第27讲 测量：用电流表和电压表测量电阻-【暑假自学课】2025 年新九年级物理暑假提升精品讲义(沪科版2024)

第16章第3节 测量：用电流表和电压表测量电阻 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：7大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 （学习目标：1．知道用电压表和电流表测电阻的原理。2．进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则。3．通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。） 知识点1 用电流表和电压表测量定值电阻 1.实验方法：伏安法 用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流，然后根据R=U/I算出电阻。（间接测量法）。 2.实验原理： R=U/I。 3.实验器材：（“421”） 电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 滑动变阻器作用： （1）保护电路。（2）改变待测电阻两端电压。 4.实验电路图： 5.实验步骤： （1）设计电路图并连接实物电路。 （2）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出多组电流表和电压表示数。 （3）断开开关，算出每次电阻值，最后求出电阻的平均值。 （4）整理器材。 6.实验表格： 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω 1 2 3 7.实验注意事项： （1）连接实物电路时，开关要断开。 （2）电流表串联，电压表并联，选择合适的量程，“正进负出”。 （3）滑动变阻器： A.滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。 B.闭合开关前，滑片移到阻值最大处。。 知识点2 用电流表和电压表测量灯泡电阻 1.两个实验的相同点： 实验方法、实验原理、实验电路、实验需要测量的物理量等基本都相同。 2.两个实验的不同点：： （1）实验电路图： （2）实验表格： 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 灯泡亮度 1 2 3 4 （3）多次测量的目的不同： A.测定值电阻：为了求平均值，减小误差。 B.测小灯泡电阻：为了得到普遍规律。 （4）实验结论不同： A.测定值电阻：结果是一个数值（平均值）。 B.测小灯泡电阻的结论：灯丝电阻随温度的升高而变大。 （5）I-U图像不相同： A.定值电阻I-U图像（左图） B.小灯泡I-U图像（右图） 教材习题02 我们将欧姆定律的表达式变形为R=U/I，并作为我们测量电阻的依据。于是，就有同学由这个表达式得出一个推论：一段导体的电阻和这段导体两端的电压成正比，与通过它的电流成反比。你认为他的这个说法正确吗？为什么？ 解析： 电阻是导体本身的一种性质，只跟导体本身的特性有关，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，故此说法错误。 【答案】见解析。 教材习题03 连接电路时，为什么要将开关断开？闭合开关前，为什么要将滑动变阻器的滑片置于使接入电路的电阻值最大的位置？ 解析： 在实物图的连接过程中，为了避免在电路连接的过程中出现短路情况，因此在连接电路时应该断开开关，以免电流过大烧坏电路元件。滑动变阻器在电路中的作用就是要保护元件，在闭合开关前应该使滑片处于阻值最大处。 【答案】见解析。 教材习题04 小明同学在“测量定值电阻的阻值”的实验中，设计的电路图如图所示，期中A、B为滑动变阻器的两端。请回答以下问题。 (1)连接电路时，开关应处于________状态。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________的位置。 (2)闭合开关S，电压表有示数，电流表指针向零刻度线左侧偏转，该故障的原因可能是 。 （3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图所示，则被测电阻的阻值是____Ω；小明进行多次测量，计算出R的阻值的平均值，目的是 。 解析： （1） 断开；阻值最大。 （2） 电流表正负接线柱接反了。 （3）10Ω。 （4）取平均值，减小误差。 【答案】见解析。 教材习题05 用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。 （1）如图15-14所示是实验电路图，图上的圆圈表示电表，请在圆圈内填入相应的字母。 （2） 某实验小组通过改变小灯泡两端的电压，进行了三次测量，部分记录见下表。若电压表的示数为2.50V时，电流表的示数如图15-15所示，请你填写表格中的两个空格。 （3） 老师看了该小组的记录，提示说：“你们注意到三次测量的电阻值相差较大这个现象吗？”同学们通过交流，发现其他小组也都有类似现象：小灯泡的电阻随电压增大、亮度增强而增大。经过讨论，同学们认识到：实验有误差是肯定的，但这个现象不能单纯用误差来解释。后来，同学们注意到小灯泡发热发光的特殊性，认为小灯泡的电阻可能与 有关，并通过查阅资料得到了证实。 解析： （1）与灯泡并联的为电压表，与灯泡串联的为电流表； （2）由乙图可知，该电流表的量程为0--0.6A，分度值为0.02A，示数为0.30A，由欧姆定律得此时灯泡电阻为8.3欧姆； （3）小灯泡发热发光的特殊性，所以灯泡工作久了就会发热，从而温度升高，电阻发生变化，认为小灯泡的电阻可能与温度有关。 【答案】左为电压表，右为电流表；0.30A，8.3Ω；温度。 / 考点 用电流表和电压表测量电阻 1． “伏安法测电阻”实验： （1）请设计出该实验的电路图。 （2）该实验的原理是______； （3）按电路图连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片应______； （4）实验中要记录相关数据，请设计出你的实验数据记录表格______； （5）根据你所学的知识，在坐标系中大致画出定值电阻的U﹣I图象______ 。 【答案】（1）见下；（2）R＝；（3）断开，滑片置于最大阻值处；（4）（5）见详解. 【详解】（1）根据实验原理知：伏安法测电阻时，电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表组成串联电路，电压表测待测电阻两端的电压，电路图如下图所示： （2）伏安法线测电阻的原理是R＝。 （3）为了保护电路,按电路图连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片置于最大阻值处，电压表和电流表要选择合适量程。 （4） “伏安法测电阻”实验需要记录的数据有电压、电流，计算电阻，另外由于要多次测量，所以设计的表格如下。 （5）电阻一定时，通过电阻的电流与电压成正比，则定值电阻的U - I图象如图所示。 ( 第一次 第二次 第三次 电压 U /V 电流 I /A 电阻 R /Ω ) 2． 以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（　　） A．连接电路时，应先闭合开关 B．连接电表时，应先选小量程 C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处 D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值 【答案】C 【详解】AC．为了安全，防止电流过大，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误、C正确； B．连接电表时，为了防止电流过大损坏电表，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误； D．“伏安法测导体电阻”的实验中，由R＝可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用R＝求出电阻的阻值，多次实验求出多个电阻值，最后求电阻的平均值，故D错误。 故选C。 3．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤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的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（　　） A．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 B．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻 C．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω D．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 【答案】B 【详解】A．由乙图可知，电流与电压不成正比，当灯泡两端电压改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故A正确，不符合题意； B．测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故B错误，符合题意； CD．根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，定值电阻的阻值 R＝==1Ω 故CD正确，不符合题意。故选B。 4．某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值． 实验次数 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)改正后闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，假如电表和导线均完好，则电路中的故障可能是________________． (4)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. (5)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) (6)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__________________________。 【答案】(1)断开　(2)电压表接在了滑动变阻器两端　 (3)定值电阻短路　(4)0.48　(5)5.0　(6)灯丝电阻随温度变化而变化 【解析】(1)连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处即最右端的位置； (2)连接好电路，闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路总电阻变小，电路中电流变大，即电流表的示数变大，但电压表的示数变小，说明把电压表接在了滑动变阻器两端； (3)闭合开关后电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明故障是与电压表并联的定值电阻短路； (4)第三次实验中电流表的示数如图乙，图中电流表选用小量程，分度值为0.02 A，其示数是0.48 A； (5)由欧姆定律可得，该定值电阻的阻值约为R3＝＝≈5.2 Ω，定值电阻阻值Rx＝＝≈5.0 Ω； (6)将定值电阻换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是灯丝电阻随温度变化而变化． 5.如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路，已知小灯泡正常发光电压为3.8V。 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度 1 0.2 灯丝暗红 2 0.25 微弱发光 3.8 正常发光 （1）实验中电压表所选的量程是______V； （2）正确连接实物图，闭合开关，要将滑动变阻器滑片向______移动（选填“左”或“右”），完成第二次测量，表格中第3次电流表示数如图乙所示______A； （3）由表格数据算出小灯泡正常发光的电阻为______Ω（保留一位小数），同时可知灯丝电阻是变化的，可能是受______的影响。 【答案】（1）0~15；（2）0.3；（3）12.7，温度； 【详解】（1）灯的额定电压为3.8V，所以电压表选择大量程，故实验中电压表所选的量程是0~15V。 （2）由表格数据可知，第二次与第一次相比，小灯泡中的电流变大，所以滑动变阻器接入电路的电阻减小，故滑片向左移动。 由图乙可知，电流表选用小量程，所以电流表的示数为0.3A。 （3）小灯泡正常发光电压为3.8V，则小灯泡正常发光时的电阻 R＝U/I＝3.8伏/0.3安＝12.7欧 根据表格数据由欧姆定律计算可知，第一次实验灯丝的电阻 R1＝U1/I1＝1伏/0.2安＝5欧 第二次实验灯丝的电阻 R2＝U2/I2＝2伏/0.25安＝8欧 电阻逐渐增大，可能是受温度的影响。 知识导图记忆 核心知识目标复核 1．测量定值电阻的电阻。 2．测量小灯泡的电阻。 3．两个实验的相同和不同之处。 一、填空题 1．测量小灯泡的电阻实验原理 ，滑动变阻器在实验中作用 、 。 【答案】 保护电路 改变电路中的电流 【详解】[1]测量小灯泡的电阻实验原理。 [2][3]测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流。 2．某小组用伏安法测电阻的实验电路图如图甲所示： （1）该实验改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是： ； （2）他们正确连接电路进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，电压表的示数为 V，电流表的示数为 ，被测电阻Rx＝ Ω。 【答案】 求平均值减小误差 2.4 0.3A 8 【详解】（1）[1]用伏安法测电阻的实验中，改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是为了求平均值减小误差。 （2）[2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.4V。 [3]如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。 [4]被测电阻 3．如图甲所示，在“伏安法测小灯泡的阻值”实验中，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端。闭合开关后，要使小灯泡的亮度增加，应将滑片向 端移动。考虑温度对灯泡阻值的影响，乙图中能正确反映通过灯泡的电流和灯泡两端电压关系的图像是 。 【答案】 右 左 C 【详解】[1]由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端，使其阻值最大，起到保护电路的作用。 [2]闭合开关后，要使小灯泡的亮度增加，则应减小滑动变阻器的阻值，应将滑片向左端滑动。 [3]灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压越大，灯泡的实际功率越大温度越高，则其电阻越大。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻（约为10Ω）的实验中，某同学用两节新干电池连接的如图所示的实物电路图，请你仔细观察，电路中有两处错误或不妥之处分别是 和 。 【答案】 电流表选择了大量程 滑动变阻器同时接了下面两个接线柱 【详解】[1]测标有电压为2.5V的某小灯泡电阻，小灯泡电阻约为10Ω，则小灯泡正常工作的电流约为 而图中电流表选择了大量程，这样会导致指针偏转角度较小，易导致读数误差偏大，应该换用小量程。 [2]滑动变阻器正确接入电路中应该是“一上一下”两个接线柱，图中同时接了下面两个接线柱。 二、单选题 5．如图是很多电学实验的实验电路图。其中滑动变阻器有很大的作用，除了保护电路，下列哪个实验的滑动变阻器起的作用与其余不同的是（　　） A．探究导体中电流大小与其两端电压的关系 B．探究导体中电流大小与其电阻大小的关系 C．测定值电阻 D．测灯泡的电阻 【答案】B 【详解】A．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，要控制电阻不变，需要通过调节滑动变阻器来改变导体两端的电压； B．探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，改变导体的电阻，需要控制导体两端的电压不变； C．伏安法测量定值电阻的阻值，利用变阻器调节定值电阻两端的电压和通过的电流，可得出多组数据进行多次测量； D．伏安法测量小灯泡的电阻实验中，需要通过调节滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压。 B实验的滑动变阻器起的作用与其余不同。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．如图所示，是“伏安法测电阻”的实验电路图。下列说法正确的是（　　） A．实验原理是P＝UI B．滑动变阻器的作用是改变电源电压 C．多次测量求平均值是为了减小误差 D．开关在连接电路时很麻烦，实验中可以不用开关 【答案】C 【详解】A．“伏安法”测电阻的实验原理为，是欧姆定律的变形式，实验中需要用电压表测量电阻两端的电压，电流表测量电路的电流，故A错误； BC．此实验中通过移动滑动变阻器来改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，多次测量求平均值就是用来减小误差，故B错误，C正确； D．实验中没有开关，直接通路，是比较危险，需要用开关控制电路的通断，故D错误。 故选C。 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．减小滑动变阻器接入的阻值，观察小灯泡是否发光 【答案】D 【详解】A．因为电流表有示数，这表明电路是通路，也就意味着小灯泡并没有损坏，所以不需要更换一个同样规格的小灯泡，故A不符合题意； B．题目中小灯泡不亮是由于电流过小，而不是电压表量程的问题，更换电压表量程对解决小灯泡不亮这一问题没有帮助，故B不符合题意； C．电流表有示数已经说明电路是通路，不存在断路故障，所以无需检查电路中是否存在断路故障，故C不符合题意； D．闭合开关后，电流表有示数但示数较小，小灯泡不亮，很可能是因为变阻器接入电路的阻值太大，导致电路中电流太小。所以接下来应进行的操作是减小变阻器接入电路的阻值，使电路电流变大，看灯泡能否发光，故D符合题意。 故选D。 8．用如图所示的方案测量小灯泡的电阻。实验中需要收集的信息是（　　） A．电压表示数和电流表示数 B．电源电压和变阻器的最大阻值 C．电流表示数和变阻器的最大阻值 D．电压表示数和变阻器的最大阻值 【答案】A 【详解】闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测灯泡两端的电压，根据欧姆定律计算灯泡的电阻，所以，实验中需要收集的信息是电压表示数和电流表示数，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9．某同学做“伏安法测电阻”的实验时，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种现象的原因可能是（　　） A．电流表的正、负接线柱接反了 B．电源电压太小了 C．在电路的某处发生了短路 D．待测电阻的电阻丝断了 【答案】C 【详解】A．电流表的正负接线柱接反会导致指针反偏，不会导致电流表的指针迅速摆动到最大刻度，故A不符合题意； B．电源电压太小，由可知，电阻一定时，电压越小，电流越小，会导致电流表的指针迅速摆动到最大刻度，故B不符合题意； C．电路的某处发生了短路会导致电流过大，导致电流表的指针迅速摆动到最大刻度，故C符合题意； D．待测电阻的电阻丝断了，电路中没有电流，不会导致电流表的指针迅速摆动到最大刻度，故D不符合题意。 故选C。 10．某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量，根据实验数据作出它们的U-I图像，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中错误的是（　　） A．图甲是定值电阻的图像 B．对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确 C．将R1和R2并联时，通过R1、R2的电流可能相等 D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，R1、R2的电阻之比为3∶2 【答案】B 【详解】A．由欧姆定律可知，流过定值电阻的电流与定值电阻两端电压成正比，故其U-I图像是一条经过原点的倾斜直线，故可知图甲是定值电阻的图像，故A正确，不符合题意； B．由图乙可知，小灯泡的电阻会随其两端电压的不同而发生变化，故对其不同电阻值求平均值没有意义，故B错误，符合题意； C．将R1和R2并联时，其两端电压相等，由图甲、乙可知，当R1和R2两端电压为4V时，流过R1和R2的电流相等，均为0.2A，故C正确，不符合题意； D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，由串联电路的电流规律可知，此时流过R1和R2的电流相等，且R1和R2两端电压之和等于5V，由图甲、乙可知，当R1和R2的电流均为0.15A时，此时R1两端电压为U1=3V，R2两端电压为U2=2V，故由串联电路分压特点可得，此时R1和R2的电阻之比为 故D正确，不符合题意； 故选B。 三、实验题 11．在测量定值电阻的阻值的实验中，同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路补充完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小） 。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至 （选填“A”或“B”）端。实验中闭合开关后发现，无论怎样移动滑片，电流表都没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是 。 A．滑动变阻器断路    B．滑动变阻器短路    C．断路    D．短路 (3)排除故障后，小致闭合开关，将滑片移动到某位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图乙所示，是 V，则此次测量中，的阻值为 。为使测量结果更准确，接下来应进行的操作是 。 【答案】(1) (2) B C (3) 1.8 9 移动滑片，再测几组数据 【详解】（1）电源由两节干电池组成，电源电压大约是3V，电压表的量程选择0~3V，电压表和电阻并联，根据滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中的电流变小，连入电路的电阻变大，确定变阻器的A接线柱连入电路，如图所示： （2）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处，即B端。 [2]电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，故障可能是Rx断路，故选C。 （3）[1]图甲中，电压表选择小量程，分度值是0.1V，由图乙可知，电压表的示数是1.8V。 [2]Rx的阻值为 [3]为使测量结果更准确，移动变阻器的滑片，测量多组电压值和电流值，求出多组电阻值，求平均值，可以减小误差。 12．小亮同学做测量“小灯泡的电阻”实验时，所用器材有：电源、符合实验要求的电表（均使用小量程）、开关和导线。如图（甲）是小亮同学没有连接完整的电路。 （1）本实验的实验原理是 ； （2）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整 ； （3）小亮同学连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数且随着滑片移动有明显变化，则故障可能是 ； （4）小亮移动滑片P在某处时的电流与电压读数如图（乙）（丙）所示，则此时灯泡的电阻为 Ω； （5）小亮继续移动滑动变阻器，通过测量的数据发现灯泡的电阻在变化，原因是 。 【答案】 灯泡短路 10 灯泡的电阻随温度的升高而增大 【详解】（1）[1]实验目的是测量小灯泡的电阻，是通过测量电压和电阻，利用电阻的计算公式计算电阻，所以该实验的实验原理是 （2）[2]根据题意可知，将电流表0.6A的接线柱与灯泡左接线柱相连，如图所示： （3）[3]闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表有示数且随着滑片移动有明显变化，说明电路通路，小灯泡始终不亮，电压表无示数，说明灯泡短路。 （4）[4]电流表量程是0到0.6A，分度值是0.02A，示数是0.2A；电压表量程是0到3V，分度值是0.1V，示数是2V，灯泡的电阻 （5）[5]由于灯泡的亮度改变时，温度发生改变，所以使得灯丝的电阻改变。 四、计算题 13．如图所示的电路，实验时，已知R1为20Ω，在闭合S的情况下，断开S1时电流表的读数是1.5A，闭合S1时电流表读数是2.1A，整个实验过程中电池的电压不变，求： （1）电源电压为多大？ （2）通过R2的电流是多少？ （3）被测电阻R2的阻值。 【答案】（1）30V；（2）0.6A；（3）50Ω 【详解】解：（1）开关S闭合，S1断开时，该电路为只有R1的简单电路，电流表测电路中的电流，已知此时电流表的示数为1.5A，即电路中的电流为I1＝1.5A，已知R1＝20Ω，由欧姆定律可知R1两端的电压为 U1＝I1R1＝1.5A×20Ω＝30V 即电源电压为 U＝U1＝30V （2）闭合开关S和S1时，该电路为R1和R2的并联电路，则U2=U=30V，电流表测干路的电流；此时电流表示数为2.1A，即干路的电流为I＝2.1A，由并联电路的电流特点可知通过R2的电流为 I2＝I﹣I1＝2.1A﹣1.5A＝0.6A （3）由欧姆定律可知电阻R2的阻值为 答：（1）电源电压为30V； （2）通过R2的电流是0.6A； （3）被测电阻R2的阻值为50Ω。 五、作图题 14．如图是利用伏安法测量电阻阻值的实验电路图，请在虚线框内画出“电压表”、“电流表”和“滑动变阻器”的符号，使电路连通。 【答案】 【详解】利用伏安法测量电阻阻值，电流表、待测电阻、滑动变阻器、开关串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，且电流表不能画在拐角处，如图所示： 15．根据实物图画出电路图。（电路图画在方框内） 【答案】 【详解】由实物图可知，灯泡、滑动变阻器和电流表串联在电路中，电压表和灯泡并联，电路图如图所示： 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第16章第3节 测量：用电流表和电压表测量电阻 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：7大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 （学习目标：1．知道用电压表和电流表测电阻的原理。2．进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则。3．通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。） 知识点1 用电流表和电压表测量定值电阻 1.实验方法：伏安法 用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流，然后根据R=U/I算出电阻。（间接测量法）。 2.实验原理： R=U/I。 3.实验器材：（“421”） 电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 滑动变阻器作用： （1）保护电路。（2）改变待测电阻两端电压。 4.实验电路图： 5.实验步骤： （1）设计电路图并连接实物电路。 （2）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出多组电流表和电压表示数。 （3）断开开关，算出每次电阻值，最后求出电阻的平均值。 （4）整理器材。 6.实验表格： 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω 1 2 3 7.实验注意事项： （1）连接实物电路时，开关要断开。 （2）电流表串联，电压表并联，选择合适的量程，“正进负出”。 （3）滑动变阻器： A.滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。 B.闭合开关前，滑片移到阻值最大处。。 知识点2 用电流表和电压表测量灯泡电阻 1.两个实验的相同点： 实验方法、实验原理、实验电路、实验需要测量的物理量等基本都相同。 2.两个实验的不同点：： （1）实验电路图： （2）实验表格： 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 灯泡亮度 1 2 3 4 （3）多次测量的目的不同： A.测定值电阻：为了求平均值，减小误差。 B.测小灯泡电阻：为了得到普遍规律。 （4）实验结论不同： A.测定值电阻：结果是一个数值（平均值）。 B.测小灯泡电阻的结论：灯丝电阻随温度的升高而变大。 （5）I-U图像不相同： A.定值电阻I-U图像（左图） B.小灯泡I-U图像（右图） 教材习题02 我们将欧姆定律的表达式变形为R=U/I，并作为我们测量电阻的依据。于是，就有同学由这个表达式得出一个推论：一段导体的电阻和这段导体两端的电压成正比，与通过它的电流成反比。你认为他的这个说法正确吗？为什么？ 解析： 电阻是导体本身的一种性质，只跟导体本身的特性有关，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，故此说法错误。 【答案】见解析。 教材习题03 连接电路时，为什么要将开关断开？闭合开关前，为什么要将滑动变阻器的滑片置于使接入电路的电阻值最大的位置？ 解析： 在实物图的连接过程中，为了避免在电路连接的过程中出现短路情况，因此在连接电路时应该断开开关，以免电流过大烧坏电路元件。滑动变阻器在电路中的作用就是要保护元件，在闭合开关前应该使滑片处于阻值最大处。 【答案】见解析。 教材习题04 小明同学在“测量定值电阻的阻值”的实验中，设计的电路图如图所示，期中A、B为滑动变阻器的两端。请回答以下问题。 (1)连接电路时，开关应处于________状态。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________的位置。 (2)闭合开关S，电压表有示数，电流表指针向零刻度线左侧偏转，该故障的原因可能是 。 （3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图所示，则被测电阻的阻值是____Ω；小明进行多次测量，计算出R的阻值的平均值，目的是 。 解析： （1） 断开；阻值最大。 （2） 电流表正负接线柱接反了。 （3）10Ω。 （4）取平均值，减小误差。 【答案】见解析。 教材习题05 用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。 （1）如图15-14所示是实验电路图，图上的圆圈表示电表，请在圆圈内填入相应的字母。 （2） 某实验小组通过改变小灯泡两端的电压，进行了三次测量，部分记录见下表。若电压表的示数为2.50V时，电流表的示数如图15-15所示，请你填写表格中的两个空格。 （3） 老师看了该小组的记录，提示说：“你们注意到三次测量的电阻值相差较大这个现象吗？”同学们通过交流，发现其他小组也都有类似现象：小灯泡的电阻随电压增大、亮度增强而增大。经过讨论，同学们认识到：实验有误差是肯定的，但这个现象不能单纯用误差来解释。后来，同学们注意到小灯泡发热发光的特殊性，认为小灯泡的电阻可能与 有关，并通过查阅资料得到了证实。 解析： （1）与灯泡并联的为电压表，与灯泡串联的为电流表； （2）由乙图可知，该电流表的量程为0--0.6A，分度值为0.02A，示数为0.30A，由欧姆定律得此时灯泡电阻为8.3欧姆； （3）小灯泡发热发光的特殊性，所以灯泡工作久了就会发热，从而温度升高，电阻发生变化，认为小灯泡的电阻可能与温度有关。 【答案】左为电压表，右为电流表；0.30A，8.3Ω；温度。 / 考点 用电流表和电压表测量电阻 1． “伏安法测电阻”实验： （1）请设计出该实验的电路图。 （2）该实验的原理是______； （3）按电路图连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片应______； （4）实验中要记录相关数据，请设计出你的实验数据记录表格______； （5）根据你所学的知识，在坐标系中大致画出定值电阻的U﹣I图象______ 。 2． 以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（　　） A．连接电路时，应先闭合开关 B．连接电表时，应先选小量程 C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处 D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值 3．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤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的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（　　） A．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 B．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻 C．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω D．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 4．某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值． 实验次数 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)改正后闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，假如电表和导线均完好，则电路中的故障可能是________________． (4)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. (5)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) (6)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__________________________。 5.如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路，已知小灯泡正常发光电压为3.8V。 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度 1 0.2 灯丝暗红 2 0.25 微弱发光 3.8 正常发光 （1）实验中电压表所选的量程是______V； （2）正确连接实物图，闭合开关，要将滑动变阻器滑片向______移动（选填“左”或“右”），完成第二次测量，表格中第3次电流表示数如图乙所示______A； （3）由表格数据算出小灯泡正常发光的电阻为______Ω（保留一位小数），同时可知灯丝电阻是变化的，可能是受______的影响。 知识导图记忆 核心知识目标复核 1．测量定值电阻的电阻。 2．测量小灯泡的电阻。 3．两个实验的相同和不同之处。 一、填空题 1．测量小灯泡的电阻实验原理 ，滑动变阻器在实验中作用 、 。 2．某小组用伏安法测电阻的实验电路图如图甲所示： （1）该实验改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是： ； （2）他们正确连接电路进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，电压表的示数为 V，电流表的示数为 ，被测电阻Rx＝ Ω。 3．如图甲所示，在“伏安法测小灯泡的阻值”实验中，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端。闭合开关后，要使小灯泡的亮度增加，应将滑片向 端移动。考虑温度对灯泡阻值的影响，乙图中能正确反映通过灯泡的电流和灯泡两端电压关系的图像是 。 4．测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻（约为10Ω）的实验中，某同学用两节新干电池连接的如图所示的实物电路图，请你仔细观察，电路中有两处错误或不妥之处分别是 和 。 二、单选题 5．如图是很多电学实验的实验电路图。其中滑动变阻器有很大的作用，除了保护电路，下列哪个实验的滑动变阻器起的作用与其余不同的是（　　） A．探究导体中电流大小与其两端电压的关系 B．探究导体中电流大小与其电阻大小的关系 C．测定值电阻 D．测灯泡的电阻 6．如图所示，是“伏安法测电阻”的实验电路图。下列说法正确的是（　　） A．实验原理是P＝UI B．滑动变阻器的作用是改变电源电压 C．多次测量求平均值是为了减小误差 D．开关在连接电路时很麻烦，实验中可以不用开关 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．减小滑动变阻器接入的阻值，观察小灯泡是否发光 8．用如图所示的方案测量小灯泡的电阻。实验中需要收集的信息是（　　） A．电压表示数和电流表示数 B．电源电压和变阻器的最大阻值 C．电流表示数和变阻器的最大阻值 D．电压表示数和变阻器的最大阻值 9．某同学做“伏安法测电阻”的实验时，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种现象的原因可能是（　　） A．电流表的正、负接线柱接反了 B．电源电压太小了 C．在电路的某处发生了短路 D．待测电阻的电阻丝断了 10．某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量，根据实验数据作出它们的U-I图像，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中错误的是（　　） A．图甲是定值电阻的图像 B．对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确 C．将R1和R2并联时，通过R1、R2的电流可能相等 D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，R1、R2的电阻之比为3∶2 三、实验题 11．在测量定值电阻的阻值的实验中，同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路补充完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小） 。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至 （选填“A”或“B”）端。实验中闭合开关后发现，无论怎样移动滑片，电流表都没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是 。 A．滑动变阻器断路    B．滑动变阻器短路    C．断路    D．短路 (3)排除故障后，小致闭合开关，将滑片移动到某位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图乙所示，是 V，则此次测量中，的阻值为 。为使测量结果更准确，接下来应进行的操作是 。 12．小亮同学做测量“小灯泡的电阻”实验时，所用器材有：电源、符合实验要求的电表（均使用小量程）、开关和导线。如图（甲）是小亮同学没有连接完整的电路。 （1）本实验的实验原理是 ； （2）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整 ； （3）小亮同学连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数且随着滑片移动有明显变化，则故障可能是 ； （4）小亮移动滑片P在某处时的电流与电压读数如图（乙）（丙）所示，则此时灯泡的电阻为 Ω； （5）小亮继续移动滑动变阻器，通过测量的数据发现灯泡的电阻在变化，原因是 。 四、计算题 13．如图所示的电路，实验时，已知R1为20Ω，在闭合S的情况下，断开S1时电流表的读数是1.5A，闭合S1时电流表读数是2.1A，整个实验过程中电池的电压不变，求： （1）电源电压为多大？ （2）通过R2的电流是多少？ （3）被测电阻R2的阻值。 五、作图题 14．如图是利用伏安法测量电阻阻值的实验电路图，请在虚线框内画出“电压表”、“电流表”和“滑动变阻器”的符号，使电路连通。 15．根据实物图画出电路图。（电路图画在方框内） 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$