第3节 电阻的测量（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第3节 电阻的测量 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：用电流表和电压表测量定值电阻 2 知识点2：用电流表和电压表测量小灯泡电阻 5 知识点3：如何便捷测量电阻？ 8 【巩固训练】 11 【学习目标】 1． 进一步掌握使用电流表、电压表的方法。 2. 学会用伏安法测电阻。 3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。 4. 知道用伏安法测量定值电阻和小灯泡电阻的异同。 5．了解用便捷方法测电阻。 重点： 学会用伏安法测电阻。 难点： 知道用伏安法测量定值电阻和小灯泡电阻的异同。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：用电流表和电压表测量定值电阻 【提出问题】能否用电流表、电压表测量一段导体的电阻呢？ 【设计实验】由欧姆定律变形公式R=U/I可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把数据代入R=U/I ，即可求出定值电阻的阻值大小。 为了减少误差，实际测量中要改变待测电阻两端电压，多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻，最后求电阻的平均值。 【实验器材】电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。 （1）滑动变阻器：改变电阻两端电压和保护电路。 （2）电流表：测量定值电阻中的电流。 （3）电压表：测量定值电阻两端电压。 【实验电路图】 【实验步骤】 （1）按要求设计电路图，并且连接实物电路。（注意连接电路时，开关断开，滑片移到阻值最大处） （2）检查电路连接是否正确，闭合开关移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压成整数倍的变化，读出相应的电压表、电流值示数记入表中。 （3）断开开关，算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。 【实验表格】 计算电阻的平均值: R =（R1+R2+R3+R4）/4 【实验结论】 定值电阻的阻值是一个定值。 因为当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变。 【交流评估】 （1）实验中如果电流表有示数，电压表无示数，则可能是 定值电阻短路。 （2）实验中如果电压表有示数，电流表无示数，则可能是 定值电阻开路。 【典例1】（2025·四川成都·二模）小慧同学用如图甲所示的电路测量未知电阻R1的阻值，其中滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。实验中，移动滑片使电压表示数为2.0V，此时电流表的指针位置如图乙所示，则本次测得R1的阻值为 Ω；若想利用这套器材测量另一个未知电阻R2的阻值（阻值约为150Ω），可将 （填电路中的器材名称）去掉，利用剩余的器材设法测量。 【变式1】（2025·四川成都·中考真题）小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，闭合开关后，电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端 B．电流表的量程应该选择0~3A C．图乙中电压表的读数为2.3V D．多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性 【变式2】（2025·黑龙江绥化卷）实验室有一个标识不清的定值电阻，同学们设计了如下实验进行测量。 （1）实物电路如图甲所示，电源为两节新干电池，请用笔画线代替导线将电路连接完整（导线不得交叉）。 （2）连接电路时，开关应处于______状态，滑动变阻器的滑片P应滑动到______（选填“A”或“B”）端。闭合开关，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数。经检查，电流表及各连接处均完好，则电路故障是______。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.4V，电流表的示数如图乙所示，则电阻R的阻值为______Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果，请你对此作出评价或建议：______。 【变式3】（25-26九年级上·全国·单元测试）如图所示的电路中，电源两端的电压未知但保持不变，R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时，电流表的示数为I1，开关S1和S2均闭合时，电流表的示数为I2，则电阻Rx的阻值可以表示为（　　） A． B． C． D． 知识点2：用电流表和电压表测量小灯泡电阻 1.用电流表和电压表测量小灯泡电阻 【实验原理】 R=U/I 【实验器材】电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。 【实验电路图】 【实验实物连接】 【实验步骤】 （1）设计电路图并连接实物电路。 （2）闭合开关，多次移动滑片位置，记录多组电压表、电流表的数。 （3）断开开关，算出灯泡在不同电压下的电阻值。 【实验表格】 【实验结论】 灯泡发光越亮，灯丝电阻越大。 因为当小灯两端电压越大时，小灯泡发光越亮，灯丝温度升高，所以灯丝的电阻越大。 【交流评估】多次实验的目的是什么？ 不是为了减小误差，而是为了寻求普遍规律。 2.伏安法测小灯泡电阻和定值电阻的不同点 1.多次测量的目的不同： （1）测定值电阻：为了求平均值，减小误差。 （2）测小灯泡电阻：为了得到普遍规律。 2.实验结论不同： （1）测定值电阻：结果是一个数值（平均值）。 （2）测小灯泡电阻的结论：灯丝电阻随温度的升高而变大。 3.I-U图像不相同： A.定值电阻I-U图像（甲图）B.小灯泡I-U图像（乙图） 【典例2】（2025·广东清远·一模）有一种亮度可调的台灯，其电路图如题图甲所示，电源电压恒为12V，灯泡L的额定电压为12V，通过灯泡L的电流跟两端电压的关系如图乙所示，当滑片P向左移动，灯 （选填“变暗”或“变亮”），当滑片P在a端时，电路中的电流为 A，当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为 。 【变式1】（24-25九年级上·全国·课后作业）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 【变式2】（2025·陕西·B卷）在测量小灯泡电阻的实验中，小明设计了如图-1所示的电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.14 0.18 0.22 0.24 电阻R/Ω 3.6 5.6 6.8 8.3 （1）该实验的原理是___________。 （2）连接电路时，开关应处于_________状态，且将滑动变阻器的滑片P移至图-1中所示的___________（选填“a”或“b”）端，电压表应选择___________（选填“0～3V”或“0～15V”）的量程。 （3）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P的过程中，小灯泡不发光，电流表、电压表均无示数；直至移动滑片P到图-1中M点时，小灯泡突然发光，电流表、电压表均有明显示数，小明立即断开开关，查找原因。出现以上现象的原因可能是___________（填选项字母）。 A. 滑动变阻器短路 B. 滑动变阻器M点右侧附近有断路 C. 滑动变阻器M点左侧附近有断路 （4）排除故障后，改变滑片P位置，记录电压表的示数U和电流表的示数I，并计算出对应的阻值。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图-2所示，其读数为___________A。 （5）请结合表中信息分析，能否用该实验的器材探究电流与电压的关系，并说明理由___________。 【变式3】（25-26九年级上·全国·课后作业）在电学实验中，常常遇到电路故障，判断并解决故障问题是电学学习过程中的重要技能，用图中所示的电路进行测小灯泡电阻的实验中，若小灯泡L断路，看到的现象是电流表 ，电压表 。（选填“有示数”或“无示数”） 知识点3：如何便捷测量电阻？ 1.数字多用表：也称为万用表，是一种多用途电子测量仪器，分为指针万用表和数字万用表两种类型。 2.用数字多用表测量电阻的方法： （1）将档位旋钮旋至合适的电阻档位上。 （2）将万用表的两个笔头短接，观察其指针是否指向零位置（最右边），若未指于零位置处，则通过机械调节使其归零。 （3）将万用表两表笔分别接在电阻两端。观察万用表读数（注意：电阻的起始位置在右边），并将万用表读数与电阻量程相结合，得到最后电阻值。 3.注意事项： 被测电阻应从电路中拆下后再测量；两只表笔不要长时间碰在一起；两只手不能同时接触两根表笔的金属杆、或被测电阻两根引脚，最好用右手同时持两根表笔；长时间不使用欧姆档，应将表中电池取出。 【典例3】（2025·广东深圳·三模）比赛结束后，小明前往科技馆，了解光电技术的奥秘。小明在前往科技馆的路上想起了之前学习过的电路图，下列说法错误的是（　　） A．研究“电流与电压的关系”可以用小灯泡代替定值电阻进行实验 B．研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要保持电阻两端电压不变 C．“伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差 D．在以上选项的三个实验中，滑动变阻器都有保护电路的作用 【变式1】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）同学们通过实验研究小灯泡的电阻，设计了如图所示的电路，下列说法错误的是（　　） A．测量小灯泡电阻的原理是欧姆定律 B．规范操作，闭合开关，若灯泡不发光，一定是有电路故障 C．电路完好，向左调节滑片，会观察到灯泡逐渐变亮 D．通过实验，可得出灯丝电阻跟温度的关系 【变式2】为测量小灯泡正常发光时的电阻，“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验（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“A”或“B”）；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）排除故障后，闭合开关，移动滑片，测量得出了如下数据： 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.20 5.00 2 1.5 0.24 6.25 3 2.0 0.26 7.70 4 2.5 5 3.0 0.30 10.00 当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，示数是 A，此时小灯泡的电阻值为 Ω（结果保留两位小数）； （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： 。 【巩固训练】 1．（2025·四川成都·二模）小慧同学用如图甲所示的电路测量未知电阻R1的阻值，其中滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。实验中，移动滑片使电压表示数为2.0V，此时电流表的指针位置如图乙所示，则本次测得R1的阻值为 Ω；若想利用这套器材测量另一个未知电阻R2的阻值（阻值约为150Ω），可将 （填电路中的器材名称）去掉，利用剩余的器材设法测量。 2．（2025·北京·三模）实验小组利用实验室提供的实验器材测量未知电阻的阻值，实验器材有稳压学生电源（电源大小未知），阻值已知的电阻、铭牌标有“”的滑动变阻器、电阻箱R1等。实验小组设计了如下图四种电路，其中可行的电路图是（　　） A． B． C． D． 3．（2024·湖北·三模）某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知为待测定值电阻，电源电压恒为6V，滑动变阻器R标有“20Ω  1A”字样，实验中他记录的实验数据如表所示，下列关于实验的几种说法中全部错误的一组是（    ） 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.22 0.29 0.40 0.50 ①序号“1”的实验数据是本实验中测得的 ②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶2 ③仅用该实验器材可探究电流与电阻的关系 ④为减小实验误差，可利用每次实验测得的U、I求出电阻R，再求其平均值 A．①③ B．③④ C．②③ D．②④ 4．（2025·福建·中考真题）用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻，实验装置如图甲。 (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确； (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最 端； (3)闭合开关，定向移动滑片P，发现电表指针示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器，故障的原因可能是______； A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良 (4)排除故障，继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据： 实验次序 1 2 3 4 5 电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30 电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5 电阻平均值/Ω ①电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，读数为 A； ②小灯泡正常发光时电阻为 Ω；（保留一位小数） ③表格中设计不合理的一项是 ，原因是 。 5．（多选）（2023天津）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出的阻值。设计的盒内电路图，其中符合要求的是（　　）    A．   B．   C．     D．   6．（2025·广东韶关·一模）实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置进行“测量定值电阻阻值”的实验。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（导线不得交叉）。要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数逐渐变小； (2)连接好电路的最后一根导线后，电流表、电压表指针均发生偏转，出现这种现象的原因是 ； (3)实验时，将滑动变阻器的滑片移到某一位置处，电压表示数为，电流表指针位置如图乙所示为 A，此时，定值电阻的阻值为 ； (4)实验结束后，实验小组的同学想利用滑动变阻器和电压表测出的阻值，便设计了电路图丙，请你帮助实验小组完成实验步骤。（滑动变阻器最大阻值为） ①将滑动变阻器的滑片移至最左端时，读出电压表示数为； ② ，读出电压表示数为； ③待测电阻表达式： 。 7．（2025年河南省焦作市中考物理二模试卷）小强在“测量小灯泡电阻”的实验中，选用额定电压为的小灯泡、两节新干电池电源电压保持不变、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等实验器材进行实验。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮。 (2)连接电路时，开关应该 ，电路连接完成并检查电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现此故障的原因可能是 。 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，为避免小灯泡损坏，眼睛应该观察 填“电压表”或“电流表”示数变化；实验相关数据记录在下面表格中，当电压表的示数为时，电流表示数如图乙所示，则此时流过小灯泡的电流为 ，小灯泡正常发光时的电阻为 。保留一位小数 数据序号 电压 电流 电阻 (4)根据表格数据，你有什么发现？并做出合理解释。发现： ，解释： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电阻的测量 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：用电流表和电压表测量定值电阻 2 知识点2：用电流表和电压表测量小灯泡电阻 7 知识点3：如何便捷测量电阻？ 12 【巩固训练】 16 【学习目标】 1． 进一步掌握使用电流表、电压表的方法。 2. 学会用伏安法测电阻。 3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。 4. 知道用伏安法测量定值电阻和小灯泡电阻的异同。 5．了解用便捷方法测电阻。 重点： 学会用伏安法测电阻。 难点： 知道用伏安法测量定值电阻和小灯泡电阻的异同。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：用电流表和电压表测量定值电阻 【提出问题】能否用电流表、电压表测量一段导体的电阻呢？ 【设计实验】由欧姆定律变形公式R=U/I可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把数据代入R=U/I ，即可求出定值电阻的阻值大小。 为了减少误差，实际测量中要改变待测电阻两端电压，多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻，最后求电阻的平均值。 【实验器材】电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。 （1）滑动变阻器：改变电阻两端电压和保护电路。 （2）电流表：测量定值电阻中的电流。 （3）电压表：测量定值电阻两端电压。 【实验电路图】 【实验步骤】 （1）按要求设计电路图，并且连接实物电路。（注意连接电路时，开关断开，滑片移到阻值最大处） （2）检查电路连接是否正确，闭合开关移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压成整数倍的变化，读出相应的电压表、电流值示数记入表中。 （3）断开开关，算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。 【实验表格】 计算电阻的平均值: R =（R1+R2+R3+R4）/4 【实验结论】 定值电阻的阻值是一个定值。 因为当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变。 【交流评估】 （1）实验中如果电流表有示数，电压表无示数，则可能是 定值电阻短路。 （2）实验中如果电压表有示数，电流表无示数，则可能是 定值电阻开路。 【典例1】（2025·四川成都·二模）小慧同学用如图甲所示的电路测量未知电阻R1的阻值，其中滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。实验中，移动滑片使电压表示数为2.0V，此时电流表的指针位置如图乙所示，则本次测得R1的阻值为 Ω；若想利用这套器材测量另一个未知电阻R2的阻值（阻值约为150Ω），可将 （填电路中的器材名称）去掉，利用剩余的器材设法测量。 【答案】 12.5 滑动变阻器 【详解】[1]由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A，则本次测得R1的阻值为 [2]对于测量另一个未知电阻R2 （阻值约为 150Ω），由于R2的阻值较大，滑动变阻器的最大阻值（50Ω）可能不足以调节到合适的电压和电流。因此，可以将滑动变阻器去掉，利用剩余的器材直接测量R2的阻值。 【变式1】（2025·四川成都·中考真题）小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，闭合开关后，电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端 B．电流表的量程应该选择0~3A C．图乙中电压表的读数为2.3V D．多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性 【答案】C 【详解】A．闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端，由图甲可知，滑动变阻器的滑片应移至b端，故A错误； B．电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，则滑动变阻器阻值为0时，电路中的增大电流 由于电路中的最大电流小于0.6A，所以电流表的量程应该选择0~0.6A，故B错误； C．由于电源电压为3V，所以R两端电压不会超过3V，故图乙中电压表选择0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.3V，故C正确； D．测量R的阻值实验中，多次测量求平均值是为了减小测量误差，故D错误。 故选C。 【变式2】（2025·黑龙江绥化卷）实验室有一个标识不清的定值电阻，同学们设计了如下实验进行测量。 （1）实物电路如图甲所示，电源为两节新干电池，请用笔画线代替导线将电路连接完整（导线不得交叉）。 （2）连接电路时，开关应处于______状态，滑动变阻器的滑片P应滑动到______（选填“A”或“B”）端。闭合开关，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数。经检查，电流表及各连接处均完好，则电路故障是______。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.4V，电流表的示数如图乙所示，则电阻R的阻值为______Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果，请你对此作出评价或建议：______。 【答案】（1） （2） ①. 断开 ②. B ③. 电阻R断路 （3） ①. 12 ②. 没有多次测量求平均值，误差大 【解析】 【小问1详解】 测电阻的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表接在定值电阻两端，电源电压为3V，电压表选用小量程，电路如图 【小问2详解】 [1][2]连接电路时，为了保护电路，开关必须断开，滑片应置于最大阻值，即滑片应滑到B端。 [3]闭合开关，电流表示数为0，说明电路存在断路；电压表示数约为电源电压，说明电压表与电源接通，经检查，电流表及各连接处均完好，则故障是电压表测量处断路，即定值电阻R断路。 【小问3详解】 [1]如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的读数为0.2A，电阻R的阻值 [2]实验中只测量了一组数据就得到结果，测量结果可能存在较大误差，应多次改变滑片位置，测量多组数据计算出多个电阻值，然后求平均值，从而得到更准确的电阻的阻值。 【变式3】（25-26九年级上·全国·单元测试）如图所示的电路中，电源两端的电压未知但保持不变，R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时，电流表的示数为I1，开关S1和S2均闭合时，电流表的示数为I2，则电阻Rx的阻值可以表示为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据题意，当开关S1​、S2​均闭合时，电路为R0的简单电路，由欧姆定律可得电源电压U=I2R0。只闭合开关S1​时，两电阻串联，由欧姆定律可得R0两端电压U0=I1R0，此时Rx两端电压为Ux=U​−U1​,根据串联电路电流处处相等的特点可知，此时通过电阻Rx的电流为I1，则 故ABC不符合题意，D符合题意； 故选D。 知识点2：用电流表和电压表测量小灯泡电阻 1.用电流表和电压表测量小灯泡电阻 【实验原理】 R=U/I 【实验器材】电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。 【实验电路图】 【实验实物连接】 【实验步骤】 （1）设计电路图并连接实物电路。 （2）闭合开关，多次移动滑片位置，记录多组电压表、电流表的数。 （3）断开开关，算出灯泡在不同电压下的电阻值。 【实验表格】 【实验结论】 灯泡发光越亮，灯丝电阻越大。 因为当小灯两端电压越大时，小灯泡发光越亮，灯丝温度升高，所以灯丝的电阻越大。 【交流评估】多次实验的目的是什么？ 不是为了减小误差，而是为了寻求普遍规律。 2.伏安法测小灯泡电阻和定值电阻的不同点 1.多次测量的目的不同： （1）测定值电阻：为了求平均值，减小误差。 （2）测小灯泡电阻：为了得到普遍规律。 2.实验结论不同： （1）测定值电阻：结果是一个数值（平均值）。 （2）测小灯泡电阻的结论：灯丝电阻随温度的升高而变大。 3.I-U图像不相同： A.定值电阻I-U图像（甲图）B.小灯泡I-U图像（乙图） 【典例2】（2025·广东清远·一模）有一种亮度可调的台灯，其电路图如题图甲所示，电源电压恒为12V，灯泡L的额定电压为12V，通过灯泡L的电流跟两端电压的关系如图乙所示，当滑片P向左移动，灯 （选填“变暗”或“变亮”），当滑片P在a端时，电路中的电流为 A，当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为 。 【答案】 变亮 0.4 30 【详解】[1]如图甲，滑动变阻器与灯泡串联，当将滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则电路总电阻变小，电流变大，故灯泡会变亮。 [2][3]观察灯泡的电流与其两端电压的关系I－U图像，横轴方向表示电压，纵轴方向表示电流；当滑片P在a端时，电路为灯泡L的简单电路，灯泡两端的电压等于电源电压12V，灯处于正常工作状态，由图乙可知，此时灯泡对应的额定电流为0.4A，灯丝的电阻为 【变式1】（24-25九年级上·全国·课后作业）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 故CD正确，不符合题意。 故选B。 【变式2】（2025·陕西·B卷）在测量小灯泡电阻的实验中，小明设计了如图-1所示的电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.14 0.18 0.22 0.24 电阻R/Ω 3.6 5.6 6.8 8.3 （1）该实验的原理是___________。 （2）连接电路时，开关应处于_________状态，且将滑动变阻器的滑片P移至图-1中所示的___________（选填“a”或“b”）端，电压表应选择___________（选填“0～3V”或“0～15V”）的量程。 （3）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P的过程中，小灯泡不发光，电流表、电压表均无示数；直至移动滑片P到图-1中M点时，小灯泡突然发光，电流表、电压表均有明显示数，小明立即断开开关，查找原因。出现以上现象的原因可能是___________（填选项字母）。 A. 滑动变阻器短路 B. 滑动变阻器M点右侧附近有断路 C. 滑动变阻器M点左侧附近有断路 （4）排除故障后，改变滑片P位置，记录电压表的示数U和电流表的示数I，并计算出对应的阻值。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图-2所示，其读数为___________A。 （5）请结合表中信息分析，能否用该实验的器材探究电流与电压的关系，并说明理由___________。 【答案】（1） （2） ①. 断开 ②. b ③. 0～3V （3）B （4）0.28 （5）见解析 【解析】 【小问1详解】 测量小灯泡电阻的实验中，通过测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压，根据即可算出小灯泡的电阻，所以该实验的实验原理是。 【小问2详解】 [1]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 [2]闭合开关前，滑动变阻器滑片要移到阻值最大的位置，由图1可知为b端。 [3]电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表测量小灯泡两端电压，则电压表应选择小量程，即“0～3V”的量程。 【小问3详解】 闭合开关前滑片处于阻值最大位置，即最右端；闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表、电压表均无示数，说明电路发生断路；直至移动滑片P到图-1中M点时，小灯泡突然发光，电流表、电压表均有明显示数，此时电路为通路，说明滑动变阻器M点左侧部分没有断路，则发生断路的是滑动变阻器M点右侧附近，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 【小问4详解】 由图2可知，电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A。 【小问5详解】 探究电流与电压的关系，需要控制电阻不变，分析表格数据可知灯泡电阻是变化的，所以用该实验器材不能探究电流与电压的关系。 【变式3】（25-26九年级上·全国·课后作业）在电学实验中，常常遇到电路故障，判断并解决故障问题是电学学习过程中的重要技能，用图中所示的电路进行测小灯泡电阻的实验中，若小灯泡L断路，看到的现象是电流表 ，电压表 。（选填“有示数”或“无示数”） 【答案】 无示数 有示数 【详解】[1][2]根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；若小灯泡L断路，则电路中无电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量的是电源电压，电压表有示数。 知识点3：如何便捷测量电阻？ 1.数字多用表：也称为万用表，是一种多用途电子测量仪器，分为指针万用表和数字万用表两种类型。 2.用数字多用表测量电阻的方法： （1）将档位旋钮旋至合适的电阻档位上。 （2）将万用表的两个笔头短接，观察其指针是否指向零位置（最右边），若未指于零位置处，则通过机械调节使其归零。 （3）将万用表两表笔分别接在电阻两端。观察万用表读数（注意：电阻的起始位置在右边），并将万用表读数与电阻量程相结合，得到最后电阻值。 3.注意事项： 被测电阻应从电路中拆下后再测量；两只表笔不要长时间碰在一起；两只手不能同时接触两根表笔的金属杆、或被测电阻两根引脚，最好用右手同时持两根表笔；长时间不使用欧姆档，应将表中电池取出。 【典例3】（2025·广东深圳·三模）比赛结束后，小明前往科技馆，了解光电技术的奥秘。小明在前往科技馆的路上想起了之前学习过的电路图，下列说法错误的是（　　） A．研究“电流与电压的关系”可以用小灯泡代替定值电阻进行实验 B．研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要保持电阻两端电压不变 C．“伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差 D．在以上选项的三个实验中，滑动变阻器都有保护电路的作用 【答案】A 【详解】A．在研究电流与电压关系时，应当控制电阻是定值，因此本实验选用的是定值电阻，而小灯泡的电阻会受温度的变化而变化，所以本实验不能用小灯泡，故A错误，符合题意； B．研究“电流与电阻的关系”，应当保证定值电阻两端的电压不变，因此每次更换电阻后，都要使电压表示数不变，故B正确，不符合题意； C．伏安法测电阻的目的是多次实验求电阻的平均值，以减小误差避免实验的偶然性，故C正确，不符合题意； D．在以上实验中，滑动变阻器除了控制或改变电阻两端的电压外，还起到保护电路的作用，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式1】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）同学们通过实验研究小灯泡的电阻，设计了如图所示的电路，下列说法错误的是（　　） A．测量小灯泡电阻的原理是欧姆定律 B．规范操作，闭合开关，若灯泡不发光，一定是有电路故障 C．电路完好，向左调节滑片，会观察到灯泡逐渐变亮 D．通过实验，可得出灯丝电阻跟温度的关系 【答案】B 【详解】A．测量小灯泡电阻，要控制电压表的读数不变，再根据欧姆定律公式，通过电流表的读数，可以测出小灯泡的电阻，故A正确，不符合题意； B．闭合开关后，发现小灯泡不发光的原因很多，如小灯泡的灯丝断了，小灯泡短路，灯座接触不良或者滑动变阻器电阻过大，使小灯泡的电流太小，无法正常发光等，不一定是电路有故障，故B错误，符合题意； C．向左滑动滑片，使接入的电阻变小，总电阻变小，电源电压保持不变，根据欧姆定律和串联电路电流的特点，总电流变大，经过小灯泡的电流也变大，所以小灯泡逐渐变亮，故C正确，不符合题意； D．电阻的大小与温度有关，可以通过改变小灯泡的亮度改变灯丝的温度，从而可以探究小灯泡的电阻与温度的关系，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式2】为测量小灯泡正常发光时的电阻，“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验（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“A”或“B”）；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）排除故障后，闭合开关，移动滑片，测量得出了如下数据： 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.20 5.00 2 1.5 0.24 6.25 3 2.0 0.26 7.70 4 2.5 5 3.0 0.30 10.00 当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，示数是 A，此时小灯泡的电阻值为 Ω（结果保留两位小数）； （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： 。 【答案】 （1） （3）B 断路 （3）0.28 8.93 （4）灯泡的电阻随温度升高而变大 【解析】（1）[1] 电流表应与灯泡串联，由乙图可知选用小量程，作图如下： （2）[2] 闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处，即B端。 [3] 闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数则说明可能是电路断路，但电压表有示数，则说明电压表两端与电源相通，则可能是小灯泡断路。 （3）[4][5] 当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，选用小量程，分度值为0.02A，示数是0.28A，则此时小灯泡的电阻值为 （4）[6] 灯泡的电阻随温度升高而变大，是变化的。 【巩固训练】 1．（2025·四川成都·二模）小慧同学用如图甲所示的电路测量未知电阻R1的阻值，其中滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。实验中，移动滑片使电压表示数为2.0V，此时电流表的指针位置如图乙所示，则本次测得R1的阻值为 Ω；若想利用这套器材测量另一个未知电阻R2的阻值（阻值约为150Ω），可将 （填电路中的器材名称）去掉，利用剩余的器材设法测量。 【答案】 12.5 滑动变阻器 【详解】[1]由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A，则本次测得R1的阻值为 [2]对于测量另一个未知电阻R2 （阻值约为 150Ω），由于R2的阻值较大，滑动变阻器的最大阻值（50Ω）可能不足以调节到合适的电压和电流。因此，可以将滑动变阻器去掉，利用剩余的器材直接测量R2的阻值。 2．（2025·北京·三模）实验小组利用实验室提供的实验器材测量未知电阻的阻值，实验器材有稳压学生电源（电源大小未知），阻值已知的电阻、铭牌标有“”的滑动变阻器、电阻箱R1等。实验小组设计了如下图四种电路，其中可行的电路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】BCD 【详解】A．闭合开关S1，断开开关S2，两电阻串联，电压表测Rx两端的电压，当开关都闭合，电路发生短路故障，故A不符合题意； B．闭合开关S1，开关S2接a，两电阻并联，电流表测R0所在支路电流，由可计算出R0两端电压，根据并联电路各用电器两端的电压相等都等于电源电压的特点，可以得出Rx两端的电压；闭合开关S1，开关S2接b，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可以得出通过Rx所在支路的电流，根据求出电阻，故B符合题意； C．闭合开关S，滑动变阻器滑片移最左端，电路为只有Rx的简单电路，此时Rx两端的电压等于电源电压，有 ① 闭合开关S，滑动变阻器滑片移最右端，两电阻串联，根据串联电路电流处处相等的特点，以及串联电路总电阻等于各个电阻之和，结合欧姆定律可以得到 ② 联立①②可以得到 可得 两次的电流可以通过电流表测得，所以此方法可以得出Rx的电阻，故C符合题意； D．闭合开关S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片在合适的位置，此时电压表测Rx两端的电压，保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关S2，断开开关S1，此时电压表测电阻箱两端的电压，调整电阻箱的阻值，使得电压表的示数与第一次的示数相同，此时电阻箱的阻值等于Rx的阻值，故D符合题意。 故选BCD。 3．（2024·湖北·三模）某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知为待测定值电阻，电源电压恒为6V，滑动变阻器R标有“20Ω  1A”字样，实验中他记录的实验数据如表所示，下列关于实验的几种说法中全部错误的一组是（    ） 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.22 0.29 0.40 0.50 ①序号“1”的实验数据是本实验中测得的 ②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶2 ③仅用该实验器材可探究电流与电阻的关系 ④为减小实验误差，可利用每次实验测得的U、I求出电阻R，再求其平均值 A．①③ B．③④ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】①由表中数据结合欧姆定律可得，定值电阻 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 所以序号“1”的实验数据不是本实验中测得的，故①错误； ②序号“4”的实验中，根据分压原理可知，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比 故②正确； ③根据控制变量法要探究电流与电阻的关系需要控制电压一定，改变电阻，已知 Rx 为待测定值电阻，无法改变电阻，故仅用该同学的实验器材就不探究电流与电阻的关系，故③错误； ④在测定值电阻的阻值时，由于测量存在误差，通常多次测量几组数据，分别求出电阻值求平均值来减小误差，故D正确。 综合分析①③错误。 故选A。 4．（2025·福建·中考真题）用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻，实验装置如图甲。 (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确； (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最 端； (3)闭合开关，定向移动滑片P，发现电表指针示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器，故障的原因可能是______； A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良 (4)排除故障，继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据： 实验次序 1 2 3 4 5 电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30 电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5 电阻平均值/Ω ①电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，读数为 A； ②小灯泡正常发光时电阻为 Ω；（保留一位小数） ③表格中设计不合理的一项是 ，原因是 。 【答案】(1) (2)右 (3)B (4) 0.26 8.3 电阻平均值 小灯泡的电阻会随温度变化而变化 【详解】（1）由图可知，电压表未接入到电路中，应该将电压表并联在小灯泡两端，如下图所示： （2）为了保证电路安全，应该将滑动变阻器调至阻值最大处，即将滑动变阻器的滑片P置于最右端。 （3）因为电表指针示数忽大忽小，且变化幅度较大，说明电路某处接触不良，故B符合题意。 （4）[1]由乙图可知，电压表所接量程为0~0.6A，其分度值为0.02A，所以读数为0.26A。 [2]因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以由第5次实验数据可知，小灯泡正常发光时电阻 [3][4]因为小灯泡发光时会发热，所以小灯泡的电阻会随温度变化而变化，故表格中设计不合理的一项是电阻平均值。 5．（多选）（2023天津）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出的阻值。设计的盒内电路图，其中符合要求的是（　　）    A．   B．   C．     D．   【答案】ABD 【解析】A．闭合开关，通过电流表示数和R0的阻值，可以计算出电源电压，再断开开关，将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，根据电源电压和电流表示数，可以计算出 Rx的阻值，故A符合题意； B．将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，断开开关，则电阻 Rx和R0串联，用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压；再闭合开关，R0被短路，用电阻 Rx的阻值和电流表示数再次表示出电源电压，由于电源电压不变，联立等式，计算出 Rx的阻值，故B符合题意； C．将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，断开开关，则电阻 Rx和R0串联，用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压；再闭合开关，Rx和电流表被短路，电流表无示数，不能再次表示出电源电压，所以不能计算出Rx的阻值，故C不符合题意； D．闭合开关，通过电流表示数和R0的阻值，可以计算出电源电压，再断开开关，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，则电阻Rx和R0串联，根据电源电压和电流表示数，可以计算出 电路的中阻值，进而可以计算出Rx的阻值，故D符合题意。 故选ABD。 6．（2025·广东韶关·一模）实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置进行“测量定值电阻阻值”的实验。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（导线不得交叉）。要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数逐渐变小； (2)连接好电路的最后一根导线后，电流表、电压表指针均发生偏转，出现这种现象的原因是 ； (3)实验时，将滑动变阻器的滑片移到某一位置处，电压表示数为，电流表指针位置如图乙所示为 A，此时，定值电阻的阻值为 ； (4)实验结束后，实验小组的同学想利用滑动变阻器和电压表测出的阻值，便设计了电路图丙，请你帮助实验小组完成实验步骤。（滑动变阻器最大阻值为） ①将滑动变阻器的滑片移至最左端时，读出电压表示数为； ② ，读出电压表示数为； ③待测电阻表达式： 。 【答案】(1) (2)连接电路时开关未断开 (3) 0.18 10 (4) 将滑动变阻器的滑片P移至最右端时 【详解】（1）要使滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数逐渐变小，即两端的电压减小，根据得，电路中电流应减小，则滑动变阻器接入电路的电阻应增大，所以应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路（与定值电阻串联）。连接方式：将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻的右接线柱相连（导线不得交叉）。如图所示： （2）连接好电路的最后一根导线后，电流表、电压表指针均发生偏转，说明电路是通路，出现这种现象的原因是连接电路时开关没有断开。 （3）[1]由图乙可知，电流表选用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，其示数为0.18A。 [2]由得定值电阻的阻值为 （4）[1]接下来应该将滑动变阻器的滑片P移至最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为，电压表测定值电阻两端的电压，示数为。 [2]分析图丙，将滑动变阻器的滑片P移至最左端时，此时滑动变阻器接入到电路中的阻值为零，电压表测的电源电压，示数为；然后滑动变阻器的滑片P移至最右端，滑动变阻器最大阻值接入电路，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量的是两端的电压，示数为。根据串联电路中电压特点得此时滑动变阻器两端的电压，所以电路中的电流 根据欧姆定律，待测电阻 7．（2025年河南省焦作市中考物理二模试卷）小强在“测量小灯泡电阻”的实验中，选用额定电压为的小灯泡、两节新干电池电源电压保持不变、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等实验器材进行实验。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮。 (2)连接电路时，开关应该 ，电路连接完成并检查电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现此故障的原因可能是 。 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，为避免小灯泡损坏，眼睛应该观察 填“电压表”或“电流表”示数变化；实验相关数据记录在下面表格中，当电压表的示数为时，电流表示数如图乙所示，则此时流过小灯泡的电流为 ，小灯泡正常发光时的电阻为 。保留一位小数 数据序号 电压 电流 电阻 (4)根据表格数据，你有什么发现？并做出合理解释。发现： ，解释： 。 【答案】(1) (2) 断开 灯泡短路 (3) 电压表 0.28 8.9 (4) 灯丝电阻随电压增大而增大 灯两端实际电压增大时，灯的亮度变亮，灯丝温度升高，灯丝电阻随温度升高而变大 【详解】（1）用电压表、电流表测电阻实验中，电流表与灯串联，电压表与灯并联，滑动变阻器与灯串联，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮，说明要求滑动变阻器向右滑动电阻变小。如图所示： （2）[1]为了保护电路中的用电器，电路连接时开关应断开。 [2]电流表有示数，说明电压表之外的电路没有发生断路。电压表无示数，灯不亮。说明电压表测量的部分短路，所以故障为灯泡短路。 （3）[1]为避免小灯泡损坏，灯两端电压不能超过，故应观察电压表来调节滑动变阻器。 [2]观察图乙电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，故电流表读数为0.28A。 [3]根据欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻为 （4）[1]根据表格数据可以发现，灯丝电阻随电压增大而增大。 [2]灯丝两端电压增大时，灯通过的电流增大，灯的亮度变亮，灯丝温度升高，因灯丝电阻随温度升高而增大，故可以得出灯丝电阻随电压增大而增大。 / 学科网（北京）股份有限公司 $