《2025年中考备考课时练物理中考人教版》

5. 小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，并设计了如图专4−5所示电路，在$M$、$N$之间可接待测电阻。已知电流表量程为$0~0.6A$，电源电压为$12V$，请回答:
　　　　　　　　　　　
　(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片$P$应处于________(选填“A端”或“B端”)。
　(2)先将$M$、$N$直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表$0.6A$的刻度上标定的电阻值为________$Ω$，此时滑动变阻器的阻值为________$Ω$。若在$M$、$N$间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为________$A$。
　(3)电流表$0.2A$刻度处，标定的电阻值为______$Ω$。
　(4)改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度______(选填“均匀”或“不均匀”)，理由是______________________________。

答案：
(1)B端
(2)0；20；0.3
(3)40
(4)不均匀 电路中的电流$I = \frac{U}{20\Omega + R_x}$，故其表盘刻度不均匀
解析:
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处的B端。
(2)先将M、N直接用导线连接(电阻为0)，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，即为0.6A，电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为0Ω。
根据欧姆定律，此时滑动变阻器的阻值为$R_{滑}=\frac{U}{I_{满}}=\frac{12V}{0.6A}=20\Omega$；
若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电路的总电阻为原来的2倍，根据在电压不变时，电流与电阻成反比，故电流表示数$I_{示}=\frac{1}{2}\times0.6A = 0.3A$。
(3)由串联电路电阻的规律及欧姆定律得：$R_x=\frac{U}{I}-R_{滑}=\frac{12V}{0.2A}-20\Omega = 40\Omega$，电流表0.2A刻度处，标定的电阻值为40Ω。
(4)由串联电路电阻的规律及欧姆定律可知直接测电阻的表，因电路中的电流为$I = \frac{U}{20\Omega + R_x}$，故其表盘刻度不均匀。

6. 一名同学在测量小灯泡正常工作时的电阻的实验过程中，电流表坏了，他找来一只阻值为$R_0$的定值电阻，设计了如图专4−6所示的电路图(电源电压保持不变)，操作步骤如下:
　　　　　　　　　
　(1)断开$S_1$，闭合$S_2$，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压$U_{额}$。
　(2)保持滑动变阻器的滑片位置不变，____________，记下此时电压表的示数为$U$。
　(3)小灯泡正常工作时电阻的表达式$R =$________(用$U_{额}$、$U$和$R_0$表示)。

答案：
(2)断开$S_1$，闭合$S_2$
(3) $\frac{U_1}{U_2 - U_1}R_0$

7. 小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻$R_x$的阻值(范围为$400~600Ω$)的实验。
　器材:干电池两节(总电压为$2~3V$)，电压表(量程$0~3V$、$0~15V$)、电流表(量程$0~0.6A$、$0~3A$)、滑动变阻器($500Ω$ $0.5A$)各一个，开关、导线若干。
　
　　　　　　　图专4−7
　(1)要求一:测算出$R_x$，且实验过程中不能拆接电路。
　小科设计的实验电路如图专4−7甲所示。
　请分析:
　①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是____________________________。
　②实验时，先将滑动变阻器的滑片$P$移到某一位置$a$处，读出电压表示数为$U_1$，$U_1$即为电源电压；再将滑动变阻器的滑片$P$移到另一位置$b$处，读出电压表示数为$U_2$，则$U_1 - U_2$就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算$R_x$的阻值。实验中滑片$P$所在的$a$、$b$处分别对应的位置是______________________________。
(2)要求二:增加一个电学器材实现$R_x$阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器$Y$，重新设计了图乙所示电路。
实验步骤如下:
①先闭合开关$S$、$S_1$，调节滑动变阻器使电压表示数为$2V$。
②再断开开关$S_1$，闭合开关$S_2$，__________，读取此时$Y$的阻值。$Y$的示数即为$R_x$的阻值。

答案：
(1)①由欧姆定律得，电路中的最大电流约为$I=\frac{U}{R}=\frac{3V}{400\Omega}=0.0075A＜0.02A$（电流表小量程的分度值），故电流表无法测量出电路中的电流。
②a点在最右端，b点在最左端。
(2)调节Y的阻值，使电压表示数为2V
解析:
(1)①被测电阻大小为400 - 600Ω，两节干电池的总电压为2 - 3V，根据欧姆定律，电路中的最大电流约为$I=\frac{U}{R}=\frac{3V}{400\Omega}=0.0075A＜0.02A$（电流表小量程的分度值），故电流表无法测量出电路中的电流。
②实验时，先将滑动变阻器的滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为$U_1$，$U_1$即为电源电压，可知a点在最右端。再将滑动变阻器的滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为$U_2$，则$U_1 - U_2$就是此时滑动变阻器两端的电压，根据相关数据计算$R_x$的阻值，所以b点在最左端。
(2)①先闭合开关S、$S_1$，调节滑动变阻器使电压表示数为2V。②再断开开关$S_1$，闭合开关$S_2$，调节Y的阻值，使电压表示数为2V，读取此时Y的阻值；根据等效替代法，Y的示数即为$R_x$的阻值。