17.3　电阻的测量 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第十七章　欧姆定律 第3节　电阻的测量 电压表　 电流表 电阻的平均值 保护电路 待测电阻两端的电压 目录 上页 首页 下页 目录 上页 首页 下页 断开 电压表并联在滑动变阻器的两端了 0.48 5.0 灯泡的电阻受温度的影响 目录 上页 首页 下页 目录 上页 首页 下页 B 目录 上页 首页 下页 左 D 目录 上页 首页 下页 1.00 0.20　 8.33 温度越高,小灯泡电阻越大 目录 上页 首页 下页 目录 上页 首页 下页 C 目录 上页 首页 下页 2.4 15 目录 上页 首页 下页 目录 上页 首页 下页 右 0.3 目录 上页 首页 下页 10 目录 上页 首页 下页 B 目录 上页 首页 下页 B 目录 上页 首页 下页 ABD 目录 上页 首页 下页 D 目录 上页 首页 下页 断开 试触 电流 目录 上页 首页 下页 5 大 4 目录 上页 首页 下页 左 断路 目录 上页 首页 下页 0.16 9.8 利用电流表和电压表可分别测量灯泡两端的电压和通过的电流,根据R=U/I求出灯泡的电阻,所以实验原理R=U/I是可行的;实验步骤中对三次测量结果取平均值不可行,因灯丝的电阻随温度的变化而变化,取平均值无意义 目录 上页 首页 下页 将滑动变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路 目录 上页 首页 下页 0.2 10 a 小灯泡的电阻受温度的影响 目录 上页 首页 下页 小灯泡断路 10 目录 上页 首页 下页 Rx断路 10 目录 上页 首页 下页 知识梳理 导学园地 “伏安法”测电阻 1.电阻的测量原理:　　　　　　　。  2.需测物理量及测量器材: (1)用　　　　测量待测电阻两端的电压。  (2)用　　　　测量通过待测电阻的电流。  3.实验电路图设计:如图所示。 4.减小误差的方法:多次测量电压及电流值,算出电阻,最后求出　　　　　　　　　　　　。  5.滑动变阻器的作用: (1)　　　　　　。(2)改变　 。  小灯泡灯丝的电阻与温度有关,温度越高,灯丝的电阻越大。求平均值无意义。 知识点一:伏安法测未知电阻 【典题1】某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。 　 实验序号 1 2 3 电压U/V 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.31 0.40 电阻Rx/Ω 4.8 5.0 Rx的平均值/Ω   (1)按图甲连接电路时,应先　　　　开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。  (2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是　 。 (3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为　　　　 A。  (4)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为　　　　Ω。(结果保留一位小数)  (5)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是　 。  名师点睛 三点理解“伏安法”测电阻 (1)电流表与电压表的量程选择: ①总原则是电流表、电压表能用小量程时不选大量程。②电压表量程根据电源电压选择。③电流表量程根据电源电压和定值电阻,利用I=选择,或根据试触法判断。 (2)减小误差的方法:多次测量求平均值。 (3)电压表示数按从小到大的顺序测出在不同电压下的电流。 【变式1】如图所示是“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欧姆定律 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 知识点二:伏安法测小灯泡的电阻 【典题2】小明想测量标有“2.5 V”小灯泡的电阻,请解答下列问题: (1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉) (2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最　　　　(选填“左”或“右”)端。  (3)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数,但小灯泡不亮,原因可能是　　　　。  A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器接入电路的阻值过大 (4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示: 实验序号 1 2 3 4 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.14 1.00 0.25 0.30 电阻/Ω 在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是　　　　;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是　　　　。  (5)根据实验数据可知,小灯泡在2.5 V时的电阻是　　　　Ω。(结果保留两位小数)  (6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是  　。 名师点睛 电压表无示数 电压表短路或电压表两接线柱到电源两极间的电路中 实验过程中的常见故障 现象 故障分析 灯泡不亮 灯泡与灯座处接触不良,或灯丝烧断,或灯泡被短路,或灯泡两接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路 某处断路 电流表无示数,电压表示数接近电源电压 灯泡断路或电压表串联在电路中了 电流表无示数 电流表被短路或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路 【变式2】一个电灯泡,在室温下用伏安法测一次电阻,在正常工作时再用伏安法测一次电阻,后一次测得的阻值比前一次测得的阻值大10倍以上,造成这种差异的原因是( ) A.前一次测得的阻值是错的 B.后一次测得的阻值是错的 C.两次测量时灯丝温度不同 D.两次测量时加在灯泡两端的电压不同 知识点三:其他方法测电阻 【典题3】为了测量Rx的阻值,小明同学设计了如图甲所示的电路,已知R0=10 Ω,当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6 V;当S2断开、S1闭合时,电压表的示数如图乙所示,由此可知R0两端的电压为　　　 V,Rx的阻值为　　 Ω。  甲 　乙 名师点睛 (1)伏阻法:在没有电流表只有电压表时,可采用串联已知电阻R0的方法,如图所示,闭合开关S,分别用电压表测出R0和Rx两端的电压U0和Ux,则Rx=。电压表与R0并联后的作用相当于“电流表”。 (2)安阻法:在没有电压表只有电流表时,可采用并联已知电阻R0的方法,如图所示:①S1闭合、S2断开,读出电流表示数为Ix;②S2闭合、S1断开,读出电流表示数I0,则Rx=R0。电流表与R0串联后的作用相当于“电压表”。 【变式3】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: 甲 　乙 (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。 1.在“伏安法测电阻”的实验中,下列说法正确的是(　　) A.为了检测电路连接是否正确,连接电路时需闭合开关 B.应该选取规格匹配的器材,既不会损坏器材,又能使测量结果误差小 C.在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较小的量程 D.需进行三次实验,这样测量的结果才具有普遍性 2.在用“伏安法测电阻”的实验中,如果被测电阻大约为80 Ω,选用电源电压为1.5 V,选用电流表量程为0~0.6 A。对于电源和电流表的选择,下列说法正确的是(　　) A.电源电压选择合适,电流表读数误差较小 B.电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度偏小,读数误差较大 C.电流表量程不合适,因此电流表无示数 D.电流表量程选择错误,读数误差较大 3.(多选)下列四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,能测出未知电阻R阻值的电路是(　　) A B C D 4.在“伏安法测电阻”的实验中,小明和小阳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,分别画出了U-I的图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,下列说法错误的是(　　) 甲　　　乙 A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω B.由图甲可知,电阻不随其两端的电压和导体中电流的改变而改变 C.由图乙及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 D.为了减小误差,应该用多次测量的方法计算小灯泡的电阻 5.用伏安法测小灯泡电阻的实验注意事项: (1)接通电源前应将开关处于　　　　状态,将滑动变阻器的阻值调到最大。  (2)连好电路后,要通过　　　　的方法选择电压表和电流表的量程。  (3)滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的　　　　,保护电路。  6.如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过电流后得到的U-I关系图像。由图像可知,定值电阻R的阻值为　　　　Ω;小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变　　　,当其两端电压为2 V时,阻值为　　　Ω。  【思维拓展练】 7.小明用如图甲所示的实验电路测量电阻Rx的阻值。 甲 乙 (1)闭合开关前,应将滑片移至　　　　(选填“左”或“右”)端阻值最大处。  (2)闭合开关,两电表的指针不发生偏转。经逐一排查,发现滑动变阻器的滑片未紧压金属线圈,从而造成　　　　故障。  (3)解决上述故障后,小明先后三次移动滑片,将电流表和电压表的示数记录在表格中。若第一次实验时,电流表的示数如图乙所示,则表格空白处的电流值是A。由三次实验数据可计算得出未知电阻Rx=　　　　Ω。(计算结果保留一位小数)  实验序号 电流/A 电压/V 1 1.5 2 0.18 1.8 3 0.3 3 (4)接着,小明想将Rx更换成标有2.5 V字样的小灯泡并采用上述实验方案测量灯丝电阻,请你分别对实验原理和实验步骤写出评估意见和理由:     　 。  8.在“测量电阻的阻值”实验中: 甲 乙 丙 (1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大。 (2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表、电压表有示数均很小,但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是什么?  　。  (3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为　　　A,则电阻R的阻值为　　　Ω。  (4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I-U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是　　　　(选填“a”或“b”),判断的依据是　　　　　　 　　　。  1.(2021毕节中考)小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5 V小灯泡的电阻,实验电路如图甲所示。 甲　 　乙 (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,则故障为　 。  (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图像,如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为　　　 Ω 。  2.(2021遵义中考)如图甲为某同学做“伏安法测电阻”的实验电路。 甲 乙 丙 (1)请根据图甲的电路连接情况,在图乙虚线框内画出对应的电路图。 (2)闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表示数接近于零,无论怎样调节滑动变阻器滑片,两表示数几乎不变,则故障可能是　　　　。  (3)某次测量时,电压表示数为2.4 V,电流表的示数如图丙所示,则所测电阻Rx=　　　 Ω。  $$