13.3测量电阻 2024-2025学年 初中物理鲁科版（五四制）九年级上册

第三节　测量电阻 一、实验原理:　　　　。  二、实验电路图 三、实验步骤 1.按照电路图连接电路。 2.用　　　　测待测电阻两端的电压,用　　　　测通过待测电阻的电流。  3.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,读出电压表示数和电流表示数,算出电阻值。 4.重复步骤3,多测几次,求出平均值为待测电阻的阻值。 5.多次实验的目的:取平均值减小误差。若测量小灯泡的电阻,也需要多测几次,但不能求平均值来算小灯泡的平均电阻,这是因为灯丝的电阻随温度的变化而变化。 电压表 电流表 伏安法测电阻 [典例]在“用伏安法测小灯泡的电阻”的实验中,待测小灯泡正常工作电压为2.5 V。 (1)在图甲中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接。 甲 (2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应滑到最　　　　(选填“左”或“右”)端。  (3)小明同学在做实验时,电路连接无误,闭合开关后,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零,该故障的原因可能是　 。 (4)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象如图乙所示。分析图象可知,小灯泡正常工作时的灯丝电阻为　　　Ω。  (5)从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐　　 　(选填“变大”或“变小”)。 (6)该实验的整套装置　　　　(选填“能”或“不能”)完成探究电流与电压的关系这一实验,说出你的理由　 　　　　　　　　　　　　。  乙 左 灯泡短路(或电压表短路或电压表断路) 10 变大 不能 灯泡的电阻随温度的升高而增大 [针对训练1](多选题)关于探究电流与电压关系与伏安法测电阻两个实验,下列说法不正确的是(　　) A.两个实验电路图所测物理量均相同 B.两个实验都需要多次测量从而减小误差 C.两个实验都运用到了控制变量法 D.两个实验我们都用到了定值电阻是因为定值电阻随温度变化较小 BC [针对训练2]小亮同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9 Ω左右),电源选用两节干电池。 (1)请你帮小亮按如图甲所示电路图,用笔画线代替导线完成图乙中的电路连接。(导线不能交叉) 甲 乙 (2)该同学检查电路连接正确,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表均无示数,电压表示数总是3 V不变,你认为发生故障的原因可能是　 。  (3)若排除故障后,小亮将滑片P向左移动时,电压表的示数将　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。当滑片P滑到某一位置时,电流表和电压表的示数如图丙所示,由此可知电阻R1的阻值为　 Ω。为了得到比较准确的电阻值,若用现有的实验器材,你认为应该怎样减小实验的误差　 。 丙 R1断路 变大 10 移动滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压和流过电阻的电流,多测几次求平均值 1.在伏安法测电阻的实验中,下列操作不正确的是(　　) A.连接电路的过程中开关应处于断开状态 B.连接电路的过程中滑动变阻器的滑片要放在最大阻值的位置 C.电流表串联在被测电路中,电压表并联在被测电路两端 D.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路将电池的正、负极对调 2.如图所示是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是(　　) D C A B C D 3.在用伏安法测未知电阻Rx的实验中,电源电压为3 V,Rx的值约为3 Ω。滑动变阻器两只,规格分别是“0.2 A　50 Ω”和“1 A　20 Ω”;电流表一只(量程0～0.6 A和0～3 A);电压表一只(量程0～3 V和0～15 V)。测量时,滑动变阻器应选　　 　　　　;电流表应选 　　　　　　量程;电压表应选　　　　　　量程。  4.如图甲所示是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图,如图乙所示是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。通过图象可以得出小灯泡两端的电压为4 V时,灯丝电阻为　　　Ω;当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻将　　　　,其原因是　  　。  “1 A　20 Ω” 0～0.6 A 0～3 V 20 变大 温度越高,灯丝电阻越大 5.在测量定值电阻阻值的实验中,小明设计了如图甲所示实验电路并进行连接。 (1)在连接电路时,开关应处于　　　　状态。  (2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第　　　　(从图中选填导线序号)条。  (3)改正错误后再进行实验,将滑动变阻器的阻值调至最大值,闭合开关S,发现电流表无示 数,电压表的示数较大,则电路故障可能是　　　 　。  (4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为　　　　A,未知电阻R=　　　　Ω。  甲 乙 断开 2 电阻R断路 0.3 8 6.为了测量电源电压和定值电阻,某物理小组设计了如图甲所示的电路图。 (1)根据图甲所示电路图,用笔画线表示导线,将图乙实物电路补充完整。 甲 乙 (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在　　　　(选填“a”或“b”)端。  (3)假设电源电压恒为U0,定值电阻的阻值为R1。如果电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,则U与I的关系式为U=　 　　　(用U0,I,R1表示)。  (4)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,记录电流表和电压表的读数,并画出了U I图象,如图丙所示。图象是一条直线,与U,I坐标轴分别交于3 V和 0.6 A处。由此可知,电源电压U0=　　　V,定值电阻R1=　　　Ω。  丙 b U0-IR1 3 5 第三节　测量电阻 伏安法测定值电阻 B 2.某同学说:在用“伏安法测量小灯泡电阻”的实验中,连接电路时,需要注意以下几点,你认为其中不必要的是(　 　) A.向电路中连接开关时,应该先将开关断开 B.开关应该接在靠近电源正极的位置 C.电压表、电流表的量程选择要合适 D.向电路中连接滑动变阻器时,应该先将滑片位于滑动变阻器阻值的最大处 B 3.小岩利用“伏安法”测量定值电阻R的阻值。 甲 (2)连接电路时开关应　 　,闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于最　　(选填“左”或“右”)端。  (3)检查电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则电压表的示数为　 　V,电流表的示数为 　 　A,电阻R的阻值为　 　Ω。  断开 左 2.6 0.26 10 乙 丙 4.如图所示为“测量小灯泡的电阻”的电路。已知电源电压恒为4.5 V不变,小灯泡标有“2.5 V”字样,他记录的实验数据如表所示。关于该同学的实验,下列说法合理的是( 　) A.电路图中a是电压表,b是电流表 B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1 Ω C.闭合开关后,滑片向左移,小灯泡的电阻减小 D.滑动变阻器的最大阻值至少为40 Ω D 伏安法测小灯泡电阻 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 平均电阻/Ω 8.1 5.小明同学用“伏安法”测小灯泡的电阻(已知小灯泡正常发光的电压为2.5 V),实验电路如图甲所示。 (1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路连接。(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗) (2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障可能是　 　。  A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路 (3)小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U-I图象,该图象不是一条过原点的直线,原因是　 　。  B 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 6.如图所示是“伏安法测电阻”的实物连接图。下列说法错误的是(　 　) A.滑动变阻器的作用之一是改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量 B.连接电路时,应使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置 C.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联 D.电路中如果待测电阻断路,闭合开关后电压表和电流表均无示数 D 7.在如图所示的“伏安法测电阻”实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是(　 　) A.更换一个同样规格的小灯泡 B.更换电压表所使用的量程 C.检查电路中是否存在断路故障 D.滑动变阻器的滑片P向右滑动 D 8.在用“伏安法”测电阻的实验中,有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的U-I图象,分别如图甲、乙所示,则对于图象的分析,下列说法错误的是(　 　) A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω B.由图甲可知,定值电阻的阻值不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变 C.由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关 D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻 D 9.用“伏安法”测电阻的实验电路如图所示。如果考虑到电流表本身有一定的电阻(具有分压作用),电压表本身也有一定的电阻(具有分流作用)。则下列判断中,正确的是(　 　) A.测量值等于电阻的实际值 B.测量值小于电阻的实际值 C.测量值大于电阻的实际值 D.以上三种情况都有可能 B 10.小安同学在学习电路的串、并联特点后,设计了如图甲所示的实验原理图,来测量某一定值电阻Rx的阻值。实验操作如下: 右 0.3 (1)为了保证电路安全,在闭合开关S前,滑动变阻器滑片应滑到最　 　(选填“左”或“右”)端。  (2)闭合开关S,将单刀双掷开关拨到“1”,调节滑动变阻器,使电流表指针指到某一值,如图乙所示,电流表读数为　 　A。  (3)保持(2)中滑动变阻器滑片位置不变,将单刀双掷开关拨到“2”,调节电阻箱R,当阻值为10 Ω时,电流表示数与(2)中显示数值相同,则被测电阻Rx的阻值为　 　Ω。  10 甲 乙 11.小明用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。 (1)滑动变阻器R在电路中的作用是　 　。  (2)某次测量时电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为　 　V,电流表的示数为　 　A,根据本次测量的数据可知Rx的阻值为　 　Ω。  (3)小明用一个小灯泡替换了电路中的Rx,改变滑动变阻器的滑片位置后测出若干组电压表和电流表的示数,然后根据测得的数据画出了电流随电压变化的图象如图丁所示。 ①当小灯泡两端的电压为0.5 V时,小灯泡的电阻为　 　Ω。  改变电阻两端的电压,多次测量;保护电路 2.4 0.4 6 5 ②电流随电压变化的图象是曲线而不是一条直线的原因是　 　(填字母)。  A.小灯泡灯丝的电阻是恒定的 B.测量误差引起的 C.小灯泡灯丝的电阻随温度变化 D.作图错误引起的 C 12.如图所示电路能测出Rx阻值的是(R0阻值和滑动变阻器规格已知, 表示电阻箱,电源电压恒定)(　 　) A.①②④ B.②③④ C.①② D.①④ D 13.用实验室提供的常用器材(电源是一节干电池)测电阻时,小明与另外三位同学各自设计了下列甲、乙、丙、丁四个电路图。 (1)小明连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得数据如表所示。 请你通过分析表格中的实验数据。推断小明在实验中所用的电路图是图　 　。  电压表示数U/V 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 电流表示数I/A 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42 乙 (2)另外三位同学连接好电路后。闭合开关S,移动变阻器的滑片P时,分别出现了下列三种异常现象: A.电流表示数有变化,电压表示数几乎为零; B.电流表示数几乎为零,电压表示数基本不变; C.电流表烧坏。 请你判断,按图　 　连接的电路出现现象A。  (3)请你根据表中的数据,你能得出的结论是　 . 　。  (4)此实验中运用到的主要物理方法是　 　。  丙 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的 电压成正比 控制变量法 14.小张同学进行“伏安法测电阻”的实验中,操作如下: (1)移动滑片使电压表示数为2.0 V,此时电流表的指针位置如图甲所示,则电流表的示数为 　 　A,本次测得R1的阻值为　 　Ω。  (2)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图乙所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,R0为阻值已知的定值电阻。实验步骤如下: ①保持开关S2断开,闭合开关S、 S1,读出并记录电流表示数I1; ②断开开关S1,闭合开关S、 S2,读出并记录电流表示数I2。 处理实验数据,则得Rx=　 　(用题目中的物理量符号表示)。  0.16 12.5 甲 乙 R= 答案:(1)如图所示 答案:(1)如图所示 答案:(1)如图所示 1.如图所示,这是“伏安法测电阻”的实验电路图,下列说法错误的是(　 　) A.“伏安法测电阻”的实验原理是由欧姆定律得到R= B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变 C.实验中多次测量的目的是减小误差 D.该电路还可以探究电流与电压的关系 答案:(1)如图所示 答案:(1)如图所示 $$