内容正文:
第3节
电阻的测量
…心知识清单
知识点用电流表和电压表测量电阻
1.实验原理:R=①
2.需要测量的物理量:待测电阻器两端的②
、通
过待测电阻器的电流I。
3.实验器材:电源、开关、待测电阻器、③
电压表、④
、导线。
4.实验电路图如下图所示:
说明:实验中利用电压表测量用电器两端的电压,用电流表
U
测量通过用电器的电流,根据公式R一了计算用电器电阻的测
量方法叫“⑤
5.实验步骤:
(1)根据电路图连接实物图,连接过程中开关要⑥
,闭合开关前滑动变阻器滑片调到⑦
处;
(2)检查无误后闭合开关,用开关试触,确定电压表和电流
表的测量范围选择是否有误;
(3)移动滑动变阻器的滑片,改变待测电阻器两端的电压,
测量对应的电流值,并记录在表格中;
(4)整理实验器材,分析实验数据。
6.数据处理:
(1)利用欧姆定律计算出所测待测电阻器在不同电压下的电
阻值;
(2)要注意利用多次测量⑧
的方法来减小实
验误差。
说明:测小灯泡电阻的实验中,测得的小灯泡的电阻偏差较
大是因为灯丝电阻随灯丝温度的升高而⑨
,并不是因
为灯丝电阻受小灯泡两端电压或电流的影响。
课堂点拨
1.测定值电阻阻值和测
小灯泡电阻两个实验的电路
图基本相同,只是后者将定
值电阻换成了小灯泡。
2.滑动变阻器在两个实
验中的作用相同,即:
(1)保护电路;
(2)改变待测电阻或小
灯泡两端的电压和通过的电
流,实现多次测量。
3.在测定值电阻阻值和
测小灯泡电阻两个实验中多
次测量的目的不同。测量定
值电阻阻值时,多次测量的
目的是求平均值减小误差。
测量小灯泡电阻时,多次测
量的目的是寻找灯丝的电阻
随温度变化的规律。
温馨提示
在用伏安法测电阻的实
验中,连接实物图时,要注意
两个电表测量范围的选择。
要从题干中寻找有用信息从
而选择测量范围,比如有时
需要根据电源电压选择测量
范围。
课堂笔记
87
上册第十七章
…◆归类探究心
考点1伏安法测小灯泡的电阻
【例1】小明在“测量小灯泡电阻”的实验
中,准备的器材有:电源(电压恒为6V)、小灯
泡(正常发光时电压为2.5V)、滑动变阻器R
(1021A)、滑动变阻器R2(2021A)、电
流表、电压表、开关及导线若干。
0000
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补
充完整(要求滑片向右移动时电流表示数变大)。
(2)电路连接后闭合开关,发现小灯泡不
亮,观察电流表和电压表,发现两表指针偏转
角度均较小,原因可能是
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为
V,此时小灯泡正常发光,电流表的
示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为
(结果保留一位小数)。实验中选择的滑
动变阻器应为
(选填“R,”或
“R2”)。
(4)图甲实验装置
(选填“能”
或“不能”)用来探究“电流与电压的关系”。
【点拨】伏安法测小灯泡正常发光时的电
阻,需要注意以下几点:(1)电表的连接。电压
表应该与待测小灯泡并联,电流表要与待测小
灯泡串联。(2)滑动变阻器的使用。实验前要
把滑片移到阻值最大处。在这个实验中,滑动
变阻器串联在电路中一方面可以保护电路,另
一方面可以改变小灯泡两端电压。(3)数据处
理。测小灯泡电阻时不能求平均值,因为在不
88
物理九年级RJ版
同电压下小灯泡的温度不同,其电阻也不同,
求平均值没有意义。
考点2伏安法测定值电阻的阻值
【例2】(2025泰安,有改动)科学探究小组
连接了图甲所示的电路,测量定值电阻R,的
阻值。电源电压恒为6V,电流表的测量范围
为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,R
的阻值约为82,滑动变阻器有a(“252
2A”)和b(“2020.2A”)两种规格。
公
(1)连接电路时,应选择的滑动变阻器是
(选填“a”或“b”)。
(2)图甲连接的电路有一处错误,请把接
错的那一根导线找出来打“×”,再用笔画线代
替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
(3)正确连接导线后,将滑片P移至某处,
此时电压表示数为2.6V,电流表示数如图乙
所示,为
A,本次测得R,的阻值
为
(精确到0.1)2。通过移动滑
片P测得多组实验数据,计算出R,阻值的平
均值,这样做是为了
(填字母)。
A.寻找普遍规律B.减小误差
(4)该探究小组还设计了图丙所示的电
路,利用阻值为R。的定值电阻和电流表等器
材,测量R,的阻值,经检查无误后进行实验。
电源电压未知且保持不变,请将实验过程补充
完整:
①只闭合开关
,电流表的示数
记为I1;
②闭合开关S、S2,电流表的示数记为I2;
③用已知量R。和测量量I1、I2写出R
的阻值表达式:R,=
【点拨】(1)根据电源电压和电阻分析电路
中的电流,选择合适的变阻器。(2)根据电压表
与待测电阻并联分析。(3)根据电流表的测量
范围和分度值读出电流表的示数,再根据欧姆
定律计算出电阻值;本次实验多次测量的目的
是减小误差。(4)在没有电压表的情况下,可通
过开关的转换,改变电路中的电流,结合欧姆定
律与串联电路的特点列方程计算电阻大小。
基础达标心
一、填空题
1.在“测量小灯泡的电阻”实
0.60
验中,小红同学根据测出
0.40
的数据画出了小灯泡的
0.20
01.002.003.00UW
I-U图像,如右图所示。
由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻
值
(选填“增大”“减小”或“不
变”);当小灯泡两端的电压为2V时,小灯泡
的电阻为
2。
2.实验小组设计了图甲所示的电路来测量未
知定值电阻R,的阻值,小富提出,这样只能
得到一组数据,测量结果误差可能较大。为
了减小误差,需要多次测量,应该在电路中
串联一个
。
他们利用
改进后的电路进行实验,并绘制出R,的U
I图像。图乙所示的A、B两条图线中,
是他们绘制出的图线。
UNV
二、选择题
3.下图所示的是“伏安法测电阻”的实验电路
图。关于该实验,下列说法正确的是()
A
A.实验原理是R=
I
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
4.在“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作为测量对象,
在处理实验数据时,分别画出了U-I图像,
如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说
法错误的是
(
)》
↑UN
4
2
1234iA0
1234iA
甲
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为12
B.由图甲可知,定值电阻的阻值不随其两端
的电压和通过的电流的改变而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量取平均值
的方法计算小灯泡的电阻
D.由图乙及实验现象可知,小灯泡的电阻随
灯丝温度的升高而增大
三、实验与探究题
5.(2025绥化,有改动)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。
004
3
0
A
0.6
°063
乙
上册第十七章
(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
。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提出建议:
能力提速
实验与探究题
1.在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实
验器材有:
A.两节新干电池;
B.电压表(测量范围为0~3V,0~15V);
C.电流表(测量范围为0~0.6A,0~3A):
D.滑动变阻器R(2021A):
E.待测电阻R,(阻值约为几欧);
F.开关一个,导线若干。
90
物理九年级RJ版
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中
圆圈内正确填写表示电表的字母符号。
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图
乙所示,此时需要进行的操作是
。
连接电路时,开关应该
(选填“断开”或“闭合”)。
(3)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导
线,把图丙中的实物图连接成完整电路(有
两条导线未连接),要求开关闭合时电流表
示数最小,测量时电表示数尽可能精确。
(4)测得的部分数据已记录在下表中,表中
第一行的最后空格栏内应填写的内容是
。
在第3次测量
时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次
测得的数据,R,阻值的平均值为
2。
实验
电压
电流
电阻
次序
U/V
I/A
R,/Q
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
2.(2025河南,有改动)某小组用图甲中的器材
测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小
灯泡正常发光时的电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路
连接完整。
0
3
0.20.4
0
A
0.6
°00
-0.63
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动
变阻器的滑片P置于
(选填“A”
或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发
光,电压表有示数,电流表无示数。已知导
线、电表均完好且接触良好,造成这一现象
的原因可能是
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑
片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,
电流表的示数如图乙所示,为
A,此时小灯泡的电阻为
(计算结
果保留一位小数)2。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得
到小灯泡的I-U图像如图丙所示,该图像
不是一条直线。其原因是
。
接下来,小组成员又对实
验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端
的电压的关系进行了思考,根据图丙大致画
出了滑动变阻器的I-U图像。图丁为三位
同学画出的图像,其中正确的是
(选填“A”“B”或“C”)。你判断的理由是
A
0.3
02
UN O
UN O
U
0123UN
丙
丁
3.学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布
置了设计不同方案测量未知电阻的任务,三
名同学的设计方案如下:
10
0.6
-0.63
乙
(A2
A
(1)小明的设计方案如图甲所示,闭合开关
S,调节滑动变阻器R的滑片P至适当位
置,电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所
示。则电压表的示数为
V,未知
电阻R,的阻值为
D
(2)小林的设计方案如图丁所示,闭合开关S,
电流表A1和A2的示数分别为I1和I2。已
知定值电阻的阻值为R。,则未知电阻的阻值
R,=
(用I1、I2和R。表示)。
(3)小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关S
后,先将开关S,拨至触点
,移动
滑动变阻器R的滑片P至适当位置,此时电
压表的示数为U;保持滑片P的位置不变,
再将开关S1拨至另一触点,调节电阻箱R
的阻值,使
,此时
电阻箱的示数为R。,则未知电阻的阻值R
之思维拓展
伏安法测电阻实验中,电路连接如下图所
示,两个电表的示数分别为10V和0.1A,
电流表的内阻为0.22。那么下列有关待
测电阻R,的说法,正确的是
()
V
A.R,的真实值为1002
B.R,的测量值偏小
C.要使R,的测量值更接近真实值,可减小
电流表的内阻
D.电压表的示数等于R,两端的电压
上册第十七章的电压成正比,故D正确。
变式C【解析】根据欧姆定律可知R,的阻值R,=
U。8V
T,一0,8A=100,故A错误。当R,两端的电压为
8V时,通过R2的电流为0.6A,根据欧姆定律可知
U,'8V
R:的阻值R:=7-0.6A≈13n,故B错误。R,和
R2并联在电源电压为4V的电路中时,通过两个电阻
的电流分别为0.4A、0.5A,根据并联电路的电流特
点可知电路中的总电流1=I1+12=0.4A十0.5A=
0.9A,故C正确。当R,和R,串联且电路中的电流
为0.5A时,由图可得,R,、R2两端的电压分别为
5V、4V,电源电压为U=U1+U2=5V+4V=9V,故
D错误。
5.D
6.解:(1)闭合S、断开S2,只有R:接入电路,则R,的
UU 9V
阻值R,==1=0.9A=100
(2)闭合S,和S,R1与R2并联,R2两端电压等于电
源电压,则R2两端电压
U,=U=9 V
U 9 V
通过R,的电流1,=R:=18n=0.5A
思维拓展
增大0~25【解析】P从A端滑至B端过程中,由
于弹簧形变量增加,因此弹簧的弹性势能增大。R相
当于滑动变阻器,当滑片在A端时,滑动变阻器接入
电路的阻值为O,此时电路为R。的简单电路,且电路
U 3V
的电流最大,则定值电阻的阻值R。=一0.6A
5Ω;当滑片在B端时,滑动变阻器接入电路的阻值最
大,电路中电流最小为Im=0.1A,则R。两端电压
U。=ImR。=0.1A×5=0.5V,R两端电压UR=U
-U,=3V-0.5V=2.5V,则R=1=0.1A
UR 2.5V
252,因此R连入电路的阻值变化范围为0~252。
第3节电阻的测量
知识清单
U
①7②电压U③滑动变阻器④电流表⑤伏安
法⑥断开⑦最大阻值⑧求平均值⑨增大
归类探究
1.(1)如下图所示(2)滑动变阻器接入电路中的电阻
过大(3)2.58.3R2(4)不能
2.(1)a(2)如下图所示(3)0.328.1B(4)①S,
③L-1)R,
基础达标
1.增大5
2.滑动变阻器A
3.C4.C
5.(1)如下图所示(2)断开B电阻R断路(3)12
没有多次测量求平均值,误差较大(或应多次测量
求平均值,减小误差)
能力提速
1.(1)如图甲所示
(2)对电流表进行调零断开
(3)如图乙所示(4)R,阻值的平均值/28.1
乙
2.(1)如下图所示(2)B小灯泡断路(3)0.268.1
(4)小灯泡的电阻是变化的(或小灯泡灯丝电阻随
温度的升高而增大)C通过滑动变阻器和小灯泡
的电流大小相等,二者两端的电压之和等于电源电压
I2R。
3.(1)2.79(2)
(3)b电压表示数仍为U
1,-12
R。
【解析】(1)由图可知,电压表使用的是0~3V的测量
范围,分度值为0.1V,电压表的示数是2.7V;由图可
知,电流表使用的是0~0.6A的测量范围,分度值为
0.02A,电流表的示数是0.3A,电阻R,的阻值为R
17
上册详解详析
2.7V
一0.3A=90。(2)由图丁可知,两个电阻并联,电流
表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过R。的
电流。在并联电路中,干路电流等于各支路电流之
和,所以R,所在支路的电流为I,=I1一I2,电源电压
UI2R。
U=1,R。,未知电阻的阻值R,==一i。(3)闭
合开关S后,先将开关S,拨至触点b,移动滑动变阻
器R的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U:
保持滑片P的位置不变,再将开关S拨至另一触点,
调节电阻箱R,的阻值,使电压表的示数仍为U,此时
电阻箱的示数为R。,根据欧姆定律可知,R,与R。相
等,即R,=R。。
思维拓展
C【解析】根据欧姆定律可得,R,的电阻测量值为R
=U=10
7=0.1A=1000,R,的实际电阻为1000
0.22=99.82,即R,的电阻测量值比实际值大,故
A、B错误。因为电压表与电流表示数之比为被测电
阻的阻值和电流表内阻之和,所以要使R,的测量值
更接近真实值,可减小电流表的内阻,故C正确。由
题图可知,电阻R,与电流表串联后再与电压表并联,
电流表测通过R,的电流,电压表测电阻R,和电流
表两端的电压之和,即电压表示数等于R,和电流表
两端的电压之和,故D错误。
专项提优五
特殊方法测电阻
1.(1)S、S2(2)2.510(3)如下图所示
Ro
【解析】(1)由题图甲可知,只闭合开关S、S时,R。与
R,串联,电压表测量R。两端的电压,即U。=U1,根
U。U1
据串联电路的电流规律可知1,=1。=R。一尺。由题
图甲可知,闭合开关S、S2时,R。与R,串联,电压表
测量R。与R,两端的总电压,即U=U2,根据串联电
路的电压规律可知U,=U-U,=U,-U,R,=号=
U,-U-:一UR.(2)由题图乙可知,电压表所
U
U
Ro
选的测量范围为0~3V,分度值为0.1V,其示数为
U=25V。R,的阻值R,=二0R。
U
2.5V-1.5V
1.5V
×152=102。(3)为了减小实验误
差,可在电路中串联一个滑动变阻器,改变R。、,两
端电压的大小,进行多次测量。
18
物理九年级RJ版
2.(1)①如下图所示②断路③8.3(2)U-IR。
C
0
3.(2)保持不动(3),-1)R。
【解析】(2)开关S闭合,开关S接a时,R。、R,并联
电流表测通过R,的电流,移动滑动变阻器的滑片到某
一位置,此时电流表的示数为I,,即通过R,的电流为
I1;开关S闭合,开关S接b时,R。、R依旧并联,电流
表测干路中的电流,为了保持通过R,的电流不变,滑
动变阻器的滑片应保持不动,根据并联电路的电流特
点,可得通过R。的电流为I。=I2一I1。(3)根据并联
电路各支路两端电压相等可得,R,两端的电压U,=
_U.
U。=I,R。=(1-1,)R,所以电阻R,的阻值R,=
=L,-1)R。
4.(1)如下图所示(2)00.6A015VR2
(3)9.5(4)1,-
IRo
A
【解析】(1)测量小灯泡的电阻时,小灯泡、滑动变阻
器、电流表应串联,电压表并联在小灯泡两端。(2)小
U_3.8V=0.38A,
灯泡正常发光时的电流约为1=R=100
故电流表应选择的测量范围为0~0.6A;因为小灯泡
正常发光时的电压U=3.8V,所以电压表选择的测量
范围为0~15V;因为小灯泡正常发光时的电流约为
0.38A,超过了R1允许通过的最大电流,故选滑动变
阻器R,。(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使
电压表示数为3.8V,根据电流表所选的测量范围和
指针位置可知,此时电流表的示数'=0.4A,由I=
可得,小灯泡正营发光时的电阻R-号-各X
U
9.5。(4)由题意可知,开关变化前后,R。与小灯泡
都是并联的,并联电路中各支路两端电压相等,则
IR。=R(I2一I1),则小灯泡正常发光时的电阻R
=IR。
12-11
5.(1)②S2接2③S2接1,调节电阻箱(2)R,