第3章 第4节 欧姆定律及其应用(2)—伏安法测电阻-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级上册科学（浙教版2024）

料学 第4节 欧姆定律及其心 思维点击 一、实验原理 根据欧蝴定律的变形公式R-号，用电压表和 电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过其中 的电流，就可以求出这段导体的电阻，这种方法叫 作伏安法。 二、伏安法测导体电阻 (1)实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑 动变阻器、待测电阻、若干导线 (2)实验电路图如图所示： (3)实验步骤： ①按电路图正确连接实物图： ②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片位置，记 下导体两端的电压和通过导体的电流，连续测三组 对应的电压值U1,U2,U和电流值I1,12,I: ③根据记录的数据正确计算导体的电阻值R1、 R:R,和平均值R=R十R,十R 3 (4)滑动变阻器在本实验中的作用： ①保护电路：②改变导体两端的电压，使其成 倍数地增加：③多次测量求平均值。 (5)改变待测电阻两端电压的操作方法：串联 接入一个滑动变阻器，改变滑片的位置或更换电池 节数。 巩固练习 A组 1.下面的电路图，在研究电流、电压和电阻关 系时，若只改变滑动变阻器的阻值，可以探究电流 与 的关系；也可用于伏安法测电阻，实验 时小明观察到两个电表的示数如下，则小明测得R 的电阻是 Ω sowut 0146 年级上册 五用(2)— 伏安法测电阻 inui 12 AAi 2.“探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电 阻”实验相比较：需要测量的物理量 (填 “相同”或“不同”)，实验目的 (填“相同”或 “不同”)。“探究电流与电压关系”实验中，进行多 次实验，是为了 :“伏安法测电 阻”实验中，进行多次实验，是为了 3.小李和小王同学做了不同的电学实验，他们 的实验报告分别如下。 实验一（小李） 实验目的：探究导体中电流与电压的关系。 实验器材：若干节干电流，电键。 电 流表、电压表、导线若干。 实验步骤： 设计实验电路，画出实验电路图，并标出电流 表和电压表的“十”“一”接线柱… 44444 实验数据： 实验次数 电压(V) 电流(A) 0 0 % 1.1 0.07 2.2 0.14 4 3.0 0.20 5 4.5 0.30 实验二（小王） 实验目的：电流表、电压表测电阻。 实验原理： 实验器材：4节新干电池、电键、电流表、电压 表、 、滑动变阻器、导线若干。 实验步骤：根据实验原理，设计测电阻的实验 电路，画出实验电路图（如图） et中 实验数据： 141 医选 拓展上 实验次数 电压(V) 电流(A) 1 0 0 2 1.3 0.08 3 1.9 0.12 4 2.6 0.16 5 2.8 0.18 实验结论：… (1)请将实验报告中空白处填写完整。 (2)小王同学做实验二时，闭合电建S前，应将 滑片P向 (填“a”或“b”)端移动。 (3)小王同学比较两个实验后，觉得应该将实 验表格进一步完善，表一和表二都补充了第四列， 请正确填写栏目 (4)小李同学比较两个实验后，提议两个实验 都应增加一行：“当导体两端的电压为0V时，通过 该导体的电流值为0A”。小李的提议是否必要，请 简要说明理由： 4.在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知电源电 压为4.5V,小灯泡标有“3.8V"的字样。 (1)小丽连接的实验电路如图所示，其中有一 条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用 笔画线代替导线，画出正确的连线。 (2)电路修改正确后，小丽进行实验，记录的数 据如下表所示。在获得第1组数据后，为完成上述 实验，滑动变阻器连人电路的阻值应逐渐 (填“增大”或“减小”)。 实验序号 电压V 电流A 电阻/n ① 3.8 0.38 ② 3.0 0.34 D 2.0 0.28 ⊕ 1.0 0.08 (3)由计算可知小灯泡正常发光时的电阻为 n (4)请结合你已有的知识对小丽的实验数据进 写培优 行分析，可知第 (填序号)组数据是错误 的，判断的理由是 5.科学学习小组在“测量定值电阻阻值”的实 验中： (1)请用笔画线代替导线，将图中实物连接 完整。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到 (填"A”或“B”)端。 Po3 (3)小组同学在连线时，不小心将线连错了，开 关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流 表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的 原因是 。 纠正错误后，移动滑动 变阻器的滑片P,使电压表的示数为3V时，电流表 的示数如上图，侧该定值电阻阻值为 2. 他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，你认 为合理吗？ ,理由是 B组 6.某实验小组要测量小灯泡工作时的电阻，所 提供的器材有：干电池、电流表、电压表、滑动变阻 器、开关、导线。 (1)请画出实验的电路图。 (2)完成电路连接后，小明闭合开关，发现在移 动滑动变阻器滑片的过程中，电压表和电流表的示 数都不会改变，且灯泡亮度始终较暗，原因是 (3)故障排除后，小明测出了三组数据，如下表 所示，表中U,I,R分别表示灯泡的电压、电流和电 阻，其中第三次电压表的示数如图所示，请将表中 的空格补上。 科学。八 实验次数 电压UV 1.5 2.0 电流IfA 0.23 0.27 0.3 电阻R'a 6.5 7.4 灯泡亮度 略 较亮 亮 (4)小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝 电阻相差较大，为了获得准确的测量值，他将三次 测得的电阻取平均值作为小灯泡工作时的电阻，他 的做法对吗？ ,原因是 7.某同学利用电压表和电流表测量电阻R,的 阻值，所用的电源由两节新干电池组成，选用的滑 动变阻器上标有“2022A”字样。他按图甲连接 电路，实验步骤正确，闭合电键S后，无论怎样移动 滑动变阻器的滑片，电压表始终无示数。已知电路 中各处均接触良好，除电阻R,和滑动变阻器R外， 其他元件均完好。 (a (b) 乙 (1)若电路中只有一处出现故障，则故障可能是 (填“R,断路”“R断路”或“R短路”)。 (2)若第(1)小题的判断正确，则在R,两端接 入一根导线后，闭合电键S,两电表的示数情况为 (3)排除故障后，该同学按正确步骤进行实验，闭 合电键S,两电表示数如图乙(a)、(b)所示，他记下实 验数据后，进行计算，然后整理实验器材，完成实验。 ①该同学的计算结果R,= 0。 ②你认为该同学的实验结果是否合理？简述 理由： 8.用伏安法测定盐水的电阻，小忠同学选取一 段塑料管，将其充满某种浓度的盐水，两端用金属 塞（焊有接线柱）堵住管口，接在如图甲所示的部分 年级上册 电路中。 充洲盐水的塑料管】 (1)图甲中还有两处导线未画出，请在图中补 画完整。已知电源电压为6V:要求滑动变阻器的 滑片P向右移动时接入电路的电阻变大。 (2)某次测量时电压表的示数为5.0V,电流表 的示数如图乙所示，其读数为 A,则测得盐 水的电阻为 (3)若要较准确测量该塑料管中盐水的电阻， 该实验还需要做的是 9.某兴趣小组用二节新干电池，规格为“102 1.5A”的滑动变阻器等器材来测导体电阻。请回答： 一+ 图1 图2 实验序号 电压/N 电流/A 2.0 0.20 2.4 3 2.8 0.28 (1)滑动变阻器的滑片C现处于阻值最大处， 请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 (2)连接好电路，闭合开关，当滑动变阻器滑片 向右移动到中点处电压表和电流表才有示数，分别 为2V,0.20A。继续向右调节滑动变阻器进行测 量，第二次测量时电流表示数如图乙所示，据图把 表中所缺数据填写完整 (3)该小组同学用这套器材（所有器材不变）和阻 值为52,152,25的三个定值电阻继续探究“电流 与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端电压不变， 那么电阻两端电压最小能控制到 10.在探究电流与电压关系的实验中，同学们 设计了如图所示的三种电路。 43 拓展上 丙 (1)小杨同学认为图乙电路比图甲电路好，理 由是 (2)小李同学认为图丙电路比图乙电路更好， 理由是图丙电路便于多次实验。小李同学利用图 丙电路（其中电阻R=52)完成了本实验，测得数据 如表。 实验序号 电压U(V) 电流I(A) U 1 0.2 2 2 0.4 0.8 分析表格数据，可得出的结论是 (3)实验操作过程中，小张同学发现滑动变阻 器损坏，但经过思考后利用图乙电路最终也完成了 多次实验，小张同学的做法是 C组 11.小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与 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25Q,202,15Ω， 102,52,滑动变阻器的规格为“0~50n”。 0. 10152025 (1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误， 而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那 根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上（导 线不允许交叉)。 写培优 7 (2)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实 验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至 少保持 V不变。 (3)小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进 行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关 系的图像如图丙所示，且实验中各电路元件完好， 读数，记录均正确。但老师发现五次实验中有一 次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定， 根据图丙中的数据分析，阻值为 2的定 值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的 那一次实验，小阳选取的是阻值为 2的 定值电阻。 12.某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实 验中，按如图甲正确连接电路，电源电压为6伏，逐 次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合 开关前，都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。 实验步骤如下： ①接人5电阻，闭合开关，记录电流表示数， 如图乙所示： ②移动滑片使电压表示数为U,时，记录电流 表示数： ③分别接入10、15Q电阻，闭合开关，重复步 骤②： ④当接入电阻R为R,时，闭合开关，电压表示 数大于U,记录电流表示数： ⑤将步骤②、③、①中测得的4组数据，按描点 法绘制出如图丙所示曲线。 0.6 03 03 02 h. (1)步骤①中，电流表示数为 A。 (2)在描点法绘制曲线时，D1,D2,Da,D,中哪 个点不应连入曲线，并说明理由。 0 (3)仍使用原有器材，要让5n,10,15及 R,四个电阻，都能为实验所用，应控制a,b之间的 科学八 电压至少为 13.用“伏安法测电阻”的实验中，老师提供了 以下器材：几节干电池做电源、已知阻值的电阻R1 个，最大阻值为502的滑动变阻器1个、被测电阻 R,,开关2个，电压表和电流表各1只、导线若干。 实验前老师启发同学们，为了使测定的电阻值更精 确，采用多次测量取平均值的方法。甲、乙、丙、丁 四个小组分别设计了以下可测电阻R,的四个方案 (如图)，依据实验方案回答： A 乙 电源 丙 (1)实验中测得下表所示数据，此数据是 小组测量的。 次数 2 4 5 电压UV1.5 3 45 6 7.5 电流1A0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (2)乙小组在实验中闭合开关S后，发现电流 表示数儿乎为零，而电压表的示数等于电源电压。 则该电路的故障可能为 0 年级上册 (3)在丁小组实验过程中，闭合开关S和S,电 流表和电压表的示数如图所示，则电阻R,两端电 压是 V,通过电阻R的电流是 A,电阻的阻值是 2 2 6 bb (4)甲小组的同学发现电压表不能正常使用， 于是撤去电压表设计了以下4种方案。其中不能测 出R,的方案是 (只填字母)。如果S、S 都闭合时，电流表示数为1，闭合S.断开S时，电 流表示数为1，则电阻的表达式R,= R(I1-I2) 为方案 (只填字母)的测量结果。 R A 电源三 A A A C D 145第4节欧姆定律及其应用(1) 电流与电压、电阻的关系 例1(1)①D电压②电阻(2)0~0.6（或0.6）0~3（或 3)指针位置如图所示(3)定值电阻两端的电压（或电压 表示数)】 例2(1)断开(2)如图所示 (3)0.45(4)变大A2(5)定值电阻开路（答案 科学合理即可) 巩固练习 A组 1.C2.C3.D4.A5.10V1006.10 0.27.158.(1)电阻通过改变阳值来改变电路中的电 流，从面改变电阻R,两端的电压(2)如图所示(3)电阻 一定时，通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比 A 2. 1.6 1. 0.8 0.4 024681012V B组 9.A10.(1)如图 (2)电阻R0.6(3)C 11.(1)电压(2)见下图： (3)C(4)保持不变0.12(5)电压一定时，电流与电 阻成反比(6)保持电阻两端电压不变B 12.【实验步骤】如图所示【实验数据】0.26【实验反 5 思】(1)小科实验时未控制电阻两端的电压不变(2)变小 电池组 C组 13.(1)电阻断路或电阻与滑动变阻器间的导线断路 (2A(3C,1与尺成正比，电压为4V不变 14.(1) 1 A 2 (2)R.<RR,(3)4 第4节欧姆定律及其应用(2) 伏安法测电阻 巩固练习 A组 1.电压5 2.相同不同得出普遍规律多次测量取平均值， 减小误差 3①)若干不同导体R-号特测电阻(2)6 (3)电压电流(V/A)电阻()(4)实验一有必要，此实验 需多次测量寻找规律，填写电压为0伏时的电流值，便于从 U一1图像寻找规律。实验二没有必要，此实验多测几次是 为了求电阻的平均值减小误差，电压、电流为0时对求电阻 无意义 +.(1)略(2)增大(3)10(4)④灯丝的电阻随温 度的降低而减小 5.(1)略(2)B(3)电压表与滑动变阻器并联了10 不合理没有多次测量取平均值 B组 6.(1)如图所示： (2)两根导线都接在变阻器下而的接线柱上 (3)2.58.3 (4)不对灯泡的电阻随温度的变化而变化，取平均值 无意义 7.(1)R断路（或R,短路）(2)电压表无示数，电流表 无示数（或电压表无示数，电流表有示数）(3)①10②不 合理，没有多次测量取平均值 8.(1) 管 充满盐水的塑料管 A B (2)0.510(3)多次测量，求平均值 9.(1) s+ (2)0.24(3)2.5 10.(1)定值电阻能更好地保持电阻不变(2)在电阻 不变时，通过导体的电流与电压成正比(3)改变电源电压， 进行多次测量 C组 11.(1) 土 (2)1.5(3)2010 12.(1)0.3(2)D,,此时电压表示数已大于U。,不满 足探究关系(3)4.5 【解析】(1)根据图乙可知，电流表选择量程 0-0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的示数为0.3A: (2)根据图丙可知，D,点不应连入曲线，图为此时电压 表示数已大于U,不满足探究关系： (3)闭合开关，当电阻为5Q时，电流分别为0.3A,此 时滑动交阻器的电阻最大，串联电路的总电阻为：R。一 =6V 0.3A=200:变阻器的最大阻值：R=R-R=200 一52=15Q:当接入的电阻R为R。时，闭合开关，此时滑 动变阻器的阻值最大，电流表示数为0.1A:此时电路的总电 胆为R学=入600：R,的L值为：R,=R一 R4=60Q一15=45Q:此时电压表的示数为：U,=1R= 0.1A×45=4.5V:所以为保证在滑动变阻器变皿范国内 完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V 13.(1)丙(2)R,断路(3)4.50.315 (4)AB 第4节 欧姆定律及其应用(3) 电路分析与应用 例1见分析 例2见分析 巩固练习 A组 1.1；12:33:21:12.61.63.5 5 0.64.B5.D6.D7.B8.A9.(1)100n (2)0.15A 10.17.5V 11.(1)4V(2)0.25A B组 12.>增大 13.1:441 14.1；21：3 15.(1)S,S都断开时，电流表的示数为0.5A,电压表 的示数为2V,(2)S,S都闭合时，电流表的示数为1.25 A,电压表的示数为0。 16.(1)由图乙可知滑片P移动的距离x=5cm:R2接 U_1.35V 人电路的阻值：R:=了一.5A9Q。(2)R,两端的电 压：U=U-u=1.5V-1.的V=Q15V.R,-9 &15入10。(3)x=5cm时，R,=90:x=10cm时， R:=42,所以每厘米的电阻为12，所以R:的最大阻值为5 n+9n=14n. C组 ,F。R,F。U 17.F+R-1Ra 【解析】由图乙可知，R,的电阻随压力的增大而减小， 当图甲中的电流最大时，体重秤能称量的重力最大，此时，图 甲中的最小总电阻R=号R,的最小凰位R,=R-R=名 一R:图乙中，R,与F成一次函数，可设R,=F十b,图像 20R。.P0)两点，则R=b,0=5十b,即大=一 尽F+R,大称量时R,=尽F+R-号 则R=一 U R,整理可得：F=F+R。iR ,F。R:FU 18.(1)②【解析】分析电路图可知，定值电阻和滑 动变阻器串联，电流表A测量电路电流，电压表V测量电 阻R,两端电压，电压表V?测量滑动变阻器R:两瑞电压。 滑片在最左端时滑动变租器接入电路中电阻为0，所以电压 表V,示数为0：滑片向右滑动时，变阻器接入电路电阻增 大，所以两端电压增大：滑片在最右端时，电压表V,示数最 大，电阻R,阻值一定，R:增大时，电路总电阻增大，电源电 压不变，电流越小，故图线②是电压表V:示数随电流变化的 图线 (2)20【解析】由图乙可知，滑动变阻器两端最大电 压U=4V,通过的电流I=0.2A,所以滑动变阻器的最大 U:4V 阻值为R:=7-0.2A=20n. (3)见解析图【解析】由图乙可知，电源电压为6V 当滑片在最左端时，电压表V的示数为6V:电压表V。的 示载为0，电流表的示数14=一2000,3A:当滑片在 U 6 V 最右端时，电流表的示数I一R,十R一200+20n 0,15A,电压表V1的示数U1=1R,=0.15A×20n=3V,