17.3 电阻的测量-2025-2026学年九年级物理全一册同步讲义人教版（2024）

第十七章 欧姆定律 课题3 电阻的测量 模块导引： 学习目标 思维导图 知识精讲 考点解析 课后作业 1. 知道欧姆定律的内容，理解其表达式及变形式。（重点） 2. 知道欧姆定律表达式中各物理量的意义及单位。（重点） 3. 会运用欧姆定律解决简单的电学问题，比如给出电路图，通过开关的通断判断电路的连接方式，运用欧姆定律公式进行计算。（重难点） 一、伏安法测电阻 1.实验目的： 用电压表、电流表间接测电阻. 2.实验原理： . 3.实验器材： 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻. 4.实验思路： 利用电流表、电压表分别测得经过电阻的电流和电阻两端的电压，利用欧姆定律的变形式计算得出电阻的值. 5.实验电路图： 6.实验步骤： （1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物.调节滑动变阻器的滑片到阻值最大端； （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U，并记录在表格中； （3）根据公式计算出的值，并记录在表格中. （4）调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算的值. （5）整理实验器材. 7.注意事项： （1）在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度. （2）连接电路时开关要断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片应调到最大阻值. （3）连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关S. （4）电压表和电流表要注意选择合适的量程. 二、伏安法测小灯泡的电阻 项 目 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 实验原理 实验 电路图 实验过程 多次测量 多次测量 数据处理 分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值 分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律，不能求平均值 实验结论 平均值为所求的电阻值 灯丝的电阻随温度的升高而增大 (1)小灯泡上标注的电压值为额定电压，当小灯泡两端电压达到此电压值时，小灯泡正常发光；当小于此值时，发光较暗；当大于此值时，发光较亮(有可能烧毁)。 (2)小灯泡灯丝电阻受温度的变化影响较大，电压越高，小灯泡灯丝温度越高，电阻越大，在I—U图像中，其图线如图所示。 O U/V I/A (3)实验开始时，若小灯泡不亮，而电压表、电流表有示数，这是滑动变阻器连入电路的阻值过大，电路中电流过小导致的。 三、其他测量电阻的方法 1.伏阻法 只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用串联电路中电流处处相同求电阻值 （1）闭合开关S，分别测出R0、RX两端第一章U0、UX； （2） 利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻值 （1） 闭合开关S，读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1； （2） 读出变阻器接入阻值最小（等于0）时电压表的读数U2； 被测电阻： （1） 只闭合开关S，测出R0两端电压U0，闭合S、S1，测出电源电压U； （2） （1） 闭合S，将S1置于a，R0与Rx串联，读出电压表示数U； （2） 闭合S，将S1置于b，R0与Rx串联，读出电压表示数U0则Ux＝U-U0； （3） 2.安阻法 只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用并联电路各支路两端电压相等求阻值 （1） 闭合S，分别测出通过R0、RX的电流I0、IX； （2） (1)闭合S、断开S1，此时只有R0连入电路，读出A的示数I0 (2)闭合S、S1，R0与Rx并联，读出A的示数I； (3) 利用电源电压不变列方程求阻值（已知R0阻值） (1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0 (2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix， （3） (1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0 (2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix， （3） (1)闭合S，将滑动变阻器滑片移至a端时，此时R0＝0 ，读出A的示数I1， (2)闭合S，将滑动变阻器的滑片移至b端时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为R，读出此时A表示数I2， （3） 3.等效替代法 利用电流表（或电压表）和电阻箱测量未知电阻的方法。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用等效思想测电阻 (1)闭合S，将S1置于a，调节R0，读出A的示数I1 (2)闭合S，将S1置于b，保持滑片P位置不变，调节电阻箱R′，使A的示数仍为I，读出此时R′连入电路的阻值R′。Rx＝R'。 四、伏安法测电阻实验中的电路故障分析 现象 故障原因 灯泡 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数 (1)滑动变阻器接成定值电阻或接入电路的阻值过大； (2)电源电压太低 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 (1)电源无电压或者电源断路； (2)灯泡以外的电路有断路 闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转并接近电源电压 (1)灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良； (2)电流表和电压表位置互换了，实质上是电压表串联在电路中 闭合开关，灯不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路或电压表短路 连接电路时，连接完最后一根导线，灯泡立即发光 连接电路时，开关未断开 电表 灯泡发光，两表均有示数，移动滑动变阻器，两表示数变化相反 电压表接在了滑动变阻器两端 电流表或者电压表指针反方向偏转 正、负接线柱接反了 电表 电流表或者电压表指针偏转角度很小 (1)电流表或电压表选择的测量范围很大； (2)电源电压过低 电流表或者电压表指针偏转超过最大刻度 (1)测量范围选择过小； (2)电路中出现短路或者断路； (3)电源电压过大 电流表、电压表均无示数 滑动变阻器断路或者开关断路 滑动 变阻 器 滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数以及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器成为定值电阻或导线 无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的正常工作电压 电源电压过低，需要更换电源 无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总是大于灯泡正常工作电压 电源电压过大或者所选择的滑动变阻器阻值过小 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大处或者滑动变阻器接入了上面两接线柱 考点一：伏安法测定值电阻的阻值 1．在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为3V，滑动变阻器规格有“20Ω 2A”或“50Ω 1.5A”两种。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大。 (2)闭合开关S后，发现小灯泡微微发光，电压表、电流表示数均较小，接下来的操作是 ，多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数。 (3)当小灯泡两端电压为3V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 Ω。 (4)根据图丙中的实验数据应选择滑动变阻器的规格是 。 2．如图甲所示，在“测未知电阻阻值”的实验中： (1)实验的原理是 ； (2)请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路图连接完整； (3)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表有示数但不变化，电压表示数为电源电压，出现这种情况的原因可能是 ； (4)排除故障后，他左右调节滑动变阻器的滑片P，却无论如何也不能使电压表的示数达到1 V，原因是 ，解决的办法是 （答一种即可）； (5)通过实验得到数据如表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，则第1次所测电阻的值是 Ω； 实验序号 1 2 3 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.14 0.20 (6)分析实验数据发现，对同一个导体，其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流 （选填“有”或“没有”）正反比关系。 考点二：伏安法测小灯泡的电阻 3．实践小组的同学们进行测量小灯泡的电阻的实验，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。 (1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。（要求：滑片P向右移动时，电流表示数变小） 。 (2)连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。产生这一现象的原因可能是小灯泡 。 (3)实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡此时的电阻为 Ω。 (4)实验结束后，小组同学又设计了图丙所示电路图来测量未知电阻的阻值，其中滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压恒定不变： ①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位于最左端，读出此时电压表的示数，记为； ②再将滑动变阻器的滑片位于最右端，读出此时电压表的示数，记为； ③则未知电阻 （用已知量和测量量的符号表示）。 4．如图所示，在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； (2)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，造成这一现象的原因可能是 ； (3)排除故障后，移动滑片P，某次实验时电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻约为 （结果保留一位小数）； (4)假如实验过程中发现电流表坏了，小丽向老师要了一个已知阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路图，测出了小灯泡的正常发光时的电阻，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路， ； ②保持滑片位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数为； ③小灯泡正常发光时电阻的表达式为 （用已知量和测量量表示）。 考点三：单安法测电阻 5．小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘，其阻值在28~32Ω之间。为测量其电阻，他找来了一个电源（电压为35V），一个电流表（量程为0~0.6A），两个滑动变阻器（最大阻值约为50Ω）和（最大阻值约为100Ω），开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验，测出加热盘电阻的阻值。要求： (1)画出实验电路图； (2)写出实验步骤及所需测量的物理量； (3)写出加热盘电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 6．如图所示的是测量未知电阻的实验电路，电源两端电压不变，定值电阻阻值为。请补充完成主要实验步骤。 （1）只闭合开关S、，读出并记录电流表示数； （2） ，读出并记录电流表示数； （3）计算的阻值为： （用、、表示）。 考点四：单伏法测电阻 7．小明利用如图1所示的电路“探究电流大小与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 (1)请用笔画线代替导线，在图1所示的实物电路中补上一根导线，使电路连接完整。（要求：不得改动已有的接线，滑片P向右端滑动时，电压表示数变小） (2)连接电路时，开关应处于 状态。闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻 。 (3)排除故障后，当接入电阻为5Ω时，调节滑动变阻器，电流表的示数如图2所示为 A，然后他将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，为使电压表示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。 (4)当小明改用20Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，聪明的小明发现原因是滑动变阻器的最大阻值太小。经计算为了完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。 (5)完成上述实验后，小明想用电压表和一个阻值为的定值电阻。在电源电压未知的情况下，测量额定电流为的小灯泡的正常发光的电阻，设计了如图3所示电路，请完成实验步骤： ①闭合S、，断开，为使小灯泡中的电流为额定电流，应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 （用表示）； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合S、，断开，读出电压表示数为U； ③小灯泡的正常发光的电阻 （用表示）。 8．实验小组在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验器材有两节新干电池、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)图甲是连接的部分实验电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，导线不能交叉 。 (2)连接电路的过程中，开关应处于 状态。 (3)连接并检查电路后，试触时发现电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是定值电阻R （选填“短路”或“断路”）。 (4)排除故障后，小组同学正确进行操作，在表格中记录多组电流表、电压表示数。某次实验时，电流表如图乙所示，为 A。 (5)同学们根据实验测得的数据绘制出定值电阻R的I—U图像，如图丙所示。分析图像可知：①电阻一定时，电流与电压成 比；②实验中所用定值电阻R的阻值为 。 (6)在拓展实验中，小组同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压恒为9V，定值电阻的阻值为10，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为6V； ②保持滑片位置不动，闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电压表示数为4V； ③小灯泡正常发光时的电阻 。 考点五：双安法测电阻 9．在“探究电流与电压关系”的实验中，“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路，其中定值电阻R=20Ω。 (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中出现的故障可能是电阻 （选填“短路”或“断路”）；排除故障后，测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数，第二次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为 A； (3)请根据表3数据，在图丙中作出I-U图象； 表3 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 电压U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 电流I/A 0.10 0.32 0.44 0.54 (4)分析得出实验结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比。 (5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻，想要测量其阻值。发现电压表坏了，但有两个电流表。经小组讨论，设计了如图的电路图，两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A，根据以上信息，可知通过的电流为 A，的电阻为 Ω。 10．实验小组利用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻，已知的阻值为，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求：滑片向左移，连入电路的阻值增大，导线不要交叉 ； (2)正确连接电路，闭合开关后，发现小灯泡不发光，且两个电流表的示数相同（接线均完好，导线无断路），则故障原因可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电流表示数为 A时，说明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡此时的电阻为 （保留一位小数）。 考点六：双伏法测电阻 11．测电阻：测量小灯泡正常发光时的电阻（小灯泡额定电压为2.5V）： (1)用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整： (2)闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 端（选填“左”或“右”）；闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）； (3)当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻值为 (4)根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像，结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因是：小灯泡的电阻随 的升高而变大。 (5)测量定值电阻Rx的阻值 用如图所示的电路测电阻Rx的阻值，已知电源电压为U，且保持不变，实验步骤如下，请用测得的量和已知量推导出待测电阻Rx的阻值。 ①在虚线框内接入Rx，闭合开关移到滑片到合适位置读出电压表的示数为U1， ②取下Rx，接入一个已知阻值为R0的定值电阻，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U2，则电阻Rx= 12．某同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在实验室找到如下实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、60Ω的定值电阻各一个，“10Ω 1A”“20Ω 1.5A”“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器，导线若干。 (1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。 (2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最 端（选填“左”或“右）； (3)闭合开关，同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 ； (4)故障排除后，同学首先“探究电流与电阻关系”，先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，接下来她应将变阻器滑片向 端（选填“左”或“右”）移动。使用所有定值电阻完成这次探究实验，应选择滑动变阻器的规格为 ； (5)实验结束后，某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是 ； (6)同组同学利用上述实验电路，又完成了“测未知电阻Rx的阻值”实验 （A）将待测电阻Rx接入电路，移动滑动变阻器滑片。记录电流表、电压表的示数。 （B）把第三次测量时，图丙所示的电压表示数填入表中相应的位置。 实验次数 电压/V 电流/A 1 1.2 0.24 2 1.8 0.36 3 0.48 （C）处理表中记录的各次实验数据，得出未知电阻Rx的阻值为 Ω； （D）另有同学设计了下列二种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0； ①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压V1、V2的读数分别为U1、U2，则电Rx的阻值表达式Rx＝ ； ②方案二的电路中，闭合开关S，如果电流A1、A2的读数分别I1和I2，则电Rx的阻值表达式Rx＝ 。 考点七：等效替代法测电阻 13．某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路，如图所示。 (1)请补充主要实验步骤： ①按电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大端。 ②闭合， ，记录电压表的示数。 ③闭合， ，使电压表的示数仍为。 ④记录电阻箱的阻值。 (2)待测电阻的阻值 。（用测量量表示） 14．如图所示电路可以测未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定不变，保护电阻R0=10Ω。当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为0.3A；当开关S接b时，调节电阻箱R的旋盘，使电流表示数为 A。此时电阻箱R阻值如乙图所示，则Rx的阻值为 Ω，这种测电阻方法叫 。 一、单选题 1．在“伏安法”测电阻的实验中，下列注意事项中不正确的是（　　） A．连接电路时，开关应断开 B．在无法估计被测电压、电流的大小时，可用试触法选取合适的量程 C．将变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最大的位置 D．电压表应该与待测电阻并联 2．关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是（　　） A．两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 B．滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压 C．两个实验的原理相同 D．两个实验都没有用到控制变量法 3．某学生在用伏安法测电阻的实验中，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动且超过最大刻度，发生这种情况的原因可能是（　　） A．电流表的“+”“-”接线柱接反了 B．待测电阻的绕线断了 C．线路接错，误把电压表串联接入电路 D．电流表量程偏小 4．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器上均标有“2A 20 Ω”字样，通过哪些电路图可测出Rx的阻值 A．甲、丙 B．乙、丙 C．甲、乙 D．甲、乙、丙 5．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 6．进行物理试验时，正确的操作是获得实验数据的前提。在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中，下列操作中有问题的是（　　） A．连接电路的过程中，开关应处于断开状态 B．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，将电池正、负对调 C．电流表要与待测电阻串联，电压表要与待测电阻并联 D．连接电路的过程中，滑动变阻器要全部连入电路 7．关于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”两个实验，下列说法中正确的是（　　） A．都采用了控制变量的研究方法 B．多次测量的目的是相同的 C．实验电路图是相同的 D．使用滑动变阻器的目的是完全相同的 8．某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示，下列关于实验的几种说法中正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49 ①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的 ②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2∶1 ③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R，不是定值电阻 ④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系 A．①④ B．③④ C．①②③ D．①③④ 二、填空题 9．用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。 如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为的滑动变阻器来测量电阻的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为；滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为，则电阻 （用题中所给物理量的符号表示） 10．小明利用如图所示电路测量未知电阻，连接好最后一根导线电流表指针立即偏转，没超量程，则小明在连接电路前 ；实验时，他移动滑动变阻器，多次测量求Rx的目的是为了 。 11．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 。 12．如图所示是测量电阻阻值的一种方法，我们称之为电流表“外接法”，用这种方法测得的阻值偏 （选填“大”或“小”），原因是 ，这种方法适宜于测量阻值较 （选填“大”或“小”）的电阻。 三、实验题 13．如图1所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图，图乙为连接不完整的实物图。 (1)对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来 。 (2)电路连接正确后，闭合开关，将滑片P向左移动时，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)实验过程中，电流表和电压表的示数如图2所示，此时测得的Rx＝ Ω。 (4)此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是 。 (5)小王设计如图3甲所示电路测量未知电阻Rx，滑动变阻器的最大电阻为R，实验过程如下： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1； ②闭合开关S， （将实验步骤补充完整）； ③写出待测电阻的表达式，Rx＝ （用已知量和测量符号表示）。 14．小东用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻。 (1)开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移至 端（选填“A”或“B”）。 (2)小东连接好实验电路，检查无误后，闭合开关S，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表均有示数且保持不变，电流表始终无示数，产生这种现象的原因是 。 (3)小东排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，电压表示数为2.2V，此时他应将滑片P向端移动 （选填“A”或“B”），才能使小灯泡正常发光。 (4)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表的示数为 A，则小灯泡的电阻为 Ω。 15．小红同学用伏安法测量小灯泡的电阻，选用的小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压恒为4.5V。 序号 U/V I/A R/Ω 1 1 0.18 5.6 2 2 0.24 8.3 3 (1)如图1所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大； (2)闭合开关进行实验，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，小红发现电表指针左右摆动，其原因可能是（选填字母符号） ___________； A．滑动变阻器接触不良 B．小灯泡短路 (3)排除故障后小红先进行了2次实验，将数据记录在表格中。第3次实验小红要测量小灯泡正常发光时的电阻，闭合开关，使电压表示数达到2.5V，此时电流表的示数如图2所示为 A，将测量结果记入表格中，算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）。小红分析表格中的数据发现小灯泡的电阻是变化的，其原因是灯丝的电阻受 的影响。 16．小明用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值，电源电压恒为3V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整 ；（导线不允许交叉） （2）电路接通前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，出现此现象的原因可能是电阻 （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数如图乙所示，为 V，电流表示数为0.3A，则测得未知电阻。 ； （4）接下来小明应该进行的操作是 。（填字母） A．换用不同阻值的电阻进行多次测量    B．调节滑动变阻器进行多次测量 （5）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，测量未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整： ①保持开关断开，闭合开关S、，读出并记录电流表示数； ②断开开关，闭合开关S、，读出并记录电流表示数； ③请写出未知电阻的阻值表达式： 。（用、和表示） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十七章 欧姆定律 课题3 电阻的测量 模块导引： 学习目标 思维导图 知识精讲 考点解析 课后作业 1. 知道欧姆定律的内容，理解其表达式及变形式。（重点） 2. 知道欧姆定律表达式中各物理量的意义及单位。（重点） 3. 会运用欧姆定律解决简单的电学问题，比如给出电路图，通过开关的通断判断电路的连接方式，运用欧姆定律公式进行计算。（重难点） 一、伏安法测电阻 1.实验目的： 用电压表、电流表间接测电阻. 2.实验原理： . 3.实验器材： 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻. 4.实验思路： 利用电流表、电压表分别测得经过电阻的电流和电阻两端的电压，利用欧姆定律的变形式计算得出电阻的值. 5.实验电路图： 6.实验步骤： （1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物.调节滑动变阻器的滑片到阻值最大端； （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U，并记录在表格中； （3）根据公式计算出的值，并记录在表格中. （4）调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算的值. （5）整理实验器材. 7.注意事项： （1）在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度. （2）连接电路时开关要断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片应调到最大阻值. （3）连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关S. （4）电压表和电流表要注意选择合适的量程. 二、伏安法测小灯泡的电阻 项 目 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 实验原理 实验 电路图 实验过程 多次测量 多次测量 数据处理 分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值 分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律，不能求平均值 实验结论 平均值为所求的电阻值 灯丝的电阻随温度的升高而增大 (1)小灯泡上标注的电压值为额定电压，当小灯泡两端电压达到此电压值时，小灯泡正常发光；当小于此值时，发光较暗；当大于此值时，发光较亮(有可能烧毁)。 (2)小灯泡灯丝电阻受温度的变化影响较大，电压越高，小灯泡灯丝温度越高，电阻越大，在I—U图像中，其图线如图所示。 O U/V I/A (3)实验开始时，若小灯泡不亮，而电压表、电流表有示数，这是滑动变阻器连入电路的阻值过大，电路中电流过小导致的。 三、其他测量电阻的方法 1.伏阻法 只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用串联电路中电流处处相同求电阻值 （1）闭合开关S，分别测出R0、RX两端第一章U0、UX； （2） 利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻值 （1） 闭合开关S，读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1； （2） 读出变阻器接入阻值最小（等于0）时电压表的读数U2； 被测电阻： （1） 只闭合开关S，测出R0两端电压U0，闭合S、S1，测出电源电压U； （2） （1） 闭合S，将S1置于a，R0与Rx串联，读出电压表示数U； （2） 闭合S，将S1置于b，R0与Rx串联，读出电压表示数U0则Ux＝U-U0； （3） 2.安阻法 只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用并联电路各支路两端电压相等求阻值 （1） 闭合S，分别测出通过R0、RX的电流I0、IX； （2） (1)闭合S、断开S1，此时只有R0连入电路，读出A的示数I0 (2)闭合S、S1，R0与Rx并联，读出A的示数I； (3) 利用电源电压不变列方程求阻值（已知R0阻值） (1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0 (2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix， （3） (1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0 (2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix， （3） (1)闭合S，将滑动变阻器滑片移至a端时，此时R0＝0 ，读出A的示数I1， (2)闭合S，将滑动变阻器的滑片移至b端时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为R，读出此时A表示数I2， （3） 3.等效替代法 利用电流表（或电压表）和电阻箱测量未知电阻的方法。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用等效思想测电阻 (1)闭合S，将S1置于a，调节R0，读出A的示数I1 (2)闭合S，将S1置于b，保持滑片P位置不变，调节电阻箱R′，使A的示数仍为I，读出此时R′连入电路的阻值R′。Rx＝R'。 四、伏安法测电阻实验中的电路故障分析 现象 故障原因 灯泡 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数 (1)滑动变阻器接成定值电阻或接入电路的阻值过大； (2)电源电压太低 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 (1)电源无电压或者电源断路； (2)灯泡以外的电路有断路 闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转并接近电源电压 (1)灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良； (2)电流表和电压表位置互换了，实质上是电压表串联在电路中 闭合开关，灯不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路或电压表短路 连接电路时，连接完最后一根导线，灯泡立即发光 连接电路时，开关未断开 电表 灯泡发光，两表均有示数，移动滑动变阻器，两表示数变化相反 电压表接在了滑动变阻器两端 电流表或者电压表指针反方向偏转 正、负接线柱接反了 电表 电流表或者电压表指针偏转角度很小 (1)电流表或电压表选择的测量范围很大； (2)电源电压过低 电流表或者电压表指针偏转超过最大刻度 (1)测量范围选择过小； (2)电路中出现短路或者断路； (3)电源电压过大 电流表、电压表均无示数 滑动变阻器断路或者开关断路 滑动 变阻 器 滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数以及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器成为定值电阻或导线 无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的正常工作电压 电源电压过低，需要更换电源 无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总是大于灯泡正常工作电压 电源电压过大或者所选择的滑动变阻器阻值过小 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大处或者滑动变阻器接入了上面两接线柱 考点一：伏安法测定值电阻的阻值 1．在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为3V，滑动变阻器规格有“20Ω 2A”或“50Ω 1.5A”两种。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大。 (2)闭合开关S后，发现小灯泡微微发光，电压表、电流表示数均较小，接下来的操作是 ，多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数。 (3)当小灯泡两端电压为3V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 Ω。 (4)根据图丙中的实验数据应选择滑动变阻器的规格是 。 【答案】(1) (2)滑动变阻器的滑片应该向阻值减小的一端移动 (3)10 (4)50Ω 1.5A 【详解】（1）滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，说明此时滑动变阻器左下部分电阻接入电路，则下面的接线柱应该接在A接线柱上，如图所示： （2）电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，此时电压表示数很小，说明灯泡的电压比较小，因为串联分压，那么滑动变阻器的电压较大，电阻越大分压越多，即滑动变阻器的分压太大，滑动变阻器的滑片P应该向阻值减小的一端即A端移动。 （3）从甲图中看出电流表接的是小量程，由图乙可知，电流表分度值为0.02A，电流表读数为0.3A，小灯泡的额定电压为3V，小灯泡的电阻为 （4）当电路电流最小时，电路中接入的总电阻最大，根据图丙可得出最小电流为0.1A，根据欧姆定律可知，此时电路总电阻 再结合灯丝电阻随温度升高而增大的特点，可知电流为0.1A时的小灯泡的电阻小于小灯泡在额定电压下工作时的电阻10Ω，由此可得出滑动变阻器阻值应不小于 由此可知滑动变阻器的规格应选“50Ω 1.5A”。 2．如图甲所示，在“测未知电阻阻值”的实验中： (1)实验的原理是 ； (2)请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路图连接完整； (3)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表有示数但不变化，电压表示数为电源电压，出现这种情况的原因可能是 ； (4)排除故障后，他左右调节滑动变阻器的滑片P，却无论如何也不能使电压表的示数达到1 V，原因是 ，解决的办法是 （答一种即可）； (5)通过实验得到数据如表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，则第1次所测电阻的值是 Ω； 实验序号 1 2 3 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.14 0.20 (6)分析实验数据发现，对同一个导体，其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流 （选填“有”或“没有”）正反比关系。 【答案】(1) (2) (3)滑动变阻器短路 (4) 滑动变阻器最大阻值偏小 选规格更大的滑动变阻器 (5)10 (6)没有 【详解】（1）采用伏安法测电阻的实验原理是，实验中用电压表测待测电阻的电压，用电流表测待测电阻的电流，根据算出待测电阻的阻值。 （2）实验中，电压表应与未知电阻并联，滑动变阻器“一上一下”选择接线柱与未知电阻串联，作图如下： （3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表有示数但不变化，说明电路为通路但变阻器无法变阻，电压表示数为电源电压，说明电压表的两端与电源相通，则出现这种情况的原因可能是滑动变阻器短路。 （4）[1][2]左右调节滑动变阻器的滑片P，却无论如何也不能使电压表的示数达到1 V，根据串联分压原理，这可能是由于滑动变阻器最大阻值偏小、分压能力不足造成的，所以解决的办法是选规格更大的滑动变阻器。 （5）第1次实验的电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.1A，则第1次所测电阻的值 （6）第2次所测电阻的值 第3次所测电阻的值 三次实验，加在两端的电压和通过它的电流均改变，阻值不变，可得：对同一个导体，其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流无关，没有正反比关系。 考点二：伏安法测小灯泡的电阻 3．实践小组的同学们进行测量小灯泡的电阻的实验，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。 (1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。（要求：滑片P向右移动时，电流表示数变小） 。 (2)连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。产生这一现象的原因可能是小灯泡 。 (3)实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡此时的电阻为 Ω。 (4)实验结束后，小组同学又设计了图丙所示电路图来测量未知电阻的阻值，其中滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压恒定不变： ①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位于最左端，读出此时电压表的示数，记为； ②再将滑动变阻器的滑片位于最右端，读出此时电压表的示数，记为； ③则未知电阻 （用已知量和测量量的符号表示）。 【答案】(1) (2)短路 (3) A 5 (4) 【详解】（1）测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡要串联进电路，电压表要测量小灯泡的电压；滑片P向右移动时，电流表示数变小，根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电流变小意味着电路中的总电阻变大，故应将变阻器的左下接线柱接入电路，如下图所示： （2）连接完电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，且小灯泡不亮，产生这一现象的原因可能是小灯泡短路。因为如果小灯泡短路，电压表相当于测量一段导线两端的电压，所以电压表无示数，而电路中有电流通过，电流表有示数。 （3）[1]由图可知，电压表使用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为1.9V，小灯泡的额定电压为2.5V，要使小灯泡正常工作，需要增大灯泡两端的电压，根据串联电路分压原理，要增大灯泡两端电压，需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向A端移动。 [2]已知小灯泡正常工作时电压，电流，小灯泡此时的电阻 （4）③当滑动变阻器的滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电压表测量的是电源电压；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为R，此时电压表测量的是两端的电压，则滑动变阻器两端的电压 此时电路中的电流 未知电阻 4．如图所示，在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； (2)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，造成这一现象的原因可能是 ； (3)排除故障后，移动滑片P，某次实验时电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻约为 （结果保留一位小数）； (4)假如实验过程中发现电流表坏了，小丽向老师要了一个已知阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路图，测出了小灯泡的正常发光时的电阻，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路， ； ②保持滑片位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数为； ③小灯泡正常发光时电阻的表达式为 （用已知量和测量量表示）。 【答案】(1) (2)灯泡断路 (3)8.9 (4) 见解析 【详解】（1）电压表和灯泡并联，电流表和灯泡串联，如图所示： （2）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表有示数，电压表与电源两极之间是通路，可能与电压表并联的灯泡断路。 （3）乙图中电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，读数为0.28A。小灯泡正常发光时的电阻约为 （4）①[1]首先使灯正常发光，使灯两端电压为额定电压，那么电压表测灯两端的电压，故闭合开关S1，S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V。 ③[2]保持滑片位置不动，再将开关拨到另一触点1，灯与R0串联，则灯正常发光的电流等于通过R0的电流，读出电压表的示数为，电压表测量灯泡和R0的总电压，R0两端电压为U0=U-2.5V 灯正常发光的电流 小灯泡正常发光时电阻 考点三：单安法测电阻 5．小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘，其阻值在28~32Ω之间。为测量其电阻，他找来了一个电源（电压为35V），一个电流表（量程为0~0.6A），两个滑动变阻器（最大阻值约为50Ω）和（最大阻值约为100Ω），开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验，测出加热盘电阻的阻值。要求： (1)画出实验电路图； (2)写出实验步骤及所需测量的物理量； (3)写出加热盘电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 【答案】(1) (2)见解析 (3) 【详解】（1）电流表量程为0~0.6A，则电路总电阻最小为 所以为确保电路安全，变阻器使用，设计电路图如下： （2）实验步骤：①按照电路图连接电路； ②闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片到适当位置，读出电流表的示数I1； ③断开开关S2，保持滑片位置不动，读出电流表的示数I2。 （3）闭合开关S1、S2，变阻器单独接入电路，电流表测电路电流，调节滑动变阻器滑片到适当位置，读出电流表的示数I1，则变阻器接入电路阻值为 断开开关S2，和变阻器串联，电流表测电路电流，保持滑片位置不动，读出电流表的示数I2，则总电阻为 则阻值为 6．如图所示的是测量未知电阻的实验电路，电源两端电压不变，定值电阻阻值为。请补充完成主要实验步骤。 （1）只闭合开关S、，读出并记录电流表示数； （2） ，读出并记录电流表示数； （3）计算的阻值为： （用、、表示）。 【答案】 只闭合开关S、S2 【详解】（2）[1]据图可知，只闭合开关S、，电路为R0和Rx并联，电流表测R0支路电流，由于并联电路中电压相等，可得两端电压为 接下来只闭合开关S、，电路连接方式不变，电流表测R0和Rx的总电流，可得Rx的电流为 （3）[2]可得的阻值为 考点四：单伏法测电阻 7．小明利用如图1所示的电路“探究电流大小与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 (1)请用笔画线代替导线，在图1所示的实物电路中补上一根导线，使电路连接完整。（要求：不得改动已有的接线，滑片P向右端滑动时，电压表示数变小） (2)连接电路时，开关应处于 状态。闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻 。 (3)排除故障后，当接入电阻为5Ω时，调节滑动变阻器，电流表的示数如图2所示为 A，然后他将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，为使电压表示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。 (4)当小明改用20Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，聪明的小明发现原因是滑动变阻器的最大阻值太小。经计算为了完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。 (5)完成上述实验后，小明想用电压表和一个阻值为的定值电阻。在电源电压未知的情况下，测量额定电流为的小灯泡的正常发光的电阻，设计了如图3所示电路，请完成实验步骤： ①闭合S、，断开，为使小灯泡中的电流为额定电流，应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 （用表示）； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合S、，断开，读出电压表示数为U； ③小灯泡的正常发光的电阻 （用表示）。 【答案】(1) (2) 断开 短路 (3) 0.4 B (4)25 (5) 【详解】（1）由图2可知，电流表选用小量程；电压表并联在定值电阻两端，滑片P向右移动时电压表示数变小，说明其分担的电压变小，滑动变阻器分担的电压变大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻变大，应连接左下方接线柱，如下图所示： （2）[1]连接电路时，为防止电路连接过程中出现短路等故障损坏元件，开关应处于断开状态。 [2]闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，其原因可能是定值电阻短路，此时电压表测量的是导线两端的电压，所以示数为0。 （3）[1]由图2可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A。 [2]将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据串联分压原理，定值电阻两端电压会变大。要使电压表示数保持不变，应增大滑动变阻器两端的电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以应将滑动变阻器的滑片P向B端移动。 （4）设电阻两端的控制电压为U定，当R＝20Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大。根据串联电路电压特点 电流相等 可得 由图2可知，当R＝5Ω时，I＝0.4A，则 当R＝20Ω时， 所以为了完成整个实验，应该选取最大阻值不小于25Ω的滑动变阻器。 （5）[1]闭合S、S1，断开S2，R0与灯泡、滑动变阻器串联，为使小灯泡中的电流为额定电流I额，根据，应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为。 [2]保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合S、S2，断开S1，此时电压表测量灯泡与R0两端的总电压，读出电压表示数为U，此时R0两端的电压为，则灯泡两端的额定电压，小灯泡的正常发光的电阻。 8．实验小组在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验器材有两节新干电池、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)图甲是连接的部分实验电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，导线不能交叉 。 (2)连接电路的过程中，开关应处于 状态。 (3)连接并检查电路后，试触时发现电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是定值电阻R （选填“短路”或“断路”）。 (4)排除故障后，小组同学正确进行操作，在表格中记录多组电流表、电压表示数。某次实验时，电流表如图乙所示，为 A。 (5)同学们根据实验测得的数据绘制出定值电阻R的I—U图像，如图丙所示。分析图像可知：①电阻一定时，电流与电压成 比；②实验中所用定值电阻R的阻值为 。 (6)在拓展实验中，小组同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压恒为9V，定值电阻的阻值为10，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为6V； ②保持滑片位置不动，闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电压表示数为4V； ③小灯泡正常发光时的电阻 。 【答案】(1) (2)断开 (3)断路 (4)0.3 (5) 正 5 (6)4 【详解】（1）探究电流与电压关系实验中，电压表测定值电阻两端电压，由于电源为两节新干电池，电源电压为，因此电压表选择量程，故如下图所示： （2）为保护电路，连接电路的过程中，开关应处于断开状态。 （3）连接并检查电路后，试触时发现电流表无示数，则电路故障类型可能是断路，电压表示数接近电源电压3V，说明电压表与电源接通，则电路故障可能是定值电阻R断路。 （4）由图可知，电流表量程为，电流表示数为。 （5）[1]如图所示，图像为过原点的倾斜直线，则电阻一定时，电流与电压成正比。 [2]由图像可知，当电压时，，则定值电阻的阻值为 （6）闭合开关S、S2，断开开关S1，此时定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压，读出电压表示数为4V即，此时的电流 滑动变阻器的阻值为 由于滑动变阻器滑片位置没有改变，因此滑动变阻器的阻值不变。闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压，使电压表示数为6V，即，则灯泡的电压为 灯泡正常发光，电流为 小灯泡正常发光的电阻为 考点五：双安法测电阻 9．在“探究电流与电压关系”的实验中，“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路，其中定值电阻R=20Ω。 (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中出现的故障可能是电阻 （选填“短路”或“断路”）；排除故障后，测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数，第二次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为 A； (3)请根据表3数据，在图丙中作出I-U图象； 表3 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 电压U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 电流I/A 0.10 0.32 0.44 0.54 (4)分析得出实验结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比。 (5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻，想要测量其阻值。发现电压表坏了，但有两个电流表。经小组讨论，设计了如图的电路图，两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A，根据以上信息，可知通过的电流为 A，的电阻为 Ω。 【答案】(1) (2) 短路 0.22 (3) (4)正 (5) 0.6 10 【详解】（1）电压表和电阻并联，将电压表的负接线和电阻左端连接，如图所示： （2）[1]闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表和电源两极是连接的，可能与电压表并联的电阻短路。 [2]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.22A。 （3）根据表中数据，利用描点法画出电流和电压的关系图像，如图所示： （4）由图像可知，电压增大几倍，对应的电流也增大几倍，可以得到当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）[1]由图可知，两个电阻并联，电流表A2测量干路中的电流，电流表A1测量通过R的电流，由并联电路电流的规律可知电流表A2的示数是0.9A，电流表A1的示数是0.3A，通过的电流为Ix=I2-I1=0.9A-0.3A=0.6A [2]由并联电路电压的规律和欧姆定律可知Rx两端的电压Ux=U=I1R=0.3A×20Ω=6V Rx的阻值 10．实验小组利用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻，已知的阻值为，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求：滑片向左移，连入电路的阻值增大，导线不要交叉 ； (2)正确连接电路，闭合开关后，发现小灯泡不发光，且两个电流表的示数相同（接线均完好，导线无断路），则故障原因可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电流表示数为 A时，说明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡此时的电阻为 （保留一位小数）。 【答案】(1) (2)灯泡断路 (3) 0.5 0.8 8.3 【详解】（1）滑片向左移，连入电路的阻值增大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示： （2）正确连接电路，闭合开关后，灯与定值电阻并联后再与变阻器串联，A1测干路的电流，A2定值电阻的电流，根据并联电路电流的规律，A1示数应大于A2示数，发现小灯泡不发光，且两个电流表的示数相同（接线均完好，导线无断路），则故障原因可能是灯泡断路。 （3）[1][2][3]闭合开关，移动滑片，并联电路各支路电压相等，灯的电压为2.5V时，灯正常发光，故当观察到电流表A2示数为 说明小灯泡正常发光；此时电流表A1示数（大于0.5A）如图乙所示，故这个电流表选用大量程，分度值为0.1A，电流表的示数为 0.8A，由并联电路电流的规律，通过灯的电流为IL=I-I2=0.8A-0.5A=0.3A 则小灯泡的电阻为 考点六：双伏法测电阻 11．测电阻：测量小灯泡正常发光时的电阻（小灯泡额定电压为2.5V）： (1)用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整： (2)闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 端（选填“左”或“右”）；闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）； (3)当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻值为 (4)根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像，结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因是：小灯泡的电阻随 的升高而变大。 (5)测量定值电阻Rx的阻值 用如图所示的电路测电阻Rx的阻值，已知电源电压为U，且保持不变，实验步骤如下，请用测得的量和已知量推导出待测电阻Rx的阻值。 ①在虚线框内接入Rx，闭合开关移到滑片到合适位置读出电压表的示数为U1， ②取下Rx，接入一个已知阻值为R0的定值电阻，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U2，则电阻Rx= 【答案】(1) (2) 右 断路 (3)6.25Ω (4)温度 (5) 【详解】（1）根据测量小灯泡正常发光时的电阻的实验原理，小灯泡和电流表要串联，电压表要并联在小灯泡两端，滑动变阻器要一上一下串联在电路中，由题画图如下： （2）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，滑动变阻器的下接线柱在左端，所以滑动变阻器滑片应滑到最右端。 [2]闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表接近电源电压，说明电压表与电源接通，即电压表串联接入电路，故障是与电压表并联部分电路断路，故障原因可能是灯泡断路。 （3）小灯泡两端电压为2.5V时，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，通过灯泡的电流为0.4A，小灯泡的电阻为 （4）灯泡两端的电压不同时，通过的电流不同，灯丝的电阻不同；小灯泡的电阻受温度影响，结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因是：小灯泡的电阻随温度的升高而变大。 （5）在虚线框内接入Rx，闭合开关移到滑片到合适位置读出电压表的示数为U1，此时Rx与滑动变阻器串联，根据串联电路电流和电压的规律可得，此时滑动变阻器两端的电压为，串联电路的电流；取下Rx，接入一个已知阻值为R0的定值电阻，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U2，此时R0与滑动变阻器串联，根据串联电路电流和电压的规律可得，此时滑动变阻器两端的电压为，串联电路的电流；两次电路滑动变阻器阻值不变，对于定值电阻，电压是形成电流的原因，电压比等于电流比，因此，即，解得， 12．某同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在实验室找到如下实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、60Ω的定值电阻各一个，“10Ω 1A”“20Ω 1.5A”“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器，导线若干。 (1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。 (2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最 端（选填“左”或“右）； (3)闭合开关，同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 ； (4)故障排除后，同学首先“探究电流与电阻关系”，先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，接下来她应将变阻器滑片向 端（选填“左”或“右”）移动。使用所有定值电阻完成这次探究实验，应选择滑动变阻器的规格为 ； (5)实验结束后，某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是 ； (6)同组同学利用上述实验电路，又完成了“测未知电阻Rx的阻值”实验 （A）将待测电阻Rx接入电路，移动滑动变阻器滑片。记录电流表、电压表的示数。 （B）把第三次测量时，图丙所示的电压表示数填入表中相应的位置。 实验次数 电压/V 电流/A 1 1.2 0.24 2 1.8 0.36 3 0.48 （C）处理表中记录的各次实验数据，得出未知电阻Rx的阻值为 Ω； （D）另有同学设计了下列二种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0； ①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压V1、V2的读数分别为U1、U2，则电Rx的阻值表达式Rx＝ ； ②方案二的电路中，闭合开关S，如果电流A1、A2的读数分别I1和I2，则电Rx的阻值表达式Rx＝ 。 【答案】(1) (2)右 (3)R断路 (4) 右 30Ω 2A (5)见解析 (6) 2.4 5 【详解】（1）因为电源电压为3V，所以电压表选用0~3V的量程并联在定值电阻R两端，滑动变阻器采用“一上一下”的原则串联在电路中，如图所示： （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图可知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端。 （3）闭合开关，同学发现电流表无示数，电路可能断路，电压表指针有明显偏转，则电压表与电源连通，原因可能是R断路。 （4）[1]根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变。 [2]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，变阻器分得的电压U滑=U-UV=3V-2V=1V 变阻器分得的电压为电压表示数的 根据分压原理，当接入60Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 即所选择的变阻器的最大阻值不能小于30Ω，故应选择滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。 （5）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。 （6）[1]由图丙可知，把第三次测量时，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.4V。 [2]由欧姆定律，第1次测量的电阻 第2次测量的电阻 第3次测量的电阻 为减小误差，取平均值作为测量结果，故得出未知电阻Rx的阻值为 [3]方案一的电路中，闭合开关S，两电阻串联，V1、V2分别测已知电阻和待测电阻的电压，如果电压V1、V2的读数分别为U1、U2，由欧姆定律，电路中的电流为，电阻Rx的阻值表达式 [4]方案二的电路中，闭合开关S，两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R0的电流，由欧姆定律和并联电路的电压特点可知，定值电阻的电压即电源电压为U=I2R0，由并联电路电流的规律，通过待电阻的电流为Ix=I1-I2 则电阻Rx的阻值表达式 考点七：等效替代法测电阻 13．某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路，如图所示。 (1)请补充主要实验步骤： ①按电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大端。 ②闭合， ，记录电压表的示数。 ③闭合， ，使电压表的示数仍为。 ④记录电阻箱的阻值。 (2)待测电阻的阻值 。（用测量量表示） 【答案】(1) 开关S2与触点2闭合 开关S2与触点1闭合，调节电阻箱 (2) 【详解】（1）[1][2]由电路图可知，将滑动变阻器的阻值调到最大端，闭合S1，开关S2与触点2闭合，此时滑动变阻器与待测电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压，记录电压表的示数U；闭合S1，开关S2与触点1闭合，此时滑动变阻器与电阻箱串联，电压表测滑动变阻器两端电压，此时根据串联分压，调节电阻箱，使电压表的示数仍为U，则待测电阻的值与电阻箱的阻值相同。 （2）由实验步骤可知，当待测电阻与滑动变阻器串联时，电压表测滑动变阻器两端电压，当电阻箱与滑动变阻器串联时，电压表仍测滑动变阻器两端电压，且示数不变，根据串联分压可知，待测电阻的阻值等于电阻箱的阻值，即。 14．如图所示电路可以测未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定不变，保护电阻R0=10Ω。当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为0.3A；当开关S接b时，调节电阻箱R的旋盘，使电流表示数为 A。此时电阻箱R阻值如乙图所示，则Rx的阻值为 Ω，这种测电阻方法叫 。 【答案】 0.3 20 等效替代法 【详解】[1]由题可知，电源电压恒定不变，如图所示，开关S接a时，电流表、电源、保护电阻、未知电阻串联，当开关S接b时，电流表、电源、保护电阻、变阻箱串联，调节变阻箱的阻值，当电流表的示数为0.3A时，电阻箱的阻值即未知电阻的阻值。 [2]由图可知，电阻箱的阻值 R=2×10Ω=20Ω [3]这种测电阻的方法叫等效替代法，控制电路中其他元件不变，用已知电阻代替未知电阻，当电路中的状态相同时，已知电阻的阻值即未知电阻的阻值。 一、单选题 1．在“伏安法”测电阻的实验中，下列注意事项中不正确的是（　　） A．连接电路时，开关应断开 B．在无法估计被测电压、电流的大小时，可用试触法选取合适的量程 C．将变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最大的位置 D．电压表应该与待测电阻并联 【答案】C 【详解】A．为了保护电路，连接电路时，开关应断开， 故A正确，不符合题意； B．为了保护电表和选择合适的量程，在无法估计被测电压、电流的大小时，可用试触法选取合适的量程，故B正确，不符合题意； C．将变阻器连入电路时，滑片应放到阻值最大位置，这样闭合开关电路中电流最小，避免烧毁用电器和电表，若滑片放到使电路中电流最大的位置容易烧毁用电器和电表，故C错误，符合题意； D．根据电压表的使用规则，电压表测量电压时，电压表应与被测电阻并联，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是（　　） A．两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 B．滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压 C．两个实验的原理相同 D．两个实验都没有用到控制变量法 【答案】A 【详解】A．在“伏安法测定值电阻”实验中，移动滑片，为了多次测量取平均值减小实验误差；在“伏安法测小灯泡的电阻”实验中，移动滑片，多次测量的目的是得出灯泡电阻随温度升高而增大的规律，故A错误，符合题意； B．在“伏安法测定值电阻”实验中，为了多次测量取平均值减小实验误差，需要移动滑动变阻器滑片改变定值电阻两端的电压；在“伏安法测小灯泡的电阻”实验中，为了探究灯泡电阻随温度变化关系，需要移动滑动变阻器滑片改变灯泡两端的电压，所以滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压，故B正确，不符合题意； C．在“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”实验中，用电压表测定值电阻或灯泡两端的电压，用电流表测通过定值电阻或灯泡的电流，利用求出定值电阻的阻值或灯泡的阻值，所以两个实验的原理相同，故C正确，不符合题意； D．“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”两个实验中没有用到控制变量法，故D正确，不符合题意。 故选A。 3．某学生在用伏安法测电阻的实验中，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动且超过最大刻度，发生这种情况的原因可能是（　　） A．电流表的“+”“-”接线柱接反了 B．待测电阻的绕线断了 C．线路接错，误把电压表串联接入电路 D．电流表量程偏小 【答案】D 【详解】A．电流表“+”“-”接线柱接反，会使指针反向偏转，故A不符合题意； BC．待测电阻的绕线断了以及把电压表串联接入电路，都会使电流表示数为0，故BC不符合题意； D．根据电流表的使用方法可知，若电流表使用时选用的量程偏小，会使指针迅速偏转并超过最大刻度，故D符合题意。 故选D。 4．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器上均标有“2A 20 Ω”字样，通过哪些电路图可测出Rx的阻值 A．甲、丙 B．乙、丙 C．甲、乙 D．甲、乙、丙 【答案】A 【详解】由甲电路图可知，Rx和滑动变阻器串联，当滑片移到最左端时，电路为Rx的基本电路，用电流表测出电路中的电流I1，根据欧姆定律求出电源的电压U=I1Rx；当滑片移到最右端时，Rx和滑动变阻器串联，此时滑动变阻器的电阻为R=20Ω，由电阻的串联可知电路的总电阻 R总=Rx+20Ω 用电压表测出此时电流中的电流I2，电源的电压为 U=I2（Rx+20Ω） 因电源的电压不变，所以 I1Rx=I2（Rx+20Ω） 即Rx= 由乙图可知，Rx和滑动变阻器并联在电源两端，电压表测Rx两端的电压，电流表测滑动变阻器支路的电流；滑动变阻器的滑片移动时，无法测出通过Rx的电流，所以此电路不能测Rx的阻值。由丙图可知，电路为Rx的基本电路，当滑片移到最左侧时，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律，即可求出Rx的阻值。 故选A。 5．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。 6．进行物理试验时，正确的操作是获得实验数据的前提。在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中，下列操作中有问题的是（　　） A．连接电路的过程中，开关应处于断开状态 B．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，将电池正、负对调 C．电流表要与待测电阻串联，电压表要与待测电阻并联 D．连接电路的过程中，滑动变阻器要全部连入电路 【答案】B 【详解】A．连接电路的过程中，为防止连接错误，造成电路中电流过大烧坏用电器，所以，连接电路的过程中，开关应断开，故A正确，不符合题意； B．试触时发现电流表指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱反接了，若此时将电池正、负极对调，虽然满足了电流表的接法，但又会导致电压表的接线柱反接，故B不正确，符合题意； C．由电压表和电流表的正确使用方法知道，电流表要与待测电阻串联，电压表要与待测电阻并联，故C正确，不符合题意； D．为防止电路中电流过大烧坏用电器，连接电路时，滑动变阻器应处于最大阻值处，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．关于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”两个实验，下列说法中正确的是（　　） A．都采用了控制变量的研究方法 B．多次测量的目的是相同的 C．实验电路图是相同的 D．使用滑动变阻器的目的是完全相同的 【答案】C 【详解】A．探究电流跟电阻的关系时，采用控制变量法，要控制电压不变，伏安法测电阻实验没有采取控制变量法，故A错误； B．“探究电流与电阻的关系”实验，为得出普遍性的规律，要多次测量；而伏安法测量电阻时，为提高测量的准确程度，减小误差，要多次测量取平均值，故B错误； C．两个实验的电路如下 电路图是相同的，故C正确； D．探究电流跟电阻的关系时，根据控制变量法，要控制电阻的电压不变，故变阻器的作用是控制电阻的电压不变，伏安法测量电阻时，要多次测量，故变阻器的作用是改变电阻的电压和通过的电流，故D错误。 故选C。 8．某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示，下列关于实验的几种说法中正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49 ①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的 ②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2∶1 ③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R，不是定值电阻 ④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系 A．①④ B．③④ C．①②③ D．①③④ 【答案】A 【详解】①由表中数据结合欧姆定律可得，定值电阻为 R＝10Ω 根据分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压为 U最小＝ 所以第1组数据不是本实验中测得的，故①正确； ②序号“4”的实验中，滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为2V∶4V＝1∶2，根据 U滑∶U定＝IR滑∶IR定＝1∶2 为串联电路电流处处相等，故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1：2，故②错误； ③序号“2”的电阻为 R2＝≈9.5Ω 序号“5”的电阻为 R5＝≈10.2Ω 由于存在误差，序号“2”和“5”的待测电阻R相差不大，是定值电阻，故③错误； ④根据控制变量法要探究电流与电压的关系需要控制电阻一定，改变电压和电流，故仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系，故④正确；综合分析①④正确，故A正确。 故选A。 二、填空题 9．用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。 如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为的滑动变阻器来测量电阻的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为；滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为，则电阻 （用题中所给物理量的符号表示） 【答案】 【详解】闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，滑动变阻器全部接入电路，电流表示数为，此时可以列等式 ① 当滑片在最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值为零，故可以列等式 ② 联立①②，则电阻。 10．小明利用如图所示电路测量未知电阻，连接好最后一根导线电流表指针立即偏转，没超量程，则小明在连接电路前 ；实验时，他移动滑动变阻器，多次测量求Rx的目的是为了 。 【答案】 开关没有断开 减小误差 【详解】[1]连接好最后一根导线电流表指针立即偏转，即电路被接通，说明小明在连接电路前开关没有断开。 [2]在测量未知电阻的阻值实验中，多次测量求Rx的目的是为了减小误差。 11．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。 12．如图所示是测量电阻阻值的一种方法，我们称之为电流表“外接法”，用这种方法测得的阻值偏 （选填“大”或“小”），原因是 ，这种方法适宜于测量阻值较 （选填“大”或“小”）的电阻。 【答案】 小 见详解 小 【详解】[1][2]如图外接法的电路，电压表与未知电阻并联，能准确测出电阻两端的电压，因为电压表会通过一定大小的电流，而电流表接在外边，测量的是电阻和电压表的总电流，即电流会偏大，根据，电流偏大，电阻会偏小。 [3]根据以上产生误差的原因知，电压表与电阻并联，当电阻较小时，通过电阻的电流较大，则电压表的微弱电流对其影响小，即占的比例小，准确程度越高，故适合测量电阻较小的电阻。 三、实验题 13．如图1所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图，图乙为连接不完整的实物图。 (1)对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来 。 (2)电路连接正确后，闭合开关，将滑片P向左移动时，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)实验过程中，电流表和电压表的示数如图2所示，此时测得的Rx＝ Ω。 (4)此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是 。 (5)小王设计如图3甲所示电路测量未知电阻Rx，滑动变阻器的最大电阻为R，实验过程如下： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1； ②闭合开关S， （将实验步骤补充完整）； ③写出待测电阻的表达式，Rx＝ （用已知量和测量符号表示）。 【答案】(1) (2)变大 (3)5 (4)减小误差 (5) 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片至b端，记下电流表示数为I2 【详解】（1）从电路图可知，将滑动变阻器通过“一上一下”的连接方式接入电路，并将电压表并联在电阻两端，如下图所示： （2）将滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，根据串联分压原理，滑动变阻器两端电压变小，由于电源电压不变，所以待测电阻两端电压变大，即电压表的示数变大。 （3）从图2可知，电压表的量程是0-15V，其读数为2.5V，电流表的量程是0-0.6A，读数为0.5A，待测电阻的阻值为 （4）本实验中多次测量取平均值，是为了减小实验误差。 （5）[1]闭合开关S，将滑动变阻器的滑片至b端，记下电流表示数为I2。 [2]当滑片位于a端时，Rx与R的最大阻值并联，电流表测干路电流I1；当滑片位于b端时，电路为R的最大阻值的简单电路，电流表测R的电流I2；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过Rx的电流 Ix=I1-I2 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电源的电压 U=I2R=IxRx 即 I2R=（I1-I2)Rx 解得。 14．小东用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻。 (1)开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移至 端（选填“A”或“B”）。 (2)小东连接好实验电路，检查无误后，闭合开关S，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表均有示数且保持不变，电流表始终无示数，产生这种现象的原因是 。 (3)小东排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，电压表示数为2.2V，此时他应将滑片P向端移动 （选填“A”或“B”），才能使小灯泡正常发光。 (4)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表的示数为 A，则小灯泡的电阻为 Ω。 【答案】(1)B (2)小灯泡断路 (3)A (4) 0.40 6.25 【详解】（1）闭合开关前，为了保护电路，应该将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，故移动到B端。 （2）由题可知，电流表始终无示数，所以电路出现断路故障，电压表有示数，说明故障出现在与电压表并联的区域，当小灯泡断路时，电压表和电流表以及滑动变阻器串联，所以电流表无示数，电压表测的是电源电压，所以产生这种现象的原因是小灯泡断路。 （3）因为电压表示数为2.2V，而额定电压是2.5V，所以应该增大灯的电压，根据公式得应该增大电路中的电流，所以要减小电路中的电阻，即滑片向A端移动。 （4）[1]根据图，电流表选择的是0到0.6A的量程，所以分度值是0.02A，所以电流表的读数是0.40A。 [2]小灯泡的电阻为 15．小红同学用伏安法测量小灯泡的电阻，选用的小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压恒为4.5V。 序号 U/V I/A R/Ω 1 1 0.18 5.6 2 2 0.24 8.3 3 (1)如图1所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大； (2)闭合开关进行实验，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，小红发现电表指针左右摆动，其原因可能是（选填字母符号） ___________； A．滑动变阻器接触不良 B．小灯泡短路 (3)排除故障后小红先进行了2次实验，将数据记录在表格中。第3次实验小红要测量小灯泡正常发光时的电阻，闭合开关，使电压表示数达到2.5V，此时电流表的示数如图2所示为 A，将测量结果记入表格中，算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）。小红分析表格中的数据发现小灯泡的电阻是变化的，其原因是灯丝的电阻受 的影响。 【答案】(1) (2)A (3) 0.26 9.6 温度 【详解】（1）伏安法测量小灯泡的电阻实验中，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在小灯两端，故电压表选小量程，要求滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大，故滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示： （2）移动滑动变阻器滑片P的过程中，发现电表指针左右摆动，说明电路接触不良，因此可能是滑动变阻器接触不良，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （3）[1][2]由图2可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，因此示数为0.26A；则小灯泡正常发光时的电阻为 [3]灯泡在发光时同时产生大量热量，而电阻大小受温度的影响，故灯泡的电阻的变化是受温度的影响。 16．小明用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值，电源电压恒为3V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整 ；（导线不允许交叉） （2）电路接通前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，出现此现象的原因可能是电阻 （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数如图乙所示，为 V，电流表示数为0.3A，则测得未知电阻。 ； （4）接下来小明应该进行的操作是 。（填字母） A．换用不同阻值的电阻进行多次测量    B．调节滑动变阻器进行多次测量 （5）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，测量未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整： ①保持开关断开，闭合开关S、，读出并记录电流表示数； ②断开开关，闭合开关S、，读出并记录电流表示数； ③请写出未知电阻的阻值表达式： 。（用、和表示） 【答案】 右 短路 2.7 9 B 【详解】（1）[1]根据实验目的可知，电压表要并联在未知电阻的两端，只需要将电压表的负接线柱接到的左边即可，如图所示： （2）[2]电路接通前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端。 [3]闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是短路，电压表无示数，说明说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即出现此现象的原因可能是电阻短路。 （3）[4][5]如图乙所示，电压表选用小量程, 分度值0.1V, 其示数为2.7V，则测得未知电阻为 （4）[6]实验中需要调节滑动变阻器进行多次测量求平均值减小误差，故B符合题意，A不符合题意。 故选A。 （5）[7]①保持开关断开，闭合开关S、，两个电阻并联，电流表测量通过的电流，电源电压为 ②断开开关，闭合开关S、，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电流的规律可知通过定值电阻的电流 根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得待测电阻的表达式 1 学科网（北京）股份有限公司 $$