第五节 测量导体的电阻(举一反三·讲义)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-09-11
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精品
摘要:
本讲义聚焦“测量导体的电阻”核心知识点,系统梳理伏安法测电阻的实验原理、器材、步骤及注意事项,对比定值电阻(多次测量求平均值减小误差)与小灯泡电阻(随温度变化)的测量差异,拓展特殊法测电阻,构建从基础到拓展的学习支架。
资料以情景导入问题链引导科学探究,通过实验设计与数据对比培养科学思维,结合中考真题及变式训练强化应用。课中辅助教师开展实验教学,课后助力学生巩固知识、查漏补缺,有效提升物理观念与科学探究能力。
内容正文:
第五节 测量导体的电阻
【新教材北师大版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+6个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
提出问题:实验室里有一个电阻器,如果你不知道它的电阻,用什么办法可以测量得到呢?
提出问题:如果某段导体两端的电压是2 V,通过导体的电流是0.1 A,这段导体的电阻是多大?
提出问题:测电阻的实验原理是什么?这个实验需要哪些实验器材?
我们今天的实验就是用电流表和电压表测量电阻。请同学们根据实验原理和器材,设计实验电路图并梳理出实验的思路。
提出问题:请同学们进一步思考,目前设计的电路图有什么问题。如果想减小测量误差,应该怎么做。
提出问题:如何改变电阻器两端的电压?
我们选择添加滑动变阻器的方法,方便改变电阻两端电压的同时也能保护电路。请同学们设计出改进后的实验电路图。
引导学生按照电路图摆放并连接实物。
引导学生回想在实验操作中还有哪些注意事项。
请学生设计实验数据记录表格。
布置任务:分组进行实验,各组测量不同的电阻器的电阻。
知识归纳
【知识点1 用电压表、电流表测电阻】
1.实验:用电压表、电流表测电阻
【实验目的】用电压表、电流表间接测电阻
【实验原理】
【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、待测电阻。
【实验设计】
【实验要求】
(1)写出你的实验步骤及实验数据记录表格;
(2)根据电路图连接电路,并进行测量;
(3)将测量的数据记录在自己设计的记录表中;
(4)根据测得的数据,利用 欧姆定律 算出电阻值;
(5)多测几组数据,看看测得的电阻值是否一样。
【实验步骤】
(1)调节电流表、电压表的指针到 零刻度 ;按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值 最大端 ;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、电压表的示数U,并记录在表格中;
(3)根据公式计算出R的值,并记录在表格中;
(4)调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的 电流 及两端的 电压 ,再测几组数据,并计算R的值。
【实验记录表格】
测量次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻R的平均值/Ω
1
2
3
【注意事项】
(1)在连接电路前要调节电流表、电压表到 零刻度 。
(2)连接电路时开关要断开,连接完电路要调节滑动变阻器到阻值 最大端 。
(3)连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S。
(4)电压表和电流表要注意选择适当的量程,在无法确定所选量程时,应用 大量程 试触法选择量程。
(5)滑动变阻器在本实验中的作用:
①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的 电流 和部分电路两端的 电压 ;
②保护电路。
【例1】(2026•河南中考真题)某小组用图甲中的器材测量定值电阻的电阻,所用电源电压为3V。
(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,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“A”或“B”)端。闭合开关后,移动滑片P,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 A,本次测得定值电阻的电阻为 Ω。
(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U/V
电流I/A
电阻R/Ω
【答案】(1);(2)B;定值电阻短路;
(3)0.32;5;(4)R的平均值/Ω。
【解析】(1)在测量小灯泡的电阻实验中,电压表的量程选择0~3V,滑动变阻器应该与小灯泡、电流表串联,且滑动变阻器要“一上一下”连入电路中,如上图所示;
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,变阻器连入电路中电阻最大,即滑片片P置于B端;
闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,电压表或并联的部分短路,故可能是定值电阻短路;
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数如图乙所示时,电压表分度值是0.1V,电压表示数是1.6V,由图丙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.32A。根据欧姆定律,此时待测电阻的阻值为R5Ω;
(4)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据,多次测量求R的平均值/Ω,是为了减小误差。
【变式1-1】(2026•江苏苏州期末)小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.电流表的量程应该选择0∼3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
【答案】C
【解析】分析电路图,电路为串联电路,电流表测量电路中电流,电压表测量电路两端电压:
A、为了保护电路,在连接电路时,开关应该处于断开状态,滑动变阻器应放在阻值最大处,结合题目中图即远离下接线柱,移至b端;故A错误。
B、根据串联电路电阻规律和欧姆定律知:电路中最大电流为I0.3A,故电流表应选0~0.6A;故B错误。
C、电源电压为3V,故电压表所选量程为0~3V,故此时电压表示数为:2.3V;故C正确。
D、伏安法测电阻多次测量求平均值的目的是减小误差。故D错误。故选:C。
【变式1-2】(2026•四川成都中考真题)小明在复习电学实验时,对该部分内容进行了系统梳理,发现很多电学实验都会采用图甲所示实验电路。于是,他再次利用该电路对一个未知电阻进行了测量。
(1)下列操作不正确的是 。
A.闭合开关后,按电路图依次连接电路元件
B.把电压表的两端分别接在要测量的那部分电路两端
C.测量前先估计待测电流的大小,选择合适的电流表测量范围
D.让电流从电流表的“+”接线柱流进,再从“﹣”接线柱流出
(2)某次测量时,电压表和电流表指针位置分别如图乙、丙所示,则测得电阻为 Ω。
(3)小明随后又进行了多次测量,这样做的目的是 。
【答案】(1)A; (2)4;(3)求平均值减小误差。
【解析】(1)连接电路时,为了避免损坏电路元件,应断开开关,再按照电路图依次连接电路,所以A选项错误;
(2)
(3)任何测量都有误差存在,所以需要多次测量求平均值减小误差。
【变式1-3】(2026•北京东城区期中)小杨同学用如图甲所示的电路,测量定值电阻R的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求:滑片向左移动时电流表示数变大,且导线不能交叉);
(2)实验开始前,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应调到 阻值处;
(3)小杨同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现这种故障的原因可能是 (选填“R短路”或“R开路”);
(4)排除故障后的某次实验中,移动滑片使电压表示数为2V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,定值电阻R的阻值为 Ω;
(5)小杨同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次定值电阻R的测量,目的是 。
A.减小误差 B.寻找实验的普遍规律
【答案】(1);(2)断开;最大;(3)R短路;(4)0.4;5;(5)A。
【解析】(1)滑片向左移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中,如上图所示;
(2)为了保护电路,连接实物电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应调到最大阻值处;
(3)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即出现这种故障的原因可能是R短路;
(4)由图乙知,电流表选用小测量范围,分度值为0.02A,示数为0.4A,则定值电阻的阻值为:
;
(5)该实验所测定值电阻的阻值为定值,多次测量的目的是减小误差,故A符合题意,B不符合题意;故选:A。
【知识点2 测小灯泡的电阻】
【实验目的】用电压表和电流表间接测量小灯泡的电阻
【实验原理】
【实验器材】
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。
【实验设计】
【实验要求】
(1)将实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。
(2)多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,
(3)比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
(4)如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
【实验步骤】
(1)断开开关,连接电路
(2)接入电路的滑动变阻器调到最大
(3)闭合开关,调节R,读取并记录几组电流表、电压表数据(U≤U额)
(4)计算小灯泡阻值
【实验记录表格】
次数
电压U/V
电流I/A
灯泡亮度
电阻R/Ω
1
暗
2
较亮
3
亮
……
实验表明:小灯泡的电阻大小不同,其电阻随电压的增大而 增大 。这是因为电压增大,小灯泡的温度升高,小灯泡的钨丝的电阻随温度的升高而 增大 ,故多次测量得出小灯泡的电阻是不能求 平均值 减小误差。
【例2】(2026•湖北武汉中考真题)某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升,使小灯泡逐渐变亮,滑动变阻器的规格为“50Ω,1.0A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,该同学发现无论怎样移动滑片,两个电表的指针所指的位置都不变,产生这种现象的原因可能是 (填序号)。
①小灯泡短路
②电压表断路
③滑动变阻器断路
(3)解决问题后,这位同学继续实验,测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的电流为0.24A,电压表的示数如图乙所示,小灯泡两端的电压为 V,此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻 。做了第5次实验后,为了继续完成第6、7次实验,该同学需要进行的操作是 。
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.3
1.0
2.0
2.9
3.5
4.0
I/A
0.10
0.16
0.22
0.24
0.26
0.28
0.29
【答案】(1);
(2)③;
(3)2.4;小;将电压表的测量范围改为0~15V,闭合开关后调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V,完成实验。
【解析】(1)测量小灯泡电阻时,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,测串联电路中的电流,由表格数据可知,电流表应选择0~0.6A的测量范围,电压表与小灯泡并联,测量小灯泡两端电压,如上图所示;
(2)①小灯泡短路,闭合开关后,电压表示数为0,但移动滑片时,电流表的示数应该变化,故①不符合题意;
②电压表断路,闭合开关后,电压表示数为0,但移动滑片时,电流表的示数应该变化,故②不符合题意;
③滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,电流表和电压表示数都为0,无论怎样移动滑片,两个电表的指针所指的位置都不变,故③符合题意;故选:③。
(3)由图乙可知,电压表应选用0~3V的测量范围,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V,则小灯泡两端的电压为2.4V;小灯泡的电阻随温度的升高而增大,此时小灯泡两端电压小于额定电压3.8V,小灯泡灯丝的温度低于正常发光时的温度,因此此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻小;
前5次实验中,电压表选用0~3V的测量范围,由表格数据可知,第6、7次实验中,小灯泡两端电压超出了电压表的测量范围,所以为了继续完成第6、7次实验,该同学需要断开开关,将电压表的测量范围改为0~15V,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V,完成实验。
【变式2-1】(2026•安徽安庆期末)某同学利用如图所示的电路来测量标有电压为“2.5V”的小灯泡电阻,电源为两节新干电池串联,滑动变阻器的规格有“50Ω,0.3A”、“60Ω,0.5A”、“35Ω,0.6A”。第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗。第七次测量电压等于0.1V时,小灯泡完全不发光。将数据记录如表。下列有关说法正确的是( )
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
0.16
0.05
电阻R/Ω
A.第七次实验小灯泡完全不发光,可能是电路发生了断路
B.从数据分析可知滑动变阻器选择的规格应该是“60Ω,0.5A”
C.多次测量小灯泡在不同电压下的电阻值是为了减小误差
D.对比不同电压下小灯泡的电阻值,可得到结论:小灯泡的电阻跟电压有关
【答案】B
【解析】A.第七次实验通过小灯泡的电流0.05A,故电路为通路,第七次实验小灯泡的实际功率
P7=U7I7=0.1V×0.05A=0.005W
灯泡完全不发光,是因为灯的实际功率太小,故A错误;
B.根据表中第7次实验数据,根据串联电路电压的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻
R滑58Ω,故B正确;
C.灯的电阻随温度的变化而变化,多次测量小灯泡在不同电压下的电阻值是寻找灯的电阻变化规律,故C错误;
D.根据欧姆定律,第1次灯的电阻分别为:R18.9Ω
同理,第2﹣﹣﹣7次灯的电阻分别为:8.1Ω和2Ω。
电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,灯丝电阻变大的原因是电压变大导致了灯泡电功率的增大,从而使得灯丝温度升高的缘故,可得到结论:小灯泡的电阻跟温度有关,故D错误。
故选:B。
【变式2-2】(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2.5V,电源电压为3V。
(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2.5V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。
【解析】(1)测量小灯泡电阻的实验,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表并联在小灯泡两端,正接线柱应靠近电源正极;当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,因此需要将滑动变阻器的左下接线柱与小灯泡的右接线柱相连,如上图所示;
(2)闭合开关,小灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,说明电路中存在断路故障;电压表指针明显偏转,说明电压表到电源之间是通路,因此与电压表并联的小灯泡断路,所以故障原因可能是小灯泡灯丝断了,故A正确,BC错误;故选:A。
(3)由图丙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.2A;
小灯泡额定电压为2.5V,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,则小灯泡正常发光时的电阻为:
RL12.5Ω。
【变式2-3】(2026•贵州中考真题)实验室有多个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,为检验灯泡所标参数是否准确,小明决定用实验来检测。请根据他的实验过程回答下列问题:
(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关前,从电源正极开始逐一检查电路各部分的连接情况,到虚线框部分时,应检查 与 之间是否接触良好。(写出一种答案即可)
(2)将其中一只灯泡L1接入电路,闭合开关并移动滑片,当电压表示数是2.5V时,电流表示数如图乙所示,则通过L1的电流是 A;换用另一只灯泡L2接入电路,重复上述操作,当电压表示数也是2.5V时,电流表示数是0.3A。由此可判断灯泡 (选填“L1”或“L2”)所标参数与实际有差异。
(3)为找到电流不同的原因,小明思考电阻也是影响电流大小的因素,因此将欧姆定律的公式变形为R= 计算出灯丝电阻。经计算,两灯在2.5V电压下工作时的电阻值差异较大,这可能是灯丝自身的 不同所致(写出一种答案即可)。
【答案】(1)滑片;电阻丝;
(2)0.26;L1;
(3);横截面积。
【解析】(1)从电源正极开始逐一检查电路各部分的连接情况,到虚线框部分时,是滑动变阻器,变阻器的滑片与电阻丝接触不良易造成断路,因而要检查变阻器的滑片与电阻丝之间是否接触良好;
(2)电流表是小量程,分度值0.02A,示数为0.26A;与标有“2.5V 0.3A”字样不符,故L1所标参数与实际有差异;
(3)根据欧姆定律知,电阻R;电阻与长度和材料、横截面积有关,故可能是灯丝自身的横截面积不同造成的。
【知识点3 特殊法测电阻】
【例3】(2026•四川内江中考真题)如图甲所示是用伏安法测量未知电阻Rx阻值的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(要求:滑片P向B端移动时电流表的示数变大)
(2)图甲中,连线时开关应该 (选填“断开”或“闭合”);为了安全,在连接好电路后闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A端”“B端”或“AB正中间”);闭合开关,将滑片P移动到某位置时,电压表的示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx= Ω。
(3)某实验小组没有电压表,于是同学们设计了用如图丙所示的电路来完成实验。
①实验步骤如下:
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I1;
将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数为I2。
则,待测电阻阻值的表达式Rx= 。(用已知量和测得的物理量表示;已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
②已知电源电压为12V,滑动变阻器规格为“5Ω,1A”,电流表量程为0~0.6A。某同学查阅相关资料发现,当电流表的指针指在满刻度的区域时,测量结果较为准确。若从此角度分析,丙图中待测电阻Rx的阻值应在 Ω(选填字母代号)范围时,测量结果更为准确。
A.20≤Rx≤35 B.25≤Rx≤35
C.25≤Rx≤40 D.20≤Rx≤40
【答案】(1);
(2)断开;A端;8;
(3)R0;B。
【解析】(1)滑片P向B端移动时电流表的示数变大,说明电阻变小,故下方选择B接线柱,如上图所示;
(2)连接电路时,为了保护电路,开关必须断开;闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大的位置,即将滑片P需位于A端;
图中电流表是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,电阻Rx8Ω;
(3)将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;此时只有Rx接入电路,根据欧姆定律知,电源电压U=I1Rx;
将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数为I2;此时变阻器与 Rx串联接入电路,根据欧姆定律知,电源电压U=I2(R0+Rx);则待测电阻阻值的表达式RxR0;
当电流表的指针指在满刻度的区域时,最小电流为0.3A,根据欧姆定律知,电源电压U=I2(R0+Rx),即12V=0.3A×(5Ω+Rx);
解得Rx=35Ω;
最大电流为0.48A,根据欧姆定律知,电源电压U=I1Rx;即12V=0.48A×R'x;
解得R'x=25Ω;故范围是25Ω≤Rx≤35Ω。
故选:B。
【变式3-1】(2026•山东烟台·期末)如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V
B.灯L1两端电压为9.6V
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小
D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
【答案】D
【解析】AB、由电路图可知,开关闭合后,两灯串联,电压表V1测电源电压,V2测L1两端的电压,
由串联电路的电压特点可知,V1示数应大于V2的示数,而两电压表指针位置相同,所以V1使用0~15V的量程,分度值为0.5V,由图乙可知其示数为12V,即电源电压U=12V;
V2使用0~3V的量程,分度值为0.1V,由图乙可知其示数为2.4V,即L1两端电压为U1=2.4V,
则L2两端电压为:U2=U﹣U1=12V﹣2.4V=9.6V,故AB错误;
C、若L1灯丝烧断,电压表V2与灯L2串联后接在电源上,此时电压表V2测电源电压,则此时V2的示数为12V,所以电压表V2示数变大,故C错误;
D、若灯L2发生短路,电路为L1的简单电路,电源电压全部加在L1两端,则此时L1两端的电压等于12V,故D正确。
故选:D。
【变式3-2】(2026•湖南长沙期末)“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,小明设计图甲所示的电路测量Rx的阻值。
(1)第一次测量,电压表示数如图乙,电流表示数为0.2A,本次测得电阻Rx= Ω。
(2)完成第一次测量后,小明要继续完成测量电阻的实验,他接下来的操作是 。
(3)若实验中不慎将电压表损坏,小明添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,读出电流表的示数为I1。
② ,读出电流表的示数为I2。
③请写出未知电阻Rx阻值表达式:Rx= (用I1、I2和R0表示)。
【答案】(1)9;
(2)移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,多测量出几组数据;
(3)闭合开关S,断开S1;。
【解析】(1)由图乙可知,电压表选择的是小量程,分度值为0.1V,读数为1.8V;
由图甲可知为串联电路,电流为0.2A,则待测电阻;
(2)在测量电阻的实验中,需要多次测量求平均值,故接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片,改变待测电阻两端电压,多测量几组数值;
(3)由图丙可知,闭合开关S、S1,未知电阻Rx和定值电阻R0并联,电流表测干路中的电流,读出电流表的示数为I1;此时根据并联电路电压和电流的特点可知,如果知道通过定值电阻的电流,则可得出电源电压,再知道通过未知电阻的电流,根据欧姆定律可算出未知电阻的阻值,因此接下来应该闭合开关S,断开S1,此时电路中只有未知电阻,读出电流表的示数为I2;综上可知,通过定值电阻R0的电流为:I0=I1﹣I2
电源电压:U=I0R0=(I1﹣I2)R0
根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可知,待测电阻Rx的阻值表达式:
。
【变式3-3】(2026•河南南阳期末)在测量小灯泡电阻的实验中,已知电源电压恒为4.5V,小灯泡L1标有“2.5V”字样。
(1)用笔画线将图甲中未完成的电路连接好(要求滑片向右移时灯泡变亮)。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表和电流表都有示数且都比较小,下一步应进行的操作是 。
(3)调节滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,现在要测定小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器滑片P适当地向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)如图丙所示为根据数据绘制出小灯泡的U﹣I图像,由图像可知,小灯泡正常发光时阻值为 Ω。
(5)实验过程中发现原来电流表已损坏,为了测量该小灯泡正常发光时的电阻,同组的同学设计了如图丁所示的电路(已知电源电压为U,R0为已知阻值的定值电阻,R为滑动变阻器),实验操作如下:
①只闭合开关S、S1,其余断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ;
②只闭合开关S、S2,其余断开,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为R额= 。
④若实际测量过程中,步骤②中不小心将滑片向左移动了一些,则所测的灯泡额定功率会 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1);
(2)向右移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡亮度变化;
(3)A;
(4)10;
(5)U﹣2.5V;;大于。
【解析】(1)要求滑动变阻器滑片向右移时灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,故应连接滑动变阻器的右下接线柱,完整电路如上图所示。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表都有较小的示数,说明可能是滑动变阻器接入电路的电阻较大,导致电路中电流较小,灯泡实际功率过小,导致灯泡不亮,故应向右移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡亮度变化。
(3)根据图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表指针在2.8V位置,即电压表的读数为2.8V,大于小灯泡的额定电压2.5V。要使小灯泡正常发光,应减小灯泡两端的电压,由串联电压规律可知要增大变阻器两端电压,由串联分压可知要增大变阻器接入电路的电阻,调节滑动变阻器的滑片向A端滑动。
(4)由图丙可知,小灯泡正常发光时,小灯泡电压为2.5V,通过小灯泡的电流为0.25A,故小灯泡正常发光时的电阻为。
(5)①根据丁图可知,只闭合开关S、S1,其余断开,灯泡、定值电阻和变阻器串联,电压表测量定值电阻和滑动变阻器两端的电压,由串联电路电压规律可知使电压表示数为U﹣2.5V时,则小灯泡的电压为2.5V,此时小灯泡正常发光。
②只闭合开关S、S2,其余断开,保持滑动变阻器的滑片不动,电路仅电压表测量对象改变,电压表测量定值电阻R0两端的电压,读出电压表示数为U1。
③电路中的电流,小灯泡正常发光时电阻为
④若步骤②中滑片向左移动,滑动变阻器接入的电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,定值电阻R0的电压变大,测得的U1偏大,计算得到的灯泡电流偏大,由P=UI可知,所测的灯泡额定功率会大于真实值。
模块三 课后作业
一、单选题(共?题)
1.(2026•陕西西安期末)在用伏安法测电阻的实验中,下列注意事项中不是必要的是( )
A.连接电路之前,先断开开关
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测值的大小时,电流表、电压表应先用大测量范围试触
D.闭合开关前,滑片应移到阻值最大的位置
【答案】B
【解析】A、连接电路时,开关应断开,是为了防止短路,故A不符合题意。
B、没有必要,只要能正常快速连接即可,故B符合题意。
C、在无法估计被测电压、电流的大小时,电流表、电压表应选用较大的量程,可以保护电表,故C不符合题意。
D、为了保护电路,将变阻器连入电路时,滑片应放到阻值最大位置,故D不符合题意。故选:B。
2.(2026•湖北武汉期末)如图所示是某同学为测量标有“2.2V 0.25A”小灯泡的电阻而连接的实物电路。有关实物电路的连接,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接法正确 B.电流表正、负接线柱接反
C.电流表测量范围选择正确 D.电压表测量范围选择错误
【答案】B
【解析】A、滑动变阻器应串联在电路中,接线应该“一上一下”,图中导线接在滑动变阻器的两个下接线柱,故A错误;
B、电流表应与被测电路串联,且电流从正接线柱流入,负接线柱流出,图中电流从电流表的负接线柱流入,从正接线柱流出,电流表的正、负接线柱接反,故B正确;
C、小灯泡的额定电流为0.25A,所以电流表的量程应该选用0~0.6A,图中选择了0~3A,故C错误;
D、小灯泡的额定电压是2.2V,所以电压表的量程选用0~3V,图中电压表量程选择正确,故D错误。
故选:B。
3.(2026•四川成都期末)小然同学用图方案进行了“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验,下列说法正确的是( )
A.两个实验的原理是不同的
B.两个实验进行多次测量的目的不同
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用不同
D.两个实验都采用了控制变量法
【答案】B
【解析】A.“伏安法测电阻的阻值”和“伏安法测小灯泡的电阻”是通过测量电阻或灯泡两端电压与电流,实验原理均是,故A错误;
B.“伏安法测电阻的阻值”时多次测量是为了求取电阻的平均值减小误差,“伏安法测小灯泡的电阻”时多次测量是为了比较灯泡在不同电压下电阻的关系,两个实验多次测量的目的不同,故B正确;
C.滑动变阻器在两个实验的基本作用是保护电路,起到的主要作用是改变电压和电流方便测量多组数据的作用,故C错误;
D.两个实验的目的都是为了测量而不是探究,两实验均没有用到控制变量法,故D错误。故选:B。
6.(2026•辽宁本溪期末)如图所示是测量小灯泡电阻的电路,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.为使电压表示数变大,应将滑动变阻器的滑片向左滑动
B.此电路也可以用来测量小灯泡的电功率
C.在不同电压下测量出小灯泡的电阻,求平均值可以减小误差
D.若电流表有示数,电压表示数为零,则一定是灯泡短路
【答案】B
【解析】A、由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压;滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中电流变小,小灯泡两端电压也会变小,则电压表示数变小,故A错误;
B、测量小灯泡电功率的原理是P=UI;此电路中有电压表和电流表,可以测小灯泡两端电压和通过的电流,利用P=UI求出小灯泡电功率,故B正确;
C、灯丝的电阻随温度升高而增大,不同电压下小灯泡的温度不同,电阻也不同,求平均值无意义,不能减小误差,故C错误;
D、若电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为零,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,并非一定是灯泡短路,故D错误。
故选:B。
7.(2026•河北唐山期末)用伏安法测量定值电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是( )
A.甲图测量出的电阻值比真实值小
B.乙图测量出的电阻值比真实值大
C.为了减小误差,测量大电阻时宜采用甲图
D.为了减小误差,测量小电阻时宜采用甲图
【答案】C
【解析】A、甲图为电流表内接法,测量时误差来源于电流表的分压作用,故电流表读数准确,电压表读数偏大,由公式可得,电阻的测量值偏大,故A错误;
B、乙图为电流表外接法,测量时误差来源于电压表的分流作用,故电压表读数准确,电流表读数偏大,由公式可得,电阻的测量值偏小,故B错误;
C、测量大电阻时,电流表的分压作用较小,可以采用甲图的接法,故C正确;
D、测量小电阻时,电流表的分压比较严重,可以采用乙图的接法,故D错误。
故选:C。
8.(2026•广东广州海门区期末)如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A.只有② B.只有①②
C.只有①②④ D.①②③④均可以
【答案】C
【解析】①闭合S1、S2时,电路是只有Rx的基本电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断开S2,两电阻串联,电流表测电路中电流I;根据电源电压不变列式I(R0+Rx)=IxRx可求出Rx的阻值,故①可行;
②根据图可知,闭合S1、S2,电路为Rx的简单电路,电压表测量电源的电压U;只闭合开关S1,两只电阻串联,电压表测量Rx两端电压为Ux;
根据串联电路的电压关系可知,定值电阻两端的电压为:U0=U﹣Ux;
此时电路中的电流为:I,根据串联电路的电流关系可知,通过Rx的电流为I,则根据Rx两端的电压和电流可以求出R阻值,故②可行;
③由电路图可知,S接1或2时,通过电压表的电流的方向会发生变化,电压表的指针会反向偏转,无法读取电压表的示数,故③不可行;
④S打到上端,移动变阻器滑片,使电压表示数为一定值;保持滑片位置不动,S打到下端,改变电阻箱连入电路的电阻,使电压表示数不变,由等于替代法可知,Rx的阻值等于电阻箱连入电路的电阻大小,故④可行。
故选:C。
二、填空题
9.(2026•福建福州期末)电学实验小组的同学利用电压传感器和电流传感器采集数据并传送给计算机,作出定值电阻和小灯泡的U﹣I图像,如图所示。图线 为小灯泡的U﹣I图像,结合该图像,计算出小灯泡的电阻并分析产生这一结果的原因可能是什么? 。将定值电阻和小灯泡并联后接在电压为1.5V的电源两端,通过它们的电流之比为 。
【答案】A;不同电压下小灯泡电阻不同,如电压为1.5V时电阻为7.5Ω,电压为2.5V时电阻约为8.3Ω;小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大;3:2。
【解析】定值电阻的阻值不变,其U﹣I图像为过原点的直线,即图线B。小灯泡的电阻随温度变化,其U﹣I图像为曲线,即图线A。
由图线A可知,当 U1=1.5V 时 I1=0.2A,根据欧姆定律可得此时小灯泡电阻 ;
当 U2=2.5V 时 I2=0.3A,同理可得此时小灯泡电阻 ;
产生这一结果的原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。当灯泡两端电压和通过的电流增大时,灯丝温度升高,电阻变大。当定值电阻和小灯泡并联在1.5V电源两端时,它们两端的电压均为1.5V。
由图线B可知,当 U=1.5V 时,通过定值电阻的电流 I定=0.3A。由图线A可知,当 U=1.5V 时,通过小灯泡的电流 I灯=0.2A。通过它们的电流之比 I定:I灯=0.3A:0.2A=3:2。
10.(2025•四川淮安中考真题)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应 开关。
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为 A,计算出定值电阻的阻值为 Ω。
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是 。
【答案】(1)断开;(2)(3)B;(4)0.3;9;(5)在电阻不变时,电流与电压的关系。
【解析】(1)为保护电路,连接电路前应断开开关。
(2)变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联,如下所示:
(3)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即B端。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为0.3A,计算出定值电阻的阻值为
R9Ω
(5)因有一个定值电阻,故在不增加器材的条件下,利用该电路还可以进行的实验是在电阻不变时,电流与电压的关系。
11.(2026•吉林长春期末)小辉利用如图甲所示的实验装置来测量定值电阻Rx的阻值,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片P在最右端时,阻值最大。
(2)闭合开关后,小辉移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3V时,电流表的示数如图乙所示,则此时通过电阻Rx的电流为 A,定值电阻Rx的阻值是 Ω。
(3)该实验中小辉使用滑动变阻器最主要的作用是 。若不使用滑动变阻器,以下方案中也能起到相同作用的是 (填字母)。
A.更换不同的电源
B.并联一个定值电阻
C.更换电表的测量范围
【答案】(1);(2)0.3;10;
(3)改变电阻Rx两端的电压和通过它的电流;A。
【解析】(1)滑动变阻器的滑片在最右端时,阻值最大,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如上图所示;
(2)其中,第三次实验时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小测量范围,分度值0.02A,其示数为0.3A,此时定值电阻的阻值为:R10Ω;
(3)在测定值电阻的阻值实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,故该实验中小辉使用滑动变阻器最主要的作用是改变定值电阻两端电压和通过的电流;
A、更换不同的电源,可以多次改变定值电阻两端电压和通过的电流,与滑动变阻器的作用相同,故A正确;
B、并联一个定值电阻,不能改变定值电阻两端电压和通过的电流,与滑动变阻器的作用不同,故B错误;
C、更换电表的量程,不能改变定值电阻两端电压和通过的电流,与滑动变阻器的作用不同,故C错误;
故选A。
12.(2026•江苏扬州中考真题)用电流表和电压表测量阻值未知的定值电阻实验。
(1)请在图1中用笔画线完成电路连接。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移至 端。
(3)闭合开关S后,发现电压表指针几乎满偏,原因可能是 。(写出一条即可)
(4)排除电路故障后,移动滑片P,测得多组数据,当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图2所示,为 A。
(5)记录的实验数据如表格,小组成员以六组数据的平均值作为未知电阻阻值,你是否赞同这个做法?理由是 。
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
电压U/V
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.10
0.15
0.20
0.24
0.29
﹣﹣
电阻R/Ω
8.0
8.0
8.0
8.3
8.3
﹣﹣
【答案】(1);(2)B;
(3)定值电阻断路(开路);(4)0.30。
(5)不赞同;理由如下:由欧姆定律可知,第⑥次实验的电阻为R69.33Ω,与其他差距较大,属于错误数据,应舍去,不能用1﹣6组数据求得答案。
【解析】(1)由表格数据可知,电压表选用0~3V的量程,且与待测电阻并联,如上图所示;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至阻值最大端,即B端,目的是使闭合开关瞬间电路中的电流最小,从而保护电路(防止电流过大烧坏电表或用电器)。
(3)定值电阻断路(开路):此时电压表直接串联在电路中,由于电压表内阻极大,几乎分得全部电源电压,因此指针接近满偏。
(4)图2中电流表所选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.30A。
(5)不赞同用六组数据平均值作为电阻阻值;
理由如下:由欧姆定律可知,第⑥次实验的电阻为R69.33Ω,与其他差距较大,属于错误数据,应舍去,不能用1﹣6组数据求得答案。
13.(2026•广东广州中考真题)某实验小组测量额定电压为2.5V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2.5V,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0.5V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0.5V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0.5V,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)①A;②1;③0.16;(2)8.9;大于;(3)二;被验证;无法验证。
【解析】(1)①按图a连接电路,要求滑片P向B端滑动时,灯泡变暗,滑动变阻器接入电路的有效电阻变大,则导线K端应与接线柱A连接。
②根据实验现象可知:电压表的示数为零,电流表有示数,可能是与电压表并联的导线出现断路,即导线1。
③此时电流表使用的是0~0.6A量程,分度值是0.02A,此时的读数为0.16A。
(2)小灯泡正常工作时的电阻为:;在0.5V电压下的电阻为:;小灯泡正常工作时的阻值大于其在0.5V电压下的阻值。
(3)保持其两端电压为0.5V,用酒精灯对灯丝加热,发现电流表示数明显减小,说明在电压一定时,导体的电阻与温度有关,温度越高,电阻越大,猜想二被验证了。
猜想一在上述操作中无法验证,因为当两端的电压增大时,灯丝的温度会升高,不能控制温度不变,所欲无法验证猜想一。
14.(2026•四川广安中考真题)物理实验课上,小华所在小组准备测量额定电流为0.3A的小灯泡正常发光时的电阻。提供的器材有:三节新干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。小组成员设计了如图甲所示的电路。
(1)根据图甲,请用笔画线代替导线,将图乙的电路补充完整。
(2)连接电路过程中,开关应处于 状态。
(3)连接好最后一根导线后,闭合开关,发现小灯泡不发光,两表均无示数。原因可能是 (写出合理的一条即可)。
(4)排除故障后,移动滑片,使电流表示数为0.3A,此时电压表示数如图丙所示,为 V,并通过计算得出了该小灯泡正常发光时的电阻。
(5)实验完毕,小组成员利用电流表和阻值为R0的定值电阻等器材,测量未知电阻Rx的阻值,如图丁所示。请补充完成下列实验步骤:
①闭合开关S,断开开关S1,读出此时电流表示数I0;
②再闭合开关S1,读出此时电流表示数I;
③通过计算得出电阻Rx= (用R0、I0、I表示)。
【答案】(1);
(2)断开;
(3)开关断路;
(4)2.5;
(5)。
【解析】(1)由图甲可知,滑片向左移动时,、变阻器的电阻变小,电路的电流变大,将变阻器左下接线柱连入电路中,如上所示;
(2)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(3)连接好电路,接通电路后,发现小灯泡不发光,两表均无示数,说明电路断路,其原因可能是滑动变阻器断路、开关断路。
(4)电压表的示数如图丙所示,量程为0﹣3V,分度值为0.1V,电压为2.5V。
(5)①闭合开关S,断开开关S1,电路中只有R0,则电源电压U=I0R0;
②闭合开关S1,R0与Rx并联,读出电流表示数为I,则电源电压U=(I﹣I0)Rx;
即I0R0=(I﹣I0)Rx,解得Rx。
15.(2026•江苏苏州期末)现有“2.5V”的小灯泡L1和“3.8V”的小灯泡L2,分别设计以下实验来测量L1和L2发光时的电阻。
(1)设计图甲所示电路来测量L1发光时的电阻。
①图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闭合开关前,应将滑片P移至 (选填“A”或“B”)。
③闭合开关后,多次调节滑片P改变灯泡L1两端的电压,收集数据并描绘小灯泡的I﹣U图像(如图乙所示),小灯泡L1正常发光时的电阻为 Ω。图中a、b两点小灯泡的电阻Ra Rb(选填“>”或“<”),原因是 。
(2)设计图丙所示电路来测量L2正常发光时的电阻,其中电源电压4.5V保持不变,定值电阻R0的阻值为5Ω,实验步骤如下:
①断开S1,闭合S和S2,调节滑片P使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光。
②保持滑片位置不变, 1 (写出3个开关闭合或断开状态),此时电压表示数为1.5V。
③小灯泡L2正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数)。
【答案】(1)①;②B;③10;>;灯泡的电阻随温度升高而增大;
(2)0.7;断开S2,闭合S和S1;13.6。
【解析】(1)①由图可知,此时电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中,电路中几乎没有电流。可将灯泡右侧与电流表连接的导线改为灯泡右侧与电压表“﹣”接线柱连接,如上图所示:
②为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大端,即B端。
③由图乙可知,当小灯泡L1正常发光时其两端电压为2.5V,通过灯泡的电流为0.25A,则小灯泡L1正常发光时的电阻为
灯泡的电阻随温度升高而增大,图中a点小灯泡两端电压大于b点小灯泡两端电压,此时电压越大,灯泡的温度越高,即灯泡a点的温度高于b点的温度,故图中a、b两点小灯泡的电阻Ra>Rb。
(2)由题意可知,电源电压4.5V保持不变,L2正常发光时的电压为3.8V。断开S1,闭合S和S2,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,调节滑片P,使灯泡正常发光,则此时灯泡两端电压为3.8V,故滑动变阻器两端电压,即电压表示数为U滑=U﹣U灯=4.5V﹣3.8V=0.7V
断开S1,闭合S和S2时,灯泡和滑动变阻器串联,根据串联分压知识可知,此时灯泡和滑动变阻器电压与电阻的比值关系为,代入数据为①
保持滑片位置不变,断开S2,闭合S和S1时,定值电阻与滑动变阻器串联,根据串联分压知识可知,此时定值电阻与滑动变阻器电压与电阻的比值关系为
此时电压表示数为1.5V,则滑动变阻器两端电压为1.5V,定值电阻两端电压为U定=U﹣U′滑=4.5V﹣1.5V=3V,则代入数据为②,联立①②可解得R滑=2.5Ω,R灯≈13.6Ω。
16.(2026•河南郑州期末)实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,实验器材有:额定电压为2.5V的小灯泡、电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物图补充完整(要求:滑片向右移时,电流表示数减小)。
(2)连接电路的过程中,开关必须 断开 。
(3)实验中,发现小灯泡不发光,电压表、电流表均有示数,其原因可能是 (填选项)。
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器短路
C.小灯泡短路 D.小灯泡的实际功率太小
(4)正确实验,移动滑片P,某次实验中电压表示数如图乙所示,为 V。根据实验数据绘制的I﹣U图像如图丙所示,分析图像可知,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。小灯泡的I﹣U图像不是一条直线的原因是 。
(5)为完成该实验,选用的滑动变阻器规格应为 (填选项)。
A.“10Ω 2A” B.“20Ω 1A”
(6)完成实验,同学们讨论后选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),测量定值电阻Rx的阻值,设计了如图丁所示的电路进行实验,实验步骤如下:
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表示数为U1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2;
③则未知电阻Rx= (用U1、U2和R0表示)。
【答案】(1);
(2)断开;(3)D;(4)2.2;12.5;小灯泡的电阻随温度的变化而变化;(5)B;(6)。
【解析】(1)滑片向右移时,电流表示数减小,根据欧姆定律,电路电阻需增大,所以滑动变阻器应接左下接线柱,将滑动变阻器A接线柱与开关右接线柱连接;电压表测量小灯泡电压,所以应和小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,所以选择小量程,将电压表的“3”接线柱与小灯泡右接线柱连接,如上图所示;
(2)为保护电路,连接电路时,开关必须断开。
(3)A.若小灯泡断路,电流表无示数,电压表有示数,故A不符合题意;
B.若滑动变阻器短路,电路电阻变小,电流变大,灯泡会发光,故B不符合题意;
C.若小灯泡短路,电压表无示数,电流表有示数,故C不符合题意;
D.实验中灯泡不发光,电压表、电流表均有示数,说明电路是通路,但灯泡实际功率太小,达不到发光程度,故D符合题意。故选:D。
(4)由图乙可知,电压表量程为0﹣3V,分度值0.1V,示数为2.2V。由图丙知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A,可得小灯泡正常发光时的电阻,
因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以小灯泡的I﹣U图像不是一条直线。
(5)灯正常发光时,变阻器两端电压U滑=U﹣U额=6V﹣2.5V=3.5V,
由图丙知此时电流为0.2A,根据欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻,
所以选用“20Ω 1A”的滑动变阻器,故选:B。
(6)①闭合开关S1,断开开关S2,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,读出电压表示数为U1;②同时闭合开关S1和S2,电压表测电源电压,读出电压表示数为U2;在①中,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压为U0=U2﹣U1,由欧姆定律,电路中的电流
则未知电阻。
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第五节 测量导体的电阻
【新教材北师大版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+6个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
提出问题:实验室里有一个电阻器,如果你不知道它的电阻,用什么办法可以测量得到呢?
提出问题:如果某段导体两端的电压是2 V,通过导体的电流是0.1 A,这段导体的电阻是多大?
提出问题:测电阻的实验原理是什么?这个实验需要哪些实验器材?
我们今天的实验就是用电流表和电压表测量电阻。请同学们根据实验原理和器材,设计实验电路图并梳理出实验的思路。
提出问题:请同学们进一步思考,目前设计的电路图有什么问题。如果想减小测量误差,应该怎么做。
提出问题:如何改变电阻器两端的电压?
我们选择添加滑动变阻器的方法,方便改变电阻两端电压的同时也能保护电路。请同学们设计出改进后的实验电路图。
引导学生按照电路图摆放并连接实物。
引导学生回想在实验操作中还有哪些注意事项。
请学生设计实验数据记录表格。
布置任务:分组进行实验,各组测量不同的电阻器的电阻。
知识归纳
【知识点1 用电压表、电流表测电阻】
1.实验:用电压表、电流表测电阻
【实验目的】用电压表、电流表间接测电阻
【实验原理】
【实验器材】电源、电压表、电流表、 、开关、导线若干、待测电阻。
【实验设计】
【实验要求】
(1)写出你的实验步骤及实验数据记录表格;
(2)根据电路图连接电路,并进行测量;
(3)将测量的数据记录在自己设计的记录表中;
(4)根据测得的数据,利用 算出电阻值;
(5)多测几组数据,看看测得的电阻值是否一样。
【实验步骤】
(1)调节电流表、电压表的指针到 ;按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值 ;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、电压表的示数U,并记录在表格中;
(3)根据公式计算出R的值,并记录在表格中;
(4)调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的 及两端的 ,再测几组数据,并计算R的值。
【实验记录表格】
测量次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻R的平均值/Ω
1
2
3
【注意事项】
(1)在连接电路前要调节电流表、电压表到 。
(2)连接电路时开关要断开,连接完电路要调节滑动变阻器到阻值 。
(3)连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S。
(4)电压表和电流表要注意选择适当的量程,在无法确定所选量程时,应用 试触法选择量程。
(5)滑动变阻器在本实验中的作用:
①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的 和部分电路两端的 ;
②保护电路。
【例1】(2026•河南中考真题)某小组用图甲中的器材测量定值电阻的电阻,所用电源电压为3V。
(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,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“A”或“B”)端。闭合开关后,移动滑片P,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 A,本次测得定值电阻的电阻为 Ω。
(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U/V
电流I/A
电阻R/Ω
【变式1-1】(2026•江苏苏州期末)小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.电流表的量程应该选择0∼3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
【变式1-2】(2026•四川成都中考真题)小明在复习电学实验时,对该部分内容进行了系统梳理,发现很多电学实验都会采用图甲所示实验电路。于是,他再次利用该电路对一个未知电阻进行了测量。
(1)下列操作不正确的是 。
A.闭合开关后,按电路图依次连接电路元件
B.把电压表的两端分别接在要测量的那部分电路两端
C.测量前先估计待测电流的大小,选择合适的电流表测量范围
D.让电流从电流表的“+”接线柱流进,再从“﹣”接线柱流出
(2)某次测量时,电压表和电流表指针位置分别如图乙、丙所示,则测得电阻为 Ω。
(3)小明随后又进行了多次测量,这样做的目的是 。
【变式1-3】(2026•北京东城区期中)小杨同学用如图甲所示的电路,测量定值电阻R的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求:滑片向左移动时电流表示数变大,且导线不能交叉);
(2)实验开始前,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应调到 阻值处;
(3)小杨同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现这种故障的原因可能是 (选填“R短路”或“R开路”);
(4)排除故障后的某次实验中,移动滑片使电压表示数为2V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,定值电阻R的阻值为 Ω;
(5)小杨同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次定值电阻R的测量,目的是 。
A.减小误差 B.寻找实验的普遍规律
【知识点2 测小灯泡的电阻】
【实验目的】用电压表和电流表间接测量小灯泡的电阻
【实验原理】
【实验器材】
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。
【实验设计】
【实验要求】
(1)将实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。
(2)多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,
(3)比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
(4)如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
【实验步骤】
(1)断开开关,连接电路
(2)接入电路的滑动变阻器调到最大
(3)闭合开关,调节R,读取并记录几组电流表、电压表数据(U≤U额)
(4)计算小灯泡阻值
【实验记录表格】
次数
电压U/V
电流I/A
灯泡亮度
电阻R/Ω
1
暗
2
较亮
3
亮
……
实验表明:小灯泡的电阻大小不同,其电阻随电压的增大而 。这是因为电压增大,小灯泡的温度升高,小灯泡的钨丝的电阻随温度的升高而 ,故多次测量得出小灯泡的电阻是不能求 减小误差。
【例2】(2026•湖北武汉中考真题)某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升,使小灯泡逐渐变亮,滑动变阻器的规格为“50Ω,1.0A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,该同学发现无论怎样移动滑片,两个电表的指针所指的位置都不变,产生这种现象的原因可能是 (填序号)。
①小灯泡短路
②电压表断路
③滑动变阻器断路
(3)解决问题后,这位同学继续实验,测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的电流为0.24A,电压表的示数如图乙所示,小灯泡两端的电压为 V,此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻 。做了第5次实验后,为了继续完成第6、7次实验,该同学需要进行的操作是 。
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.3
1.0
2.0
2.9
3.5
4.0
I/A
0.10
0.16
0.22
0.24
0.26
0.28
0.29
【变式2-1】(2026•安徽安庆期末)某同学利用如图所示的电路来测量标有电压为“2.5V”的小灯泡电阻,电源为两节新干电池串联,滑动变阻器的规格有“50Ω,0.3A”、“60Ω,0.5A”、“35Ω,0.6A”。第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗。第七次测量电压等于0.1V时,小灯泡完全不发光。将数据记录如表。下列有关说法正确的是( )
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
0.16
0.05
电阻R/Ω
A.第七次实验小灯泡完全不发光,可能是电路发生了断路
B.从数据分析可知滑动变阻器选择的规格应该是“60Ω,0.5A”
C.多次测量小灯泡在不同电压下的电阻值是为了减小误差
D.对比不同电压下小灯泡的电阻值,可得到结论:小灯泡的电阻跟电压有关
【变式2-2】(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2.5V,电源电压为3V。
(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2.5V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。
【变式2-3】(2026•贵州中考真题)实验室有多个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,为检验灯泡所标参数是否准确,小明决定用实验来检测。请根据他的实验过程回答下列问题:
(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关前,从电源正极开始逐一检查电路各部分的连接情况,到虚线框部分时,应检查 与 之间是否接触良好。(写出一种答案即可)
(2)将其中一只灯泡L1接入电路,闭合开关并移动滑片,当电压表示数是2.5V时,电流表示数如图乙所示,则通过L1的电流是 A;换用另一只灯泡L2接入电路,重复上述操作,当电压表示数也是2.5V时,电流表示数是0.3A。由此可判断灯泡 (选填“L1”或“L2”)所标参数与实际有差异。
(3)为找到电流不同的原因,小明思考电阻也是影响电流大小的因素,因此将欧姆定律的公式变形为R= 计算出灯丝电阻。经计算,两灯在2.5V电压下工作时的电阻值差异较大,这可能是灯丝自身的 不同所致(写出一种答案即可)。
【知识点3 特殊法测电阻】
【例3】(2026•四川内江中考真题)如图甲所示是用伏安法测量未知电阻Rx阻值的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(要求:滑片P向B端移动时电流表的示数变大)
(2)图甲中,连线时开关应该 (选填“断开”或“闭合”);为了安全,在连接好电路后闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A端”“B端”或“AB正中间”);闭合开关,将滑片P移动到某位置时,电压表的示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx= Ω。
(3)某实验小组没有电压表,于是同学们设计了用如图丙所示的电路来完成实验。
①实验步骤如下:
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I1;
将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数为I2。
则,待测电阻阻值的表达式Rx= 。(用已知量和测得的物理量表示;已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
②已知电源电压为12V,滑动变阻器规格为“5Ω,1A”,电流表量程为0~0.6A。某同学查阅相关资料发现,当电流表的指针指在满刻度的区域时,测量结果较为准确。若从此角度分析,丙图中待测电阻Rx的阻值应在 Ω(选填字母代号)范围时,测量结果更为准确。
A.20≤Rx≤35 B.25≤Rx≤35
C.25≤Rx≤40 D.20≤Rx≤40
【变式3-1】(2026•山东烟台·期末)如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V
B.灯L1两端电压为9.6V
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小
D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
【变式3-2】(2026•湖南长沙期末)“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,小明设计图甲所示的电路测量Rx的阻值。
(1)第一次测量,电压表示数如图乙,电流表示数为0.2A,本次测得电阻Rx= Ω。
(2)完成第一次测量后,小明要继续完成测量电阻的实验,他接下来的操作是 。
(3)若实验中不慎将电压表损坏,小明添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,读出电流表的示数为I1。
② ,读出电流表的示数为I2。
③请写出未知电阻Rx阻值表达式:Rx= (用I1、I2和R0表示)。
【变式3-3】(2026•河南南阳期末)在测量小灯泡电阻的实验中,已知电源电压恒为4.5V,小灯泡L1标有“2.5V”字样。
(1)用笔画线将图甲中未完成的电路连接好(要求滑片向右移时灯泡变亮)。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表和电流表都有示数且都比较小,下一步应进行的操作是 。
(3)调节滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,现在要测定小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器滑片P适当地向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)如图丙所示为根据数据绘制出小灯泡的U﹣I图像,由图像可知,小灯泡正常发光时阻值为 Ω。
(5)实验过程中发现原来电流表已损坏,为了测量该小灯泡正常发光时的电阻,同组的同学设计了如图丁所示的电路(已知电源电压为U,R0为已知阻值的定值电阻,R为滑动变阻器),实验操作如下:
①只闭合开关S、S1,其余断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ;
②只闭合开关S、S2,其余断开,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为R额= 。
④若实际测量过程中,步骤②中不小心将滑片向左移动了一些,则所测的灯泡额定功率会 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
模块三 课后作业
一、单选题(共?题)
1.(2026•陕西西安期末)在用伏安法测电阻的实验中,下列注意事项中不是必要的是( )
A.连接电路之前,先断开开关
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测值的大小时,电流表、电压表应先用大测量范围试触
D.闭合开关前,滑片应移到阻值最大的位置
2.(2026•湖北武汉期末)如图所示是某同学为测量标有“2.2V 0.25A”小灯泡的电阻而连接的实物电路。有关实物电路的连接,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接法正确 B.电流表正、负接线柱接反
C.电流表测量范围选择正确 D.电压表测量范围选择错误
3.(2026•四川成都期末)小然同学用图方案进行了“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验,下列说法正确的是( )
A.两个实验的原理是不同的
B.两个实验进行多次测量的目的不同
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用不同
D.两个实验都采用了控制变量法
6.(2026•辽宁本溪期末)如图所示是测量小灯泡电阻的电路,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.为使电压表示数变大,应将滑动变阻器的滑片向左滑动
B.此电路也可以用来测量小灯泡的电功率
C.在不同电压下测量出小灯泡的电阻,求平均值可以减小误差
D.若电流表有示数,电压表示数为零,则一定是灯泡短路
7.(2026•河北唐山期末)用伏安法测量定值电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是( )
A.甲图测量出的电阻值比真实值小
B.乙图测量出的电阻值比真实值大
C.为了减小误差,测量大电阻时宜采用甲图
D.为了减小误差,测量小电阻时宜采用甲图
8.(2026•广东广州海门区期末)如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A.只有② B.只有①②
C.只有①②④ D.①②③④均可以
二、填空题
9.(2026•福建福州期末)电学实验小组的同学利用电压传感器和电流传感器采集数据并传送给计算机,作出定值电阻和小灯泡的U﹣I图像,如图所示。图线 为小灯泡的U﹣I图像,结合该图像,计算出小灯泡的电阻并分析产生这一结果的原因可能是什么? 。将定值电阻和小灯泡并联后接在电压为1.5V的电源两端,通过它们的电流之比为 。
10.(2025•四川淮安中考真题)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应 开关。
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为 A,计算出定值电阻的阻值为 Ω。
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是 。
11.(2026•吉林长春期末)小辉利用如图甲所示的实验装置来测量定值电阻Rx的阻值,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片P在最右端时,阻值最大。
(2)闭合开关后,小辉移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3V时,电流表的示数如图乙所示,则此时通过电阻Rx的电流为 A,定值电阻Rx的阻值是 Ω。
(3)该实验中小辉使用滑动变阻器最主要的作用是 。若不使用滑动变阻器,以下方案中也能起到相同作用的是 (填字母)。
A.更换不同的电源
B.并联一个定值电阻
C.更换电表的测量范围
12.(2026•江苏扬州中考真题)用电流表和电压表测量阻值未知的定值电阻实验。
(1)请在图1中用笔画线完成电路连接。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移至 端。
(3)闭合开关S后,发现电压表指针几乎满偏,原因可能是 。(写出一条即可)
(4)排除电路故障后,移动滑片P,测得多组数据,当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图2所示,为 A。
(5)记录的实验数据如表格,小组成员以六组数据的平均值作为未知电阻阻值,你是否赞同这个做法?理由是 。
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
电压U/V
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.10
0.15
0.20
0.24
0.29
﹣﹣
电阻R/Ω
8.0
8.0
8.0
8.3
8.3
﹣﹣
13.(2026•广东广州中考真题)某实验小组测量额定电压为2.5V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2.5V,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0.5V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0.5V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0.5V,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”)。
14.(2026•四川广安中考真题)物理实验课上,小华所在小组准备测量额定电流为0.3A的小灯泡正常发光时的电阻。提供的器材有:三节新干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。小组成员设计了如图甲所示的电路。
(1)根据图甲,请用笔画线代替导线,将图乙的电路补充完整。
(2)连接电路过程中,开关应处于 状态。
(3)连接好最后一根导线后,闭合开关,发现小灯泡不发光,两表均无示数。原因可能是 (写出合理的一条即可)。
(4)排除故障后,移动滑片,使电流表示数为0.3A,此时电压表示数如图丙所示,为 V,并通过计算得出了该小灯泡正常发光时的电阻。
(5)实验完毕,小组成员利用电流表和阻值为R0的定值电阻等器材,测量未知电阻Rx的阻值,如图丁所示。请补充完成下列实验步骤:
①闭合开关S,断开开关S1,读出此时电流表示数I0;
②再闭合开关S1,读出此时电流表示数I;
③通过计算得出电阻Rx= (用R0、I0、I表示)。
15.(2026•江苏苏州期末)现有“2.5V”的小灯泡L1和“3.8V”的小灯泡L2,分别设计以下实验来测量L1和L2发光时的电阻。
(1)设计图甲所示电路来测量L1发光时的电阻。
①图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闭合开关前,应将滑片P移至 (选填“A”或“B”)。
③闭合开关后,多次调节滑片P改变灯泡L1两端的电压,收集数据并描绘小灯泡的I﹣U图像(如图乙所示),小灯泡L1正常发光时的电阻为 Ω。图中a、b两点小灯泡的电阻Ra Rb(选填“>”或“<”),原因是 。
(2)设计图丙所示电路来测量L2正常发光时的电阻,其中电源电压4.5V保持不变,定值电阻R0的阻值为5Ω,实验步骤如下:
①断开S1,闭合S和S2,调节滑片P使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光。
②保持滑片位置不变, 1 (写出3个开关闭合或断开状态),此时电压表示数为1.5V。
③小灯泡L2正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数)。
16.(2026•河南郑州期末)实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,实验器材有:额定电压为2.5V的小灯泡、电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物图补充完整(要求:滑片向右移时,电流表示数减小)。
(2)连接电路的过程中,开关必须 断开 。
(3)实验中,发现小灯泡不发光,电压表、电流表均有示数,其原因可能是 (填选项)。
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器短路
C.小灯泡短路 D.小灯泡的实际功率太小
(4)正确实验,移动滑片P,某次实验中电压表示数如图乙所示,为 V。根据实验数据绘制的I﹣U图像如图丙所示,分析图像可知,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。小灯泡的I﹣U图像不是一条直线的原因是 。
(5)为完成该实验,选用的滑动变阻器规格应为 (填选项)。
A.“10Ω 2A” B.“20Ω 1A”
(6)完成实验,同学们讨论后选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),测量定值电阻Rx的阻值,设计了如图丁所示的电路进行实验,实验步骤如下:
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表示数为U1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2;
③则未知电阻Rx= (用U1、U2和R0表示)。
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