12.3 电阻的测量(分层作业)物理新教材沪科版(五四学制)九年级上册
2026-08-19
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摘要:
**基本信息**
初中物理同步练,聚焦“电阻的测量”,通过A、B、C三层设计实现从基础操作到综合探究的进阶,强化物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组巩固过关|测量定值电阻与小灯泡电阻的基础原理、仪器使用|含仪器使用注意事项(如试触量程)、数据读取题,夯实物理观念|
|B组能力进阶|实验故障分析、数据处理与图像绘制|通过故障分析思维导图、I-U图像分析题,培养科学探究能力|
|C组思维拔高|综合实验设计与创新测量方法|设计替代测量方案(如单表测电阻),突出科学思维与质疑创新|
内容正文:
12.3 电阻的测量
目 录
A组 巩固过关
知识点1:用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
知识点2:用电流表和电压表测量小灯泡的阻值
B组 能力进阶
C组 思维拔高
用电流表和电压表测量定值电阻的阻值知识点1
1.(25-26九年级上·广东深圳·月考)某同学用电压表和电流表测电阻的实验中,下列注意事项最没有必要的是( )
A.不能把电流表直接接到电源的正、负极上
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测电阻大小时,电流表应先选用较大的量程进行试触
D.将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大位置上
【答案】B
【解析】A.电流表不能直接接到电源的正、负极上,会形成电源短路,故A不符合题意;
B.连接电路时,只要能正确连接各元件,保证电路通路、电表正负接线柱正确等即可,并不需要从电源正极开始连线,开关的位置也不一定要靠近电源正极,只要能控制电路通断就行。所以这一注意事项最没有必要。故B符合题意;
C.在无法估计被测电阻大小时,也在无法估计被测电阻的电流大小,故电流表应先选用较大的量程进行试触,可以保护电表,故C不符合题意;
D.将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大位置上,可以保护电路,故D不符合题意。
故选B。
2.(2026·四川成都·模拟)小明同学用如图所示的电路测量电阻R的阻值。连接电路时,开关S应该处于__________状态。测出一组数据后,下一步的操作是___________。
【答案】断开 移动滑动变阻器的滑片,获得多组电流、电压数据
【解析】连接电路时,为了避免接线过程中电路短路损坏元件,保护电路,开关必须处于断开状态。
本实验伏安法测定值电阻阻值,为了减小单次测量带来的误差,需要多次测量电阻后取平均值,因此测出一组数据后,下一步操作是移动滑动变阻器的滑片,改变两端的电压和电路电流,得到多组实验数据,最终计算平均值减小误差。
3.(2026·安徽合肥·二模)小明在用“伏安法”测电阻时,电路图如图甲所示,电流表、电压表的接线情况及指针指示情况分别如图乙、丙所示,则待测电阻Rx的阻值是___________Ω。
【答案】8
【解析】由图甲可知,电压表测量待测电阻两端电压,电流表测量通过待测电阻的电流。由图乙可知,电流表所选测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.3A。由图丙可知,电压表所选测量范围为0~3V,分度值为0.1V,则示数为2.4V。由欧姆定律得,待测电阻的阻值
4.某小组同学完成“用电流表、电压表测电阻”这个实验,这个实验的实验原理是________,多次测量的目的是________。该小组同学分别用图所示的两种方法完成该实验,则(b)图所示方法的优点在于________(写出一点即可)
【答案】 取平均值减小误差 可以连续改变电阻两端的电压,操作更简便
【解析】通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,根据计算出电阻阻值,所以“用电流表、电压表测电阻”这个实验的原理是;因为一次测量可能存在误差,多次测量取平均能让结果更准确,所以多次测量的目的是求平均值,减小实验误差;(b)图所示方法,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,能方便地调节电路中的电流和电阻两端的电压,无需像(a)图那样改变干电池个数,故(b)图所示方法的优点在于可以连续改变电阻两端的电压,操作更简便。
5.在做“伏安法测电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
2.5
0.24
3
3.0
0.28
(1)该实验的原理是________;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最________(填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S,两电表的示数如图乙所示,此时电阻R的阻值为________;
【答案】(1) (2)右 (3)
【解析】(1)“伏安法测电阻”的实验中,用电压表测未知电阻两端电压,用电流表测电流,根据可计算出电阻,因此实验原理是
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,如图所示,滑动变阻器接左下接线柱,因此滑片应滑到最右端。
(3)闭合开关S,两电表的示数如图乙所示,电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,电压表接小量程,分度值0.1V,示数为2V,此时电阻R的阻值
用电流表和电压表测量小灯泡的阻值知识点2
6.(2026·江西·中考)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
【解析】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,滑动变阻器再电路中没有起作用,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。
7.(25-26九年级上·云南昭通·期末)如图所示是测量灯泡正常发光时电阻大小的实验电路图,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动,变阻器接入电路的电阻_____(选填“变大”“变小”或“不变”);实验中_____(选填“能”或“不能”)通过移动滑动变阻器滑片多次实验求平均值来减小测量误差。
【答案】变大 不能
【解析】[1]由图可知,滑动变阻器通过左下、右上接线柱接入电路,所以滑片向右滑动,变阻器接入电路的电阻变大。
[2]因为灯泡仅在固定的额定电压下才正常发光,灯泡的电阻受温度影响,不同电压下,温度不同,电阻也不同,不是一个定值。所以不能通过移动滑动变阻器滑片多次实验求平均值来减小测量误差。
8.(2026·贵州黔东南·模拟)小州同学做测量小灯泡电阻的实验,小灯泡L标有“2.5V”字样。
(1)在连接电路时,开关应处于_____状态。
(2)在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_____端(选填“A”或“B”)。
(3)要测量小灯泡正常发光时的电阻,应调节滑动变阻器的滑片P ,使电压表的示数为_____V。
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则此时流过小灯泡的电流为_____A。
【答案】(1)断开 (2)B (3)2.5 (4)0.3
【解析】(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,由图甲可知,滑动变阻器下面接的是A接线柱,那么滑片P置于B端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)小灯泡标有“2.5V”字样,即其额定电压为2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V。
(4)由图乙可知,电流表选用的量程是,分度值为0.02A,此时电流表指针指在0.3A处,所以此时流过小灯泡的电流为0.3A。
1.(2026·江苏扬州·二模)小明在测小灯泡电阻的实验时(图中电流表、电压表未画出)发现小灯泡突然不亮了,为寻找原因,他想进行如下操作,并画出思维导图,请将小明的分析过程补充完整。
①______;②______;③______。
【答案】小灯泡短路 滑动变阻器R断路/开关断路 小灯泡断路
【解析】电流表有示数,说明整个电路是通路,没有整体断路,小灯泡不亮,说明灯泡本身被短路,电流绕过灯泡直接导通,灯泡不发光,因此①填小灯泡短路。
电流表无示数,说明电路整体断路;电压表接灯泡两端示数为0,代表电压表两端无法接到电源正负极,故障在小灯泡以外的位置,也就是滑动变阻器R或者开关处断路,整个电路彻底断开,因此②填滑动变阻器R(或开关)断路。
电流表无示数说明电路断路;电压表测出电源3V电压,说明电压表的两个接线柱通过滑动变阻器、开关完美接通电源两极,断路点就在小灯泡自身,即小灯泡灯丝断路,所以③处填小灯泡断路。
2.小虹同学在测量小灯泡电阻的实验中,电路连接如图甲。已知小灯泡的额定电压U0=2.5V(小灯泡正常工作时的电压),电阻约为8Ω。
(1)请你帮她用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。要求∶当滑片向左移动时连入电路的阻值变大,连线不得交叉。
(2)闭合开关,移动滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示为_____A,此时小灯泡的电阻是_____Ω。
(3)小虹测量出小灯泡在不同发光状态下的电压和电流,绘制成如图丙所示的图像,图像中横轴表示的物理量是______。根据图像可知灯泡的电阻不是定值,原因是灯丝的电阻随温度升高而_______。所以将多组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_______(合理、不合理)的。
【答案】(1) (2)0.30 8.3 (3)灯泡两端的电压U 增大 不合理
【解析】(1)滑动变阻器需满足“滑片左移时连入电路阻值变大”,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,即将电源的正接线柱连接到滑动变阻器的右下接线柱(B端接线柱),电路连线无交叉即可,据此作图。
(2)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.30A;根据欧姆定律,可得小灯泡正常工作电阻
(3)小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大,因此电压越高、灯泡功率越大、灯丝温度越高,灯丝电阻越大,图像的斜率()会随电压增大而逐渐变小,图像向电压轴弯曲,和图丙的曲线特征一致,因此横轴为灯泡两端的电压;
不同电压下小灯泡的灯丝温度不同,电阻本就不同,不是实验误差,因此取多组电阻的平均值没有物理意义,该数据处理方式不合理。
3.(2026·广东肇庆·三模)为了测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,连接了如题图甲所示的部分电路,已知电源电压恒为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整________,要求:滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,小灯泡变亮;连接电路时,开关应处于______状态。
(2)闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,并将测量的数据记录在表格中,如表,第3组电流表的示数如图乙所示,为______A。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.90
1.30
1.70
2.10
2.50
电流I/A
0.18
0.22
0.26
0.28
(3)由实验数据可知,该小灯泡正常发光时电阻为__________Ω(保留一位小数),随着两端电压的增加,小灯泡的电阻__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)记录第五组数据后,发现电压表指针猛然偏向表盘最右侧,如图丙所示,造成此现象的原因可能是__________。
(5)实验前,小灯泡的电阻可能是_______(选填字母)。
A.0Ω B.4Ω C.8Ω D.10Ω
【答案】(1) 断开 (2)0.24 (3)8.9 变大 (4)滑动变阻器短路/小灯泡断路 (5)B
【解析】(1)电路连接:滑动变阻器要求滑片向A端滑动时灯泡变亮,说明接入电路的电阻变小,因此将滑动变阻器的下接线柱A与开关的右接线柱连接即可。连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)电流表选用量程,分度值为0.02A,读数为0.24 A。
(3)小灯泡正常发光时的电阻
分别算出5次实验时灯泡的阻值为
由数据可以看出,灯泡两端电压增加时,电阻变大。
(4)电压表指针偏到表盘最右侧达电压表的最大值为3V,更好等于电源电压,最常见的原因是:小灯泡断路(灯泡接触不良),灯泡断路后电压表串联在电路中,分得几乎全部电源电压,因此指针偏到量程最右侧;滑动变阻器短路也会造成该现象,合理即可。
(5)由第一组数据可计算出此时灯泡电阻为5Ω,小灯泡电阻随温度降低而减小,实验前小灯泡未通电,温度远低于工作温度,电阻小于工作电阻,且灯丝电阻不可能为0,因此只有4Ω符合要求,故选B。
4.小军同学为了探究“导体中电流与导体两端电压的关系”,连接了如图甲所示的电路(电源电压为3V恒定)。
(1)小军接好电路闭合开关后,电流表无示数,电压表示数为3V,发生该现象的原因是____________。
(2)排除故障后闭合开关,移动滑片P,小军同学进行多次实验,根据数据绘制了电阻R的I-U图像(乙图中的图线a),根据乙图中的图线a可得出结论是:导体中电流与导体两端电压____________;
(3)而另一组同学使用小灯泡代替R,多次正确实验后依据实验数据描绘出I-U图像如乙图中图线b,其原因是____________。
【答案】(1)定值电阻R断路 (2)成正比 (3)小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】(1)电流表无示数说明电路可能断路,电压表示数等于电源电压3V,说明电压表能连通到电源两极,所以故障是与电压表并联的定值电阻R断路。
(2)定值电阻的图线a是过原点的倾斜直线,说明在电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(3)图线b不是直线,电流和电压不成正比,是因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。
5.(2026·江西上饶·三模)【实验名称】用电流表和电压表测量电阻
【实验器材】电压恒为3V的电源、电压表、电流表、滑动变阻器,待测电阻Rx、开关、若干导线。
【实验步骤】
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑片P向A端移动时,电流表示数变大。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表有示数且接近3V,移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数始终不变,则电路故障的原因可能是_________。
(3)排除故障,多次实验后将测得的实验数据记录在下表中,第4次实验时电流表示数如图乙所示,将表中内容填完整:①_________;②_________;③_________。
实验序号
电压U/V
电流I/A
②
1
1.0
0.2
③
2
1.5
0.3
3
2.0
0.4
4
2.5
①
【拓展】
(4)根据表中数据在图丙中画出对应的I-U图像_________,分析图像可得:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________比。
【答案】(1) (2)滑动变阻器短路 (3) 0.5 电阻 5 (4) 正
【解析】(1)由题意知,滑片P向A端移动时,电流表示数变大,即滑动变阻器接入电路的阻值减小,故应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路;电源电压为3V,则电压表选择的量程接入电路。
(2)电流表有示数说明电路是通路,电压表示数接近电源电压,说明滑动变阻器分压几乎为0,移动滑片示数不变,说明滑动变阻器没有起到变阻作用,故障为滑动变阻器短路。
(3)由图乙可知,电流表选0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为,即第4次实验电流为0.5A。
本实验目的是测量待测电阻的阻值,因此表格该栏填写“电阻”。
根据,计算得出4次实验电阻均为。
(4)根据表中数据画出的图像是过原点的直线,因此可得结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
1.【科学思维】小鹭同学采用“伏安法”测量某定值电阻的阻值。
(1)在连接电路时,应先______开关,并将滑动变阻器的滑片P移到最______(选填“左”或“右”)端。
(2)小鹭闭合开关后,发现向左移动滑片P时,电流表示数变大,电压表示数变小,则小鹭在连接电路时存在的错误是__________________________。
(3)改正连接错误后,闭合开关,进行多次测量,其中第三次电流表的示数如图乙所示。根据表中的三次实验数据可得,的阻值为______Ω。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.31
0.41
电阻/Ω
4.8
4.9
的平均值/Ω
(4)将电阻换成小灯泡重复上述实验,发现三次实验所测小灯泡的阻值相差较大,原因可能是__________________________。
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻。如丙图所示,小双同学连接了部分实验电路,此时还有最后一根导线未连接,请在丙图中将其连接好______,并进行如下主要操作:
①闭合开关、,读出并记录电压表的示数为;
②只闭合开关,读出并记录电压表的示数为;
③请写出用、及来表示的表达式:____________。
【答案】(1)断开 右 (2)电压表并联在滑动变阻器两端了 (3)4.9 (4)灯泡的电阻受温度影响 (5)
【解析】(1)为防止接线短路烧坏元件,连接电路时必须先断开开关;
为了保护电路,闭合开关前要将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,由甲图电路可知滑片移到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
(2)若电压表与定值电阻并联,向左移滑片,滑动变阻器接入电阻变小,电流变大,由可知,定值电阻Rx两端的电压应该变大。
由串联电路电压特点可知,当Rx两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小。实验中电流变大,电压表示数反而变小,说明电压表并联在了滑动变阻器两端。串联电路总电压不变,滑动变阻器阻值变小时,电路电流变大,它分得的电压会随之减小,符合题中现象。
(3)图乙电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.5A;第三次实验测得的电阻
对三次电阻取平均值为
(4)小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大,实验中小灯泡两端电压不同,灯丝的温度不同,因此测得的小灯泡的阻值相差很大。
(5)在R0与R串联时,利用串联分压规律,通过切换两个开关S1、S2的状态,分别测量R0和Rx的总电压和Rx两端的电压,进而知道R0两端的电压,并根据串联电路电流的特点以及欧姆定律即可测出Rx的阻值,故用导线把开关S2的c端与R0的b端连接起来即可。
闭合S1、S2时,R0与Rx串联,电压表测量电源电压U1;只闭合S1时,R0与Rx仍串联,电压表测量Rx两端的电压U2,此时R0两端的电压为
由串联电路电流相等可得,电路电流为
整理可知,
2.在“测量未知电阻R的阻值”实验中,小南设计了如图甲所示的实验电路。
(1)本实验的实验原理是____________,实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用以外还有_____________________________________的作用;
(2)图甲是小南连接的电路,其中有一根导线连接有误,请在该导线上打“×”,并在原图上用笔画线代替导线画出正确的连线(只连一根,导线不能交叉);
(3)小南改正接线后继续进行实验,闭合开关后发现电流表有示数、电压表无示数,若故障只发生在电阻R或滑动变阻器上,则故障可能是____________________;
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P将电压表调到合适的值,如图乙所示,此时电流表示数为____________A;
(5)利用本次实验器材还可以做______(选填“A”或“B”)的实验。
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系
(6)小南设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡L正常工作时的电阻,已知电源电压恒定,定值电阻阻值为,小灯泡正常工作时的电压为,实验步骤如下:
①将开关S拨到触点1,调节滑片P,使电流表的示数为
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,再将开关S拨到触点2,读出电流表的示数为I;
③根据实验数据,计算出小灯泡正常工作时的电阻______(用、和I表示)。
【答案】(1) 改变待测电阻两端的电压和通过的电流,实现多次测量,从而减小误差 (2) (3)电阻R短路 (4)0.3 (5)A (6)
【解析】(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式,通过测量电阻两端电压U和通过的电流I计算电阻值;
除了保护电路,滑动变阻器在实验中的主要作用是:改变待测电阻两端的电压和通过的电流,实现多次测量,从而减小误差。
(2)原电路中电阻R和电压表短路了,电阻应与变阻器串联,电压表与电阻并联。在连接电阻R左接线柱和滑动变阻器左上接线柱的导线上打“×”,再用导线把滑动变阻器左上接线柱和电阻R右接线柱连接起来。
(3)电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表所测部分的电阻几乎为0,由于故障只在R或滑动变阻器上,因此是待测电阻R短路,导致电压表被短路无示数。
(4)电流表选用的是0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,电流表示数为0.3A。
(5)探究电流与电阻的关系需要更换多个不同阻值的定值电阻,控制电阻两端电压不变;本实验只有一个未知定值电阻,无法满足更换不同电阻的要求。而探究电流与电压的关系,控制定值电阻阻值不变,通过滑动变阻器改变电阻两端电压和电流,本套器材完全可以实现。
故选A。
(6)步骤①中S接1时,灯泡L和并联,电流表测支路的电流,调节电流为,根据可知,此时两端电压为,因此并联的灯泡两端电压也为,灯泡正常发光;
步骤②中滑片不动,S接2,电流表测干路总电流,由于并联电路互不影响,此时通过的电流仍为,因此通过灯泡的额定电流为
根据欧姆定律,灯泡正常工作的电阻
3.(2026·河北邯郸·模拟)小华所在的实验小组利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定,有、、的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“ ”字样。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示,则需要对电压表________。
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是因为定值电阻发生了________。
(4)排除故障后,当接入的定值电阻,调节滑片使电压表示数达到所要控制的电压时,电流表指针如图丙所示,其示数为________。
(5)更换为的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时,才能使电压表示数达到,则电源电压为________V。
(6)当更换为的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为________的滑动变阻器。
【拓展】
(7)小华学习了伏安法测电阻后,用刻度尺、电流表和已知最大阻值为的滑动变阻器来测量未知电阻的阻值。他设计了如图所示的电路,请你帮他完成下列步骤:
①用刻度尺找出滑动变阻器电阻丝的中点,并标记;
②连接电路并将滑片移到最大阻值处,检查无误后,闭合开关,读出电流表示数;
③再将滑片移到标记处,读出电流表示数;
④则未知电阻________(用、、表示)。
【答案】(1) (2)调零 (3)断路 (4)0.4 (5)4 (6)20 (7)
【解析】(1)实验探究电流与电阻的关系,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)图乙电压表未接入电路时指针未指 0 刻度,连接电路前需要对电压表调零。
(3)电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数说明电压表两端到电源通路,故障为定值电阻断路。
(4)丙图电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针指0.4A处,读数0.4A。
(5)控制电压
更换为10Ω的电阻后,电路中的电流为
滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
(6)当更换为20Ω的电阻时,电路中的电流为
需要换用最大阻值至少为
(7)滑动变阻器与并联,电流表测干路电流。电源电压不变,通过未知电阻的电流不变。当变阻器阻值从最大变为最小时,干路电流差就等于变阻器支路电流差,即
则电源电压为
根据并联电路特点可知,当变阻器电阻最大时,通过未知电阻的电流为
则未知电阻的阻值为
4.(2026·广东深圳·三模)在“测量小灯泡的电阻”实验中,小明选用的器材有:三节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线;
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整;
(2)连接好电路进行某次实验时,灯亮了一下,但很快就突然熄灭了,他马上观察________表(选项“电流”或“电压”),发现指针已经归零,已知电表未损坏,由此判断小灯泡断路;
(3)排除故障后继续实验,移动滑片到某位置后,电压表的示数如图乙所示,此时灯泡两端电压为________V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向________(选填“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图像如图丙,该图像不是一条直线,小明认为温度对灯泡的电阻值有影响,并另取一个小灯泡,敲掉其玻璃泡(灯丝完好),浸没在不导电的温度不变的冷水中,按上述实验测量灯丝的电阻,部分实验数据如下表所示。请判断表中的数据能否支持小明的观点,并说明理由:______________________________________________。
电压
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
……
电流
0.2
0.29
0.4
0.5
0.59
……
(5)另一小组由于电压表损坏,于是利用两个相同的电流表、(测量范围均为0~0.6A)、定值电阻、额定电压为2.5V的待测小灯泡等器材设计了如图丁的电路。连接好电路后,调节滑动变阻器,读出多组、两个电流表的示数,然后以与的示数之差为纵坐标,的示数为横坐标,做出图像如图戊所示,根据图戊可得:小灯泡正常发光时的电阻为________。
【答案】(1) (2)电流 (3)1.9 B (4)能,在误差允许的范围内,电压与电流的比值是一个定值 (5)12.5
【解析】(1)电流从电池的正极出发,经过开关、电流表、灯泡、滑动变阻器回到负极,电压表并联在小灯泡两端,故用一根导线将电压表的正3接线柱与小灯泡的左端接线柱相连,如图所示:
(2)只有电流表没有示数,才能够判定小灯泡断路。若电压表没有示数,则小灯泡短路。
(3)[1]电压表的示数如图乙所示,分度值为0.1V,此时灯泡两端电压为1.9V。
[2]为了测量小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡两端电压需要变大到2.5V,根据串联分压可知,应将滑片向B滑动,滑动变阻器接入的阻值变小,分担的电压变小。
(4)能,实验控制灯丝温度恒定,误差允许范围内电压与电流的比值为定值,即灯丝电阻不变,说明此前小灯泡I-U图像为曲线是温度变化导致电阻变化引起的,可支持小明的观点。
(5)如图丁所示,小灯泡与定值电阻并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过定值电阻R0的电流,与的示数之差为通过小灯泡的电流,要测量小灯泡正常发光时的电阻,需要调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5V,此时通过定值电阻的电流为
如图戊所示,当的示数为0.25A时,小灯泡正常发光的电流为0.2A,则小灯泡正常发光时的电阻为
5.【科学思维】(2026·河北唐山·模拟)小明进行“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验。器材如下:电源电压恒为3V、开关、电压表和电流表各一只且均完好、额定电压为2.5V的灯泡(电阻约10Ω)、滑动变阻器、导线若干,小明连接了如图甲所示的电路:
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则电路故障可能是________。
(3)改正电路后,滑片移到某处时,电压表示数为1V,要使小灯泡正常发光,接下来应_________________________________________,直至电压表示数为2.5V。
(4)小明根据实验数据绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是________ 。
(5)分析图像可以获取的信息是______________________________。(写出一条即可)
【拓展】
(6)同组的同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡正常发光时的电阻。于是在上述器材基础上增加了单刀双掷开关和阻值为R的定值电阻,也测出小灯泡正常发光时的电阻,如图所示。
①如图丙,先闭合开关S1,单刀双掷开关接2,调节变阻器滑片,直至电压表示数达2.5V;再将单刀双掷开关接1,保持滑片位置不变,读出电压表示数,得出小灯泡正常发光时的电流 ________,从而得出小灯泡正常发光时的电阻。
②如图丁,先闭合开关S1,单刀双掷开关接1,调节滑动变阻器滑片,直至电流表示数达;再将单刀双掷开关接2,保持滑片位置不变,读出电流表示数;从而得出小灯泡正常发光时的电阻表达式为 ________。
【答案】(1) (2)小灯泡断路 (3)向左移动滑动变阻器滑片 (4) (5)小灯泡电阻随温度升高而增大 (6)
【解析】(1)图甲中,电压表被错误地串联在电路中,错误地将滑动变阻器与小灯泡并联。在连接电流表负接线柱与电灯泡右接线柱的导线上打“×”。用笔画线将电压表的负接线柱与小灯泡的右接线柱连接起来。使电压表并联在小灯泡两端,滑动变阻器与小灯泡串联接入电路。
(2)电流表无示数,表明电路中存在断路。电压表有明显偏转,表明电压表两接线柱到电源两极是通路。综合分析,可能是与电压表并联的小灯泡处发生断路。
(3)此时电压 小于额定电压 ,需增大灯泡两端电压。根据串联分压原理,应减小变阻器阻值,故向左移动滑片直至电压表示数为 。
(4)由图乙可知,当电压为 时对应的电流为 。则小灯泡正常发光时的电阻
(5)图像是一条曲线而非直线,随着电压的升高,灯丝温度升高,电阻增大。可得出的结论是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(6)①如图,当单刀双掷开关接1时,电压表测量小灯泡和定值电阻 的总电压 。小灯泡正常发光时两端电压为 。定值电阻 两端的电压
小灯泡正常发光时的电流
②如图丁,当单刀双掷开关接1时,调节滑片使电流表示数为 ,此时定值电阻 两端电压为 。保持滑片位置不变,将开关接2,小灯泡两端电压也为 ,即正常发光。通过定值电阻支路的电流仍为 。根据并联电路电流规律,通过灯泡的电流
小灯泡正常发光时的电阻
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12.3 电阻的测量
目 录
A组 巩固过关
知识点1:用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
知识点2:用电流表和电压表测量小灯泡的阻值
B组 能力进阶
C组 思维拔高
用电流表和电压表测量定值电阻的阻值知识点1
1.(25-26九年级上·广东深圳·月考)某同学用电压表和电流表测电阻的实验中,下列注意事项最没有必要的是( )
A.不能把电流表直接接到电源的正、负极上
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测电阻大小时,电流表应先选用较大的量程进行试触
D.将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大位置上
2.(2026·四川成都·模拟)小明同学用如图所示的电路测量电阻R的阻值。连接电路时,开关S应该处于__________状态。测出一组数据后,下一步的操作是___________。
3.(2026·安徽合肥·二模)小明在用“伏安法”测电阻时,电路图如图甲所示,电流表、电压表的接线情况及指针指示情况分别如图乙、丙所示,则待测电阻Rx的阻值是___________Ω。
4.某小组同学完成“用电流表、电压表测电阻”这个实验,这个实验的实验原理是________,多次测量的目的是________。该小组同学分别用图所示的两种方法完成该实验,则(b)图所示方法的优点在于________(写出一点即可)
5.在做“伏安法测电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
2.5
0.24
3
3.0
0.28
(1)该实验的原理是________;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最________(填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S,两电表的示数如图乙所示,此时电阻R的阻值为________;
用电流表和电压表测量小灯泡的阻值知识点2
6.(2026·江西·中考)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.
7.(25-26九年级上·云南昭通·期末)如图所示是测量灯泡正常发光时电阻大小的实验电路图,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动,变阻器接入电路的电阻_____(选填“变大”“变小”或“不变”);实验中_____(选填“能”或“不能”)通过移动滑动变阻器滑片多次实验求平均值来减小测量误差。
8.(2026·贵州黔东南·模拟)小州同学做测量小灯泡电阻的实验,小灯泡L标有“2.5V”字样。
(1)在连接电路时,开关应处于_____状态。
(2)在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_____端(选填“A”或“B”)。
(3)要测量小灯泡正常发光时的电阻,应调节滑动变阻器的滑片P ,使电压表的示数为_____V。
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则此时流过小灯泡的电流为_____A。
1.(2026·江苏扬州·二模)小明在测小灯泡电阻的实验时(图中电流表、电压表未画出)发现小灯泡突然不亮了,为寻找原因,他想进行如下操作,并画出思维导图,请将小明的分析过程补充完整。
①______;②______;③______。
2.小虹同学在测量小灯泡电阻的实验中,电路连接如图甲。已知小灯泡的额定电压U0=2.5V(小灯泡正常工作时的电压),电阻约为8Ω。
(1)请你帮她用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。要求∶当滑片向左移动时连入电路的阻值变大,连线不得交叉。
(2)闭合开关,移动滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示为_____A,此时小灯泡的电阻是_____Ω。
(3)小虹测量出小灯泡在不同发光状态下的电压和电流,绘制成如图丙所示的图像,图像中横轴表示的物理量是______。根据图像可知灯泡的电阻不是定值,原因是灯丝的电阻随温度升高而_______。所以将多组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_______(合理、不合理)的。
3.(2026·广东肇庆·三模)为了测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,连接了如题图甲所示的部分电路,已知电源电压恒为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整________,要求:滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,小灯泡变亮;连接电路时,开关应处于______状态。
(2)闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,并将测量的数据记录在表格中,如表,第3组电流表的示数如图乙所示,为______A。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.90
1.30
1.70
2.10
2.50
电流I/A
0.18
0.22
0.26
0.28
(3)由实验数据可知,该小灯泡正常发光时电阻为__________Ω(保留一位小数),随着两端电压的增加,小灯泡的电阻__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)记录第五组数据后,发现电压表指针猛然偏向表盘最右侧,如图丙所示,造成此现象的原因可能是__________。
(5)实验前,小灯泡的电阻可能是_______(选填字母)。
A.0Ω B.4Ω C.8Ω D.10Ω
4.小军同学为了探究“导体中电流与导体两端电压的关系”,连接了如图甲所示的电路(电源电压为3V恒定)。
(1)小军接好电路闭合开关后,电流表无示数,电压表示数为3V,发生该现象的原因是____________。
(2)排除故障后闭合开关,移动滑片P,小军同学进行多次实验,根据数据绘制了电阻R的I-U图像(乙图中的图线a),根据乙图中的图线a可得出结论是:导体中电流与导体两端电压____________;
(3)而另一组同学使用小灯泡代替R,多次正确实验后依据实验数据描绘出I-U图像如乙图中图线b,其原因是____________。
5.(2026·江西上饶·三模)【实验名称】用电流表和电压表测量电阻
【实验器材】电压恒为3V的电源、电压表、电流表、滑动变阻器,待测电阻Rx、开关、若干导线。
【实验步骤】
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑片P向A端移动时,电流表示数变大。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表有示数且接近3V,移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数始终不变,则电路故障的原因可能是_________。
(3)排除故障,多次实验后将测得的实验数据记录在下表中,第4次实验时电流表示数如图乙所示,将表中内容填完整:①_________;②_________;③_________。
实验序号
电压U/V
电流I/A
②
1
1.0
0.2
③
2
1.5
0.3
3
2.0
0.4
4
2.5
①
【拓展】
(4)根据表中数据在图丙中画出对应的I-U图像_________,分析图像可得:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________比。
1.【科学思维】小鹭同学采用“伏安法”测量某定值电阻的阻值。
(1)在连接电路时,应先______开关,并将滑动变阻器的滑片P移到最______(选填“左”或“右”)端。
(2)小鹭闭合开关后,发现向左移动滑片P时,电流表示数变大,电压表示数变小,则小鹭在连接电路时存在的错误是__________________________。
(3)改正连接错误后,闭合开关,进行多次测量,其中第三次电流表的示数如图乙所示。根据表中的三次实验数据可得,的阻值为______Ω。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.31
0.41
电阻/Ω
4.8
4.9
的平均值/Ω
(4)将电阻换成小灯泡重复上述实验,发现三次实验所测小灯泡的阻值相差较大,原因可能是__________________________。
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻。如丙图所示,小双同学连接了部分实验电路,此时还有最后一根导线未连接,请在丙图中将其连接好______,并进行如下主要操作:
①闭合开关、,读出并记录电压表的示数为;
②只闭合开关,读出并记录电压表的示数为;
③请写出用、及来表示的表达式:____________。
2.在“测量未知电阻R的阻值”实验中,小南设计了如图甲所示的实验电路。
(1)本实验的实验原理是____________,实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用以外还有_____________________________________的作用;
(2)图甲是小南连接的电路,其中有一根导线连接有误,请在该导线上打“×”,并在原图上用笔画线代替导线画出正确的连线(只连一根,导线不能交叉);
(3)小南改正接线后继续进行实验,闭合开关后发现电流表有示数、电压表无示数,若故障只发生在电阻R或滑动变阻器上,则故障可能是____________________;
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P将电压表调到合适的值,如图乙所示,此时电流表示数为____________A;
(5)利用本次实验器材还可以做______(选填“A”或“B”)的实验。
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系
(6)小南设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡L正常工作时的电阻,已知电源电压恒定,定值电阻阻值为,小灯泡正常工作时的电压为,实验步骤如下:
①将开关S拨到触点1,调节滑片P,使电流表的示数为
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,再将开关S拨到触点2,读出电流表的示数为I;
③根据实验数据,计算出小灯泡正常工作时的电阻______(用、和I表示)。
3.(2026·河北邯郸·模拟)小华所在的实验小组利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定,有、、的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“ ”字样。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示,则需要对电压表________。
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是因为定值电阻发生了________。
(4)排除故障后,当接入的定值电阻,调节滑片使电压表示数达到所要控制的电压时,电流表指针如图丙所示,其示数为________。
(5)更换为的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时,才能使电压表示数达到,则电源电压为________V。
(6)当更换为的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为________的滑动变阻器。
【拓展】
(7)小华学习了伏安法测电阻后,用刻度尺、电流表和已知最大阻值为的滑动变阻器来测量未知电阻的阻值。他设计了如图所示的电路,请你帮他完成下列步骤:
①用刻度尺找出滑动变阻器电阻丝的中点,并标记;
②连接电路并将滑片移到最大阻值处,检查无误后,闭合开关,读出电流表示数;
③再将滑片移到标记处,读出电流表示数;
④则未知电阻________(用、、表示)。
4.(2026·广东深圳·三模)在“测量小灯泡的电阻”实验中,小明选用的器材有:三节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线;
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整;
(2)连接好电路进行某次实验时,灯亮了一下,但很快就突然熄灭了,他马上观察________表(选项“电流”或“电压”),发现指针已经归零,已知电表未损坏,由此判断小灯泡断路;
(3)排除故障后继续实验,移动滑片到某位置后,电压表的示数如图乙所示,此时灯泡两端电压为________V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向________(选填“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图像如图丙,该图像不是一条直线,小明认为温度对灯泡的电阻值有影响,并另取一个小灯泡,敲掉其玻璃泡(灯丝完好),浸没在不导电的温度不变的冷水中,按上述实验测量灯丝的电阻,部分实验数据如下表所示。请判断表中的数据能否支持小明的观点,并说明理由:______________________________________________。
电压
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
……
电流
0.2
0.29
0.4
0.5
0.59
……
(5)另一小组由于电压表损坏,于是利用两个相同的电流表、(测量范围均为0~0.6A)、定值电阻、额定电压为2.5V的待测小灯泡等器材设计了如图丁的电路。连接好电路后,调节滑动变阻器,读出多组、两个电流表的示数,然后以与的示数之差为纵坐标,的示数为横坐标,做出图像如图戊所示,根据图戊可得:小灯泡正常发光时的电阻为________。
5.【科学思维】(2026·河北唐山·模拟)小明进行“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验。器材如下:电源电压恒为3V、开关、电压表和电流表各一只且均完好、额定电压为2.5V的灯泡(电阻约10Ω)、滑动变阻器、导线若干,小明连接了如图甲所示的电路:
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则电路故障可能是________。
(3)改正电路后,滑片移到某处时,电压表示数为1V,要使小灯泡正常发光,接下来应_________________________________________,直至电压表示数为2.5V。
(4)小明根据实验数据绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是________ 。
(5)分析图像可以获取的信息是______________________________。(写出一条即可)
【拓展】
(6)同组的同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡正常发光时的电阻。于是在上述器材基础上增加了单刀双掷开关和阻值为R的定值电阻,也测出小灯泡正常发光时的电阻,如图所示。
①如图丙,先闭合开关S1,单刀双掷开关接2,调节变阻器滑片,直至电压表示数达2.5V;再将单刀双掷开关接1,保持滑片位置不变,读出电压表示数,得出小灯泡正常发光时的电流 ________,从而得出小灯泡正常发光时的电阻。
②如图丁,先闭合开关S1,单刀双掷开关接1,调节滑动变阻器滑片,直至电流表示数达;再将单刀双掷开关接2,保持滑片位置不变,读出电流表示数;从而得出小灯泡正常发光时的电阻表达式为 ________。
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