12.5 测量导体的电阻(重难点专练)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-07-13
|
3份
|
44页
|
80人阅读
|
4人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第五节 测量导体的电阻 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电阻,电阻的测量 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.87 MB |
| 发布时间 | 2026-07-13 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 物理杨老师教研组 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58796368.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以伏安法为核心,系统构建“基础测量-特殊方法”的电阻测量体系,融合实验原理、误差分析与科学探究,培养科学思维与实验能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|测量定值电阻阻值|5题|伏安法原理(R=U/I)、滑动变阻器作用(调压+保护)、多次测量取平均值减小误差|从原理推导到实验操作,建立基础测量模型|
|测量小灯泡的电阻值|6题|温度对电阻的影响、多次测量目的(探究规律)、I-U图像分析|对比定值电阻,突出电阻特性差异,深化科学推理|
|伏阻法测电阻|5题|串联分压原理(Ux/U0=Rx/R0)、单电压表测量方案设计|基于伏安法拓展,培养模型建构与创新思维|
|安阻法测电阻|5题|并联分流原理(Ix/I0=R0/Rx)、单电流表测量方案设计|从电压测量到电流测量,完善特殊方法体系|
内容正文:
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
12.5测量导体的电阻
题型01测量定值电阻阻值
1.【答案】C
2.【答案】A
3.
【答案】(1)R=
(2)通过移动滑动变阻器的滑片,方便多次测量,获得多组数据
十
(4)断开
(⑤)电压表与定值电阻连接的导线接触不良
(6)10.0
(7)
电源电压不变,滑动变阻器两端电压U指=U总-U,=U总-IR
整理得1-9
0-29-+4
RRRR
R
1
其中一尺与尺为定值,则滑动变阻器的电压越大,电流越小,电流随电压增大线性减小,对应斜向下的直线。
4.
【答案】(1)②
(2)
控制变量
①
(3)7.52~22.50
(4)5.1
5.
1/5
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
【答案】(1)
(2)
定值电阻短路电压表断路电压表短路
(3)
0.32
J
(4)电阻平均值R/2
题型02测量小灯泡的电阻值
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.
【答案】(1)
1
0.16
(2)
8.9
大于
(3)
被验证
无法验证
5.
【答案】(1)
(2)A
(3)12.5
6.
2/5
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
【答案】(1)
B
甲
(2)小灯泡断路
(3)
0.26
7.7
A
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化
(5)c
题型03伏阻法测电阻
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】
U
U2-ULRo
U
4.
【答案】(1
学生电源山
o a
(2)
0.4
2
(3)BD
(4)
滑动变阻器滑片P的位置
U:-UoRo
U-U。
5.
3/5
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
【答案】(1)
(2)短路
(3A5(4)
B
U,R
U,-U2
题型04安阻法测电阻
1.【答案】A
2.【答案】B
12·R
3.【答案】
b端
11-12
4.
【答案】(1)
R
(2)R,断路
(3)
保持滑动变阻器的滑片不动
U U-IRo
12
5.
【答案】(1)
(2)电流表指针没有调零
415
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
(3)10
(4)15
515
12.5 测量导体的电阻
题型01 测量定值电阻阻值
题型02 测量小灯泡的电阻值
题型03 伏阻法测电阻
题型04 安阻法测电阻
▌题型01 测量定值电阻阻值
1. 用什么方法测量导体的电阻?→伏安法;
2.伏安法测量导体电阻的原理是什么?→R=U/I;
3.怎样测量电阻两端的电压U?→并联电压表;
4.怎样测量通过电阻的电流I?→串联电流表;
5.怎样减小实验误差?→多次测量取平均值;
6.怎样进行多次测量?→多次改变I和U;
7.怎样改变电路中电流和待测电阻两端电压的大小?→串联滑动变阻器;
8.滑动变阻器在本实验中的作用是什么?→①改变待测电阻两端的电压;②保护电路。
1.(2026·四川成都·二模)实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻的阻值。则下列说法中正确的是( )
A.闭合开关前,应将滑片P置于A端
B.改变滑片P的位置多次测量,是为了寻找规律
C.当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则为
D.若将图中的换成小灯泡,多次测量求平均值可得到小灯泡的准确电阻
2.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)利用如图甲所示的电路来测量的阻值,电源电压为3V,的阻值约为10,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.电流表的测量范围应该选择0~0.6A
B.闭合开关前,变阻器的滑片应移至a端
C.图乙中电压表的读数为2.6V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
3.(25-26九年级上·河南焦作·期中)小明和小红在实验室用“伏安法”测量一个定值电阻的阻值。
(1)该实验的原理是:____________(请用公式表达)。
(2)小明设计了如图甲所示的实验方案,小红设计了如图乙所示的改进方案。请你写出乙方案相对于甲方案最主要的优势:____________________________。
(3)图丙是小红连接的部分实物电路,请你以乙方案为标准,用笔画代替导线,将电路连接完整。
(4)连接电路时,开关应处于____________状态。
(5)闭合开关后,小明发现电流表有示数且能变化,但电压表指针几乎不动。检查后发现电路连接正确、元件完好,则故障可能是:__________________。
(6)排除故障后,小明移动滑片P,测量了三组数据并记录在下表中,第三次实验时电流表的示数如图所示。根据三次实验数据,该定值电阻的阻值为____________(结果保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻的平均值/Ω
1
1.2
0.12
2
1.8
0.18
3
2.4
(7)实验后小明和小红对实验过程中“滑动变阻器中的电流与其两端电压的关系”进行了思考,通过计算分析大致画出了滑动变阻器的I-U图象(如图所示),其中正确的是____________(选填“A”“B”或“C”),你判断的依据是:________________________________________。
A. B.C.
4.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)小明同学在探究“电压一定时电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”)、定值电阻6个(5Ω、15Ω、25Ω、35Ω、45Ω、55Ω)、开关一个、导线若干。
序号
电压/V
电流/A
电阻/
1
1.0
0.2
5.0
2
2.0
0.4
5.0
3
3.0
0.58
5.2
(1)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是________(填序号)。(①滑动变阻器断路;②定值电阻R断路;③定值电阻R短路)
(2)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,根据实验数据得到如图乙的I-R图像。要研究通过导体的电流与电阻的关系,需要保持定值电阻两端的电压不变,这种实验方法叫________法;由图乙可知,该同学在实验时,定值电阻两端的电压的预设值是________V;下列实例可以用本实验(I-R实验)得出的结论来解释的是________。(填序号)(①不允许把电流表直接连到电源的两极;②为防止供电电压过高烧坏用电器,需要使用稳压器;③在油量表电路中给滑动变阻器串联一个定值电阻,主要作用是保护电路)
(3)实验时更换为45Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能在剩余的两次实验(45Ω和55Ω)中也能使电压表示数达到原来的数值,可以在电源和开关之间串联一个定值电阻(串联一次定值电阻供剩余两次实验使用)。则串联的定值电阻的阻值可选用范围为________Ω。
(4)小明同学利用上述器材按照图丙所示电路完成“测量定值电阻的阻值”实验,实验数据如表所示。计算得出该定值电阻的阻值为________Ω。(结果保留一位小数)
5.(2026·河南·中考真题)某小组用如图甲中的器材测量定值电阻的电阻,所用电源电压为。
(1)请用笔画线表示导线,将如图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于___________(填“”或“”)端。闭合开关后,移动滑片,电流表示数发生变化,而电压表无示数,造成该故障的原因可能是___________(写出一种即可)。
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数如图乙所示时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流为___________,本次测得定值电阻的电阻为___________。
(4)为减小误差,要多次测量,设计表格如下,请将表中横线处的内容填写完整。
实验序号
1
2
3
4
5
…
电压
电流
电阻
_____
▌题型02 测量小灯泡的电阻值
测量小灯泡的电阻值与测量定值电阻的不同点
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.实验表格不同:
测小灯泡电阻时,不能设计电阻的平均值项目。
3.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。
4.I-U图像不相同:
(1)定值电阻I-U图像
(2)小灯泡I-U图像
1.(2026·江西·中考真题)如图是“用电流表和电压表测量小灯泡电阻”的4个实验电路,其中连接正确的是( )
A. B.C. D.
2.(2026·四川成都·模拟预测)某同学做“伏安法测灯泡电阻”的实验,实验电路如图甲所示,所用小灯泡标有“2.4 V”字样。下列说法错误的是( )
A.该实验的原理是
B.可以多次实验求平均值以减小误差
C.闭合开关前,滑动变阻器滑片应该移至最右端
D.若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示,则此时电阻为8 Ω
3.(25-26八年级下·重庆江津·阶段检测)春假期间,小勤在家中搭建了一个简易电学实验室。他利用如图所示的电路,先后开展了两个小实验:先测量一个未知定值电阻的阻值,再测量一个小灯泡的灯丝电阻。下列有关这两个实验的分析,正确的是( )
A.两个实验的原理不相同 B.两个实验均使用了控制变量法
C.两个实验中多次测量的目的相同 D.滑动变阻器在两实验中的主要作用相同
4.(2026·广东广州·中考真题)某实验小组测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻。
(1)实验步骤:
①按图a连接电路,要求滑片P向B端滑动时,灯泡变暗,则导线K端应与接线柱_____(选填“A”“B”)连接;
②将滑动变阻器调至阻值最大,闭合开关,调节滑片P,观察到电流表示数有变化,电压表示数始终为0,排查发现是由导线1或2断路引起的,断路的应是导线________(选填“1”“2”);
③排除电路故障后,调节小灯泡两端电压为2.5 V,小灯泡正常工作,调节滑片P,使小灯泡两端电压逐次下降。当小灯泡两端电压为0.5 V时,电流表示数如图b为________A。测得各组数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.05
(2)数据处理:
小灯泡正常工作时的阻值为________Ω(结果保留一位小数);小灯泡正常工作时的阻值________(选填“大于”“小于”)其在0.5 V电压下的阻值。实验小组发现,小灯泡的阻值不是定值。
(3)实验拓展:
①实验小组还发现小灯泡工作时会发热,进而提出以下猜想:
猜想一:灯丝温度一定时,灯丝两端电压越高,电阻越大;
猜想二:灯丝两端电压一定时,灯丝温度越高,电阻越大。
②将图c所示的已拆除灯罩的小灯泡接入原电路,保持其两端电压为0.5 V,用酒精灯对灯丝加热,发现电流表示数明显减小,以上实验操作是为了验证猜想________(选填“一”“二”),该猜想________(选填“被验证”“被否定”),另一猜想在上述操作中________(选填“被验证”“被否定”或“无法验证”)。
5.(2026·安徽·中考真题)图甲是测量小灯泡电阻的实验电路图,待测小灯泡额定电压为,电源电压为。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大);
(2)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表指针明显偏转,电流表指针几乎不偏转,则故障原因可能是_______(选填“A”“B”或“C”);
A.小灯泡灯丝断了 B.小灯泡短路了 C.滑动变阻器断路了
(3)排除故障后继续进行实验。调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
6.(2026·福建厦门·模拟预测)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3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关,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 V,电流表的示数如图乙所示,为________A,此时小灯泡的电阻为________Ω(计算结果保留一位小数)。为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器向________(填“A”或“B”)端移动。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是________________。
(5)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,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是________(填“A”“B”或“C”)。
▌题型03 伏阻法测电阻
只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
【思考】若只有电压表和已知阻值的定值电阻,能否测量一个未知电阻的阻值呢?
【推理】
测量原理:;
Ux→通过并联在Rx两端的电压表测量;
Ix→无法直接测量→已知Rx与R0串联,串联电路中电流处处相等→Ix=I0;
电压表V0测量R0两端的电压U0;R0阻值已知→;
则。
【实验名称】伏阻法测电阻
【实验器材】电源、开关、Rx、R0、两个电压表、导线
【实验原理】
【实验电路】
【实验步骤】连接电路,闭合开关,读取U0、Ux,计算Rx
1.小丽选择合适的器材,设计了如图所示的电路,R0为已知阻值的定值电阻,Rx阻值未知,电源电压未知但保持不变,S1一直处于闭合状态。以下说法中正确的是( )
A.当S2闭合时,R0和Rx是串联连接
B.当S2断开时,电压表测的是Rx两端的电压
C.该电路能测出未知电阻Rx的阻值
D.S2无论是断开还是闭合,电压表的示数都不变
2.如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为U2,则下列判断中正确的是( )
A.电源两端的电压为U1
B.开关S1、S2均闭合时,电阻Rx与R0是串联关系
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
D.未知电阻的阻值
3.如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻?小红设计了如图所示的电路。电源电压不变,已知R1阻值为R0,在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是U1,闭合S1时电压表的示数是U2,则电源电压为 ,被测电阻R2= 。
4.某小组做“探究电流和电阻的关系”实验,使用器材有可调电压的电源,四个定值电阻(阻值分别为、、、),电压表,电流表,标有“”的滑动变阻器,开关和导线;
(1)甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“”,并在图上改正 ;
(2)排除故障,选用5Ω定值电阻,调节滑片到某位置,记录电流表示数如图乙,该示数为 A;依次更换定值电阻进行实验,当接入电阻时,调节滑片使电压表示数保持 V不变,此时滑动变阻器恰好调到最大阻值,由此可知,当前电源电压为 V;
(3)将定值电阻从更换成后,为了继续完成实验,下列操作可行的是__________;
A.降低电源电压至3.5V
B.将定值电阻两端的电压预设值改为
C.换用阻值范围为滑动变阻器
D.将的定值电阻串联在电压表测量范围之外
(4)小明在完成上述实验后,想测量一个未知电阻的阻值,连接了如图丙所示电路;
①先将开关S拨至“2”,调节滑片P到某一位置,此时电压表示数为,电源电压为,读出电阻箱的示数为;
②再将开关S拨至“1”,保持 不变,调节电源电压,使电压表示数仍为,此时电源电压为;则电阻 (用和表示)。
5.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)。
▌题型04 安阻法测电阻
只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
【思考】若只有电流表和已知阻值的定值电阻,能否测量一个未知电阻的阻值呢?
【推理】
测量原理:;
Ix→通过与Rx串联的电流表A1进行测量;
Ux→无法直接测量→已知Rx与R0并联,并联电路中各支路两端的电压相等→Ux=U0;
电流表A0测量通过R0的电流I0;R0阻值已知→U0=I0R0;
则。
【实验名称】安阻法测电阻
【实验器材】电源、开关、Rx、R0、两个电流表、导线
【实验原理】
【实验电路】
【实验步骤】连接电路,闭合开关,读取I0、Ix,计算Rx
1.利用图示电路测量定值电阻Rx的阻值。电源电压不变,R0为阻值已知的定值电阻。闭合开关S、S2,断开开关S1,电流表示数为I1;闭合开关S、S1,断开开关S2,电流表示数为I2。则定值电阻Rx的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
2.小华在测电阻时发现电压表损坏,她利用电流表和一个阻值已知的定值电阻,设计了四个电路,其中能测出未知电阻阻值的是( )
A.③④ B.①③④ C.①②③④ D.②③④
3.小明同学在测量未知电阻的阻值时,电压表损坏,于是他利用原有器材设计如图所示电路也顺利测出未知电阻的阻值。(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知但不变)请将下列实验步骤补充完整:
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;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数为;
③写出待测电阻的表达式:= 。(用、、表示)
4.用“伏安法”测量定值电阻Rx阻值的实验中,某同学设计的部分电路如图甲所示。
(1)请把图甲中电路补充完整(要求滑动变阻器滑片向左移动时电压表示数变小);
(2)该同学连接好电路,闭合开关后发现电流表无明显示数,电压表有较大示数,近似为电源电压,故障原因可能是 ;
(3)没有电压表,只有电流表也能测出定值电阻。Rx的阻值。图乙是该同学设计的另一种实验电路图,R0是已知阻值的电阻,S是单刀双掷开关,电源电压为U。实验的步骤如下:
①把S和触点“1”接触,移动滑动变阻器的滑片到某一位置(不在最左端),读出电流表的示数为I1;
②把S和触点“2”接触, ,读出电流表的示数为I2;
③则测出的定值电阻阻值Rx= (用已知量和测量量的字母表示)。
5.在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备了以下器材:电源、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表、电压表、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请在甲图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑片向右移动时,灯泡变暗;
(2)闭合开关前,电流表指针偏转如图乙所示,产生该现象的原因是 ;
(3)故障排除后,多次测量,作出了小灯泡的I-U图像如图丙,小灯泡正常发光时电阻为 Ω;
(4)如图丁,用该灯泡和电流表测未知电阻的阻值步骤如下:
①断开S1,闭合S、S2,移动滑片,使电流表示数为0.2A;
②保持滑片位置不变,断开S2,闭合S、S1,读出电流表示数为0.3A;
③的阻值为 Ω。
1 / 14
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
12.5 测量导体的电阻
题型01 测量定值电阻阻值
题型02 测量小灯泡的电阻值
题型03 伏阻法测电阻
题型04 安阻法测电阻
▌题型01 测量定值电阻阻值
1. 用什么方法测量导体的电阻?→伏安法;
2.伏安法测量导体电阻的原理是什么?→R=U/I;
3.怎样测量电阻两端的电压U?→并联电压表;
4.怎样测量通过电阻的电流I?→串联电流表;
5.怎样减小实验误差?→多次测量取平均值;
6.怎样进行多次测量?→多次改变I和U;
7.怎样改变电路中电流和待测电阻两端电压的大小?→串联滑动变阻器;
8.滑动变阻器在本实验中的作用是什么?→①改变待测电阻两端的电压;②保护电路。
1.(2026·四川成都·二模)实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻的阻值。则下列说法中正确的是( )
A.闭合开关前,应将滑片P置于A端
B.改变滑片P的位置多次测量,是为了寻找规律
C.当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则为
D.若将图中的换成小灯泡,多次测量求平均值可得到小灯泡的准确电阻
【答案】C
【详解】由图甲可知,未知电阻与变阻器串联,电流表测量的是电路中的电流,电压表测量的是未知电阻的两端电压。
A.闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处来保护电路。由图甲可知,滑片P在B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大,因此滑片应置于B端,故A错误;
B.本实验测量定值电阻的阻值,多次移动滑片测量是为了通过求平均值减小实验误差,故B错误;
C.电流表选用量程,分度值为0.02A,读数为0.2A,根据欧姆定律可得,,故C正确;
D.小灯泡的电阻随温度升高而增大,不同电压下小灯泡温度不同,电阻不同,不能通过多次测量求平均值得到小灯泡的准确电阻,故D错误。
故选C。
2.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)利用如图甲所示的电路来测量的阻值,电源电压为3V,的阻值约为10,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.电流表的测量范围应该选择0~0.6A
B.闭合开关前,变阻器的滑片应移至a端
C.图乙中电压表的读数为2.6V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
【答案】A
【详解】A.电源电压为3V,,当滑动变阻器接入电阻为0时,电路最大电流
因此电流表选择量程测量更准确,故A正确;
B.闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处。由图甲可知,滑片移到b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,故B错误;
C.电源电压仅为3V,因此电压表一定选择量程,该量程分度值为0.1V,图乙指针读数为2.3V,不是2.6V,故C错误;
D.本实验是测量定值电阻的阻值,多次测量求平均值的目的是减小误差;只有探究性实验中,多次实验才是为了让结论更具普遍性,故D错误。
故选A。
3.(25-26九年级上·河南焦作·期中)小明和小红在实验室用“伏安法”测量一个定值电阻的阻值。
(1)该实验的原理是:____________(请用公式表达)。
(2)小明设计了如图甲所示的实验方案,小红设计了如图乙所示的改进方案。请你写出乙方案相对于甲方案最主要的优势:____________________________。
(3)图丙是小红连接的部分实物电路,请你以乙方案为标准,用笔画代替导线,将电路连接完整。
(4)连接电路时,开关应处于____________状态。
(5)闭合开关后,小明发现电流表有示数且能变化,但电压表指针几乎不动。检查后发现电路连接正确、元件完好,则故障可能是:__________________。
(6)排除故障后,小明移动滑片P,测量了三组数据并记录在下表中,第三次实验时电流表的示数如图所示。根据三次实验数据,该定值电阻的阻值为____________(结果保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻的平均值/Ω
1
1.2
0.12
2
1.8
0.18
3
2.4
(7)实验后小明和小红对实验过程中“滑动变阻器中的电流与其两端电压的关系”进行了思考,通过计算分析大致画出了滑动变阻器的I-U图象(如图所示),其中正确的是____________(选填“A”“B”或“C”),你判断的依据是:________________________________________。
A. B.C.
【答案】(1)
(2)通过移动滑动变阻器的滑片,方便多次测量,获得多组数据
(3)
(4)断开
(5)电压表与定值电阻连接的导线接触不良
(6)10.0
(7) B 电源电压不变,滑动变阻器两端电压
整理得
其中与为定值,则滑动变阻器的电压越大,电流越小,电流随电压增大线性减小,对应斜向下的直线。
【详解】(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式,通过测电压和电流计算电阻。
(2)甲电路没有滑动变阻器,只能测量一组数据,乙电路加入滑动变阻器,通过移动滑动变阻器的滑片,方便多次测量,获得多组数据,通过求平均值减小误差。
(3)由图可知,滑动变阻器向右移动接入电路的阻值变大,所以连接左下接线柱,由(6)可知,电流表接0.6A接线柱,据此作图。
(4)连接电路时,为保护电路,开关必须断开。
(5)电流表有示数且可变化,说明电路是通路;电压表几乎无示数,且电路连接正确、元件完好,说明定值电阻无故障,可能是电压表与定值电阻连接的导线接触不良(“或电压表接线柱松动”)。
(6)电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.24A。三次电阻分别为
该定值电阻的阻值为
(7)电源电压不变,滑动变阻器两端电压
整理得
其中与为定值,则滑动变阻器的电压越大,电流越小,电流随电压增大线性减小,对应斜向下的直线,滑动变阻器的图象为B。
4.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)小明同学在探究“电压一定时电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”)、定值电阻6个(5Ω、15Ω、25Ω、35Ω、45Ω、55Ω)、开关一个、导线若干。
序号
电压/V
电流/A
电阻/
1
1.0
0.2
5.0
2
2.0
0.4
5.0
3
3.0
0.58
5.2
(1)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是________(填序号)。(①滑动变阻器断路;②定值电阻R断路;③定值电阻R短路)
(2)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,根据实验数据得到如图乙的I-R图像。要研究通过导体的电流与电阻的关系,需要保持定值电阻两端的电压不变,这种实验方法叫________法;由图乙可知,该同学在实验时,定值电阻两端的电压的预设值是________V;下列实例可以用本实验(I-R实验)得出的结论来解释的是________。(填序号)(①不允许把电流表直接连到电源的两极;②为防止供电电压过高烧坏用电器,需要使用稳压器;③在油量表电路中给滑动变阻器串联一个定值电阻,主要作用是保护电路)
(3)实验时更换为45Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能在剩余的两次实验(45Ω和55Ω)中也能使电压表示数达到原来的数值,可以在电源和开关之间串联一个定值电阻(串联一次定值电阻供剩余两次实验使用)。则串联的定值电阻的阻值可选用范围为________Ω。
(4)小明同学利用上述器材按照图丙所示电路完成“测量定值电阻的阻值”实验,实验数据如表所示。计算得出该定值电阻的阻值为________Ω。(结果保留一位小数)
【答案】(1)②
(2) 控制变量 3 ①
(3)
(4)5.1
【详解】(1)电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表可连通电源两端,故障为定值电阻断路,故只有②符合条件。
(2)探究电流与电阻的关系时,控制电压不变改变电阻,这种方法是控制变量法。
根据乙图图像取点计算,如,,得,因此定值电阻两端预设电压为。
本实验结论为:电压一定时,电流与电阻成反比。①中电源电压一定,电流表电阻极小,因此电流极大,符合该结论;②稳压器是为了保持电压不变,与结论无关;③串联定值电阻保护电路,不能用该结论解释,故选①。
(3)定值电阻两端电压保持不变,电源总电压,需要额外分担电压。根据串联分压规律,分压总电阻(滑动变阻器+串联电阻)满足,滑动变阻器最大为20Ω,对55Ω的定值电阻,需要,得最小为;对45Ω的定值电阻,需要,滑动变阻器最小为0,得最大为,因此串联电阻范围是
(4)根据计算三次测量的电阻,再求平均值减小误差 ,,,定值电阻的阻值
5.(2026·河南·中考真题)某小组用如图甲中的器材测量定值电阻的电阻,所用电源电压为。
(1)请用笔画线表示导线,将如图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于___________(填“”或“”)端。闭合开关后,移动滑片,电流表示数发生变化,而电压表无示数,造成该故障的原因可能是___________(写出一种即可)。
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数如图乙所示时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流为___________,本次测得定值电阻的电阻为___________。
(4)为减小误差,要多次测量,设计表格如下,请将表中横线处的内容填写完整。
实验序号
1
2
3
4
5
…
电压
电流
电阻
_____
【答案】(1)/
(2) B 定值电阻短路/电压表断路/电压表短路
(3) 0.32 5
(4)电阻平均值
【详解】(1)测量定值电阻的电阻实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,故将定值电阻的右接线柱与滑动变阻器任一上端接线柱连接;电压表测定值电阻两端电压,故将电压表的“3”接线柱与定值电阻右接线柱连接。据此作图。
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器需要调到最大阻值处,应将滑动变阻器的滑片置于B端;
闭合开关后,移动滑片时电流表示数变化,说明电路是通路,电压表无示数,原因可能是定值电阻短路,或电压表本身断路或短路,无法显示读数。
(3)电源电压为3V,电压表选0~3V量程,分度值0.1V,定值电阻两端电压为1.6V;电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,通过定值电阻的电流为0.32A,定值电阻的电阻为
(4)本实验测量定值电阻,多次测量的目的是计算电阻平均值减小误差,因此表格需要补充电阻平均值。
▌题型02 测量小灯泡的电阻值
测量小灯泡的电阻值与测量定值电阻的不同点
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.实验表格不同:
测小灯泡电阻时,不能设计电阻的平均值项目。
3.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。
4.I-U图像不相同:
(1)定值电阻I-U图像
(2)小灯泡I-U图像
1.(2026·江西·中考真题)如图是“用电流表和电压表测量小灯泡电阻”的4个实验电路,其中连接正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【详解】逐图细致分析(伏安法测电阻四条硬性规则) 电流表串联、正接线柱进,负接线柱出; 电压表并联小灯泡两端、正接线柱进,负接线柱出; 滑动变阻器一上一下接线; 电表不能接反、不能串并联混用。
A .图中滑动变阻器同时接入了下面两根接线柱,滑动变阻器在电路中没有起作用,故A错误;
B .电流从电源正极流出,先到电流表负接线柱,从正接线柱流出,再进入电压表负接线柱,从正接线柱流出,因此电流表正负接线柱接反,指针反向偏转,损坏电表,故B错误;
C. 电流表并联在灯泡两端,电压表串联在电路中,电压表内阻极大,电路近乎断路,灯泡不发光,无法测量,故C错误;
D .电流表串联整条电路,电流从正接线柱流入、负接线柱流出; 电压表并联小灯泡两端,正负接线柱对应灯泡两端电位,接线正确; 滑动变阻器一上一下接入,可调节电路电流; 所有规则全部满足,故D正确。
故选D。
2.(2026·四川成都·模拟预测)某同学做“伏安法测灯泡电阻”的实验,实验电路如图甲所示,所用小灯泡标有“2.4 V”字样。下列说法错误的是( )
A.该实验的原理是
B.可以多次实验求平均值以减小误差
C.闭合开关前,滑动变阻器滑片应该移至最右端
D.若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示,则此时电阻为8 Ω
【答案】B
【详解】A.伏安法测量电阻的原理是欧姆定律的变形公式,通过测量灯泡两端电压和通过灯泡的电流计算电阻,故A正确;
B.小灯泡的电阻随温度升高而改变,不同电压下小灯泡温度不同,电阻不同,因此多次实验求平均值没有物理意义,无法减小误差,故B错误;
C.为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应调到阻值最大处。由图甲可知,滑片移至最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,故C正确;
D.小灯泡正常发光时,灯泡两端电压,电流表选用0∼0.6 A量程,分度值为0.02A,由图乙可知电流表示数,此时灯泡电阻
故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
3.(25-26八年级下·重庆江津·阶段检测)春假期间,小勤在家中搭建了一个简易电学实验室。他利用如图所示的电路,先后开展了两个小实验:先测量一个未知定值电阻的阻值,再测量一个小灯泡的灯丝电阻。下列有关这两个实验的分析,正确的是( )
A.两个实验的原理不相同 B.两个实验均使用了控制变量法
C.两个实验中多次测量的目的相同 D.滑动变阻器在两实验中的主要作用相同
【答案】D
【详解】A.两个实验都是伏安法测电阻,原理均为,原理相同,故A错误;
B.两个实验都没有使用控制变量法,控制变量法应用在探究影响电阻的因素等实验中,故B错误;
C.测量未知定值电阻时,多次测量的目的是求平均值减小实验误差;测量小灯泡灯丝电阻时,多次测量的目的是探究灯丝电阻随温度的变化规律,得到普遍规律,两次多次测量的目的不相同,故C错误;
D.两个实验中,滑动变阻器的主要作用都是保护电路,同时改变被测元件两端的电压,以便获取多组实验数据完成多次测量,因此滑动变阻器在两个实验中的主要作用相同,故D正确。
故选D。
4.(2026·广东广州·中考真题)某实验小组测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻。
(1)实验步骤:
①按图a连接电路,要求滑片P向B端滑动时,灯泡变暗,则导线K端应与接线柱_____(选填“A”“B”)连接;
②将滑动变阻器调至阻值最大,闭合开关,调节滑片P,观察到电流表示数有变化,电压表示数始终为0,排查发现是由导线1或2断路引起的,断路的应是导线________(选填“1”“2”);
③排除电路故障后,调节小灯泡两端电压为2.5 V,小灯泡正常工作,调节滑片P,使小灯泡两端电压逐次下降。当小灯泡两端电压为0.5 V时,电流表示数如图b为________A。测得各组数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.05
(2)数据处理:
小灯泡正常工作时的阻值为________Ω(结果保留一位小数);小灯泡正常工作时的阻值________(选填“大于”“小于”)其在0.5 V电压下的阻值。实验小组发现,小灯泡的阻值不是定值。
(3)实验拓展:
①实验小组还发现小灯泡工作时会发热,进而提出以下猜想:
猜想一:灯丝温度一定时,灯丝两端电压越高,电阻越大;
猜想二:灯丝两端电压一定时,灯丝温度越高,电阻越大。
②将图c所示的已拆除灯罩的小灯泡接入原电路,保持其两端电压为0.5 V,用酒精灯对灯丝加热,发现电流表示数明显减小,以上实验操作是为了验证猜想________(选填“一”“二”),该猜想________(选填“被验证”“被否定”),另一猜想在上述操作中________(选填“被验证”“被否定”或“无法验证”)。
【答案】(1) A 1 0.16
(2) 8.9 大于
(3) 二 被验证 无法验证
【详解】(1)滑片P向B滑动灯泡变暗,说明电路电流变小,则滑动变阻器接入电阻需变大,因此导线K接A;电流表有示数说明通路,电压表示数为0,电压表断路,故障导线为1;电流表0~0.6A量程,分度值0.02A,指针示数为0.16 A。
(2)因为小灯泡正常发光时的电压为,查表得此时电流为
所以小灯泡正常工作时的阻值为
而小灯泡的电压为0.5V时的电阻为
因此小灯泡正常工作阻值大于0.5V电压下阻值。
(3)实验控制电压不变,改变灯丝温度,验证猜想二;加热后电流减小,电阻变大,猜想二被验证;实验未控制温度不变改变电压,猜想一无法验证。
5.(2026·安徽·中考真题)图甲是测量小灯泡电阻的实验电路图,待测小灯泡额定电压为,电源电压为。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大);
(2)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表指针明显偏转,电流表指针几乎不偏转,则故障原因可能是_______(选填“A”“B”或“C”);
A.小灯泡灯丝断了 B.小灯泡短路了 C.滑动变阻器断路了
(3)排除故障后继续进行实验。调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
【答案】(1)
(2)A
(3)12.5
【详解】(1)滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,则变阻器应选择左下接线柱与灯泡串联,据此作图。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,说明发生断路,电压表指针明显偏转,说明电压表两端与电源相通,则故障原因可能是小灯泡灯丝断了,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为
6.(2026·福建厦门·模拟预测)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3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关,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 V,电流表的示数如图乙所示,为________A,此时小灯泡的电阻为________Ω(计算结果保留一位小数)。为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器向________(填“A”或“B”)端移动。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是________________。
(5)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,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是________(填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1)
(2)小灯泡断路
(3) 0.26 7.7 A
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化
(5)C
【详解】(1)电源电压为,所以电压表选用量程与灯并联,滑动变阻器要“一上一下”接入电路,将滑动变阻器上方任意一个接线柱与开关右接线柱连接,电压表“3”接线柱与小灯泡右接线柱连接即可,如图所示:
(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,那么与电压表并联的电路以外的电路是完好的,所以造成这一现象的原因可能是小灯泡断路。
(3)电流表选用量程,分度值为,由图乙可知电流为。根据欧姆定律,则
小灯泡额定电压为,现在电压表示数为,要使小灯泡正常发光,需增大其两端电压,根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以将滑动变阻器向端移动。
(4)小灯泡发光时,灯丝温度会随电流变化而变化,而灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以其图像不是一条直线。
(5) 灯泡与滑动变阻器串联,通过它们的电流相等,且二者电压之和等于电源电压。小灯泡的电阻随温度升高而增大,导致其图像向上弯曲,由于小灯泡两端电压随电流非线性增加,则滑动变阻器两端电压随的增加呈现非线性减小,且减小速率逐渐加快,最终滑动变阻器的图像为一条向下弯曲的曲线(开口向下),故选C。
▌题型03 伏阻法测电阻
只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
【思考】若只有电压表和已知阻值的定值电阻,能否测量一个未知电阻的阻值呢?
【推理】
测量原理:;
Ux→通过并联在Rx两端的电压表测量;
Ix→无法直接测量→已知Rx与R0串联,串联电路中电流处处相等→Ix=I0;
电压表V0测量R0两端的电压U0;R0阻值已知→;
则。
【实验名称】伏阻法测电阻
【实验器材】电源、开关、Rx、R0、两个电压表、导线
【实验原理】
【实验电路】
【实验步骤】连接电路,闭合开关,读取U0、Ux,计算Rx
1.小丽选择合适的器材,设计了如图所示的电路,R0为已知阻值的定值电阻,Rx阻值未知,电源电压未知但保持不变,S1一直处于闭合状态。以下说法中正确的是( )
A.当S2闭合时,R0和Rx是串联连接
B.当S2断开时,电压表测的是Rx两端的电压
C.该电路能测出未知电阻Rx的阻值
D.S2无论是断开还是闭合,电压表的示数都不变
【答案】D
【详解】由电路图可知,当S2闭合,只有Rx接入电路,电压表测定值电阻Rx两端电压,也是测量电源的电压;当S2断开时,R0和Rx串联,电压表测的是电源两端的电压;所以S2无论是断开还是闭合,电压表都是测量电源电压,则示数都不变,因此该电路不能测出未知电阻Rx的阻值,故ABC错误,D正确。
故选D。
2.如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为U2,则下列判断中正确的是( )
A.电源两端的电压为U1
B.开关S1、S2均闭合时,电阻Rx与R0是串联关系
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
D.未知电阻的阻值
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,当S1、S2闭合时,定值电阻R0短路,电压表测量电阻Rx的电压,也是测量电源电压,因此电源两端的电压为U2,故AB错误;
C.当开关S1、S2闭合时,只有电阻Rx接入电路,通过电阻Rx的电流为
故C错误;
D.当开关S1闭合、S2断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux=U1,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压
U0=U-Ux=U2-U1
因串联电路中各处的电流相等,所以
解得
故D正确。
故选D。
3.如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻?小红设计了如图所示的电路。电源电压不变,已知R1阻值为R0,在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是U1,闭合S1时电压表的示数是U2,则电源电压为 ,被测电阻R2= 。
【答案】 U2
【详解】[1][2]由电路图知,两电阻串联在电路中,S一直闭合,断开S1时,电压表测R1两端的电压,则电路中的电流
闭合S1时,电压表测源电压,所以电源电压为U2。此时,R2两端的电压
UR=U2-U1
那么,被测电阻
4.某小组做“探究电流和电阻的关系”实验,使用器材有可调电压的电源,四个定值电阻(阻值分别为、、、),电压表,电流表,标有“”的滑动变阻器,开关和导线;
(1)甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“”,并在图上改正 ;
(2)排除故障,选用5Ω定值电阻,调节滑片到某位置,记录电流表示数如图乙,该示数为 A;依次更换定值电阻进行实验,当接入电阻时,调节滑片使电压表示数保持 V不变,此时滑动变阻器恰好调到最大阻值,由此可知,当前电源电压为 V;
(3)将定值电阻从更换成后,为了继续完成实验,下列操作可行的是__________;
A.降低电源电压至3.5V
B.将定值电阻两端的电压预设值改为
C.换用阻值范围为滑动变阻器
D.将的定值电阻串联在电压表测量范围之外
(4)小明在完成上述实验后,想测量一个未知电阻的阻值,连接了如图丙所示电路;
①先将开关S拨至“2”,调节滑片P到某一位置,此时电压表示数为,电源电压为,读出电阻箱的示数为;
②再将开关S拨至“1”,保持 不变,调节电源电压,使电压表示数仍为,此时电源电压为;则电阻 (用和表示)。
【答案】(1)
(2) 0.4 2 4
(3)BD
(4) 滑动变阻器滑片P的位置
【详解】(1)如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表后回到电源负极,电压表需要并联在定值电阻两端,故需要将定值电阻与电流表的连线叉掉,用一根导线将定值电阻的右端接线柱与正0.6A接线柱相连,故如图所示:
(2)[1]电流表示数如图乙,选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的大小,此时定值电阻两端的电压为
当接入电阻时,调节滑片使电压表示数保持2V不变。
[3]当接入电阻时,电压表的示数为2V,此时电路中的电流为
滑动变阻器恰好调到最大阻值,滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
(3)A.若降低电源电压至3.5V,则滑动变阻器两端的电压为
定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为
当定值电阻为30Ω时,滑动变阻器接入的阻值为
此时大于滑动变阻器的最大阻值,故A不符合题意;
B.若将定值电阻两端的电压预设值改为,则滑动变阻器两端的电压为
定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为
当定值电阻为30Ω时,滑动变阻器接入的阻值为
故B符合题意;
C.若仅仅更换滑动变阻器的最大阻值,定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器需要分担的电压为2V,则滑动变阻器接入的阻值等于定值电阻,故当定值电阻接入的阻值为30Ω,滑动变阻器需要接入30Ω,大于滑动变阻器的最大阻值,故C不符合题意;
D.若将的定值电阻串联在电压表测量范围之外,则定值电阻与10欧姆电阻、滑动变阻器串联,要完成实验,定值电阻两端的电压为2V,10Ω电阻和滑动变阻器共同分担2V,故定值电阻的阻值等于10Ω电阻和滑动变阻器接入阻值之和,则此时滑动变阻器接入的阻值为20Ω,故D符合题意。
故选BD。
(4)[1]当S接2时,电阻箱与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,滑动变阻器与电阻箱接入的阻值之比为①
当开关S接1时,滑动变阻器与待测电阻串联,滑动变阻器是两个电路的桥梁,只有保持了滑动变阻器接入的阻值不变,就可以计算出待测电阻的阻值,若滑动变阻器接入的阻值也发生了变化,而变化量太多,无法计算出待测电阻的阻值。
[2]当开关S接1时,滑动变阻器与待测电阻串联,待测电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为②
联立①②可知,待测电阻的阻值为
5.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
▌题型04 安阻法测电阻
只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
【思考】若只有电流表和已知阻值的定值电阻,能否测量一个未知电阻的阻值呢?
【推理】
测量原理:;
Ix→通过与Rx串联的电流表A1进行测量;
Ux→无法直接测量→已知Rx与R0并联,并联电路中各支路两端的电压相等→Ux=U0;
电流表A0测量通过R0的电流I0;R0阻值已知→U0=I0R0;
则。
【实验名称】安阻法测电阻
【实验器材】电源、开关、Rx、R0、两个电流表、导线
【实验原理】
【实验电路】
【实验步骤】连接电路,闭合开关,读取I0、Ix,计算Rx
1.利用图示电路测量定值电阻Rx的阻值。电源电压不变,R0为阻值已知的定值电阻。闭合开关S、S2,断开开关S1,电流表示数为I1;闭合开关S、S1,断开开关S2,电流表示数为I2。则定值电阻Rx的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】闭合开关S、S2,断开开关S1,电阻R0与Rx并联,电流表测通过R0的电流,则电源电压
闭合开关S、S1,断开开关S2,电流表测干路电流,通过Rx的电流
则定值电阻Rx的阻值
故A正确,BCD错误。
故选A。
2.小华在测电阻时发现电压表损坏,她利用电流表和一个阻值已知的定值电阻,设计了四个电路,其中能测出未知电阻阻值的是( )
A.③④ B.①③④ C.①②③④ D.②③④
【答案】B
【详解】①S闭合时,被短路,电流表测量中的电流,S断开时,两电阻串联,电流表测量串联电路中的电流;电源电压不变,所以有,解得
可以测量出未知电阻的阻值,故①符合题意;
②S往左接通时,被短路,电流表测量通过中的电流,S往右接通时,被短路,电流表测量通过的电流,此时电流表的正负极接反,不可以测量出未知电阻的阻值,故②不符合题意;
③S往左接通时,被短路,电流表测量通过中的电流,S往右接通时,被短路,电流表测量通过的电流,电源电压不变,根据欧姆定律有,解得
可以测量出未知电阻的阻值,故③符合题意;
④只闭合S1时,只有R0接入电路,电流表测量R0电流,只闭合S2时,只有Rx接入电路,电流表测量Rx电流,电源电压不变,根据欧姆定律有,解得
可以测量出未知电阻的阻值,故④符合题意;
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.小明同学在测量未知电阻的阻值时,电压表损坏,于是他利用原有器材设计如图所示电路也顺利测出未知电阻的阻值。(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知但不变)请将下列实验步骤补充完整:
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;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数为;
③写出待测电阻的表达式:= 。(用、、表示)
【答案】 b端
【详解】[1][2]闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,此时滑动变阻器(连入电路的阻值为其最大值)与并联,此时干路电流为;将滑动变阻器的滑片P移到b端,此时被短路,只有滑动变阻器连入电路(阻值为),记录电流表示数为,所以电源电压为。、并联时通过的电流为,则未知电阻的阻值为。
4.用“伏安法”测量定值电阻Rx阻值的实验中,某同学设计的部分电路如图甲所示。
(1)请把图甲中电路补充完整(要求滑动变阻器滑片向左移动时电压表示数变小);
(2)该同学连接好电路,闭合开关后发现电流表无明显示数,电压表有较大示数,近似为电源电压,故障原因可能是 ;
(3)没有电压表,只有电流表也能测出定值电阻。Rx的阻值。图乙是该同学设计的另一种实验电路图,R0是已知阻值的电阻,S是单刀双掷开关,电源电压为U。实验的步骤如下:
①把S和触点“1”接触,移动滑动变阻器的滑片到某一位置(不在最左端),读出电流表的示数为I1;
②把S和触点“2”接触, ,读出电流表的示数为I2;
③则测出的定值电阻阻值Rx= (用已知量和测量量的字母表示)。
【答案】(1)
(2)Rx断路
(3) 保持滑动变阻器的滑片不动
【详解】(1)电压表测量Rx两端电压,所以其“-”接线柱与Rx左接线柱相连。滑动变阻器滑片向左移动时电压表示数变小,由串联分压原理知,滑动变阻器的阻值变大,所以滑动变阻器其中一个上接线柱与Rx右接线柱相连,右下接线柱与电流表“-”接线柱相连。如图所示:
(2)电流表无明显示数,说明电路出现了断路;电压表有较大示数,且接近电源电压,说明电压表与电源相通,其测量对象断路,即Rx断路。
(3)[1][2]把S和触点“1”接触,滑动变阻器与R0串联,移动滑动变阻器的滑片到某一位置(不在最左端),读出电流表的示数为I1;此时R0两端电压为U0=I1R0
由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端电压为UP=U-U0=U-I1R0
滑动变阻器的阻值为
把S和触点“2”接触,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电流表的示数为I2;此时滑动变阻器两端电压为
由串联电路中电压的规律知,Rx两端电压为
定值电阻阻值为
5.在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备了以下器材:电源、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表、电压表、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请在甲图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑片向右移动时,灯泡变暗;
(2)闭合开关前,电流表指针偏转如图乙所示,产生该现象的原因是 ;
(3)故障排除后,多次测量,作出了小灯泡的I-U图像如图丙,小灯泡正常发光时电阻为 Ω;
(4)如图丁,用该灯泡和电流表测未知电阻的阻值步骤如下:
①断开S1,闭合S、S2,移动滑片,使电流表示数为0.2A;
②保持滑片位置不变,断开S2,闭合S、S1,读出电流表示数为0.3A;
③的阻值为 Ω。
【答案】(1)
(2)电流表指针没有调零
(3)10
(4)15
【详解】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
(2)闭合开关前,电流表的指针就向左偏转,说明电流表指针没有调零。
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,由图丙可知,此时通过灯泡的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时电阻为
(4)由图丁可知,断开S1,闭合S、S2,滑动变阻器与待测电阻并联,电流表测通过L的电流,移动滑片,使电流表示数为0.2A,结合图丙,可知灯泡两端的电压为1.5V,则Rx两端的电压也为1.5V;保持滑片位置不变,断开S2,闭合S、S1,灯泡与待测电阻并联后与滑动变阻器串联,电流表测Rx与L电流之和,滑动变阻器与待测电阻仍并联,划片位置不变,则滑动变阻器与待测电阻两端电压不变,仍为1.5V,此时电流表示数为0.3A,通过L的电流为0.2A,则通过待测电阻的电流为
则
1 / 26
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。