小

C．电流表量程太小

（3）小明查阅资料发现电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，于是找了一个2kΩ的定值电阻R0，设计了如图丙所示电路，闭合开关S，电源电压恒为3V；

①S1接1时，定值电阻与电压表串联，电压表示数为2.5V，由串联电路电压的规律，定值电阻的电压为______V，由分压原理，电压表内阻是______；② S1接2时，待测电阻与电压表串联，电压表示数为2V，则待测电阻RX为______。

2．小明用两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线，设计了图甲所示电路测量待测电阻Rx的阻值。

（1）本实验的原理是：___________。

（2）如图甲所示小明连接好电路后，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应移至最________（选填“左”或“右”）端。

（3）闭合开关后，小明发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，电压表示数约为3V，他判断电路故障应为待测电阻________（选填“短路”或“断路”），更换元件排除故障后，小明观察到电压表及电流表示数如图乙所示，待测电阻阻值为_______Ω。

（4）同组的小红同学发现，若电压表的右侧导线按照图丙所示分别接在a、b两点时，电压表示数不同，查阅相关资料后，发现真实情况下电压表内部存在着很大的内阻（可视为断路），而电流表内部存在着阻值很小的内阻r，其原理图如图丁所示。于是小红和小明用已知阻值的定值电阻R0按图丙所示设计了测量电流表内阻的实验：

①将电压表右侧导线接a点，闭合开关S，保证电路安全的情况下，读出电压表示数为U1；

②断开开关，将电压表________侧导线接b点（填“左”或“右”），再闭合开关S，保持________不变，读出电压表示数为U2；

③电流表的内阻r=________（用U1、U2、R0表示）

3．在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中，如图甲是小明所画的电路图。

（1）请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整，要求导线不能交叉。______闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器滑片向______端滑动（选填“左”或“右”）；

（2）测量过程中，某一次的电值如图丙所示，则电流值是______A；这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”），换用相同规格的灯泡，小明重做实验，测得的数据绘出了I﹣U图象如图丁A所示；

（3）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丁的B所示，你认为原因可能原因是______；

（4）考虑到电表的内阻对实验的影响，小明此次实验会导致所测量的电阻值______（选填“偏大”或“偏小”）。

4．小类同学在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验室提供如下器材：额定电压为的待测小灯泡L（电阻约为），电压表、开关、电源（电压恒为）各1个，2只完全相同的电流表，3个不同规格的滑动变阻器（A“10Ω 2A”、B“20Ω 1A”、C“50Ω 0.2A”），定值电阻，导线若干。

（1）实验中，应选用的变阻器是______（选填“A”“B”或“C”）；

（2）小类同学按照电路图正确连接实物图之后，闭合开关，将变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数为，要测小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为，此时电流表的示数如图乙所示，该小灯泡L的额定功率是______W。

（3）在实验中如没有电压表，小类设计了如图丙的电路来测小灯泡L的电功率，其中定值电阻阻值为。请帮他一起完成实验步骤：

①闭合开关______，调节变阻器R的滑片P，使电流表A2的示数为______；

②读出此时电流表A1示数为，则小灯泡额定功率表达式为______（用题中所给字母符号及测量值表示）。

图甲中若考虑电表内阻对实验的影响，则P______小灯泡的实际电功率（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

5．小丽手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。

（1）闭合开关前，老师发现小丽连接的电路有导线没有连接，请你在图甲中用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整______。

（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是______。

（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻为______Ω。考虑到两电表并不是理想电表（电压表电阻不是无穷大、电流表有内阻），小亮所测的小灯泡的电阻偏____（选填“大”或“小”）。

（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：

①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点____（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为______V；

②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点______（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U；

③小灯泡额定功率的表达式为P额=______（用已知量和测量值表示）。

6．小亮来到物理实验室，利用图甲所示电路：电压恒为4.5V的电源，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，铭牌上标有“25Ω1A”的滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线完成了“探究电流与电阻关系”实验。

(1)闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到 ________ （填“左”或“右”）端；

(2)他将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关移动滑片Р发现，电流表、电压表均有示数，且示数始终不变，其原因可能是 ________ ；（只填序号）

A．R短路 B．R断路 C．滑动变阻器短路

(3)他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为1.5V，最多可以完成 _______ 次实验。要想完成整个实验，需要最大阻值至少为 _______的滑动变阻器；

(4)通过实验可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ______ ；

(5)小亮还了解到。电源内部也有电阻，简称内阻；可以把电源看成由一个电压为E的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成，如图乙所示；

①为了测量E和r，小亮设计了如图丙所示电路。已知，，当闭合开关S、 ，断开开关时，电压表的示数为4.5V；当闭合开关S、，断开开关 时，电压表的示数为5V。则理想电源电压______ V；电源的内电阻______ Ω。

②小亮想到用图象反映物理量间的变化关系是物理学研究的常用方法，于是他设计了如图丁所示电路，电路中使用的是“电源1”，通过改变电阻箱的阻值，测出多组电压、电流的数据，作出电压与电流的关系图象；再换用“电源2”，其余元件不变，重复上述操作，作出了另一条电压与电流的关系图象，如图戊所示，由图像可知“电源1”的内阻r1______ “电源2”的内阻r2（选填“>”、“<”或“=”）。

7．小明想测量小灯泡的额定功率，实验室提供的器材如下：

A．小灯泡（额定电压为2.5V，阻值约为5），

B．电流表（有0.6A和3A两个量程），

C．电压表表（有3V和15V两个量程），

D．滑动变阻器（101A），

E．滑动变阻器（500.3A），

F．电源（两节电压均为1.5V的干电池），

G．开关，

H．导线若干。

实验电路如图甲所示。

(1)滑动变阻器应选用_____（填器材前的序号）；

(2)小明选用合适的器材按照图甲连接了如图乙所示的电路，其中有一处连接错误，这会导致_____；

(3)小明改正错误后，闭合开关，移动滑片，读取多组电压值和电流值，并在坐标纸上描点作出了小灯泡的I-U图像，如图丙所示。通过图丙可知小灯泡的额定功率为_____W；

(4)在实验中，小明发现当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的滑片恰好滑到了A端，老师告诉他，这是因为电池存在内阻，导致电池的输出电压降低，则每节干电池的内阻为_____。

8．小明同学要测量某未知电阻的阻值（整个实验过程电源电压保持不变）。

（1）在接通电路前，如图甲所示，小明将滑片P移至最大电阻值位置。再闭合开关，改变滑片的位置，使电流表和电压表的示数如图乙所示，则R0=_____Ω；

（2）实际上电压表的内阻并不是无穷大，_______(会或者不会)有电流通过电压表，因此测出来的R0与实际值相比是_______(偏大、偏小或者无差异)的；

（3）小明想用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值，但发现电流表已经损坏，小华帮他设计了另一个实验方案：利用图丙所示的电路，先闭合开关S和S1，记下电压表的示数为U1，再断开开关S1，记下电压表的示数为U2。则Rx=_________。

9．吴毅强同学在探究“串联电路各电压的关系”时，分别按如图甲、乙、丙三个测量电路进行了正确的测量，测量结果U1、U2、U如下表所示。

（1）吴毅强同学分析数据后发现：串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压。这与他们猜想的“串联电路各部分电压之和等于总电压”不完全一致。为此，他重新检查实验电路，再进行了两次测量，测量数据基本没有变化。老师提示：电压表接入电路测量时本身会对电路结构有影响。请你帮他重新设计测量电路图，把它画在下边的虚线方框中。

（_______）

（2）该同学按照你设计的测量电路正确进行测量，验证了他们的猜想。但他们同时发现：“串联各部分电压是相等的”。这个结论一定成立吗？______（选填“一定”或“不一定”）。为了检验这个结论是否成立，应该______继续进行实验。

（3）根据表中数据，可以求得电压表内阻Rv与灯泡电阻RL的比值： =______。

（4）吴毅强同学认为，即使按重新设计的测量电路测量，电压表同样会改变电路结构，因而也会影响各电压的测量值，但不会影响实验结论的正确性。你认为会影响实验结论的正确性吗？______（选填“会”或“不会”）。

参考答案

1．    B    0.5        5000   

【详解】

（1）[1]如图乙，测量电阻的原理为。

（2）[2]若选用乙电路图，则此时的电流为

而电流表的分度值为0.02A，该电路的电流小于电流表的量程，故B正确。

（3）[3][4][5]定值电阻的电压为

由分压原理，电阻之比即为电压之比，电压表的内阻的电压是定值电阻的5倍，则电压表的内阻是定值电阻的5倍，电压表内阻是

S1接2时，待测电阻与电压表串联，电压表示数为2V，待测电阻的电压为1V，则待测的电阻的电压是电表表的一半，那么电阻也是电压表的内阻一半，故阻值为5000Ω。

2．R=    右    断路    5    右    滑动变阻器的滑片位置       

【详解】

（1）[1]根据欧姆定律得：该实验的原理是R=。

（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最大阻值处，应该在右端。

（3）[3]无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，可能电路中出现断路，电压表示数约为3V，可以电阻断路，可知电源电压约是3V。

[4]电源电压是3V，图乙中，电压表的量程为0~3V，电压表的示数是2V，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A，电阻的阻值

=5Ω

（4）[5]②[5][6]断开开关，将电压表右侧导线接b点，再闭合开关S，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表示数为U2。

③[7]将电压表右侧导线接a点，闭合开关S，保证电路安全的情况下，读出电压表示数为U1，电压表测量R0两端的电压，此时通过电路的电流

I0=

将电压表右侧导线接b点，电压表测量电阻R0和电流表的总电压，保持滑动变阻器的滑片位置不变，通过电路的电流不变，此时电流表的内阻

r=

3．    左    0.26    变大    电压表接在了滑动变阻器的两端    偏小   

【详解】

（1）[1]电源电压为3V，电压表连接时正进负出，选择的量程选择0~3V，由丙图可知电流表选择0~0.6A量程，电路连接如图所示：

[2]为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，即最左端。

（2）[3]如图丙可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.26A。

[4]灯丝突然烧断，电路断路，电压表串联在电路中，相当于电压表测量电源电压，所以电压表的示数变大。

（3）[5]丙图中的B图像随着电流的增大电压减小，正好与A图像相反，因滑动变阻器和灯泡串联在电路中，由串联电路电压和规律则有

U滑＝U﹣UL

当灯泡电压增大时，滑动变阻器电压减小，故B图像符合滑动变阻器两端电压的变化规律，因此电压表接在了滑动变阻器的两端。

（4）[6]测量电阻时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而实验时因电压表是有微小电流通过的，则电流表实际测量的是待测电阻和电压表的总电流，即测量通过定值电阻的电流值偏大，而电压表直接并联在电阻两端，测量的定值电阻两端的电压是准确的，根据欧姆定律可知，根据测量值计算出来的电阻值小于真实值，故测量的电阻值偏小。

4．B    左    0.75    S、        2.5V×(I1-)    小于   

【详解】

（1）[1]灯的额定电流约为

由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻约

故实验中，应选用的变阻器是B。

（2）[2]灯在额定电压下正常发光，示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，使电压表示数为2.5V。

[3]此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，电流为0.3A，该小灯泡L的额定功率是

P=UI′=2.5V×0.3A=0.75W

（3）①[4][5]闭合开关S、S1，电阻R0和灯泡并联，调节变阻器R的滑片P，使电流表A2的示数为。

②[6]此时电流表A1测量干路中的电流，读出此时电流表A1示数为，通过灯泡的电流为

IL= I1-I2= I1-

则小灯泡额定功率表达式为

PL=ULIL=2.5V×(I1-)

[7]考虑到电表的内阻对电路的影响，甲图中电压表与灯泡并联，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，根据P=UI，该电路测出的小灯泡电功率比真实功率偏大。

5．    小灯泡处短路    10    小    2    3.8    1       

【详解】

（1）[1]灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，测小灯泡电阻的实验中，应将滑动变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：

（2）[2]闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡始终不亮，电压表无示数，说明电压表（灯泡）并联部分短路，即灯泡短路。

（3）[3]灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表示数为0.38A，由欧姆定律可得，则灯泡的电阻为

[4] 考虑到两电表并不是理想电表，小亮所测的小灯泡的电阻偏小。

（4）[5][6]根据电路图连接电路，闭合开关S1，S2接入2，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V。

[7]保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U。

[8]在②中，电压表测灯与电阻的电压，因各电阻的大小和电压大小不变，根据串联电路的规律和欧姆定律，通过灯泡的电流为

灯泡额定功率为

6．右    C    2    40    反比    6    0.5    <   

【详解】

(1)[1]在连接电路过程中，滑动变阻器应移到最大阻值处，即最右端。

(2)[2]闭合开关移动滑片Р发现，电流表、电压表均有示数，且示数始终不变，故障可能是滑动变阻器短路，故选C。

(3)[3]电源电压为4.5V，定值电阻两端电压为1.5V，滑动变阻器两端电压为3V，是定值电阻电压的2倍，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器阻值是定值电阻的2倍；滑动变阻器最大阻值为25Ω，为完成实验，定值电阻最大只能用12.5Ω，故只能完成2次实验。

[4]由[3]可知，定值电阻最大为20Ω，根据串联分压，为完成实验，滑动变阻器最大阻值至少为定值电阻阻值的二倍，即40Ω。

(4)[5]通过实验可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(5)[6][7]当闭合开关S、，断开开关时，电压表的示数为4.5V，电路中电流为

电源电压为

①

当闭合开关S、，断开开关时，电压表的示数为5V，电路中电流为

电源电压为

②

联立①②可得

U=6V，r=0.5Ω

[8]由欧姆定律可得

当I一定时，U越大，r越小，结合图戊U-I图像可知r1小于r2。

7．D    量程较大，电流较小时，导致电流表读数误差较大    1.25    1   

【详解】

(1)[1]根据可得，小灯泡正常工作时的电流为

所以选择D滑动变阻器。

(2)[2]小灯泡正常发光的电流是0.5A，电流表选择的量程，量程较大，电流较小时，导致电流表读数误差较大。

(3)[3]根据小灯泡规格可知，小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，此时通过小灯泡的电流为0.5A，根据可得，小灯泡的额定功率为

(4)[4]滑动变阻器的滑片恰好滑到了A端，说明滑动变阻器接入电路中的阻值为0，此时小灯泡与电池的内阻组成串联电路，小灯泡正常发光，两端电压为2.5V，根据串联电路分压特点，电池内阻分得的电压为0.5V，通过内阻的电流等于通过小灯泡的电流是0.5A，所以电池的内阻为

8．6.25    会    偏小    R0   

【详解】

(1)[1]电流表和电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.5V，电流表选用小量程，分度值为为0.02A，电流为0.4A，由欧姆定律得R0的阻值为：

R0===6.25Ω；

(2)[2][3]图甲中，电压表与电阻并联，由于电压表的内阻并不是无穷大，会有很小的电流通过电压表，由并联电路电流的规律，电流表示数大于通过R的电流，电压表测量的电压是准确的，由欧姆定律R=，因此测出来的R0比实际值偏小；

(3)[4]图丙所示的电路，先闭合开关S和S1，待测电阻短路，电压表测电源电压，记下电压表的示数为U1，即电源电压为U1，再断开开关S1，两电阻串联，电压表测定定值电阻的电压，记下电压表的示数为U2，由欧姆定律，电路的电流为：I=，由串联电路电压的规律和欧姆定律，则：

Rx===R0。

9．    不一定    换用两个不同功率的灯泡    12：1    不会   

【详解】

(1)[1]可以用三块电压表同时接入电路中，但三块电压表的规格应是相同的，电路图如图所示：

(2)[2][3]由于实验中用的两个灯泡规格一样，所以才得出的“串联电路各部分电压是相等的”结论，这是一种特殊情况，不一定适用所有的串联电路，因此需要换用两个不同功率的灯泡重新实验。

(3)[4]分析表中甲和丙中数据，对于电路图甲来说，灯L1两端电压为2.4V，L2两端电压为：

；

因为L1与电压表并联，则有通过L1和电压表的电流之和等于通过L2中的电流，

即：

；

解得；

(4)[5]虽然电压表会影响电路的结构，但由于该方案中不需要重新拆、接电路（一次实验可测得3个电压值），则可以准确测得各电压值，因此不会影响实验结论的正确性。