2025年中考物理复习实验电学三 伏安法测定值电阻

实验三 伏安法测定值电阻 【必备知识】 U/V I/A 甲 乙 丙 命题方向探究 1. 原理： 2. 多次测量目的：取平均值减小误差； 3. 滑动变阻器作用：①改变电阻两端电压和通过电阻的电流；（没有滑动变阻器也可通过改变电源电压或串联不同阻值电阻分压）②保护电路。 4. 通过定值电阻的电流和其两端电压关系如图丙，（图像可以看出，该实验数据也可得到：“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比”这一结论。） 【综合例题】 1．如图甲所示，是用“伏安法”测定值电阻的实验装置。 (1)在连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示，这是_________（选填“合理”或“不合理”）的。 (2)如果闭合开关后发现电流表指针向左偏转，如图乙，产生故障的原因可能是_________。排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图丙所示，则此时计算被测电阻的阻值为_________Ω。 (3)甲装置还能用来探究电流与电阻的关系，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2V时，记下电流表示数。将原来的电阻换成15Ω的电阻后，要使电压表示数保持2V不变，应将滑动变阻器的滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动。 (4)小雷用一个小灯泡更换定值电阻，进行正确操作。调节滑动变阻器的滑片，记录电流表和电压表的一系列示数，并在图丁中再次绘制图像。则图丁中_________（选填“a”或“b”）图线是小灯泡的图像，这说明小灯泡的电阻和灯丝的_________有关。 (5)小雷想到改装电路，设计如图电路，把电流计表盘的刻度重新标注，将待测电阻接在A、B两端，便可直接读出所测电阻的阻值。若电源电压U恒为3V，R为滑动变阻器，定值电阻为10Ω，灵敏电流计G的量程为。完成下列实验步骤： ①将A、B两端直接连接在一起，移动滑动变阻器的滑片P，使电流计的指针偏转到最大刻度处，此时滑动变阻器连入电路的阻值为_________Ω，此时电流计表盘的最大刻度处标注的示数为0Ω； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，把某定值电阻接在A、B两端，电流计指针刚好处于中间刻度线处，则接入的定值电阻阻值为_________Ω； ③以此，把一待测的电阻接在A、B两端，电流计示数为，表盘指针对应的示数便可根据，的关系计算得出。 2．实验小组想用“伏安法”来测量定值电阻R的阻值，设计了如图甲所示的电路。 (1)请用笔画线代替导线，在图乙中完成电路连接，要求：当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，且导线不能交叉； (2)连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是电阻R_________（选填“短路”或“断路”）； (3)某次测量时，电压表的示数为2V，如图丙所示，电流表的示数为_________A，则待测电阻R 的阻值为_____________Ω； (4)实验时应改变定值电阻R 两端电压大小多测几组数据，求电阻的平均值，这样做的目的是（　　） A．减小实验的误差 B．寻找普遍规律，避免实验的偶然性 【拓展实验】 1. 小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。 （1）连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值，原因可能是导体A发生__________；排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙所示，示数为__________A； （2）多次改变导体A两端的电压，并记录对应的__________。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是__________的，因此将这个比值定义为导体的电阻； （3）根据电阻定义可知导体B的阻值为__________Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记，阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值，色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，若还需用到一个15Ω的电阻，应选用图戊中电阻__________（选填“d”“e”或“f”）。 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 （4）小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流；②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验____________________；③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第③次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是__________Ω。 2. 小新同学设计了一种测电阻的方法，电路图如图。为待测电阻，电源电压恒定，已知定值电阻，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，读出并记录电流表示数I1； ②__________________________，读出并记录电流表示数I2； ③处理实验数据，可求得________________。（用、I1、I2表示）。 3. 若实验中电压表损坏，增加一个阻值为10Ω的定值电阻，小红利用图所示的实验电路测未知电阻的阻值（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验： ①闭合开关，断开开关，记录电流表示数为0.3A； ②同时闭合开关、，记录电流表示数为0.5A； ③待测电阻的阻值：________。 4. 完成上述实验之后，老师提出：如果没有电压表，用一个电流表和一个定值电阻，仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路，并进行了如下操作： ①闭合开关S、，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为，此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，闭合，电流表示数为，则小灯泡正常发光时的电阻_______________（用，、表示）。 5. 小明在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏，老师从实验室拿来一只最大阻值为的滑动变阻器，并设计了如图所示的实验电路，按如下步骤进行实验： ①闭合开关S，调节滑片位于最左端a，读出电流表的示数为； ②闭合开关S，________，读出电流表的示数为； ③未知电阻的阻值：=________（用字母表示）； 6. 若实验中电压表损坏，增加一个阻值为10Ω的定值电阻，小红利用图所示的实验电路测未知电阻的阻值（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验： ①闭合开关，断开开关，记录电流表示数为0.3A； ②同时闭合开关、，记录电流表示数为0.5A； ③待测电阻的阻值：________。 7. 完成上述实验之后，老师提出：如果没有电压表，用一个电流表和一个定值电阻，仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路，并进行了如下操作： ①闭合开关S、，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为，此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，闭合，电流表示数为，则小灯泡正常发光时的电阻_______________（用，、表示）。 8. 小明用图所示电路，测额定电流为Ⅰ的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器 C的最大阻值为R1，滑动变阻器A、B的铭牌不清楚。电源电压未知且恒定不变。请帮小明补全测量步骤： ①A的滑片移到最左端，B和C的滑片移到最右端；闭合开关S，S1接到a，移动C的滑片，使________； ②将S1接到b，B的滑片不动，先只移动A的滑片，使电流表的示数仍为I额。再只移动C的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1。当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2； ③则小灯泡正常发光时的电阻 RL=________________（用物理量的符号表示）。 实验反思：在进行步骤②的实验操作中，小明发现，当开关S1接b后，无论怎样移动A的滑片，电流表示数都小于Ⅰ额，致使无法测量小灯泡正常发光时的电阻。小明仍用该电路，对上述操作步骤②中某一个元件稍作调整，正确测出了RL阻值。小明对该元件的调整方案是：________________。 9. 实验小组还设计了一个测量未知电阻阻值的电路，如图所示，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至a端，读出此时电压表示数为； ②闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至b端，读出此时电压表示数为； ③未知电阻阻值的表达式：________________（用、、表示）。 10. 小明使用阻值为的定值电阻，设计了如图所示电路，实验方案如下： ①先闭合开关，记下电压表的示数； ②再________________，记下电压表的示数； ③则____________（用测得的量和已知量表示）。 11. 小明找来了最大阻值未知的滑动变阻器R0，设计了如图所示电路，在没有电流表的情况下，测量这个小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R，请你将操作步骤补充完整： ①只闭合________，调节R1的滑片，使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光； ②只闭合________，保持R1的滑片位置不动，调节_____________，使电压表的示数与第①步时相同； ③接着将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2。小灯泡正常发光时的电阻RL=________（用已知和测量的物理量的符号表示）。 12. 小龙同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值，进行了如下实验。在缺少电流表时，小龙选用阻值为的定值电阻设计了如图所示电路，并完成实验。过程如下： ①闭合S和，电压表的示数为； ②再闭合，电压表的示数为； ③__________________（用字母、和表示）。 13. 用图所示的电路测的阻值。定值电阻阻值已知，R为电阻箱，电源电压恒定。 ①闭合S，电压表并联在b、d两点间，记录电压表示数为U，此时电阻箱的阻值为； ②再将电压表并联在a、c两点间，调节电阻箱，使电压表示数仍为U，此时电阻箱的阻值为； ③则________________________。（用表示） 1. 为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻R1（阻值4kΩ）、定值电阻R2（阻值3kΩ）、电阻箱R（最大阻值9999Ω）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0~3V）等器材，连接了如图所示电路，进行了如下实验操作； 0. 把S拨到1，记录电压表V₁示数为U1； 0. 把S拨到2，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数_________，此时电阻箱的阻值R=4.8kΩ； 0. 则自来水电阻值=_________。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 实验三 伏安法测定值电阻 【必备知识】 U/V I/A 甲 乙 丙 命题方向探究 1. 原理： 2. 多次测量目的：取平均值减小误差； 3. 滑动变阻器作用：①改变电阻两端电压和通过电阻的电流；（没有滑动变阻器也可通过改变电源电压或串联不同阻值电阻分压）②保护电路。 4. 通过定值电阻的电流和其两端电压关系如图丙，（图像可以看出，该实验数据也可得到：“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比”这一结论。） 【综合例题】 1．如图甲所示，是用“伏安法”测定值电阻的实验装置。 (1)在连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示，这是_________（选填“合理”或“不合理”）的。 (2)如果闭合开关后发现电流表指针向左偏转，如图乙，产生故障的原因可能是_________。排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图丙所示，则此时计算被测电阻的阻值为_________Ω。 (3)甲装置还能用来探究电流与电阻的关系，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2V时，记下电流表示数。将原来的电阻换成15Ω的电阻后，要使电压表示数保持2V不变，应将滑动变阻器的滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动。 (4)小雷用一个小灯泡更换定值电阻，进行正确操作。调节滑动变阻器的滑片，记录电流表和电压表的一系列示数，并在图丁中再次绘制图像。则图丁中_________（选填“a”或“b”）图线是小灯泡的图像，这说明小灯泡的电阻和灯丝的_________有关。 (5)小雷想到改装电路，设计如图电路，把电流计表盘的刻度重新标注，将待测电阻接在A、B两端，便可直接读出所测电阻的阻值。若电源电压U恒为3V，R为滑动变阻器，定值电阻为10Ω，灵敏电流计G的量程为。完成下列实验步骤： ①将A、B两端直接连接在一起，移动滑动变阻器的滑片P，使电流计的指针偏转到最大刻度处，此时滑动变阻器连入电路的阻值为_________Ω，此时电流计表盘的最大刻度处标注的示数为0Ω； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，把某定值电阻接在A、B两端，电流计指针刚好处于中间刻度线处，则接入的定值电阻阻值为_________Ω； ③以此，把一待测的电阻接在A、B两端，电流计示数为，表盘指针对应的示数便可根据，的关系计算得出。 【答案】(1)不合理 (2) 电流表正负接线柱接反 10 (3)右 (4) b 温度 (5) 90 100 【详解】（1）闭合开关前，滑片应置于最大阻值处，由图甲所示电路图可知，滑片没有置于最大阻值处，这是不合理的。 （2）[1]闭合开关后，电流表指针向左偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。 [2]由图丙所示电流表可知，其量程为0~0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.24A，则被测电阻的阻值 （3）探究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变，当将原来的电阻换成的电阻后，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，由分压原理，就要增大变阻器连入电路中电阻大小，滑片向右移动。 （4）[1][2]由图知，a是一条直线，说明电流与电压成正比，电压与电流比值一定，所以它是定值电阻的电流与电压关系图像；那么b为灯泡电流与电压图线是曲线，并且电流增大的程度小于电压，说明其电阻是变化的，并且随电压的增大而增大，原因是电压越高灯泡越亮，温度越高电阻越大。这说明小灯泡的电阻和灯丝的温度有关。 （5）[1]A、B两端直接连接在一起，移动滑动变阻器的滑片P，使电流计的指针偏转到最大刻度处，此时，电路中电流为I=30mA=0.03A 此时滑动变阻器连入电路的阻值为 [2]A、B两端直接连接在一起，此时，A、B间电阻为0Ω，故电流计表盘的最大刻度处标注的示数为0Ω，保持滑动变阻器滑片P位置不变，滑动变阻器连入电路的阻值仍为90Ω，把某定值电阻接在A、B两端，电流计指针刚好处于中间刻度线处，此时，电路中电流为I1=15mA=0.015A 则接入的定值电阻阻值为 2．实验小组想用“伏安法”来测量定值电阻R的阻值，设计了如图甲所示的电路。 (1)请用笔画线代替导线，在图乙中完成电路连接，要求：当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，且导线不能交叉； (2)连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是电阻R_________（选填“短路”或“断路”）； (3)某次测量时，电压表的示数为2V，如图丙所示，电流表的示数为_________A，则待测电阻R 的阻值为_____________Ω； (4)实验时应改变定值电阻R 两端电压大小多测几组数据，求电阻的平均值，这样做的目的是（　　） A．减小实验的误差 B．寻找普遍规律，避免实验的偶然性 【答案】(1)见解析 (2)断路 (3) 0.2 10 (4)A 【详解】（1）要使滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，则应该将滑动变阻器的左下端与定值电阻的右端相连，如下图所示： （2）电流表没有示数，说明电路出现了断路，而移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明与电压表并联的定值电阻R发生了断路。 （3）[1]由图可知，电流表所接量程为0~0.6A，其读数为0.2A。 [2]由欧姆定律公式变形可得电阻的阻值 （4）测量多次将结果取平均值，是为了减小实验的误差。故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 【拓展实验】 1. 小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。 （1）连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值，原因可能是导体A发生__________；排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙所示，示数为__________A； （2）多次改变导体A两端的电压，并记录对应的__________。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是__________的，因此将这个比值定义为导体的电阻； （3）根据电阻定义可知导体B的阻值为__________Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记，阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值，色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，若还需用到一个15Ω的电阻，应选用图戊中电阻__________（选填“d”“e”或“f”）。 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 （4）小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流；②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验____________________；③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第③次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是__________Ω。 【答案】 断路 0.2 电流表示数 一定 10 e 更小 10 【详解】（1）[1]试触开关，发现电流表无示数，则电路发生断路，电压表指针偏转到最大值，说明电压表外侧电路正常，则原因可能是导体A发生断路。 [2]如图乙所示，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A。 （2）[3]探究电流与两端电压的关系时，采用控制变量法，需要保持电阻的阻值不变，多次改变导体A两端的电压，并记录对应的电流表示数。 [4]由图丙可知，导体A两端的不同电压与对应电流的比值为 导体B两端的不同电压与对应电流的比值为 由上述可知，同一导体两端的电压与通过电流的比值是一定（相同）的。 （3）[5]根据电阻定义可知导体B的阻值为 [6]导体A的阻值为 色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，由导体A和导体B的阻值和对应色环可知，黑色代表数字0，绿色代表数字5，棕色代表数字1，因此15Ω的电阻对应的色环十位数应为棕色，个位数应为绿色，故应选用图戊中电阻e。 （4）②[7]根据串联分压知识可知，阻值越大，分压越多，将15Ω的电阻替换为B，电阻的阻值减小，分压变小，要使B两端电压达到固定值，则应减小变阻器的阻值，使变阻器的分压变小，从而使电阻两端电压增大为固定值，故变阻器接入的阻值应比前次实验更小。 ③[8]将电阻B替换为A再次进行实验时，电源电压不变，变阻器的阻值不变，由串联电路电压规律和表格数据可知，第②次的电源电压可表示为① 第③次的电源电压可表示为② 联立①②式可得，电源电压，变阻器的阻值。 2. 小新同学设计了一种测电阻的方法，电路图如图。为待测电阻，电源电压恒定，已知定值电阻，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，读出并记录电流表示数I1； ②__________________________，读出并记录电流表示数I2； ③处理实验数据，可求得________________。（用、I1、I2表示）。 【答案】 闭合开关S和，断开开关 【解析】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[6]闭合开关S和S2，断开开关S1，读出并记录电流表示数I2； ③[7]处理实验数据，在①中，两电阻并联，电流表测R0的电流，由欧姆定律，电源电压为 U=I1R0 在②中，电路连接关系没有改变，电流表测干路电流，因通过待测电阻的电流不变，由并联电路电流的规律，通过待测电阻的电流为 Ix=I2-I1 由欧姆定律，待测电阻阻值的表达式为 3. 若实验中电压表损坏，增加一个阻值为10Ω的定值电阻，小红利用图所示的实验电路测未知电阻的阻值（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验： ①闭合开关，断开开关，记录电流表示数为0.3A； ②同时闭合开关、，记录电流表示数为0.5A； ③待测电阻的阻值：________。 【答案】 10 15 【解析】[1]实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 U滑=U-UV=3V-2V=1V 所以滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 R滑=0.5×20Ω=10Ω 即所选择的滑动变阻器的最大阻值至少不能小于10Ω。 [2]实验步骤：①闭合开关S1，断开开关S2，设记录电流表示数为I1=0.3A；②同时闭合开关S1、S2，设记录电流表示数为I2=0.5A；③在步骤①中，电路为只有R0的简单电路，电流表测R0的电流，R0两端电压为 U0=I1R0 在步骤②中，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流 Ix=I2-I1 待测电阻两端的电压为 Ux=IxRx=(I2-I1)Rx 因并联电路各支路电压相等，即 Ux=U0=I1R0 所以 I1R0=(I2-I1)Rx 将R0=10Ω、I2=0.5A、I1=0.3A代入上式，可得待测电阻阻值为：Rx=15Ω。 4. 完成上述实验之后，老师提出：如果没有电压表，用一个电流表和一个定值电阻，仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路，并进行了如下操作： ①闭合开关S、，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为，此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，闭合，电流表示数为，则小灯泡正常发光时的电阻_______________（用，、表示）。 【答案】 【解析】开关变化前后均是R0与灯泡并联，电压相等，则有 解得 5. 小明在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏，老师从实验室拿来一只最大阻值为的滑动变阻器，并设计了如图所示的实验电路，按如下步骤进行实验： ①闭合开关S，调节滑片位于最左端a，读出电流表的示数为； ②闭合开关S，________，读出电流表的示数为； ③未知电阻的阻值：=________（用字母表示）； 【答案】 调节滑动变阻器的滑片至最右端时 【解析】[1][2]丙图中，第一次将滑动变阻器移至最左端，此时电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得电源电压为……① 故接下来步骤②为：闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片至最右端时，读出电流表的示数为I2；此时电路为定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压可表示为……②联立以上两式，解得未知电阻的阻值为 6. 若实验中电压表损坏，增加一个阻值为10Ω的定值电阻，小红利用图所示的实验电路测未知电阻的阻值（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验： ①闭合开关，断开开关，记录电流表示数为0.3A； ②同时闭合开关、，记录电流表示数为0.5A； ③待测电阻的阻值：________。 【答案】 10 15 【解析】[1]实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压U滑=U-UV=3V-2V=1V 所以滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×20Ω=10Ω 即所选择的滑动变阻器的最大阻值至少不能小于10Ω。 [2]实验步骤：①闭合开关S1，断开开关S2，设记录电流表示数为I1=0.3A；②同时闭合开关S1、S2，设记录电流表示数为I2=0.5A；③在步骤①中，电路为只有R0的简单电路，电流表测R0的电流，R0两端电压为U0=I1R0 在步骤②中，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流 Ix=I2-I1 待测电阻两端的电压为Ux=IxRx=(I2-I1)Rx 因并联电路各支路电压相等，即Ux=U0=I1R0 所以I1R0=(I2-I1)Rx 将R0=10Ω、I2=0.5A、I1=0.3A代入上式，可得待测电阻阻值为：Rx=15Ω。 7. 完成上述实验之后，老师提出：如果没有电压表，用一个电流表和一个定值电阻，仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路，并进行了如下操作： ①闭合开关S、，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为，此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，闭合，电流表示数为，则小灯泡正常发光时的电阻_______________（用，、表示）。 【答案】 【解析】开关变化前后均是R0与灯泡并联，电压相等，则有解得 8. 小明用图所示电路，测额定电流为Ⅰ的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器 C的最大阻值为R1，滑动变阻器A、B的铭牌不清楚。电源电压未知且恒定不变。请帮小明补全测量步骤： ①A的滑片移到最左端，B和C的滑片移到最右端；闭合开关S，S1接到a，移动C的滑片，使________； ②将S1接到b，B的滑片不动，先只移动A的滑片，使电流表的示数仍为I额。再只移动C的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1。当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2； ③则小灯泡正常发光时的电阻 RL=________________（用物理量的符号表示）。 实验反思：在进行步骤②的实验操作中，小明发现，当开关S1接b后，无论怎样移动A的滑片，电流表示数都小于Ⅰ额，致使无法测量小灯泡正常发光时的电阻。小明仍用该电路，对上述操作步骤②中某一个元件稍作调整，正确测出了RL阻值。小明对该元件的调整方案是：________________。 【答案】 电流表的示数为I额 将B的滑片向左移到合适的位置 【解析】（1）（3）[1][2]A的滑片移到最左端，A未接入电路，B和C的滑片移到最右端，均以最大值接入，闭合开关S，S1接到a，此时灯泡和C串联，电流表测电路的电流，移动C的滑片，使电流表的示数为，根据欧姆定律可得如下表达式 将S1接到b，B的滑片不动，即B以最大值接入，先只移动A的滑片，此时A、B、C均串联接入电路，使电流表的示数仍为I额，电源电压不变，可得如下表达式 再只移动C的滑片，当滑片在最左端时，此时C未接入电路、A接入电路与上次实验相同、B以最大阻值接入，读出电流表的示数I1，可得如下表达式 当滑片在最右端时，此时A接入电路与上次实验相同、B以最大阻值接入、C以最大阻值R1接入，读出电流表的示数I2，可得如下表达式 由上述四个表达式可解出 [3]实验反思：当开关S1接b后，无论怎样移动A的滑片，电流表示数都小于，说明电路总电阻太大，所以可将B的滑片向左移到合适的位置，减小滑动变阻器接入电路的阻值，即减小电路的总电阻，这样就可以使电流表的示数为灯泡的额定电流，就可以测量小灯泡正常发光时的电阻。 9. 实验小组还设计了一个测量未知电阻阻值的电路，如图所示，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至a端，读出此时电压表示数为； ②闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至b端，读出此时电压表示数为； ③未知电阻阻值的表达式：________________（用、、表示）。 【答案】 【解析】由实验步骤①②可得R0两端的电压为 由于Rx与R0串联，所以流过Rx的电流等于流过R0的电流，则流过Rx的电流为 可得，未知电阻Rx​的阻值 10. 小明使用阻值为的定值电阻，设计了如图所示电路，实验方案如下： ①先闭合开关，记下电压表的示数； ②再________________，记下电压表的示数； ③则____________（用测得的量和已知量表示）。 【答案】 断开开关S1 【解析】 ①先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，Rx被短路了，此时电压表测量的是电源电压； ②再断开开关S1，记下电压表的示数U2，两电阻串联，此时电压表测量的是定值电阻R0两端的电压； ③因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压 Ux=U1−U2因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流，未知电阻Rx的阻值为 11. 小明找来了最大阻值未知的滑动变阻器R0，设计了如图所示电路，在没有电流表的情况下，测量这个小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R，请你将操作步骤补充完整： ①只闭合________，调节R1的滑片，使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光； ②只闭合________，保持R1的滑片位置不动，调节_____________，使电压表的示数与第①步时相同； ③接着将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2。小灯泡正常发光时的电阻RL=________（用已知和测量的物理量的符号表示）。 【答案】 开关S和S1 开关S和S2 R0的滑片 【解析】如图所示，先只闭合开关S和S1，小灯泡与滑动变阻器R1串联接入电路，电压表测小灯泡两端电压，调节R1的滑片，使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，之后保持R1的滑片不动，只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1与滑动变阻器R0串联接入电路中，电压表测量滑动变阻器R0两端电压，这时调节R0的滑片使电压表示数重新变成2.5V，那么此时滑动变阻器R0接入电路中的电阻阻值大小等于小灯泡正常发光时的电阻大小，保持R0的滑片不动，将R1的滑片P调至最左端时，滑动变阻器R1接入电路中的阻值为零，则此时电压表的示数U1为电源电压，再将R1的滑片P调至最右端，滑动变阻器R1接入电路中的阻值为R，电压表的示数U2为滑动变阻器R0两端电压的大小，则滑动变阻器R1两端的电压为UR=U1-U2电路中的电流为则可得小灯泡正常发光时的电阻为 12. 小龙同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值，进行了如下实验。在缺少电流表时，小龙选用阻值为的定值电阻设计了如图所示电路，并完成实验。过程如下： ①闭合S和，电压表的示数为； ②再闭合，电压表的示数为； ③__________________（用字母、和表示）。 【答案】 【解析】由图得，①闭合开关S和S1，定值电阻Rx、R0串联，电压表测量Rx两端的电压；②再闭合S2，定值电阻Rx单独工作，电压表测量电源电压，由欧姆定律得Rx的阻值为 13. 用图所示的电路测的阻值。定值电阻阻值已知，R为电阻箱，电源电压恒定。 ①闭合S，电压表并联在b、d两点间，记录电压表示数为U，此时电阻箱的阻值为； ②再将电压表并联在a、c两点间，调节电阻箱，使电压表示数仍为U，此时电阻箱的阻值为； ③则________________________。（用表示） 【答案】 【解析】闭合S，电压表并联在b、d两点间，记录电压表示数为U，此时电阻箱的阻值为，则此时电路中的电流为 （1） ②再将电压表并联在a、c两点间，调节电阻箱，使电压表示数仍为U，此时电阻箱的阻值为，则此时电路中的电流为 （2） 由（1）（2）两式解得 1. 为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻R1（阻值4kΩ）、定值电阻R2（阻值3kΩ）、电阻箱R（最大阻值9999Ω）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0~3V）等器材，连接了如图所示电路，进行了如下实验操作； 0. 把S拨到1，记录电压表V₁示数为U1； 0. 把S拨到2，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数_________，此时电阻箱的阻值R=4.8kΩ； 0. 则自来水电阻值=_________。 【答案】 U1 2.5 【解析】[1]把S拨到1，R1与Rx串联，记录电压表V1示数为U1，电压表测量R1两端的电压，则此时电压之比与电阻之比为① 把S拨到2，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数仍为U1，此时R2与电阻箱串联，电压表测量电阻箱的电压，此时电阻箱的示数为4.8kΩ，则此时电压之比与电阻之比为② [2]联立①②可得则的电阻的阻值为 学科网（北京）股份有限公司 $$