16.3 测量：用电流表和电压表测量电阻-2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第1课时　用电流表和电压表测量电阻 1 “伏安法”测电阻 原　理：根据欧姆定律可知R＝____，只要用______表测出电阻两端的______，用______表测出通过它的______，就可以算出电阻值。 注意事项：连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大位置。电流表与被测电阻______，电压表与被测电阻______，电压表和电流表接入电路时要让电流从______接线柱流入，从______接线柱流出。 电压 电压 电流 电流 断开 串联 并联 正 负 测定值电阻的阻值 1．用伏安法测电阻时，若电源电压为3 V，被测电阻约为20 Ω，则电压表、电流表的量程应选 ( ) A．0～3 V，0～3 A B．0～15 V，0～3 A C．0～3 V，0～0.6 A D．0～15 V，0～0.6 A C 2．(铜仁模拟)用“伏安法”测量定值电阻的阻值。 (1)本实验的测量原理是_________。 (2)根据图甲连接实物电路时，开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态，滑动变阻器的滑片P应该移到最____(选填“左”或“右”)端，电压表应该接在____(选填“1”或“2”)处。 断开 右 1 (3)该实验中滑动变阻器的作用：①__________；②____________ __________________________________________________。 (4)实验时记录的数据如表所示，第2次实验测量的电表示数如图乙、丙所示，此时对应的表中数据分别为①____、②_____。 实验 次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 电阻平均值 R/Ω 1 1.5 0.16 9.4 2 ① ② 3 2.5 0.24 10.4 保护电路 改变定值电阻两端的电压和通过它的电流 2 0.2 (5)本实验测得的定值电阻的阻值为______(结果保留1位小数)Ω，多次测量的目的是_______________________________。 9.9 求平均值，减小误差 测小灯泡的阻值 3．小明用“伏安法”测正常发光时两端电压为2.5 V的小灯泡的电阻，实验电路如图甲所示，电源电压为6 V。 (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_______________。 小灯泡开路 (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U­I图像，如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻为____Ω。 10 【补充设问】 (4)请结合图像分析，小明选用的滑动变阻器的规格是____(填序号)。 A．“10 Ω　0.5 A” B．“50 Ω　0.3 A” C．“100 Ω　0.2 A” B 4．小罗在对比“测量定值电阻”和“测量小灯泡电阻”这两个实验时，她的下列说法中不正确的是 ( ) A．实验的原理相同 B．实验电路图是相同的 C．实验多次测量目的不相同 D．实验收集的证据进行分析处理的方法相同 D 5．(贵阳期末)小明用如图甲所示的实验电路测量电阻Rx的阻值。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至____(选填“左”或“右”)端阻值最大处。 (2)闭合开关，两电表的指针均不发生偏转，经逐一排查，发现滑动变阻器的滑片未紧压金属线圈(如图乙所示)，从而造成______故障。 左 开路 (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。由表中三次实验数据可计算得出未知电阻Rx＝______(结果保留1位小数)Ω。 实验次数 电流/A 电压/V 1 1.5 2 0.18 1.8 3 0.3 3 0.16 9.8 (4)接着，小明想将Rx更换成标有“2.5 V”字样的灯泡并采用上述实验方案测量灯丝的电阻，请你分别对实验原理和实验步骤写出评估意见和理由：_______________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 利用电压表和电流表可分别测量灯泡两端的电压和通过它的电流，根据R＝ 求出灯泡的电阻，所以实验原理R＝ 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 6．(2024·江苏南京改编)一只铭牌模糊的小灯泡L1，仅能看清标有“2.5 V”字样。要求测量它正常发光时的电阻RL1。 (1)图中有一根导线连接错误，在该导线上画“×”并在图上改正。 (2)改正电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到____(选填“A”或“B”)端。 B (3)闭合开关，电压表和电流表示数分别为0.8 V和0.2 A，移动滑片直到电压表示数为2.5 V，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则RL1＝____(结果精确到0.1)Ω。从闭合开关到灯泡正常发光，灯泡阻值变化量的大小为ΔR1，滑动变阻器接入电路的阻值变化量大小为ΔR2，它们的大小关系是ΔR1____ΔR2。 8.3 ＜ 实验电路中常见的故障分析 【例】小亮在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，实验电路如图所示。在多次实验过程中，小亮遇到了如下问题，请你帮他分析解决这些问题。 (1)小亮正确连接电路，闭合开关，若小灯泡与灯座接触不良，则会观察到电压表____示数，电流表______示数。(均选填“有”或“没有”) 有 没有 (2)若闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电压表示数始终为0，造成这种现象的原因可能是____________。 (3)若闭合开关后，发现电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近3 V，造成这种现象的原因可能是______________________________________________________。 灯泡短路 滑动变阻器短路(或滑动变阻器接的是上面两个接线柱) (4)若闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数变大时，电压表示数变小，造成这种现象的原因可能是_______________________________________________。 电压表并联在滑动变阻器两端 R＝ $$第3课时　欧姆定律在串、并联电路中的应用 1 正比 反比 串联分压 1．有两个定值电阻，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，将它们串联在电源电压U＝5 V的电路中，R1、R2串联后的总电阻R＝______Ω，电路中的电流I＝______A。R1两端的电压U1＝______V，R2两端的电压U2＝______V，则U1∶U2＝______，U1∶U＝______，U2∶U＝______。由此可知，串联电路具有分压特点，且导体的电阻越大，分得的电压越大，分得的电压与导体的电阻成______，即U1∶U2＝______。 10 0.5 2 3 2∶3 2∶5 3∶5 正比 R1∶R2 2．如图所示电路，电源电压恒为4.5 V。闭合开关S后，两灯泡都发光，电压表示数为3 V，此时两灯泡的电阻之比R1∶R2为 ( ) A． 1∶2 B．2∶1 C．3∶2 D．2∶3 B 并联分流 3．将R1＝10 Ω、R2＝30 Ω的两个电阻并联接在电压为6 V的电路中，则I1∶I2＝_______，I1∶I＝_______，I2∶I＝_______。 [变式题]如图所示，闭合开关，电流表的示数为0.6 A，已知通过R1的电流为0.2 A，则R1与R2的阻值之比为________。 3∶1 3∶4 1∶4 2∶1 4．(2024·江西)如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同，开关S1断开、开关S2掷到1，电流表 与电流表 的示数之比为________；当开关S1闭合、开关S2掷到2时，电流表 与电流表 的示数之比为_______。 1∶1 2∶1 5．(2025·贵州一模)如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为50 Ω。将滑片移至最左端，闭合开关S，电流表示数为0.36 A；滑片移至中点时，电流表示数为0.52 A。则定值电阻R0的阻值为____Ω。 40 6．(多选)如图所示，电源电压为18 V，定值电阻R1＝10 Ω，滑动变阻器标有“50 Ω　2 A”，电流表量程为“0～3 A”。在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是 ( ) A．滑片P向右移动时，电流表的示数变小 B．滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为0～50 Ω C．若电源电压可调，电源电压可调节的最大值为25 V D．若电源电压可调，为使电流表示数达到最大， 电源电压可调节的最小值为18 V AC 7．(2024·黑龙江龙东地区)如图为灯泡L和定值电阻R的I­U图像，若将L和R并联在电源电压为3 V的电路中，干路电流为____A；若将其串联在电源电压为4 V的电路中，L和R的阻值之比为_______。 0.6 1∶3 8．如图所示电路中，R1＝4 Ω，R2＝2 Ω，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数比U甲∶U乙＝______；当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，两表示数比I甲∶I乙＝________。 3∶1 2∶3 9．(2025·黔东南期末)如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为____V，R1的阻值为____Ω。 6 5 10．如图所示，R1＝R2＝60 Ω，R3＝30 Ω，电源电压恒定，当开关S1和S2都断开时，电流表的示数是0.1 A。求： (1)电源电压。 (2)当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数。 (3)当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数。 解：(1)由图知，开关S1和S2都断开时，R1与R3串联，电流表测电路中电流，所以电路的总电阻R＝R1＋R3＝60 Ω＋30 Ω＝90 Ω，由欧姆定律可得，电源电压U＝IR＝0.1 A×90 Ω＝9 V； 方程组问题(一) 1．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S闭合后，滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是1～2 A，电压表的示数变化范围是4～8 V，则定值电阻R1＝____Ω，电源电压U＝____V。 4 12 2．(铜仁校级一模)如图所示，电路中的电压表有“0～3 V”和“0～15 V”两个量程，电流表有“0～0.6 A”和“0～3 A”两个量程，闭合开关S，将滑片P从左向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的 ，电流表指针指在满偏的 ，则电源电压是____V。 7.5 ❶串联分压规律 若电阻R1和R2串联在电路中，根据欧姆定律有：I1＝，I2＝。因为I1＝I2，所以＝，即＝。可见，串联电路中的电压分配规律为：串联电路中各电阻分得的电压跟它的阻值成______。 ❷并联分流规律 若电阻R1和R2并联在电路中，根据欧姆定律有：U1＝I1R1，U2＝I2R2。因为U1＝U2，所以I1R1＝I2R2，即＝。可见，并联电路中的电流分配规律为：并联电路中通过各电阻的电流跟它的阻值成______。 (2)由图知，当开关S1闭合、S2断开时，电路为R3的简单电路，电路中的电流I′＝＝＝0.3 A，即电流表示数为0.3 A； (3)由图知，当开关S1、S2都闭合时，R2与R3并联，电流表测干路电流，由并联电路电压特点可知，U2＝U3＝U＝9 V，所以干路电流I″＝I2＋I3＝＋＝＋＝0.15 A＋0.3 A＝0.45 A，即电流表示数为0.45 A。 $$第2课时　电阻的串联和并联 1 ❶总电阻 如果用一个电阻R代替两个串联(或并联)的电阻R1、R2接入电路后，电路的状态不变，R就叫做这两个串联(或并联)电阻R1、R2的________。 ❷电阻的串联 两个串联电阻的总电阻等于这两个电阻________。表达式：______________。 总电阻 之和 R＝R1＋R2 ❸电阻的并联 两个并联电阻的总电阻的倒数，等于这两个电阻的_________。表达式：____________。 倒数之和 电阻的串联 1．根据串联电路电压的规律U＝U1＋U2可得，IR总＝IR1＋IR2＝I(R1＋R2)，则R总＝________。要得到一个20 Ω的电阻，若已有一个8 Ω的电阻，还需要一个__________Ω的电阻与它串联。 2．一滑动变阻器标有“50 Ω　1 A”字样，把它和10 Ω的定值电阻串联起来接入电路，则电路的总电阻变化范围是__________。 R1＋R2 12 10～60 Ω 3．如图所示，R1＝12 Ω，R2＝8 Ω，将它们串联后接到10 V的电源上，求： (1)串联电路的总电阻。 (2)电路中的电流。 解：(1)串联电路的总电阻为R＝R1＋R2＝12 Ω＋8 Ω＝20 Ω； 电阻的并联 4．将一个100 Ω的电阻和一个1 Ω的电阻并联，其总电阻将 ( ) A．小于1 Ω B．大于100 Ω C．等于101 Ω D．小于100 Ω而大于1 Ω 5．下列几组电阻并联后，总电阻最小的一组是 ( ) A．30 Ω和15 Ω B．20 Ω和25 Ω C．10 Ω和35 Ω D．5 Ω和40 Ω A D 6．如图所示，电源电压恒定，闭合开关S后，向右移动R2的滑片时，电路的总电阻将 ( ) A．变大 B．变小 C．不变 D．以上三种情况均有可能 A 7．如图所示的电路，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，开关S闭合后，电流表的示数为0.5 A。求： (1)电路的总电阻。 (2)电源电压。 并联总电阻的计算易错 8．将一根电阻为24 Ω的粗细均匀的电阻丝弯成一个圆环，并以如图所示的方式接入电路，则该圆环在电路中的阻值为 ( ) A． 10 Ω B．20 Ω C．6 Ω D．4.5 Ω D 9．(多选)夜幕降临，学校校园内的各教室陆续亮起灯时，下列说法正确的是 ( ) A．电路中的总电阻变小 B．电路中的总电流不变 C．电路中的总电流变大 D．所有灯都开时，电路中的总电阻最小 ACD 10．如图所示，电源电压为9 V并保持不变，闭合开关S，为保证电流表的示数为0.75 A，现有5 Ω、20 Ω、30 Ω电阻各一个，若在其中选择两个电阻在图中虚线框内连成电路，则下列做法可行的是 ( ) A．5 Ω和20 Ω串联 B．20 Ω和30 Ω串联 C．20 Ω和30 Ω并联 D．5 Ω和30 Ω并联 C 11．有两个阻值不同的定值电阻R1、R2，它们的电流随电压变化的I–U图线如图所示。如果R1、R2串联后的总电阻为R串，并联后的总电阻为R并，则关于R串、R并的I–U图线所在的区域，下列说法中正确的是 ( ) A．R串在Ⅱ区域，R并在Ⅲ区域 B．R串在Ⅲ区域，R并在Ⅰ区域 C．R串在Ⅰ区域，R并在Ⅱ区域 D．R串在Ⅰ区域，R并在Ⅲ区域 D 12．已知R1<R2，如图是将电阻接入电路的四种不同接法，其总电阻最大的接法是____，最小的接法是____。(均填字母) C D 13．将定值电阻R1、R2串联接在电源电压为6 V的电路中，R1两端的电压为4 V，已知R1的阻值为10 Ω。若将它们并联接在同一电源下，干路中的电流为______A。 1.8 14．如图，电阻R1和R2的阻值分别为10 Ω和20 Ω，电源电压保持6 V不变。当开关S断开时，电流表示数为_____A；当开关S闭合时，R1两端的电压为____V。 0.2 6 15．如图所示，R1、R2的电阻均为10 Ω，不计电表的电阻。 (1)若只闭合S1，电路中的总电阻为多少？ (2)若只闭合S2，电路中的总电阻为多少？ (3)若只闭合S1和S3，电路中的总电阻为多少？ 解：(1)若只闭合S1，只有R1连入电路，则电路中的总电阻R＝R1＝10 Ω； (2)若只闭合S2，电路中R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，总电阻R串＝R1＋R2＝10 Ω＋10 Ω＝20 Ω； 16．两个标有“5 Ω　1 A”和“10 Ω　0.6 A”的定值电阻，将它们串联起来接入电路中时总电阻为____Ω，电源电压最多为____V；若将它们并联接入电路中，干路电流最大是____A。 15 9 1.5 ＝＋ (2)电路中的电流为I＝＝＝0.5 A。 解：(1)根据并联电路中的电阻关系知，＝＋＝＋，解得R总＝12 Ω； (2)由I＝可得，电源电压U＝IR总＝0.5 A×12 Ω＝6 V。 (3)若只闭合S1和S3，电路中R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，总电阻R并＝＝＝5 Ω。 $$