第3节 电阻的测量（讲义）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

本讲义聚焦“电阻的测量”核心知识点，基于欧姆定律，系统讲解伏安法测电阻原理（R=U/I），涵盖实验方案设计、电路图绘制、实物连接、数据记录与分析等步骤，衔接欧姆定律应用，为电路综合问题解决提供学习支架。 资料以科学探究为核心，通过分层练习（基础操作到电路故障分析）和误差讨论（如电压表分流影响）培养科学思维，强调多次测量减小误差的科学态度。课中辅助教师实验教学，课后多样题型助力学生查漏补缺，强化知识应用能力。

第12章 欧姆定律 第3节 电阻的测量 课标要点 1. 应用欧姆定律，学习测量电阻的方法； 2. 会同时使用电压表和电流表； 3. 尝试设计实验方案、画出电路图，并按电路图连接实物图； 4. 自主设计实验记录表； 5. 学会分析实验数据，知道多次测量的目的； 6. 通过实验电路的设计、连接以及测量过程培养学习兴趣。 学习重难点 重点：“伏安法”测量电阻；设计实验方案、实验记录数据表； 难点：电路故障在“伏安法”测电阻中的应用；“伏安法”测电阻的综合应用。 知识点 用电流表和电压表测量电阻 一、学生实验：用电流表和电压表测量电阻 实验原理与方案 根据欧姆定律，要测量导体的电阻R. 可以先测量导体两端的电压U和通过导体的电流I，再利用公式就可以计算出导体的电阻。 实验装置与方法 本实验要用到待测电阻、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线等。 画出实验电路图。 实验操作和数据收集 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 3. 设计数据记录表。 4. 按照电路图连接电路。调节滑动变阻器，测量多组电压值和电流值，将实验数据记录在表中。 数据处理 计算电阻值，取其平均值即可得出本实验中待测电阻的阻值。 实验结论 待测电阻的阻值R=12.5Ω. 交流讨论 分析每次实验所得的电阻值，说明本实验需要多次测量的原因。 答：多次测量取平均值减小误差 要点： （1）本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。 （2）测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过R电流。根据电阻偏小。 （3）如图是两电阻的伏安曲线，则R1>R2。 、 “伏安法”测电阻：电流表和电压表分别测量通过导体的电流和导体两端的电压，再利用公式计算出导体的电阻、这种间接测量电阻的方法称为“伏安法”。 二、使用多用电表测量电阻：此外，还可以使用多用电表便捷地测量导体的电阻(图12-3-2)。为了更加精确地测量导体的电阻，可以采取多次测量取平均值的方法，也可以选用精度更高的测量工具或改进测量方法。 随学随练 1．“用电流表、电压表测电阻”实验， (1)本实验的实验原理是_______________。 (2)连接电路时，开关应处于____________状态（选填“A．断开”或“B．闭合”），滑动变阻器滑片应处于阻值____________处（选填“A．最大”或“B．最小”）。本实验中电压表应并联在____________两端。（选填“A．电源”、“B．待测电阻”或“C．滑动变阻器”） (3)本实验多次测量的目的是____________（选填“A．寻求普适规律”或“B．求平均值，减小误差”） 2．如图所示，是“用电压表和电流表测量定值电阻的阻值”的实验电路图。对该实验的操作和分析，下列选项正确的是（    ） A．连接电压表时，一定要选用较小的量程 B．闭合开关前，应使滑动变阻器滑片P位于a端 C．若被测电阻断路，闭合开关后电压表和电流表均无示数 D．为了得到比较准确的电阻值，应多次测量求平均值 3．如图所示是伊伊进行“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．闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到最左端 B．滑动变阻器滑片向左滑动时，电压表的示数变小 C．滑动变阻器能改变电阻两端的电压，实现多次测量 D．多次测量的目的是为了寻找普遍规律 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） 通过改变串联干电池个数多次测量　　　　通过改变滑动变阻器滑片位置多次测量 5．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，所用的电路图如图（a）所示，已知电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R0。 (1)实验时在闭合开关S前，变阻器的滑片P应调至______（选填“A”、“中间”或“B”）端。 (2)闭合开关S，移动变阻器滑片，当电压表示数为2.5伏时，电流表示数如图（b）所示，则待测电阻的阻值为______欧。接着继续改变滑片位置，测量电压和电流值，实验中测量多组电压和电流值的目的是______。 6．在“伏安法测量定值电阻的阻值”实验中： (1)按图甲电路图正确连接电路，检查无误后，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表的示数接近电源电压，则电路故障是______。 (2)排除故障后继续实验，当电压表的示数为3V时，如图乙所示，电流表的示数为______A，则定值电阻的阻值为______。 (3)为了操作更简便，实验过程中应通过______的办法，多次改变电阻两端的电压，同时记录电流表的示数，收集多组数据，这样做的目的是______。 题型 “伏安法”测电阻基础 1．小明按如图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻的阻值，该实验的原理公式是______。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，观察到电流表示数为0.5A，电压表的示数如图乙，为______V，待测电阻的阻值为______Ω。 2．在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中： (1)请用笔画线代替导线将图1的电路连接完整； (2)在某次实验时两电表的示数如图2所示，电压表的示数为______V，电流表的示数为______A；电阻为______Ω。 3．小明想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻，他已连接了部分电路，如图甲所示。请你接着完成下列步骤： (1)用笔画线代替导线，将电路补画完整。 (2)连接电路时，开关S应当处于_______状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_______端。 (3)当电压表示数为2.4 V时，电流表示数如图乙所示，电阻丝电阻为_______Ω。 (4)接下来小致继续调节滑动变阻器，测量并记录多组实验数据。小致这样多次测量的目的是_______。 (5)测出Rx后，还可以利用该实验的器材探究电流与_______的关系。 活学活用 1．利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。 (1)实验原理是_______。 (2)闭合开关后，电流表指针指在零刻度线左侧，原因是电流表_______。 (3)修正问题后，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，电流表的示数为0.5A，由这组数据计算出Rx的阻值为_______Ω。 题型 “伏安法”测电阻的综合应用Ⅰ 1．如图所示，小组同学在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中。 (1)有一根导线尚未连接。用笔画线代替导线补上，要求滑片向右移动时，电压表示数变大； (2)实验中滑动变阻器的作用是______； (3)小组同学随手将数据记录在草稿纸上，请帮助他们将实验记录表格补充完整。 实验序号 ______ 电流（A） 1 ______ 0.06 2 ______ 0.08 3 ______ 0.10 2．小红和小华同学分别做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5V的整数倍且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和待测电阻各两个，导线若干。小红选用的待测电阻的阻值大于小华选用的待测电阻的阻值，其余器材均相同。小红正确连接电路，闭合开关，移动滑片至某位置，两电表的示数如图（a）和（b）所示。小华将变阻器滑片P移至阻值最大处，闭合开关，电压表示数为3V，电流表示数为0.3A，移动滑片，发现电压表示数变小。 (1)本实验的原理是______； (2)小红这次实验中，待测电阻的阻值为______Ω； (3)在小华实验中：电压表并联在______两端； A．待测电阻 B．滑动变阻器 (4)通过计算说明实验时所用的电源电压。 活学活用 1．小红做测量电阻的实验，现有电源（电压为3V且保持不变）、待测电阻、电阻（阻值为10Ω）、电阻（阻值为20Ω）、电流表、开关及导线若干。她经过思考，将与串联接入电路，连接正确，闭合开关，观察到电流表示数如图7所示。她断开开关，仅用替换，闭合开关，观察到电流表示数为0.58A。 (1)图中的电流表示数为________A； (2)根据实验的相关信息可判断：电路中存在________（选填“A．开路”或“B．短路”）故障，发生故障的元件为________（选填“A．”“B．”或“C．”），请说明理由； (3)计算待测电阻的阻值。（计算结果保留一位小数） 2．小王同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，已知电源电压为2V的整数倍，实验器材齐全且完好，他正确串联电路，将电压表并联在电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到某位置时发现电压表、电流表示数如图所示（电压表示数为2.4V、电流表示数为0.3A）。他经过思考后，仅改变电压表位置，闭合开关，重新实验记录了两组电压表示数和电流表示数如表所示。 电压（V） 1.0 2.1 电流（A） 0.2 0.4 (1)该实验的原理______________ (2)在方框内画出改变电压表位置后的实验电路图。 (3)求出电源电压U，并写出过程及理由。 (4)待测电阻的阻值为______________（结果精确到） 题型 “伏安法”测电阻的综合应用Ⅱ 1．小王同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，已知电源电压为2V的整数倍，实验器材齐全且完好，他正确串联电路，将电压表并联在电路中，闭合开关，发现电压表、电流表示数如图所示。他经过思考后，仅改变电压表位置，闭合开关，重新实验记录了电压表示数和电流表示数如表一所示。 表一 电压（V） 1.0 1.5 2.0 电流（A） 0.2 0.3 0.4 (1)该实验的原理___________ (2)求出电源电压U，并写出过程及理由。 (3)待测电阻Rx的阻值为___________Ω（结果精确到0.1Ω） 2．小杨做“用电流表、电压表测电阻”实验。 他将电源（电压为6伏且不变）、待测电阻、滑动变阻器（标有“2A”字样）、电流表、开关串联，然后将电压表并联在电路中，将滑动变阻器的滑片移至一端。小杨闭合开关后，向另一端移动滑片的过程中，观察到电流表示数变小。他继续移动滑片至三个不同位置，将观察到的实验数据记录在下表中。 实验序号 电压U/伏 电流I/安 1 2.7 0.34 2 2.0 0.40 3 1.2 0.46 (1)请判断小杨实验过程中操作是否规范，理由是：________。 (2)请计算待测电阻的平均值。（写出主要分析与计算过程，电阻值精确到0.1欧） (3)实验后，小杨根据实验数据，在图中的坐标上标出数据对应的点，用一根光滑的线将这些数据的点连起来，并将图线延长至U轴，发现图线一定会在U轴上有一交点，该交点的电压值为小杨分析后认为应接近电源电压值，请利用公式推导出小杨观点的理论依据。 3．小明做“测量小灯泡的电阻”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯泡（标有“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有伏档完好）、滑动变阻器、开关及导线若干。小明正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示。他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。 物理量实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 3.0 0.24 2 2.2 0.28 3 1.7 0.30 (1)图（b）中电流表的示数为_______。 (2)请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡正常发光时的电阻（精确到）。_______（本小题需写出计算过程） 活学活用 1．小宁做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏整数倍且保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器（规格为“10欧2安”或“20欧2安”）、开关各一个，以及导线若干。他正确串联器材，将电压表并联在电路中。闭合开关，变阻器滑片在如图1所示的位置1和2对应位置之间左右移动的过程中，电压表示数的最大值为3伏，最小值为2.3伏，电流表示数的最小值为0.22安，最大值为0.3安。当他移动滑片至位置3对应位置时，电压表和电流表的示数如图2（a）（b）所示。 (1)本实验的实验原理是______； (2)电压表并联在______两端（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）； (3)滑动变阻器连接的两个接线柱分别为______和______（均选填“A”、“B”或“C”）。 (4)求出电源电压（需写出主要推理和计算过程）。 (5)求出当滑片P在图1中位置2时，测得的待测电阻的阻值（精确到0.1欧）。 2．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明按图连接电路。电源电压为4.5V保持不变，所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。 (1)实验原理：__________。 (2)闭合开关前，应将滑片置于滑动变阻器的最______端（“A．左”或“B．右”）。 (3)移动滑片时发现电流表的示数始终为0.电路中仅有一处故障，且故障只发生在待测电阻或滑动变阻器上。请写出电压表的示数及对应的故障。____________________________。 (4)排除故障后，小明重新实验。他正确连接电路，实验步骤正确。闭合开关后，将电压表、电流表的示数记录在序号1中；当滑片移到中点位置时，电压表的示数为2.5V；当滑片移到另一端时，电流表的示数为0.36A。请将表格中的数据补充完整。（电阻精确到0.1Ω） 序号物理量 电压（V） 电流（A） 电阻（Ω） 电阻的平均值（Ω） 1 1.7 0.14 12.1 _____ 2 2.5 _____ _____ 3 _____ 0.36 _____ 基础通关 一、实验题 1．小明利用如图甲所示电路测量未知电阻R的阻值。 (1)闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片P移至最___________（选填“左”或“右”）端，这样做可以起到___________的作用； (2)移动滑片P，当电压表示数为1.5V时，电流表的示数如图乙所示，可算出电阻R的阻值为___________Ω； (3)小明接着移动滑片P，测出多组电压和电流的值，算出对应的电阻值及电阻的平均值，计算电阻的平均值的目的是___________。 2．某实验小组使用“伏安法”测量未知电阻阻值，实验电路如图甲所示。 (1)连接电路时，应断开开关，是为了防止电路______（选填“短路”或“断路”）损坏仪器； (2)实验中，当滑片移到某一位置时，电压表的示数为1.6V，电流表的示数如图乙所示，其示数为______A，则未知电阻=______； (3)为了使测量结果更为准确，接下来的操作方案是__________。 3．小明做“伏安法测电阻”实验，将电源（电压为1.5伏整数倍且保持不变）、开关、滑动变阻器（标有“20欧1安”字样）、待测电阻、电流表串联，再将电压表并联在电路中、连接电路时小明发现滑动变阻器的滑片被卡在图所示位置无法移动。小明经过思考，认为可以通过改接滑动变阻器的接线柱完成实验。他首先连接滑动变阻器A、C接线柱，闭合开关，电压表和电流表示数分别为3.5伏和0.32安。接着他分别连接A、B接线柱和B、C接线柱。闭合开关后，其中一次电压表示数为4.5伏，另一次电流表示数为0.24安。 (1)“伏安法测电阻”的实验原理是______。 (2)请在实验数据记录表空白处完成相关数据及栏目的填写。 实验序号 电压（伏） 电流（安） 电阻（欧） ______ 1 ______ 0.32 2 ______ 0.24 3 ______ ______ 4．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明按图连接电路。电源电压为4.5V保持不变，所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。 (1)实验原理：__________。 (2)闭合开关前，应将滑片置于滑动变阻器的最______端（“A．左”或“B．右”）。 (3)移动滑片时发现电流表的示数始终为0.电路中仅有一处故障，且故障只发生在待测电阻或滑动变阻器上。请写出电压表的示数及对应的故障。____________________________。 (4)排除故障后，小明重新实验。他正确连接电路，实验步骤正确。闭合开关后，将电压表、电流表的示数记录在序号1中；当滑片移到中点位置时，电压表的示数为2.5V；当滑片移到另一端时，电流表的示数为0.36A。请将表格中的数据补充完整。（电阻精确到0.1Ω） 序号物理量 电压（V） 电流（A） 电阻（Ω） 电阻的平均值（Ω） 1 1.7 0.14 12.1 _____ 2 2.5 _____ _____ 3 _____ 0.36 _____ 5．小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻R1和R2，电源电压保持不变（电压为2V的整数倍），滑动变阻器RP标有“20Ω  2A”字样，实验所需的其他器材齐全且完好。 (1)“伏安法测电阻”的实验原理是_________。 (2)小华先测量电阻R1的阻值。他正确连接电路，且实验步骤正确，移动滑片进行了三次实验，将电压表和电流表的示数记录在如表中。请将表格中①②的内容填写完整。（精确到0.1Ω） 序号 电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均电阻/Ω 1 4 0.20 20.0 ②________ 2 6 0.32 18.8 3 8 0.40 ①________ (3)接着，小华测量电阻R2的阻值。他仍然正确连接电路，且实验步骤正确，闭合开关后，他发现无论如何移动滑片，电流表的示数始终几乎为0，电压表的示数始终几乎为12V，经过检查发现电路并没有发生故障。 ①发生上述现象的原因是_________。 A．电阻R2的阻值太大         B．电阻R2的阻值太小 ②通过公式推理说明你判断的理由________。 ③为了测出电阻R2的阻值，小华将一个已知阻值的电阻R3与电阻R2串联，实验电路对应的电路图如图（a）所示。闭合开关后，发现电压表的示数如图（b）所示，则可以判断电阻R2的阻值为_________R3。 6．小强和小芸做“用电流表、电压表测电阻”的实验。 (1)该实验的实验原理是______。 (2)小强用如图（a）所示的电路进行实验，为了减小实验误差，他进行了多次实验，小强采用的方法是______。 (3)小芸没有滑动变阻器，但她有两根如图（b）所示粗细均匀的电阻丝。她认为把它们弯成的如图（c）所示的半圆形AB能代替滑动变阻器。这两根电阻丝中电阻R1______R2。若将它们串联在同一电路中，通过它们的电流大小关系为I1______I2；若将它们并联在同一电路中，通过它们的电流大小关系为I1______I2。（均选填“<”、“=”或“>”） (4)在小强所用的电路中，经测量，他所用的电阻R1的阻值为10Ω。电路中的电源电压为12V保持不变，滑动变阻器上只能看清“1A”的字样。闭合开关S，小强在移动滑动变阻器滑片P过程中，电源电压与电压表示数比值的最大值为3，求电压表最大示数和最小示数的差值。 7．小红做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压保持不变，电压表只有0~3V完好，其它实验器材齐全且完好。小红正确连接电路，移动滑动变阻器滑片至阻值最大处，闭合开关，发现两电表示数如图（a）、（b）所示。为了完成实验，她对电路进行了调整，闭合开关，移动滑片，将实验数据记录在下表中。 实验序号 电压表示数（V） 电流表示数（A） 1 3.0 0.30 2 2.5 0.34 3 2.0 0.40 (1)“用电流表、电压表测电阻”的实验原理是______； (2)求待测电阻的阻值。（待测电阻精确到0.1Ω） 8．如图（a）所示，小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，实验器材均完好，电源有2个（电压分别为6伏和3伏，且保持不变），所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。 (1)实验中应用的物理原理是______________。 (2)若小明正确连接电路，且实验步骤正确。闭合开关后，观察到电流表的示数为0.18安，则该实验中所用电源的电压为__________伏。 (3)当他移动变阻器的滑片到中点附近时，观察到电压表示数如图（b）所示，电流表示数如图（c）所示，则待测电阻Rx两端的电压为_______伏，通过Rx的电流为_______安，此时得到Rx的阻值为_______欧。（计算电阻时，精确到0.1欧） 9．小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有两个滑动变阻器（分别标有“5欧3安”和“10欧2安”）。他选用某一滑动变阻器与电源（电压有6伏和7.5伏两挡可选）、待测电阻Rx、电流表、开关正确串联。他移动滑片至阻值最大处，将电压表（只有0~3伏挡完好）并联在待测电阻两端，闭合开关，观察到的现象如图所示，然后他将电压表并联在滑动变阻器两端，观察到的现象仍如图所示。为了完成实验，他调整电源电压，移动变阻器滑片，又做了两次实验，实验数据记录在表1中，根据三次实验数据测出了待测电阻的阻值。        表1 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 1 2 2.4 0.36 3 2 0.40 (1)图（a）中电流表的示数为__________安。 (2)根据题中信息判断调整后的电源电压_________。（需写出判断过程） (3)求待测电阻的阻值_________。（需写出计算过程，精确到0.1欧） 10．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2V、4V、6V中的一个，且保持不变）、待测电阻、滑动变阻器（标有“  2A”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他正确串联器材，并将电压表并联在电路中、小华在读取并记录数据时，有一个电表始终未按所选量程读数，而是在另一量程下读数。当变阻器的滑片在一端时，他记录的电压表示数为0.6V，当滑片在某一位置时，他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A，当滑片在另一端时，他记录的电流表示数为0.58A。实验过程中，电压表、电流表的量程均未发生改变，其表盘如图所示。 (1)该实验的实验原理是______。 (2)求出待测电阻的阻值。（计算结果精确到，需写出解答过程） 11．小红和小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，他们所用滑动变阻器有A、B两个，A标有“5欧3安”字样、B标有“20欧；2安”字样，其它实验器材齐全且相同（电源电压为2伏的整数倍且保持不变）。他们各自选取一个变阻器进行实验，小红正确连接电路，操作规范，闭合开关，观察到电压表示数如图所示。小华将器材正确串联之后，将电压表并联在电路中，闭合开关移动滑动变阻器滑片，发现两个电表的示数一个变大一个变小，当滑片移至某一位置时，测量得到一组实验数据记录在表一序号1中。 表一小华的实验数据 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 1 3.0 0.20 2 3 (1)画出小红实验的电路图________。 (2)小华实验中电压表并联在_______（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）两端。 (3)通过推理计算说明实验时所用的电源电压U和实验序号1中待测电阻的阻值_______。（需写出解答过程） 素养提升 一、实验题 1．小陆做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为6伏且保持不变）、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路进行实验，闭合电键后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安，电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏，当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示。 请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧） 物理量 实验序号 电压U（伏） 电流Ix（安） 电阻R（欧） 电阻Rx平均值（欧） 1 0.20 2 3 6.0 0.58 2．小红和小华做“用电流表、电压表测电阻”实验。现有待测导体两个（分别是电阻R和小灯泡L），其余的器材相同且完好，其中滑动变阻器上均标有“1A”字样。他们分别选择一个待测导体，与电源、电流表、开关正确串联，其中一人将电压表并联在待测导体两端，另一人将电压表并联在滑动变阻器两端。小红和小华均规范操作，并将刚闭合开关时的电压表示数记录实验序号1中。实验过程中，两位同学观察到电流表示数的最小值均为0.2安，电流表示数的最大值分别为0.58安、0.3安。他们讨论后分别计算出了定值电阻R的平均值与小灯泡L电阻的平均值，表1、表2中记录了两人的实验部分数据。 表1小红实验数据 实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 4.0 2 2.8 0.3 3 0 表2小华实验数据 实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 2.0 2 3.5 0.24 3 根据上述信息 (1)_______将电压表并联在滑动变阻器（选填“小红”或“小华”），理由是：_______________。 (2)求小红和小华实验所用电源的电压U。（写出主要的推理和分析过程） (3)求定值电阻R的平均值。（精确到0.1欧姆） (4)将小灯泡L电阻的平均值作为小灯泡的电阻，你认为这样做合理吗？为什么？ 3．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，所用的电路图如图（a）所示，已知电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值为。 (1)实验时在闭合开关S前，变阻器的滑片P应调至_________（选填“A”“中间”或“B”）端； (2)闭合开关S，移动变阻器滑片，当电压表示数为2.5伏时，电流表示数如图（b）所示，则待测电阻的阻值为_________欧。接着继续改变滑片位置，测量电压和电流值，实验中测量多组电压和电流值的目的是_________（选填“A．验证实验结果是否正确”“B．寻找普遍规律”“C．减小测量误差”）； (3)完成测电阻后，小明同学思考这样一个问题，假如没有电流表，应该也能测出待测电阻的阻值。于是他就设计出如图（c）所示电路，请你帮助他将实验步骤补充完整。 ①首先_________前，将滑动变阻器的滑片移至_________； ②然后闭合开关S，读出此时电压表的读数为； ③待测电阻阻值的表达式是_________（用已知量和所测物理量的符号来表示）。 4．小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为6伏且保持不变）、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路进行实验，闭合电键后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.10~0.56安，电压表示数的变化范围为0伏~5伏；当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示。 (1)请在方框内画出该同学的实验电路图。 (2)请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧） 物理量实验序号 1 2 3 5．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍）、滑动变阻器两个分别标有A“”、B“”字样，待测电阻、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在电路中。移动滑片在序号1、2、3对应的位置时，记录数据如下表。 实验序号 滑片位置 电压表(伏) 电流表(安) 1 1.7 0.16 2 2.3 0.22 3 3.0 0.29 (1)本实验的实验原理是________。 (2)滑动变阻器连接的两个接线柱为________（均选填“A与B”“A与C”或“B与C”）。 (3)说明电压表并联的位置（写出判断理由） (4)待测电阻Rx的阻值为________欧（精确到0.1欧）。 (5)请通过以上信息判断小华同学所选滑动变阻器规格和电源电压。（需写出推理过程） 6．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5V的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表和开关各一个，滑动变阻器（分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 1A”字样）、以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后改变了电压表的接入位置，将测得的一组数据记录在表二中。 （1）画出小华最初的实验电路图。___________。 （2）判断所用滑动变阻器的规格，并说明理由。___________。 （3）通过计算说明所用电源的电压。（需写出过程）___________。 （4）待测电阻的阻值为___________Ω。（精确到0.1Ω） 表一 实验 电压表示数（V） 电流表示数（A） 1 2.4 0.22 2 2.0 0.26 表二 实验 电压表示数（V） 电流表示数（A） 3 2.4 0.24 7．小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，可选用的器材有：电源（有两种规格，6伏和4.5伏）、待测电阻Rx、电流表、电压表（只有 0~3伏挡完好）、滑动变阻器（有两种规格，分别标有“5欧 2安”和“50欧 1安”字样）、开关以及导线若干。他选择一个滑动变阻器按图所示电路图连接器材，并按正确步骤操作。闭合开关S，观察到电压表和电流表示数如图（a）（b）所示。他思考后换用另一个滑动变阻器重新按图连接电路，并进行实验。当滑片P从一端向另一端移动时，观察到电压表指针每偏转两小格时，对应电流表指针偏转一小格。 ①通过计算判断小明选用的电源，以及第一次使用的滑动变阻器规格；( ) ②根据实验中获得的信息计算待测电阻的阻值Rx；( ) ③电压表指针满偏时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑′= ____________欧。 8．交附物理兴趣小组同学在做“用电压表，电流表测电阻”的实验中，备有：电流表一个，0~0.6A，0~3A两个量程，电压表一个，0~3V、0~15V两个量程；学生电源，电压分别为1.5V、3V、6V、15V；开关一个；定值电阻R1=15Ω，待测电阻Rx，滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”的字样，导线若干。 方案①：小交同学按图所示的电路图正确连接电路，当他按操作规范进行实验时，闭合电键K，电流表A的示数为I，然后他调节滑动变阻器滑片P的位置，当滑片P的位置恰好在中点时，电流表A的示数为0.5A。 (1)I的取值为_________； 方案②：如图是小通同学的同学们设计的测量电阻的电路图，他们决定只用一个电表完成测量，闭合开关S时，电流表的示数为0.2A；两个开关都闭合时，电流表的示数变为0.3A。 (2)待测电阻R2（Rx）的阻值约为_________，为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示数大于量程的，则电源应选用_________V，电压表应选用_________量程，电流表应选用_________量程； 方案③：晓彤同学看到小通同学的方案后，决定保持电路中的其他元件不变，只将电流表换成电压表，来测量待测电阻的阻值 (3)请在框格内画出相应的电路图_________（留有1张备用，若要涂改，请在左上角标明哪幅是最终结果）。 迁移创新 一、实验题 1．小丁做“用电流表、电压表测量电阻”的实验。他将电源（电压保持不变）、滑动变阻器、待测电阻Rx、开关、电流表与导线串联连接，然后将电压表并联在电路中，并把滑片置于变阻器的最右端。闭合开关S，电路正常工作，电流表和电压表的示数如图（a）（b）所示；继续移动滑片，他发现电流表示数增大，电压表示数减小。经思考后，小丁改变了电压表连接的位置，并将滑片再次移回变阻器的最右端，闭合开关S，观察到电流表示数依然如图（a）所示，而电压表指针在图（b）所示的基础上偏转了2小格，随后他又把滑片移至变阻器不同位置，并将三次实验数据记录在表中。 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 1 — 0.20 2 4.0 0.26 3 5.5 0.36 (1)在图中用笔画线代替导线，将小丁调整后的实验电路补充完整； (2)根据表中序号2的数据计算可得，Rx的阻值是___________（精确到0.1）； (3)完成表中序号1的数据填写； (4)分析并计算实验中电源的电压U。 2．徐做“用电流表、电压表测电阻”实验，实验器材齐全且电表完好。他利用这些器材设计了如图（a）所示电路。 ① 小徐按照电路图连接的实验器材如图（b）所示，他有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接___________； ② 他重新正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位置应放在___________端（选填“A”或“B”），这样操作的目的是___________； ③ 闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，记录数据如表、其中第四组数据的电压表、电流表示数分别如图16（c）（d）所示，电压表的示数为___________伏，电流表的示数为___________安； ④ 小徐在坐标纸中画出了待测电阻Rx的U-I图像，请帮他把第四组数据对应的点在坐标纸中描出；___________ ⑤ 由待测电阻Rx的U-I 图像可知，有问题的一组实验数据是第___________组数据（填实验序号），需要剔除或重测。则待测电阻Rx的阻值为___________欧（精确到0.1欧）。 物理量实验序号 电压Ux （伏） 电流Ix （安） 1 1.0 0.10 2 1.5 0.16 3 2.0 0.20 4 5 2.7 0.30 6 3.0 0.30 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12章 欧姆定律 第3节 电阻的测量 课标要点 1. 应用欧姆定律，学习测量电阻的方法； 2. 会同时使用电压表和电流表； 3. 尝试设计实验方案、画出电路图，并按电路图连接实物图； 4. 自主设计实验记录表； 5. 学会分析实验数据，知道多次测量的目的； 6. 通过实验电路的设计、连接以及测量过程培养学习兴趣。 学习重难点 重点：“伏安法”测量电阻；设计实验方案、实验记录数据表； 难点：电路故障在“伏安法”测电阻中的应用；“伏安法”测电阻的综合应用。 知识点 用电流表和电压表测量电阻 一、学生实验：用电流表和电压表测量电阻 实验原理与方案 根据欧姆定律，要测量导体的电阻R. 可以先测量导体两端的电压U和通过导体的电流I，再利用公式就可以计算出导体的电阻。 实验装置与方法 本实验要用到待测电阻、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线等。 画出实验电路图。 实验操作和数据收集 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 3. 设计数据记录表。 4. 按照电路图连接电路。调节滑动变阻器，测量多组电压值和电流值，将实验数据记录在表中。 数据处理 计算电阻值，取其平均值即可得出本实验中待测电阻的阻值。 实验结论 待测电阻的阻值R=12.5Ω. 交流讨论 分析每次实验所得的电阻值，说明本实验需要多次测量的原因。 答：多次测量取平均值减小误差 要点： （1）本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。 （2）测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过R电流。根据电阻偏小。 （3）如图是两电阻的伏安曲线，则R1>R2。 、 “伏安法”测电阻：电流表和电压表分别测量通过导体的电流和导体两端的电压，再利用公式计算出导体的电阻、这种间接测量电阻的方法称为“伏安法”。 二、使用多用电表测量电阻：此外，还可以使用多用电表便捷地测量导体的电阻(图12-3-2)。为了更加精确地测量导体的电阻，可以采取多次测量取平均值的方法，也可以选用精度更高的测量工具或改进测量方法。 随学随练 1．“用电流表、电压表测电阻”实验， (1)本实验的实验原理是_______________。 (2)连接电路时，开关应处于____________状态（选填“A．断开”或“B．闭合”），滑动变阻器滑片应处于阻值____________处（选填“A．最大”或“B．最小”）。本实验中电压表应并联在____________两端。（选填“A．电源”、“B．待测电阻”或“C．滑动变阻器”） (3)本实验多次测量的目的是____________（选填“A．寻求普适规律”或“B．求平均值，减小误差”） 【答案】(1) (2) A A B (3)B 【详解】（1）伏安法测电阻的核心原理是 “通过测量待测电阻两端的电压U和通过它的电流I，根据欧姆定律变形公式计算电阻值。 （2）[1]连接电路时，开关必须处于断开状态，防止连接过程中电路短路（损坏仪表或电源）。 故选A。 [2]滑动变阻器滑片应移到最大阻值处，此时电路中电流最小，起到保护电路的作用。 故选A。 [3]电压表的作用是测量待测电阻两端的电压，因此必须并联在待测电阻两端（并联在电源两端会测电源电压，并联在滑动变阻器两端会测滑动变阻器的电压，均不符合实验目的）。 故选B。 （3）本实验中，多次测量（通过移动滑动变阻器滑片改变电路中的电流和电压）的目的是减小测量时的读数误差，通过求平均值让测量结果更接近真实值。 故选B。 2．如图所示，是“用电压表和电流表测量定值电阻的阻值”的实验电路图。对该实验的操作和分析，下列选项正确的是（    ） A．连接电压表时，一定要选用较小的量程 B．闭合开关前，应使滑动变阻器滑片P位于a端 C．若被测电阻断路，闭合开关后电压表和电流表均无示数 D．为了得到比较准确的电阻值，应多次测量求平均值 【答案】D 【详解】A．‌连接电压表时，应根据被测电阻两端可能的电压大小来选择合适的量程，不一定非要选用较小的量程，若被测电压超过小量程的范围，还会损坏电压表，故A错误； B．‌闭合开关前，为保护电路，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大。由图可知，滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长，阻值最大，即滑片P应位于b端，而不是a端，故B错误； C．若被测电阻断路，此时电压表串联在电路中，由于电压表内阻很大，电路中电流几乎为0，所以电流表无示数；但电压表两端与电源两极相连，测量的是电源电压，所以电压表有示数且接近电源电压，并非电压表和电流表均无示数，故C错误； D．在测量定值电阻的阻值实验中，为了减小实验误差，得到比较准确的电阻值，应多次测量求平均值，故D正确。 故选D。 3．如图所示是伊伊进行“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．闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到最左端 B．滑动变阻器滑片向左滑动时，电压表的示数变小 C．滑动变阻器能改变电阻两端的电压，实现多次测量 D．多次测量的目的是为了寻找普遍规律 【答案】C 【详解】A．为了保护电路，在闭合开关前，应将变阻器滑片调至阻值最大处，即右端，故A错误； B．分析电路可知，定值电阻与滑动变阻器串联，当滑片向左滑动时，变阻器接入电阻变小，总电阻变小，电流变大，待测电阻两端电压会变大，电压表示数变大，故B错误； C．滑动变阻器在电路中起分压作用，改变滑片位置可以改变待测电阻两端的电压，从而实现多次测量，减小实验误差，故C正确； D．“伏安法测电阻”实验中多次测量是为了求平均值减小误差，不是寻找普遍规律。故D错误。 故选C。 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） 通过改变串联干电池个数多次测量　　　　通过改变滑动变阻器滑片位置多次测量 【答案】 R= 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 【详解】[1]通过测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I，根据计算电阻，所有“用电流表、电压表测电阻”这个实验，这个实验的实验原理是 [2]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。 [3]（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“用电流表、电压表测电阻”的实验中，所用的电路图如图（a）所示，已知电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R0。 (1)实验时在闭合开关S前，变阻器的滑片P应调至______（选填“A”、“中间”或“B”）端。 (2)闭合开关S，移动变阻器滑片，当电压表示数为2.5伏时，电流表示数如图（b）所示，则待测电阻的阻值为______欧。接着继续改变滑片位置，测量电压和电流值，实验中测量多组电压和电流值的目的是______。 【答案】(1)B (2) 5 多次测量求平均值，减小实验误差 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器需要调到最大阻值处，保护电路。由图可知，滑片P调至B端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，因此滑片应调至B端。 （2）[1]电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.5A。则待测电阻的阻值为 [2]本实验中待测电阻是定值电阻，测量多组数据的目的是多次测量求平均值，减小实验误差。 6．在“伏安法测量定值电阻的阻值”实验中： (1)按图甲电路图正确连接电路，检查无误后，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表的示数接近电源电压，则电路故障是______。 (2)排除故障后继续实验，当电压表的示数为3V时，如图乙所示，电流表的示数为______A，则定值电阻的阻值为______。 (3)为了操作更简便，实验过程中应通过______的办法，多次改变电阻两端的电压，同时记录电流表的示数，收集多组数据，这样做的目的是______。 【答案】(1)定值电阻R断路 (2) 0.3 10 (3) 调节滑动变阻器的滑片 多次测量取平均值，减小实验误差 【详解】（1）闭合开关后电流表无示数，说明电路大概率发生断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表两端能连通到电源正负极，因此故障是和电压表并联的定值电阻R断路，此时电压表相当于直接串联在电路中，分得几乎全部电源电压。 （2）图乙电流表选用的是0~0.6A量程，该量程分度值为0.02A，此时读数为0.3A；定值电阻的阻值 （3）伏安法测电阻实验中，通过移动滑动变阻器的滑片，就能便捷改变自身接入电路的电阻，从而改变定值电阻两端的电压；定值电阻的阻值是固定的，多次实验获取多组电阻值后取平均值，可以减小单次测量带来的误差。 题型 “伏安法”测电阻基础 1．小明按如图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻的阻值，该实验的原理公式是______。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，观察到电流表示数为0.5A，电压表的示数如图乙，为______V，待测电阻的阻值为______Ω。 【答案】 2 4 【详解】[1]测量电阻的阻值，通过测量流过的电流，两端的电压，然后用公式计算的阻值，故该实验的原理公式是。 [2]由图乙可知电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为2V。 [3]待测电阻的阻值为 2．在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中： (1)请用笔画线代替导线将图1的电路连接完整； (2)在某次实验时两电表的示数如图2所示，电压表的示数为______V，电流表的示数为______A；电阻为______Ω。 【答案】(1) (2) 2.6 0.26 10 【详解】（1）在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中，电流表应与待测电阻串联，电压表应与待测电阻并联。由于电源是两节干电池，则电压表选用量程是“0~3V”，且让电流从两电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。 （2）由图2可知，电压表选0~3V量程，分度值为0.1V，读数为2.6V；电流表选0~0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.26A；根据欧姆定律可知，电阻为 3．小明想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻，他已连接了部分电路，如图甲所示。请你接着完成下列步骤： (1)用笔画线代替导线，将电路补画完整。 (2)连接电路时，开关S应当处于_______状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_______端。 (3)当电压表示数为2.4 V时，电流表示数如图乙所示，电阻丝电阻为_______Ω。 【答案】(1) (2) 断开 B (3)10 【详解】（1）电路连接时，要遵循电流表串联、电压表并联、滑动变阻器“一上一下”接入，应 将左侧干电池的负极接线连接到电流表的负接线柱上，将电源正极引出的导线接开关一端，开关另一端接滑动变阻器的右上或者左上接线柱，电路即完整。 （2）连接电路时，开关断开是为了防止接线短路损坏元件；闭合开关前，滑动变阻器滑片要调到接入电阻最大的位置，本题滑动变阻器接左下接线柱，故滑片在B端时接入电阻最大。 （3）电流表选用量程，分度值为，图乙读数为；根据欧姆定律可得 活学活用 1．利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。 (1)实验原理是_______。 (2)闭合开关后，电流表指针指在零刻度线左侧，原因是电流表_______。 (3)修正问题后，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，电流表的示数为0.5A，由这组数据计算出Rx的阻值为_______Ω。 (4)接下来小致继续调节滑动变阻器，测量并记录多组实验数据。小致这样多次测量的目的是_______。 (5)测出Rx后，还可以利用该实验的器材探究电流与_______的关系。 【答案】(1) (2)正负接线柱接反 (3)4 (4)求平均值，减小误差 (5)电压 【详解】（1）实验中需要用电压表测Rx两端的电压，用电流表测通过Rx的电流，结合计算电阻的大小，因此实验原理是 （2）闭合开关后，电流表指针指在零刻度线左侧，说明电流表正负接线柱接反。 （3）Rx的阻值为 （4）由于电阻是定值，多次测量取平均值可以减小误差，故小致继续调节滑动变阻器，测量并记录多组实验数据，是为了减小误差。 （5）Rx是定值电阻，可以利用该实验的器材探究电流与电压的关系，实验过程中保持定值电阻阻值不变，通过调节滑动变阻器的阻值，改变电压和电流。 题型 “伏安法”测电阻的综合应用Ⅰ 1．如图所示，小组同学在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中。 (1)有一根导线尚未连接。用笔画线代替导线补上，要求滑片向右移动时，电压表示数变大； (2)实验中滑动变阻器的作用是______； (3)小组同学随手将数据记录在草稿纸上，请帮助他们将实验记录表格补充完整。 实验序号 ______ 电流（A） 1 ______ 0.06 2 ______ 0.08 3 ______ 0.10 【答案】(1) (2)保护电路，改变电阻两端的电压和通过电阻的电流 (3) 电压（V） 0.6 0.8 1.0 【详解】（1）如图，电压表测电阻两端的电压，要求滑片向右移动时电压表示数变大，说明滑片右移时，滑动变阻器接入电路的电阻要变小（这样电路中总电阻减小，电源电压一定，则由欧姆定律得电路电流变大，待测电阻两端电压会变大），故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示： （2）实验开始前，滑片移到最大阻值处，避免电流过大损坏器材，在实验中可以保护电路，同时通过移动滑片可以改变电阻两端的电压和改变通过电阻的电流。 （3）[1]实验中需要测量电阻两端的电压，表格中需要有电压（V）。 [2][3][4]电阻一定，根据分析可知，随着电阻两端电压的增大，通过电阻的电流增大，电流为0.06A对应的电压是0.6V，电流为0.08A对应的电压是0.8V，电流为0.10A对应的电压是1.0V。 2．小红和小华同学分别做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5V的整数倍且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和待测电阻各两个，导线若干。小红选用的待测电阻的阻值大于小华选用的待测电阻的阻值，其余器材均相同。小红正确连接电路，闭合开关，移动滑片至某位置，两电表的示数如图（a）和（b）所示。小华将变阻器滑片P移至阻值最大处，闭合开关，电压表示数为3V，电流表示数为0.3A，移动滑片，发现电压表示数变小。 (1)本实验的原理是______； (2)小红这次实验中，待测电阻的阻值为______Ω； (3)在小华实验中：电压表并联在______两端； A．待测电阻 B．滑动变阻器 (4)通过计算说明实验时所用的电源电压。 【答案】(1) (2)10 (3)B (4)4.5V 【详解】（1）实验中，通过测量未知电阻两端的电压与通过未知电阻的电流之比，间接测量未知电阻的阻值，所以本实验的原理为。 （2）由图（a）可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，则电压表示数为3伏，所以未知电阻两端的电压为3伏；电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.3安，所以通过未知电阻的电流为0.3A，则待测电阻的阻值 （3）将变阻器滑片P移至阻值最大处，闭合开关，电压表示数为3伏，移动滑片，则变阻器的电阻变小，发现电压表示数变小，则电压表示数随滑动变阻器的阻值减小而减小，由串联分压特点可知，电压表测量滑动变阻器两端电压，所以电压表并联在滑动变阻器两端。故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）小华将变阻器滑片P至阻值最大处，电压表示数为3V，串联电路中电源电压等于各部分电压之和，则电源电压大于3V；在小红实验中，当电流为0.3A时，待测电阻两端电压为3V，且小红用的待测电阻的阻值大于小华的待测电阻阻值，根据串联分压原理可知，在小华实验中“当电流为0.3安时”，待测电阻两端电压小于3伏。则 因此电源电压取值范围为 又因为电源电压为1.5伏的整数倍，所以电源电压为4.5V。 活学活用 1．小红做测量电阻的实验，现有电源（电压为3V且保持不变）、待测电阻、电阻（阻值为10Ω）、电阻（阻值为20Ω）、电流表、开关及导线若干。她经过思考，将与串联接入电路，连接正确，闭合开关，观察到电流表示数如图7所示。她断开开关，仅用替换，闭合开关，观察到电流表示数为0.58A。 (1)图中的电流表示数为________A； (2)根据实验的相关信息可判断：电路中存在________（选填“A．开路”或“B．短路”）故障，发生故障的元件为________（选填“A．”“B．”或“C．”），请说明理由； (3)计算待测电阻的阻值。（计算结果保留一位小数） 【答案】(1)0.20 (2) B C (3) 【详解】（1）电流表接线柱接的是量程，分度值为0.02A，指针指向0.20A，因此读数为0.20A。 （2）[1][2]故障是短路，发生在，理由： 电源电压恒为3V，若所有元件正常，与串联时，总电阻 因此电路电流 但实际电流为0.58A，远大于0.15A，说明总电阻远小于正常阻值，因此是短路故障（若开路则电流为0，与题意矛盾，排除开路）。 若短路：第一次只有接入，电流应为 与第一次电流0.2A不符，排除；若短路：第一次只有接入，得 第二次与串联，电流应为 与0.58A不符，排除；综上可得短路。 （3）第一次：与串联，总电阻 因此 第二次：短路，只有接入， 取两次平均值得 2．小王同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，已知电源电压为2V的整数倍，实验器材齐全且完好，他正确串联电路，将电压表并联在电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到某位置时发现电压表、电流表示数如图所示（电压表示数为2.4V、电流表示数为0.3A）。他经过思考后，仅改变电压表位置，闭合开关，重新实验记录了两组电压表示数和电流表示数如表所示。 电压（V） 1.0 2.1 电流（A） 0.2 0.4 (1)该实验的原理______________ (2)在方框内画出改变电压表位置后的实验电路图。 (3)求出电源电压U，并写出过程及理由。 (4)待测电阻的阻值为______________（结果精确到） 【答案】(1) (2) (3)实验电路为待测电阻和滑动变阻器串联，最初电压表并联在滑动变阻器两端，测得的2.4V是滑动变阻器的分压。分析表格数据：两组数据的电流分别为0.2A、0.4A，对应待测电阻的电压为1.0V、2.1V，可算出待测电阻阻值约为5Ω；当电流为0.3A时，待测电阻两端电压约为 根据串联电路电压规律，电源总电压 由于电源电压为2V的整数倍，则电源电压为4V。 (4)5.2 【详解】（1）伏安法测电阻实验的原理 （2）根据表中数据可知，电流随电压增大而增大，说明改变电压表位置后，电压表测量的是待测电阻两端的电压。电源、开关、电流表、待测电阻Rx​、滑动变阻器依次串联，电压表并联在待测电阻Rx两端。（绘图要点：从电源正极出发，顺次连接开关、电流表、待测电阻、滑动变阻器，回到电源负极，电压表两个接线柱接在待测电阻的两端。） （3）实验电路为待测电阻和滑动变阻器串联，最初电压表并联在滑动变阻器两端，测得的2.4V是滑动变阻器的分压。分析表格数据：两组数据的电流分别为0.2A、0.4A，对应待测电阻的电压为1.0V、2.1V，可算出待测电阻阻值约为5Ω；当电流为0.3A时，待测电阻两端电压约为 根据串联电路电压规律，电源总电压 由于电源电压为2V的整数倍，则电源电压为4V。 （4）根据表格中的数据第1次数据得出待测电阻的阻值为 同理，第2次数据得出待测电阻的阻值为 初始状态： 取平均值 题型 “伏安法”测电阻的综合应用Ⅱ 1．小王同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，已知电源电压为2V的整数倍，实验器材齐全且完好，他正确串联电路，将电压表并联在电路中，闭合开关，发现电压表、电流表示数如图所示。他经过思考后，仅改变电压表位置，闭合开关，重新实验记录了电压表示数和电流表示数如表一所示。 表一 电压（V） 1.0 1.5 2.0 电流（A） 0.2 0.3 0.4 (1)该实验的原理___________ (2)求出电源电压U，并写出过程及理由。 (3)待测电阻Rx的阻值为___________Ω（结果精确到0.1Ω） 【答案】(1) (2)由表一可知，电压越大，电流越大，所以改变电压表位置后，电压表并联在 Rx的两端，则最初并联在滑动变阻器两端，由于待测电阻与滑动变阻器串联，则当电压表、电流表示数如图所示时，电压表测的是滑动变阻器两端的电压，此时电路中的电流为0.3A，即当电路中的电流为0.3A时，滑动变阻器两端的电压为2.4V，待测电阻两端的电压为1.5V，则电源电压为由于电源电压为2V的整数倍，则电源电压为4V。 (3)5.0 【详解】（1）用电流表、电压表测出待测电阻的电流即电压，然后根据公式计算出待测电阻的阻值，即伏安法测电阻，故该实验的原理为。 （2）略。 （3）根据，由表一的数据可得，待测电阻 2．小杨做“用电流表、电压表测电阻”实验。 他将电源（电压为6伏且不变）、待测电阻、滑动变阻器（标有“2A”字样）、电流表、开关串联，然后将电压表并联在电路中，将滑动变阻器的滑片移至一端。小杨闭合开关后，向另一端移动滑片的过程中，观察到电流表示数变小。他继续移动滑片至三个不同位置，将观察到的实验数据记录在下表中。 实验序号 电压U/伏 电流I/安 1 2.7 0.34 2 2.0 0.40 3 1.2 0.46 (1)请判断小杨实验过程中操作是否规范，理由是：________。 (2)请计算待测电阻的平均值。（写出主要分析与计算过程，电阻值精确到0.1欧） (3)实验后，小杨根据实验数据，在图中的坐标上标出数据对应的点，用一根光滑的线将这些数据的点连起来，并将图线延长至U轴，发现图线一定会在U轴上有一交点，该交点的电压值为小杨分析后认为应接近电源电压值，请利用公式推导出小杨观点的理论依据。 【答案】(1)不规范，开关闭合前滑动变阻器滑片没有调到最大阻值处 (2)由表中数据可知，电压增大，电流减小，所以电压表并联在滑动变阻器两端， 待测电阻平均值 (3)电路中的电流。图线与U轴上相交时，，，即，故 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器应调到最大阻值处，此时电路中的电流最小；由实验数据可知，闭合开关后移动滑片电路中的电流变小，说明闭合开关时滑动变阻器接入阻值没有调到最大，所以小杨实验过程中操作不规范。 （2）由表格数据可知，电流增大时电压表示数减小，说明电压表并联在滑动变阻器两端。根据串联电路电压规律，待测电阻两端电压 ，由 得待测电阻 。 第1次实验，待测电阻两端的电压 待测电阻 第2次实验，待测电阻两端的电压 待测电阻 第3次实验，待测电阻两端的电压 待测电阻 待测电阻平均值 （3）电压表测量滑动变阻器的电压，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压 ，U-I图中，轴（纵轴）对应横坐标电流 ，将代入公式得：，因此延长线与轴的交点电压 ，即接近电源电压。 3．小明做“测量小灯泡的电阻”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯泡（标有“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有伏档完好）、滑动变阻器、开关及导线若干。小明正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示。他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。 物理量实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 3.0 0.24 2 2.2 0.28 3 1.7 0.30 (1)图（b）中电流表的示数为_______。 (2)请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡正常发光时的电阻（精确到）。_______（本小题需写出计算过程） 【答案】(1)0.24 (2) 6V，13.6Ω 【详解】（1）电流表测量范围为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A。 （2）最初小明正确连接电路时，电压表测小灯泡两端电压，电压表只有0~3V档完好，由图（a）可知此时电压表示数为3V，结合图（b）的电流0.24A，和表格第1组数据完全吻合，说明此时小灯泡两端电压已经达到了电压表3V量程的最大值，无法继续测量小灯泡更高的电压。小明重新连接电路后，电压表示数变小，而电路中电流变大，说明电压表与变阻器并联，测量变阻器两端电压；串联电路电流处处相等，表格第1组数据的电流为0.24A，和图（b）的电流一致，此时滑动变阻器的电压为3.0V，而最初正确连接时该电流下小灯泡的电压为3V，因此电源电压 小灯泡的额定电流为0.28A，对应表格第2组数据，此时电路电流为0.28A，滑动变阻器两端电压为2.2V。 根据串联电路电压规律，小灯泡正常发光时的电压 由欧姆定律，小灯泡正常发光的电阻 活学活用 1．小宁做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏整数倍且保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器（规格为“10欧2安”或“20欧2安”）、开关各一个，以及导线若干。他正确串联器材，将电压表并联在电路中。闭合开关，变阻器滑片在如图1所示的位置1和2对应位置之间左右移动的过程中，电压表示数的最大值为3伏，最小值为2.3伏，电流表示数的最小值为0.22安，最大值为0.3安。当他移动滑片至位置3对应位置时，电压表和电流表的示数如图2（a）（b）所示。 (1)本实验的实验原理是______； (2)电压表并联在______两端（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）； (3)滑动变阻器连接的两个接线柱分别为______和______（均选填“A”、“B”或“C”）。 (4)求出电源电压（需写出主要推理和计算过程）。 (5)求出当滑片P在图1中位置2时，测得的待测电阻的阻值（精确到0.1欧）。 【答案】(1) (2)待测电阻 (3) A C (4)4.5V (5)10.5Ω 【详解】（1）本实验用电流表、电压表测电阻，采用的是伏安法测电阻，实验原理是。 （2）由图可知，从序号1一3，滑动变阻器连入电路的阻值逐渐变大或逐渐减小且序号3的电压表、电流表示数都小于序号1和2中电压表、电流表示数。从序号1一3，电流表示数逐渐变小，电压表示数也逐渐变小，电压表并联在待测电阻两端。 （3）[1][2]变阻器滑片在实验序号1和2对应位置之间左右移动过程中，电压表示数的最小值为2.3V，最大值为3V，电流表示数的最小值为0.22A，最大值为0.3A。由图可知，第三次的电压为1.7V，电流为0.16A，因为第三次的电流比前两次的电流小，可知电路中电路的总电阻在增大，由滑动变阻器的滑片更靠右可知，滑动变阻器连了A接线柱和C接线柱。 （4）滑片在位置1时，变阻器连入电路的电阻为0，电路为待测电阻的简单电路，电压表示数为电源电压，故电源电压为3V。 （5）由图中位置1和2对应位置可知，滑片在位置2时，滑动变阻器阻值较大，此时定值电阻两端电压较小，电路中电流较小，所以，此时定值电阻两端电压为2.3V，通过它的电流为0.22A，所以，当滑片P在图1中位置2时，测得的待测电阻的阻值为 2．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明按图连接电路。电源电压为4.5V保持不变，所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。 (1)实验原理：__________。 (2)闭合开关前，应将滑片置于滑动变阻器的最______端（“A．左”或“B．右”）。 (3)移动滑片时发现电流表的示数始终为0.电路中仅有一处故障，且故障只发生在待测电阻或滑动变阻器上。请写出电压表的示数及对应的故障。____________________________。 (4)排除故障后，小明重新实验。他正确连接电路，实验步骤正确。闭合开关后，将电压表、电流表的示数记录在序号1中；当滑片移到中点位置时，电压表的示数为2.5V；当滑片移到另一端时，电流表的示数为0.36A。请将表格中的数据补充完整。（电阻精确到0.1Ω） 序号物理量 电压（V） 电流（A） 电阻（Ω） 电阻的平均值（Ω） 1 1.7 0.14 12.1 _____ 2 2.5 _____ _____ 3 _____ 0.36 _____ 【答案】(1) (2)B (3)见解析 (4) 12.4 0.20 12.5 4.5 12.5 【详解】（1）用电流表测电流、电压表测电压，通过公式计算得出电阻，实验原理是。 （2）闭合开关前、应将滑片置于滑动变阻器阻值最大端，如图所示，滑动变阻器连接了左下接线柱，因此滑片在最右时阻值最大。 故选B。 （3）移动滑片时发现电流表的示数始终为0，说明电路出现了断路；当电压表的示数为0时，电压表与电源不能形成回路，故断路位置在滑动变阻器；当电压表示数为4.5V时，电压表与电源接通，测电源电压，故断路位置在待测电阻。 （4）[1][2][3][4][5]当滑片移到中点位置时，电压表的示数为2.5V，滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的电阻为 通过滑动变阻器的电流为 串联电路各处电流相等，则电流表的示数为0.2A；此时待测电阻的阻值为 当滑片移到另一端时，电流表的示数为0.36A，滑片移到了阻值最小端，则电压表的示数为4.5V；待测电阻的阻值为 所以电阻的平均值为 基础通关 一、实验题 1．小明利用如图甲所示电路测量未知电阻R的阻值。 (1)闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片P移至最___________（选填“左”或“右”）端，这样做可以起到___________的作用； (2)移动滑片P，当电压表示数为1.5V时，电流表的示数如图乙所示，可算出电阻R的阻值为___________Ω； (3)小明接着移动滑片P，测出多组电压和电流的值，算出对应的电阻值及电阻的平均值，计算电阻的平均值的目的是___________。 【答案】(1) 右 保护电路 (2)5 (3)减小误差 【详解】（1）[1][2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，即最右端。 （2）如图乙，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，此时电压为1.5V，根据欧姆定律，电阻R的阻值为 （3）本实验属于测量类实验，多次测量求平均值，目的是为了减小误差。 2．某实验小组使用“伏安法”测量未知电阻阻值，实验电路如图甲所示。 (1)连接电路时，应断开开关，是为了防止电路______（选填“短路”或“断路”）损坏仪器； (2)实验中，当滑片移到某一位置时，电压表的示数为1.6V，电流表的示数如图乙所示，其示数为______A，则未知电阻=______； (3)为了使测量结果更为准确，接下来的操作方案是__________。 【答案】(1)短路 (2) 0.16 10 (3)移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流和电阻两端的电压，再记录多组电压表和电流表的示数，最后求平均值。 【详解】（1）连接电路时，应断开开关，这是为了防止在连接电路的过程中出现接线错误导致电路短路，短路时电流过大可能会损坏仪器。 （2）[1][2]由图乙可知，电流表使用的是0~0.6A量程，其分度值为0.02A，指针所指位置的示数为0.16A。根据欧姆定律可得未知电阻 （3）为了使测量结果更为准确，需要多次测量求平均值来减小误差。接下来的操作方案是移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流和电阻两端的电压，再记录多组电压表和电流表的示数，最后求平均值。 3．小明做“伏安法测电阻”实验，将电源（电压为1.5伏整数倍且保持不变）、开关、滑动变阻器（标有“20欧1安”字样）、待测电阻、电流表串联，再将电压表并联在电路中、连接电路时小明发现滑动变阻器的滑片被卡在图所示位置无法移动。小明经过思考，认为可以通过改接滑动变阻器的接线柱完成实验。他首先连接滑动变阻器A、C接线柱，闭合开关，电压表和电流表示数分别为3.5伏和0.32安。接着他分别连接A、B接线柱和B、C接线柱。闭合开关后，其中一次电压表示数为4.5伏，另一次电流表示数为0.24安。 (1)“伏安法测电阻”的实验原理是______。 (2)请在实验数据记录表空白处完成相关数据及栏目的填写。 实验序号 电压（伏） 电流（安） 电阻（欧） ______ 1 ______ 0.32 2 ______ 0.24 3 ______ ______ 【答案】(1) (2) 电阻平均值（欧） 3.5 2.7 4.5 0.40 【详解】（1）“伏安法测电阻”的实验原理是测量出电阻两端电压和通过电阻的电流，根据计算电阻阻值，则“伏安法测电阻”的实验原理是。 （2）[1]多次测量求平均可以减小误差，则表格最后应计算电阻平均值。故填入电阻平均值（欧）。 [2]首先连接滑动变阻器A、C接线柱，闭合开关，电压表和电流表示数分别为3.5伏和0.32安，则实验一电压为3.5V。 [3]连接A、B接线柱，滑动变阻器接入电路阻值最大，此时电路电流变小，则电流表示数为0.24安，此时滑动变阻器两端电压 连接滑动变阻器A、C接线柱，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为3.5V和0.32A，待测电阻 则电源电压约为 因为电源电压是1.5V的整数倍，故电源电压U=7.5V。此时电压表示数 [4][5]第三组实验连接B、C接线柱，滑动变阻器接入电路阻值与第一次实验相加等于滑动变阻器最大阻值 此时电压表示数为4.5V，电路电流 则第三次实验电压表示数为4.5V，电流表示数为0.40A。 4．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明按图连接电路。电源电压为4.5V保持不变，所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。 (1)实验原理：__________。 (2)闭合开关前，应将滑片置于滑动变阻器的最______端（“A．左”或“B．右”）。 (3)移动滑片时发现电流表的示数始终为0.电路中仅有一处故障，且故障只发生在待测电阻或滑动变阻器上。请写出电压表的示数及对应的故障。____________________________。 (4)排除故障后，小明重新实验。他正确连接电路，实验步骤正确。闭合开关后，将电压表、电流表的示数记录在序号1中；当滑片移到中点位置时，电压表的示数为2.5V；当滑片移到另一端时，电流表的示数为0.36A。请将表格中的数据补充完整。（电阻精确到0.1Ω） 序号物理量 电压（V） 电流（A） 电阻（Ω） 电阻的平均值（Ω） 1 1.7 0.14 12.1 _____ 2 2.5 _____ _____ 3 _____ 0.36 _____ 【答案】(1) (2)B (3)见解析 (4) 12.4 0.20 12.5 4.5 12.5 【详解】（1）用电流表测电流、电压表测电压，通过公式计算得出电阻，实验原理是。 （2）闭合开关前、应将滑片置于滑动变阻器阻值最大端，如图所示，滑动变阻器连接了左下接线柱，因此滑片在最右时阻值最大。 故选B。 （3）移动滑片时发现电流表的示数始终为0，说明电路出现了断路；当电压表的示数为0时，电压表与电源不能形成回路，故断路位置在滑动变阻器；当电压表示数为4.5V时，电压表与电源接通，测电源电压，故断路位置在待测电阻。 （4）[1][2][3][4][5]当滑片移到中点位置时，电压表的示数为2.5V，滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的电阻为 通过滑动变阻器的电流为 串联电路各处电流相等，则电流表的示数为0.2A；此时待测电阻的阻值为 当滑片移到另一端时，电流表的示数为0.36A，滑片移到了阻值最小端，则电压表的示数为4.5V；待测电阻的阻值为 所以电阻的平均值为 5．小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻R1和R2，电源电压保持不变（电压为2V的整数倍），滑动变阻器RP标有“20Ω  2A”字样，实验所需的其他器材齐全且完好。 (1)“伏安法测电阻”的实验原理是_________。 (2)小华先测量电阻R1的阻值。他正确连接电路，且实验步骤正确，移动滑片进行了三次实验，将电压表和电流表的示数记录在如表中。请将表格中①②的内容填写完整。（精确到0.1Ω） 序号 电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均电阻/Ω 1 4 0.20 20.0 ②________ 2 6 0.32 18.8 3 8 0.40 ①________ (3)接着，小华测量电阻R2的阻值。他仍然正确连接电路，且实验步骤正确，闭合开关后，他发现无论如何移动滑片，电流表的示数始终几乎为0，电压表的示数始终几乎为12V，经过检查发现电路并没有发生故障。 ①发生上述现象的原因是_________。 A．电阻R2的阻值太大         B．电阻R2的阻值太小 ②通过公式推理说明你判断的理由________。 ③为了测出电阻R2的阻值，小华将一个已知阻值的电阻R3与电阻R2串联，实验电路对应的电路图如图（a）所示。闭合开关后，发现电压表的示数如图（b）所示，则可以判断电阻R2的阻值为_________R3。 【答案】(1) (2) 20.0 19.6 (3) A 在串联电路中，电流，电源电压U保持不变（为2V整数倍），滑动变阻器RP最大阻值为20Ω，由于移动滑片时，电流表的示数始终几乎为0，根据，要使I几乎为0，则需极大，而RP最大仅20Ω，所以只能是R2的阻值太大，导致极大，从而使电流几乎为0；此时电压表测量的是电源电压，示数几乎为12V。 【详解】（1）“伏安法测电阻”的实验，需要测量待测电阻两端的电压和通过的电流，然后根据计算待测电阻的阻值，因此实验原理为。 （2）[1][2]由表中数据可知，当，时，由可知，电阻为 所以①处填20.0。电阻的平均值等于三次实验结果的平均 所以②处填19.6。 （3）[1][2]略。 [3]由图（b）可知，电压表量程为0~15V，分度值为0.5V，示数，因为R3与R2串联，电源电压，所以 根据串联电路电压之比等于电阻之比 所以 6．小强和小芸做“用电流表、电压表测电阻”的实验。 (1)该实验的实验原理是______。 (2)小强用如图（a）所示的电路进行实验，为了减小实验误差，他进行了多次实验，小强采用的方法是______。 (3)小芸没有滑动变阻器，但她有两根如图（b）所示粗细均匀的电阻丝。她认为把它们弯成的如图（c）所示的半圆形AB能代替滑动变阻器。这两根电阻丝中电阻R1______R2。若将它们串联在同一电路中，通过它们的电流大小关系为I1______I2；若将它们并联在同一电路中，通过它们的电流大小关系为I1______I2。（均选填“<”、“=”或“>”） (4)在小强所用的电路中，经测量，他所用的电阻R1的阻值为10Ω。电路中的电源电压为12V保持不变，滑动变阻器上只能看清“1A”的字样。闭合开关S，小强在移动滑动变阻器滑片P过程中，电源电压与电压表示数比值的最大值为3，求电压表最大示数和最小示数的差值。 【答案】(1) (2)移动滑动变阻器的滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，多次测量求平均值，减小误差。 (3) < = > (4)6V 【详解】（1）实验中需要测量电阻两端的电压和通过电阻的电流，根据计算电阻阻值，故实验原理是。 （2）移动滑动变阻器的滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，进而改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，多次测量求平均值，减小误差。 （3）[1][2][3]两电阻丝材料、长度相同，1电阻丝的横截面积较大，故阻值较小，即这两根电阻丝中电阻R1R2。若将它们串联在同一电路中，串联电路中电流处处相等，通过它们的电流大小关系为I1=I2；若将它们并联在同一电路中，两电阻两端的电压相等，根据可知通过它们的电流大小关系为I1I2。 （4）从图中可知定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路电流。电源电压与电压表示数比值的最大值为3，可知电压表示数的最小值 允许通过滑动变阻器的最大电流为1A，则电路电流最大值为1A，根据欧姆定律可知电压表示数的最大值 电压表最大示数和最小示数的差值 7．小红做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压保持不变，电压表只有0~3V完好，其它实验器材齐全且完好。小红正确连接电路，移动滑动变阻器滑片至阻值最大处，闭合开关，发现两电表示数如图（a）、（b）所示。为了完成实验，她对电路进行了调整，闭合开关，移动滑片，将实验数据记录在下表中。 实验序号 电压表示数（V） 电流表示数（A） 1 3.0 0.30 2 2.5 0.34 3 2.0 0.40 (1)“用电流表、电压表测电阻”的实验原理是______； (2)求待测电阻的阻值。（待测电阻精确到0.1Ω） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）实验中利用电流表测电流，电压表测电压，结合计算得出电阻的阻值，因此测量电阻的实验原理是 （2）电压表只有0~3V完好。小红正确连接电路，则待测电阻和滑动变阻器串联，电压表与待测电阻并联，电流表测电路电流。移动滑动变阻器滑片至阻值最大处，闭合开关，发现两电表示数如图（a）、（b）所示，电压表示数为3V，电流为0.3A。若减小变阻器阻值，根据串联分压原理，变阻器电压减小，待测电阻电压变大，会超量程。由表可知，电流变大时，电压表示数减小，说明小红对电路进行的调整是将电压表与滑动变阻器并联。则电流为0.3A时，待测电阻和滑动变阻器的电压均为3V，则电源电压为 则第一次实验测量待测电阻的阻值为 第二次实验测量待测电阻的阻值为 第三次实验测量待测电阻的阻值为 为减小误差，应求平均值，则待测电阻的阻值为 8．如图（a）所示，小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，实验器材均完好，电源有2个（电压分别为6伏和3伏，且保持不变），所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。 (1)实验中应用的物理原理是______________。 (2)若小明正确连接电路，且实验步骤正确。闭合开关后，观察到电流表的示数为0.18安，则该实验中所用电源的电压为__________伏。 (3)当他移动变阻器的滑片到中点附近时，观察到电压表示数如图（b）所示，电流表示数如图（c）所示，则待测电阻Rx两端的电压为_______伏，通过Rx的电流为_______安，此时得到Rx的阻值为_______欧。（计算电阻时，精确到0.1欧） 【答案】(1) (2)6 (3) 3.5 0.26 13.5 【详解】（1）在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，是通过测量电阻的电压和电流，利用公式计算电阻的，故原理是。 （2）若小明正确连接电路，且实验步骤正确，则变阻器连入电路的电阻最大，即为 20Ω。 闭合电键后，观察到电流表的示数为 0.18A，变阻器两端的电压为 所以该实验中所用电源的电压为6V。 （3）[1]在第二问中，由串联电路电压的规律，Rx的电压为 他移动变阻器的滑片到中点位置时（即变阻器接入电路的电阻为10欧），变阻器连入电路的电阻变小，变阻器的电压变小，由串联电路电压的规律，Rx的电压变大，即大于 2.4V，故如图（b）所示，电压表只能选用大量程，分度值为0.5V，则待测电阻Rx两端的电压为3.5V。 [2][3]由前面数据可知，电流表选择的是0~0.6A量程，电流表示数如图（c）所示，则通过Rx的电流为0.26A；此时得到Rx的阻值为 9．小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有两个滑动变阻器（分别标有“5欧3安”和“10欧2安”）。他选用某一滑动变阻器与电源（电压有6伏和7.5伏两挡可选）、待测电阻Rx、电流表、开关正确串联。他移动滑片至阻值最大处，将电压表（只有0~3伏挡完好）并联在待测电阻两端，闭合开关，观察到的现象如图所示，然后他将电压表并联在滑动变阻器两端，观察到的现象仍如图所示。为了完成实验，他调整电源电压，移动变阻器滑片，又做了两次实验，实验数据记录在表1中，根据三次实验数据测出了待测电阻的阻值。        表1 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 1 2 2.4 0.36 3 2 0.40 (1)图（a）中电流表的示数为__________安。 (2)根据题中信息判断调整后的电源电压_________。（需写出判断过程） (3)求待测电阻的阻值_________。（需写出计算过程，精确到0.1欧） 【答案】(1)0.38 (2)6伏 (3)9.9欧 【详解】（1）由图（a）可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.38A。 （2）将滑动变阻器处于最大值，电压表量程0~3V并联在待测电阻两端，闭合开关，电流表为0.38A，电压表超过3V，此时把电压表并联在滑动变阻器两端，电压表还是超过3V，由此可知电源电压高于6V，所以电源电压为7.5V。故调整前电源电压U为7.5伏，调整后电源电压为6伏。 （3）由题意可知，电压表接在滑动变阻器两端时，当电源电压为7.5V时，电流为0.38A，滑动变阻器两端的电压大于3V，滑动变阻器的最大阻值为 故选用的滑动变阻器的规格是10Ω 2A。 实验序号1待测电阻阻值为 实验序号2待测电阻阻值为 实验序号3待测电阻阻值为 待测电阻阻值的阻值为 10．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2V、4V、6V中的一个，且保持不变）、待测电阻、滑动变阻器（标有“  2A”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他正确串联器材，并将电压表并联在电路中、小华在读取并记录数据时，有一个电表始终未按所选量程读数，而是在另一量程下读数。当变阻器的滑片在一端时，他记录的电压表示数为0.6V，当滑片在某一位置时，他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A，当滑片在另一端时，他记录的电流表示数为0.58A。实验过程中，电压表、电流表的量程均未发生改变，其表盘如图所示。 (1)该实验的实验原理是______。 (2)求出待测电阻的阻值。（计算结果精确到，需写出解答过程） 【答案】(1) (2)10.2Ω 【详解】（1）实验中测量电阻的阻值的原理是欧姆定律的变形公式。 （2）当滑动变阻器的滑片从一端向另一端移动的过程中，电压表示数变大，电流表示数变大，根据串联分压可知电压表并联在Rx两端，若电流表按“03A”量程读数，则记录的0.58A应为2.9A(>2A)，故未按所选量程读数的电表应为电压表，所记录的电压表示数0.6V，1V应为3V、5V(>4V)，故电源电压U=6V。 结合欧姆定律及串联电路的特点可知 待测电阻的阻值 11．小红和小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，他们所用滑动变阻器有A、B两个，A标有“5欧3安”字样、B标有“20欧；2安”字样，其它实验器材齐全且相同（电源电压为2伏的整数倍且保持不变）。他们各自选取一个变阻器进行实验，小红正确连接电路，操作规范，闭合开关，观察到电压表示数如图所示。小华将器材正确串联之后，将电压表并联在电路中，闭合开关移动滑动变阻器滑片，发现两个电表的示数一个变大一个变小，当滑片移至某一位置时，测量得到一组实验数据记录在表一序号1中。 表一小华的实验数据 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 1 3.0 0.20 2 3 (1)画出小红实验的电路图________。 (2)小华实验中电压表并联在_______（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）两端。 (3)通过推理计算说明实验时所用的电源电压U和实验序号1中待测电阻的阻值_______。（需写出解答过程） 【答案】(1) (2)滑动变阻器 (3)15Ω 【详解】（1）用电流表、电压表测电阻，小红正确连接电路，操作规范，故电路图是伏安法测电阻的常规电路，如下所示： （2）上图中，电压表与电流表示数之比为一定值，故电压表示数变大（小）时，电流表示数也变大（小）。小华将器材正确串联之后，将电压表并联在电路中，闭合开关移动滑动变阻器滑片，发现两个电表的示数一个变大一个变小，可知小华应该是把电压表并联在滑动变阻器两端了（因电源电压不变，不可能并联在电源两端），这样连接电路，实验过程中，当滑动变阻器阻值调大时，电压表示数变大，电流表示数变小；反之如果滑动变阻器阻值调小时，电压表示数变小，电流表示数变大。 （3）根据表中序号1的数据，滑动变阻器连入电路的阻值为 所以，小华使用的滑动变阻器是标有“20欧 2安”字样的B，小红使用的是滑动变阻器A；小红正确连接电路，操作规范，闭合开关时，滑动变阻器连入电路的阻值应最大为RA=5Ω，小于15欧，和小华的电路对比，由分压原理可知，变阻器此时的电压小于3伏，上图中电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压表示数为Ux=4.5V，电源电压U=Ux+UA<4.5V+3V 即U<7.5V，所以4.5V<U<7.5V，又因为电源电压为2伏的整数倍，所以电源电压U=6V，根据串联电路电压的规律，由小华的实验数据可得U= Ux+UB 根据欧姆定律有6V=0.2A×Rx+3V 解之得Rx =15Ω 素养提升 一、实验题 1．小陆做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为6伏且保持不变）、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路进行实验，闭合电键后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安，电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏，当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示。 请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧） 物理量 实验序号 电压U（伏） 电流Ix（安） 电阻R（欧） 电阻Rx平均值（欧） 1 0.20 2 3 6.0 0.58 【答案】         物理量 实验序号 电压Ux（伏） 电流Ix（安） 电阻Rx（欧） 电阻Rx平均值（欧） 1 2.0 0.20 10.0 10.1 2 3.0 0.30 10.0 3 6.0 0.58 10.3 【详解】电源电压不变，移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器两端电压变小，待测电阻两端电压变大，由欧姆定律可知，电路电流增大，由题意知，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20～0.58安，电压表示数相应的变化范围为4.0～0伏；因此电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器两端电压。由题意知，电路最小电流I1＝0.20A，此时滑动变阻器两端电压最大，电压表示数最大，U滑＝4V，由题意知，此时待测电阻两端电压为 由欧姆定律得 由题意知，电源电压为6伏，因此图（a）电压表量程为0～15V，由图（a）知，电压表最小分度值是0.5V，电压表示数U滑′＝3V，此时待测电阻两端电压为 由表中数据I1＝0.20A，I3＝0.58A可知，图（b）中电流表量程是0～0.6A，由图（b）知，电流表最小分度值是0.02A，电流表示数I2＝0.30A，由欧姆定律得 根据表中数据可知 电阻Rx的平均值为 表格如下：         物理量 实验序号 电压Ux（伏） 电流Ix（安） 电阻Rx（欧） 电阻Rx平均值（欧） 1 2.0 0.20 10.0 10.1 2 3.0 0.30 10.0 3 6.0 0.58 10.3 2．小红和小华做“用电流表、电压表测电阻”实验。现有待测导体两个（分别是电阻R和小灯泡L），其余的器材相同且完好，其中滑动变阻器上均标有“1A”字样。他们分别选择一个待测导体，与电源、电流表、开关正确串联，其中一人将电压表并联在待测导体两端，另一人将电压表并联在滑动变阻器两端。小红和小华均规范操作，并将刚闭合开关时的电压表示数记录实验序号1中。实验过程中，两位同学观察到电流表示数的最小值均为0.2安，电流表示数的最大值分别为0.58安、0.3安。他们讨论后分别计算出了定值电阻R的平均值与小灯泡L电阻的平均值，表1、表2中记录了两人的实验部分数据。 表1小红实验数据 实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 4.0 2 2.8 0.3 3 0 表2小华实验数据 实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 2.0 2 3.5 0.24 3 根据上述信息 (1)_______将电压表并联在滑动变阻器（选填“小红”或“小华”），理由是：_______________。 (2)求小红和小华实验所用电源的电压U。（写出主要的推理和分析过程） (3)求定值电阻R的平均值。（精确到0.1欧姆） (4)将小灯泡L电阻的平均值作为小灯泡的电阻，你认为这样做合理吗？为什么？ 【答案】(1) 小红 电流增大时，电压变小 (2)6V (3)10.3Ω (4)不合理，因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大 【详解】（1）[1][2]由表1中数据可知，小红电路中的电压表示数可以变为0，所以，可以判断小红把电压表接在了滑动变阻器两端。 （2）由第（1）小问可知，小红把电压表接在了滑动变阻器两端了，小华把电压表接在了待测电阻两端，从两人均操作规范，闭合开关时，滑动变阻器都在最大值处，此时电路中的电流最小，为0.2A，从两人第一次实验电压数据可知，电源电压为 U＝4.0V+2.0V＝6V （3）从表格2实验序号1是滑动变阻器接入最大值时对应的数据，电流I小＝0.2A，所以此时待测电阻为 从表格2实验序号2的数据，计算待测电阻的阻值为 故小华待测电阻是小灯泡，小红待测电阻定值电阻。因为两位同学电流表的示数的最大值分别是0.58A、0.3A，假设滑动变阻器接入电阻为零时，灯泡的最大电流位0.58A，则此时小灯泡的电阻 这与小灯泡的电阻随温度的升高而增大相矛盾，故假设不成立，所以小红实验3的电流I13＝0.58A。小红的实验1，待测电阻为 小红的实验2，待测电阻为 小红的实验3，待测电阻为 待测电阻的阻值为 （4）因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化，故测小灯泡的电阻，求平均值作为小灯泡的电阻，不合理，没有实际意义。 3．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，所用的电路图如图（a）所示，已知电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值为。 (1)实验时在闭合开关S前，变阻器的滑片P应调至_________（选填“A”“中间”或“B”）端； (2)闭合开关S，移动变阻器滑片，当电压表示数为2.5伏时，电流表示数如图（b）所示，则待测电阻的阻值为_________欧。接着继续改变滑片位置，测量电压和电流值，实验中测量多组电压和电流值的目的是_________（选填“A．验证实验结果是否正确”“B．寻找普遍规律”“C．减小测量误差”）； (3)完成测电阻后，小明同学思考这样一个问题，假如没有电流表，应该也能测出待测电阻的阻值。于是他就设计出如图（c）所示电路，请你帮助他将实验步骤补充完整。 ①首先_________前，将滑动变阻器的滑片移至_________； ②然后闭合开关S，读出此时电压表的读数为； ③待测电阻阻值的表达式是_________（用已知量和所测物理量的符号来表示）。 【答案】(1)B (2) 5 C (3) 闭合开关S 阻值最大处 【详解】（1）实验时，为了保护电路，在闭合开关S前，应该将变阻器的滑片移到阻值最大处，即B端。 （2）[1]由图（b）可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.5A，由图（a）可知，电压表测待测电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表示数为2.5伏，则待测电阻的阻值 [2]用电流表、电压表测电阻时，改变变阻器的阻值多次实验，是为了求平均值，减小误差，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （3）[1][2][3]由图（c）可知，定值电阻Rx与变阻器串联，电压表测量定值电阻Rx两端的电压，将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时电压表示数Ux。 根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压 U滑=U-Ux 电路中电流 由欧姆定律可知，未知电阻阻值的表达式 4．小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为6伏且保持不变）、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路进行实验，闭合电键后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.10~0.56安，电压表示数的变化范围为0伏~5伏；当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示。 (1)请在方框内画出该同学的实验电路图。 (2)请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧） 物理量实验序号 1 2 3 【答案】(1) (2)见解析 【详解】（1）用电流表、电压表测电阻的实验原理是欧姆定律，利用电流表测量电路中的电流，利用电压表测量待测电阻两端的电压，串联滑动变阻器来改变电路中的电流，由于实验时，在移动变阻器滑片过程中，电压表示数有出现为0V的现象，由此判断电压表是测量滑动变阻器两端的电压，故电路图如下图： （2）当电流表的示数最小为0.10A时，滑动变阻器的阻值最大时，电压表的示数最大为5V，根据串联电路的电压电压特点可得，待测电阻两端的电压为 U1=U-U滑1=6V-5V=1V 由欧姆定律可得待测电阻的阻值 当移动变阻器滑片到某个位置时，由图b可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.22A；由图a可知，电压表的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为4V，由欧姆定律可得待测电阻的阻值为 当电流表的示数最大为0.56A时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为零时，电压表的示数最小为0，则待测电阻两端的电压 U3=U=6V 由欧姆定律可得待测电阻的阻值为 则电阻的平均值为 故表格填写如下： 物理量实验序号 电压U/V 电流I/V 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω 1 1 0.1 10.0 9.9 2 2 0.22 9.1 3 6 0.56 10.7 5．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍）、滑动变阻器两个分别标有A“”、B“”字样，待测电阻、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在电路中。移动滑片在序号1、2、3对应的位置时，记录数据如下表。 实验序号 滑片位置 电压表(伏) 电流表(安) 1 1.7 0.16 2 2.3 0.22 3 3.0 0.29 (1)本实验的实验原理是________。 (2)滑动变阻器连接的两个接线柱为________（均选填“A与B”“A与C”或“B与C”）。 (3)说明电压表并联的位置（写出判断理由） (4)待测电阻Rx的阻值为________欧（精确到0.1欧）。 (5)请通过以上信息判断小华同学所选滑动变阻器规格和电源电压。（需写出推理过程） 【答案】(1) (2)B与C (3)见解析 (4)10.5 (5)见解析 【详解】（1）本实验用电流表、电压表测电阻，采用的是伏安法测电阻，实验原理是。 （2）滑动变阻器滑片往B端移动，电流表示数增大，证明整个串联电路阻值减小，所以滑动变阻器往右端移阻值减小，则滑动变阻器连了B接线柱和C接线柱。 （3）电路电流增大，滑动变阻器电阻减小，电压表如果并在滑动变阻器两端的话电压表示数也要减小，但表格中电压表示数同样是增大的，所以并联在待测电阻两端。 （4） （5）根据串联分压可得 ① ② ①②两式联立可得 因为实验存在误差，电压为1.5伏整数倍，且在3位置时，电压表的示数为3V，说明电源电压大于3V，解得U=4.5V。滑动变阻器选“”的。 6．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5V的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表和开关各一个，滑动变阻器（分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 1A”字样）、以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后改变了电压表的接入位置，将测得的一组数据记录在表二中。 （1）画出小华最初的实验电路图。___________。 （2）判断所用滑动变阻器的规格，并说明理由。___________。 （3）通过计算说明所用电源的电压。（需写出过程）___________。 （4）待测电阻的阻值为___________Ω。（精确到0.1Ω） 表一 实验 电压表示数（V） 电流表示数（A） 1 2.4 0.22 2 2.0 0.26 表二 实验 电压表示数（V） 电流表示数（A） 3 2.4 0.24 【答案】 “20Ω  1A” 4.5V 9.7 【详解】（1）[1]待测电阻与滑动变阻器串联，根据表一中数据可知：电压变小时，电流变大，可以判断电压表并联在滑动变阻器两端了，故小华最初的实验电路图如下： （2）[2]由表中第1组数据，变阻器连入电路的电阻 故所用滑动变阻器的规格是“20Ω  1A”。 （3）[3]比较实验序号1与3，实验序号1，电压表并联在滑动变阻器两端，电流为0.22A，变阻器两端的电压2.4V；实验序号3，电流为0.24A，待测电阻两端的电压为2.4V；若电流为0.22A，则待测电阻两端的电压小于2.4V，电源电压为 实验序号2，电流为0.26A时，变阻器两端的电压为2V，待测电阻两端的电压一定大于2.4V，电源电压为 因为电源电压为1.5V的整数倍，所以电源电压为4.5V。 （4）[4]实验采用多次测量，求平均值来得到待测电阻的阻值，实验一测得的阻值为 实验二测得的阻值为 实验三测得的阻值为 电阻的平均值为 7．小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，可选用的器材有：电源（有两种规格，6伏和4.5伏）、待测电阻Rx、电流表、电压表（只有 0~3伏挡完好）、滑动变阻器（有两种规格，分别标有“5欧 2安”和“50欧 1安”字样）、开关以及导线若干。他选择一个滑动变阻器按图所示电路图连接器材，并按正确步骤操作。闭合开关S，观察到电压表和电流表示数如图（a）（b）所示。他思考后换用另一个滑动变阻器重新按图连接电路，并进行实验。当滑片P从一端向另一端移动时，观察到电压表指针每偏转两小格时，对应电流表指针偏转一小格。 ①通过计算判断小明选用的电源，以及第一次使用的滑动变阻器规格；( ) ②根据实验中获得的信息计算待测电阻的阻值Rx；( ) ③电压表指针满偏时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑′= ____________欧。 【答案】 6伏；“5欧 2安” 10欧 10 【详解】①[1]由题意可知，第一次使用滑动变阻器时，定值电阻的两端电压即电压表示数大于3V，超出了电压表的量程，根据串联分压原理可知，此时滑动变阻器选用“5欧 2安”，如果选用“50欧 1安”，电压表示数不会超出量程；此时如果电流表选用大量程，那么示数为2.0A，即为电路中的电流，根据题意可知，正确操作后闭合开关后，滑动变阻器接入电路的电阻是最大的，根据欧姆定律可得，此时滑动变阻器的两端电压为10V，大于6V，故电流表选用小量程，示数为0.40A，根据欧姆定律可得，此时滑动变阻器的两端电压为 又定值电阻的两端电压大于3V，因此电源电压为6V。 ②[2]因为电压表选择的量程为0~3V，对应的分度值为0.1V；电流表选择的量程为0~0.6A，对应的分度值为0.02A，则待测电阻的阻值为 ③[3]电压表指针满偏时，待测电阻的两端电压为3V，此时电路的电流为 则滑动变阻器接入电路的阻值为 8．交附物理兴趣小组同学在做“用电压表，电流表测电阻”的实验中，备有：电流表一个，0~0.6A，0~3A两个量程，电压表一个，0~3V、0~15V两个量程；学生电源，电压分别为1.5V、3V、6V、15V；开关一个；定值电阻R1=15Ω，待测电阻Rx，滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”的字样，导线若干。 方案①：小交同学按图所示的电路图正确连接电路，当他按操作规范进行实验时，闭合电键K，电流表A的示数为I，然后他调节滑动变阻器滑片P的位置，当滑片P的位置恰好在中点时，电流表A的示数为0.5A。 (1)I的取值为_________； 方案②：如图是小通同学的同学们设计的测量电阻的电路图，他们决定只用一个电表完成测量，闭合开关S时，电流表的示数为0.2A；两个开关都闭合时，电流表的示数变为0.3A。 (2)待测电阻R2（Rx）的阻值约为_________，为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示数大于量程的，则电源应选用_________V，电压表应选用_________量程，电流表应选用_________量程； 方案③：晓彤同学看到小通同学的方案后，决定保持电路中的其他元件不变，只将电流表换成电压表，来测量待测电阻的阻值 (3)请在框格内画出相应的电路图_________（留有1张备用，若要涂改，请在左上角标明哪幅是最终结果）。 【答案】(1)0.27A或0.375A (2) 30Ω 15 0~15V 0~0.6A (3) 【详解】（1）由已知条件可知，调节滑动变阻器滑片P的位置，当滑片P的位置恰好在中点时，电流表A的示数为0.5A。根据欧姆定律的变形式可得滑动变阻器两端电压 故电源电压一定大于5V，那么题干中电源电压大于5V的电压只有6V和15V。 当用6V电源电压的时候，则此时待测电阻两端电压 由欧姆定律可得此时待测电阻为 因为按操作规范进行实验时，闭合电键K，此时滑动变阻器接入最大值，电路最小电流，即电流表A的示数为I为 当电源电压为15V时，则此时待测电阻两端电压 由欧姆定律可得此时待测电阻为 因为按操作规范进行实验时，闭合电键K，此时滑动变阻器接入最大值，电路最小电流，即电流表A的示数为I为 （2）[1]由电路图可知，闭合开关S时，电路中只有R1工作，电流表的示数为0.2A，此时R1两端的电压等于电源电压，则电源电压为 U=I1R1=0.2A×15Ω=3V 两个开关都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，电流表的示数变为0.3A，根据并联电路电流与电压的特点可知，待测电阻R2的阻值 [2][3][4]由题知，要求在几次测量中，电表指针的示值大于量程的，若按此要求，我们先看看在使用电流表各个量程时，电路中的电流情况： 对于0~0.6A量程，电路中的电流应大于0.4A；对于0~3A量程，电路中的电流应大于2A；由于被测电阻的阻值大约30Ω，可知电流表若用0~0.6A量程，则被测电阻两端电压大于 U1=I1R1=0.4A×30Ω=12V 电流表若用0~3A量程，则被测电阻两端电压大于 U2=I2R2=2A×30Ω=60V 由已知条件可知，电源电压应该选择15V，电压表选择0~15V量程；如果电源电压为15V，由欧姆定律，所以通过电阻的最大电流约为 即电流表选择0~0.6A。 （3）根据可知，要测电阻R2，需直接或间接测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，把R1与R2串联，利用电压表直接测R2两端电压，利用开关的控制电压表的测量对象，根据串联电路电流相等的特点，可求出R2的电阻，如图所示： 迁移创新 一、实验题 1．小丁做“用电流表、电压表测量电阻”的实验。他将电源（电压保持不变）、滑动变阻器、待测电阻Rx、开关、电流表与导线串联连接，然后将电压表并联在电路中，并把滑片置于变阻器的最右端。闭合开关S，电路正常工作，电流表和电压表的示数如图（a）（b）所示；继续移动滑片，他发现电流表示数增大，电压表示数减小。经思考后，小丁改变了电压表连接的位置，并将滑片再次移回变阻器的最右端，闭合开关S，观察到电流表示数依然如图（a）所示，而电压表指针在图（b）所示的基础上偏转了2小格，随后他又把滑片移至变阻器不同位置，并将三次实验数据记录在表中。 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 1 — 0.20 2 4.0 0.26 3 5.5 0.36 (1)在图中用笔画线代替导线，将小丁调整后的实验电路补充完整； (2)根据表中序号2的数据计算可得，Rx的阻值是___________（精确到0.1）； (3)完成表中序号1的数据填写； (4)分析并计算实验中电源的电压U。 【答案】(1) (2)15.4 (3)3.0 (4)7V 【详解】（1）调整后，通过伏安法测电阻，电压表并联在被测电阻两端，滑动变阻器与被测量电阻串联，且最右端为滑动变阻器接入电路阻值最大，如图所示： （2）由可得，Rx的阻值为 （3）图中电压表量程为0~15V，该电压表分度值为0.5V，图中电压表示数为4V。 根据题意电流表示数增大，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，由串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压变小，因此电流表示数增大，电压表示数减小，说明此时电压表测量的是滑动变阻器两端电压，更改电压表位置后，此时电压表测量定值电阻两端电压，结合表格后续数据可知，此时指针会向左偏转两格，则此时电压表的示数为 （4）根据上述分析结合图可知，当电路中电流为0.2A时，此时滑动变阻器两端电压为。定值电阻两端电压是3V，根据串联电路电压关系可知，电源电压为 2．徐做“用电流表、电压表测电阻”实验，实验器材齐全且电表完好。他利用这些器材设计了如图（a）所示电路。 ① 小徐按照电路图连接的实验器材如图（b）所示，他有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接___________； ② 他重新正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位置应放在___________端（选填“A”或“B”），这样操作的目的是___________； ③ 闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，记录数据如表、其中第四组数据的电压表、电流表示数分别如图16（c）（d）所示，电压表的示数为___________伏，电流表的示数为___________安； ④ 小徐在坐标纸中画出了待测电阻Rx的U-I图像，请帮他把第四组数据对应的点在坐标纸中描出；___________ ⑤ 由待测电阻Rx的U-I 图像可知，有问题的一组实验数据是第___________组数据（填实验序号），需要剔除或重测。则待测电阻Rx的阻值为___________欧（精确到0.1欧）。 物理量实验序号 电压Ux （伏） 电流Ix （安） 1 1.0 0.10 2 1.5 0.16 3 2.0 0.20 4 5 2.7 0.30 6 3.0 0.30 【答案】 A 保护电路 2.3 0.22 5 10.0 【详解】①[1] 在测量小灯泡的电阻的实验中，电压表测小灯泡两端电压，电压表需与小灯泡并联，如图所示： ②[2] [3] 为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处，故应将滑片滑至A端。 ③[4] [5] 由电路实物图可知，电源电压为两节干电池，故电压表和电流表接入电路的量程均为小量程，电压表接入电路的量程为0~3V，由图（c）可知，电压表的分度值为0.1V，电压表示数为2.3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A，由图（d）可知，电流表的分度值为0.02A，电流表的示数为0.22A。 ④[6] 第四组数据，电流为0.22A，电压为2.3V，则横坐标为0.22A，纵坐标为2.3V，故如图所示： ⑤[7] [8] 由U-I图像可知，第5组数据落在了直线下方较远处，不合理，需要剔除或重测。由表中数据可知 为减小误差，取电阻的平均值为测量的结果，则待测电阻Rx的阻值 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $