【重难突破系列】专题二十一 欧姆定律专题五 实验专题 讲义 -2026-2027学年苏科版物理九年级上学期

专题讲义 苏科版九年级物理上册 重难专题二十一 欧姆定律专题五 实验专题 （解析版） 苏科版九年级上册　|　第十四章《欧姆定律》　|　建议用时 45 分钟　|　难度：★★★★☆ ▎学习目标 1．会用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系，能画出 I﹣U、I﹣R 图像并得出结论，理解滑动变阻器在两个实验中的不同作用； 2．理解伏安法测电阻的原理 R＝U/I，会连接实验电路、正确读数，能区分测定值电阻与测小灯泡电阻在数据处理上的不同； 3．了解安阻法、伏阻法、等效替代法等特殊测电阻方法，能根据电表有无示数判断并排除电路故障。 【思维导图】 欧姆定律实验 探究 I﹣U 关系 控制 R 一定，滑变改变定值电阻两端电压 I﹣U 图像为过原点的直线 多次测量目的：找普遍规律 欧姆定律实验 探究 I﹣R 关系 控制 U 一定，换电阻后调滑变保持电压表示数不变 I﹣R 图像为反比例曲线 结论：电压一定时 I 与 R 成反比 欧姆定律实验 伏安法测定值电阻 原理 R＝U/I，A 串联、V 并联在 R 两端 多次测量取平均值，减小误差 I﹣U 为过原点直线 欧姆定律实验 测小灯泡与特殊方法 灯丝电阻随温度升高而增大，不能求平均值 安阻法/伏阻法：借已知电阻 R₀ 等效替代：电阻箱替换，读数相等即得 考点一　探究电流与电压、电阻的关系 1．实验方法——控制变量法：电流同时受电压和电阻两个因素影响，研究时必须固定其中一个因素。研究电流与电压的关系时，保持电阻不变，改变电阻两端的电压；研究电流与电阻的关系时，保持电阻两端的电压不变，换用不同阻值的定值电阻。电路中滑动变阻器的作用正是为了实现“控制”与“改变”。 图1　探究电流与电压、电阻关系的实验电路：电流表串联、电压表并联在定值电阻 R 两端，R′为滑动变阻器 2．探究电流与电压的关系（R 一定）：保持定值电阻 R 不变，调节滑动变阻器，测出多组 R 两端电压 U 与通过的电流 I。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。作出的 I﹣U 图像是一条过原点的倾斜直线。实验中不能用小灯泡代替定值电阻，因为灯丝电阻会随温度升高而变化，无法保持电阻一定。 图2　电阻一定时，I﹣U 图像为过原点的直线（I 与 U 成正比） 3．探究电流与电阻的关系（U 一定）：换用不同阻值的定值电阻，每次闭合开关后都要调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，再读出对应电流。结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。作出的 I﹣R 图像是一条反比例曲线。把 5Ω 换成 10Ω 后，定值电阻分压变大，应向阻值变大的方向移动滑片，使电压表示数回到原来的值。 图3　电压一定时，I﹣R 图像为反比例曲线（I 与 R 成反比） 表1　探究 I﹣U 关系与探究 I﹣R 关系的比较 比较项目 探究电流与电压（I﹣U） 探究电流与电阻（I﹣R） 控制不变的量 电阻 R 一定 电阻两端电压 U 一定 改变的量 电阻两端电压（调滑变） 定值电阻的阻值（换电阻） 滑变的作用 改变定值电阻两端电压 换电阻后保持电压表示数不变 图像形状 过原点的倾斜直线 反比例曲线 结论 R 一定，I 与 U 成正比 U 一定，I 与 R 成反比 ▎重难诠释 ①两个实验都要多次测量，但目的不同：这里是为了寻找普遍规律、避免偶然性，不是为了求平均值减小误差； ②探究 I﹣R 时，换上更大电阻后电压表示数会变大，必须向“增大滑变接入阻值”方向调滑片，把电压拉回控制值； ③常见故障：电表指针反偏是正负接线柱接反，偏出刻度盘是量程选小了，电流表无示数而电压表接近电源电压多为被测电阻断路。 考点二　伏安法测电阻 1．实验原理与电路：根据欧姆定律 I＝U/R 的变形 R＝U/I，用电压表测出待测电阻两端电压 U，用电流表测出通过它的电流 I，代入 R＝U/I 即可算出电阻，这就是伏安法。电源、开关、滑动变阻器、待测电阻（或小灯泡）、电流表串联，电压表并联在待测电阻两端。连接时开关应断开，闭合开关前滑片要调到接入阻值最大处。 图4　伏安法测电阻：电流表串联、电压表并联在待测电阻 Rₓ 两端，R′为滑动变阻器 2．测定值电阻与测小灯泡电阻的区别：定值电阻阻值不随温度变化，多次测量各组 R 后取平均值可以减小误差；小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，灯泡在不同电压下亮度不同、温度不同、电阻也不同，因此求小灯泡电阻的平均值没有意义，只能得出“灯丝电阻随温度升高而增大”的结论，其 I﹣U 图像是一条曲线而非直线。 图5　测量小灯泡电阻的电路：电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器改变灯泡两端电压 表2　测定值电阻与测小灯泡电阻的比较 比较项目 测定值电阻 测小灯泡电阻 电阻是否变化 不随温度改变，近似定值 随温度升高而增大 多次测量目的 取平均值，减小误差 寻找电阻随温度变化的规律 能否求平均电阻 能，取各组 R 的平均值 不能，不同电压下电阻不同 I﹣U 图像 过原点的直线 曲线（电压越高图线越弯） 3．特殊方法测电阻：当缺少一只电表时，可借助一个已知阻值的定值电阻 R₀ 完成测量。安阻法：只用电流表，利用开关通断使 R₀ 与 Rₓ 分别或并联工作，由电源电压相等列式求 Rₓ；伏阻法：只用电压表，利用串联电路电流相等，由两次电压表示数求 Rₓ；等效替代法：用电阻箱替代 Rₓ，调节电阻箱使电表示数与原来相同，则电阻箱读数等于 Rₓ。 ▎重难诠释 ①R＝U/I 是“测量式”不是“决定式”——电阻由导体本身决定，与 U、I 无关，不能说 R 与 U 成正比、与 I 成反比； ②两个最常考的操作规范：连接电路时开关必须断开，闭合开关前滑片要置于阻值最大处； ③故障口诀：电流表无示数、电压表示数接近电源电压→与电压表并联处断路；电流表有示数、电压表无示数→与电压表并联处短路； ④小灯泡不能求平均电阻，是本实验最高频的易错点，答题时务必区分“测定值电阻”与“测小灯泡”的不同。 考向一　探究电流与电压的关系（R 一定） 1．如题图甲为小丽同学设计的“探究电流与电压的关系”的电路图，电源两端电压为3V，滑动变阻器的规格为“50Ω　1.5A”。（1）请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整。（2）电路连接前，电流表的指针指在零刻度线的左侧，应该对电流表进行_______ 。连接电路时，开关S应处于_______ 状态。（3）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，电表完好，则电路故障可能是____________ 。（4）排除故障后继续实验，移动滑片，记录了如下数据。第5次的电压表的示数如图丙所示，示数为_________ 。分析表中数据，可得出结论：____________________ 。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 _____ 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 0.28 【答案】（1）； 【详解】 （1）由甲图可知，电流表与滑动变阻器串联，变阻器的右下接线柱接入电路，由后边表中数据可知电流表选择0～0.6A量程，所以连接电流表“0.6”接线柱和滑动变阻器右下接线柱，完整电路如下图所示： 。 （2）电路连接前电流表指针未对准零刻度线，需要进行调零操作；为保护电路，连接电路时开关必须断开。 （3）电流表示数为零说明电路存在断路故障，电压表示数接近电源电压，说明电压表的两个接线柱可以连通到电源两端，故障可能是和电压表并联的定值电阻R发生了断路。 （4）由图丙可知电压表选用的是0～3V量程，分度值为0.1V，指针指向2.8V刻度处，电压表示数为2.8V；分析表格数据，每组的电压和电流的比值都为10Ω，是定值，可得电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成正比。 故答案为：（1） ； （2）调零；断开； （3）定值电阻R断路； （4）2.8V；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 2．小高利用实验室的器材进行“探究电流与电压关系”的实验，他选用了三节新的干电池，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻，一个铭牌写着“40Ω 1A”的滑动变阻器，一个电流表，一个电压表，一个开关和若干导线等器材，设计了如图甲所示的实验电路。（1）请用笔画线代替导线帮助小高将图甲的实物电路补充完整（要求滑片向A端滑动时，电流表示数变大，导线不交叉）。（2）连接好电路闭合开关后，电压表指针偏转超过测量范围，电流表没有示数，故障可能是定值电阻_______ 。（3）排除问题后，小高顺利进行实验，某次实验中电压表的示数如图乙所示，为________ V；他将测得的数据绘制成I﹣U图像，如图丙a所示，可知所用定值电阻的阻值为_______ Ω；分析图像得到实验结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_____ 比。（4）同组的小杨也用相同的实验器材完成了该实验，并绘制出了I﹣U图像，如图丙b所示，但是小杨发现自己的结论和小高的结论不一样，这可能是因为____________________ 。【拓展】（5）小高又用上面的器材探究了通过导体中的电流与电阻的关系，得到下表中的数据。在用25Ω的定值电阻进行实验时，小高发现无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到设定值，为了能完成这个定值电阻的探究实验，小高采取的措施可行的是_______ （选填序号）。①换用四节新干电池②更换一个最大阻值为50Ω的滑动变阻器③将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻④将定值电阻两端电压设定为2V R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.3 0.15 0.1 0.075 【答案】（1）； 【详解】 （1）滑动变阻器要与被控制电路串联，连接时要“一上一下”，滑片向A端滑动时电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻需变小，因此要选择左端的下接线柱接入电路，完整电路如下图所示： 。 （2）电流表没有示数说明电路发生断路，电压表指针超量程，说明电压表测量电源电压，因此故障可能是和电压表并联的定值电阻发生了断路。 （3）由图知电压表选用量程为0～3V，分度值为0.1V，指针在2.0V后两格，读数为2.2V； 由图丙a可知当R两端的电压为3V时，通过R的电流为0.2A，则定值电阻的阻值为 R＝U/I＝3V/0.2A＝15Ω， 图丙a是一条过原点的倾斜直线，说明电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）通过定值电阻的电流与其两端电压成正比，正常I﹣U图像是一条过原点直线。图丙的b图像电流随电压增大而减小，由串联电路电压规律可知，在电源电压不变时，当定值电阻两端电压增大时，滑动变阻器的电压减小，电路电流也随之减小，因此反常图像的原因是电压表接在了滑动变阻器两端，测量的是滑动变阻器的电压。 （5）探究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变，根据前3组数据，可知控制电压UV＝IR＝5Ω×0.3A＝10Ω×0.15A＝15Ω×0.1A＝1.5V， 电源总电压为3节新干电池共4.5V，因此滑动变阻器需要分担的电压为4.5V﹣1.5V＝3V，定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之比为1：2，由串联分压规律可知定值电阻与滑动变阻器阻值之比为1：2，当接入25Ω电阻时，要求滑动变阻器阻值为50Ω，现有滑动变阻器最大仅40Ω，无法满足分压要求。 ①换四节干电池电源电压更高，滑动变阻器需要分担的电压更大，要求的滑动变阻器阻值更大，不可行； ②换最大50Ω的滑动变阻器，刚好满足分压要求，可行； ③将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻，阻值小于50Ω，不可行； ④将定值电阻两端电压设定为2V，则变阻器两端电压为4.5V﹣2V＝2.5V，定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之比为4：5，由串联分压规律可知定值电阻与滑动变阻器阻值之比为4：5，滑动变阻器接入最大电阻40Ω时，对应的定值电阻为32Ω＞25Ω，方案可行。 因此②④可行。 故答案为：（1） ； （2）断路； （3）2.2；15；正； （4）电压表接在了滑动变阻器两端，测量的是滑动变阻器的电压； （5）②④。 3．为探究电流与电压的关系，小海和小珠设计了如图甲的实验电路。（1）经过讨论，他们把图甲中的小灯泡换为图乙的定值电阻，原因是____________________ ；（2）按图乙连接好电路，闭合开关前，发现电流表指针指在零刻度线右侧，接下来应该对电流表_______ ；（3）排除故障后，他们通过增减串联干电池的节数，来改变电阻的_______ 进行实验，根据实验数据绘制出电阻R的I﹣U图像如图丁，由图像可得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成_______ ；（4）实验后，他们经过交流评估又重新设计了如图丙的电路图，与改变电池数量的方法相比，使用滑动变阻器进行实验的优点是____________________ ；（5）他们又按图丙连接电路探究“电流与电阻的关系”，用5Ω的电阻进行实验后，断开开关，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，保持滑片位置不变，闭合开关，电压表的示数将_______ （选填“变大”“变小”或“不变”），为了完成实验，应将滑片适当向_____ （选填“左”或“右”）移动。 【答案】（1）实验中需要保持电阻不变，灯泡电阻会随温度变化而变化； 【详解】 （1）小灯泡的电阻随温度变化，无法保持恒定，而探究电流与电压关系需控制电阻不变，故应换为定值电阻。 （2）闭合开关前发现电流表指针指在零刻度线右侧，这说明电流表未调零，所以应将电流表指针调至零刻度线处。 （3）实验中通过增减串联干电池的节数来改变电阻两端的电压。 根据图丁的I﹣U图像，可以发现电流与电压成正比关系，所以结论是在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）实验中接入滑动变阻器的优点是：可以连续调节电阻两端的电压，操作更方便，且能避免频繁更换电池带来的不便。此外，滑动变阻器还能起到保护电路的作用。 （5）当将5Ω电阻更换为10Ω电阻后，根据串联分压原理，定值电阻阻值增大，其两端电压会随之增大，即电压表示数变大。 为了使电压表示数恢复到原来值，需要增大滑动变阻器的分压，即增大滑动变阻器接入电路的阻值。根据图丙，滑片应向左移动，以增加滑动变阻器的阻值，从而减小定值电阻两端的电压。 故答案为：（1）实验中需要保持电阻不变，灯泡电阻会随温度变化而变化； （2）调零； （3）电压；正比； （4）可以方便的连续改变导体两端的电压； （5）变大；左。 声明： 考向二　探究电流与电阻的关系（U 一定） 4．某小组在“探究电压一定时，电流与电阻的关系”实验中，设计的电路图如图甲所示。（1）根据电路图甲，用笔画线代替导线在图乙中的电路补充完整。（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数，将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P，分别显示0、0、3.0V，由此判断电路故障为___________ 。（3）排除以上故障后，接入4Ω的定值电阻，闭合开关。调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.0V，此时电流表的示数如图丙所示，为_________ 。（4）断开开关，用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后，闭合开关，接下来的操作是：____________________ ，并记录电流表的示数。（5）更换不同定值电阻进行实验，得到如表数据：分析数据，小华发现保持电压不变时，通过导体的电流随着电阻的增大而减小，猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想，请在坐标纸上描点并作出图像。（6）根据图丁得出结论：实验误差允许范围内，在电压一定的情况下，通过导体的电流与__________________ 成正比，即电流与_______ 成反比。 R/Ω 4 5 8 10 20 0.25 0.2 0.125 0.1 0.05 I/A 0.40 0.32 0.21 0.16 0.08 【答案】见解答图 【详解】 （1）由电路图可知，变阻器和定值电阻串联，采用一上一下的接法，电压表并联在定值电阻两端，电源是2节干电池，电源电压是3V，电压表的量程选择0～3V，如图所示： （2）闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数，说明电路中存在断路，将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P，分别显示0V、0V、3.0V，说明OP之间断路，而M与N、N与O以外部分断路，故即导线PM断路； （3）由图可知，电流表选择0～0.6A的量程，分度值是0.02A，示数是0.52A； （4）断开开关，用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后，闭合开关，由串联分压可知，电阻两端的电压变大，探究电流和电阻的关系，保持电压不变，需要向左移动变阻器的滑片，增大变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0V； （5）根据表中数据，利用描点法画出I图像，如图所示： （6）由图像可知，实验误差范围内，图像是一条过原点的直线，说明在电压一定时，电流和电阻成反比。 故答案为： （1） （2）导线PM断路； （3）0.52； （4）向左移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.0V； （5） ； （6）电阻的倒数；电阻。 5．做“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验，电源电压恒定。（1）根据实验，回答问题：①找出图甲中一根错误的连线，打“×”，并在图中改正。②正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最_____ 端，紧接着选用5Ω定值电阻进行实验，闭合开关，立刻观察电流表，如图乙；③接着调节滑动变阻器直至电压表示数为2.5V，读取电流表示数并记在表格中。再更换定值电阻，并调节滑动变阻器，调节的目的是_________________ ；④多次实验后，实验数据如表所示，其中有一个错误数据为________ ；⑤分析表格中正确的四组数据，可以得出结论：____________________ ；（2）使用该组器材，定值电阻两端电压的控制范围是2.4～3V，则电源电压为________ V。（3）若滑动变阻器最大阻值为20Ω，定值电阻两端电压控制2.5V不变，仍使用上述五个定值电阻完成实验，则电源电压可调节的范围为____________ V。 实验次数 定值电阻R/Ω 电流表示数I/A 1 5 0.5 2 10 0.24 3 15 0.8 4 20 0.12 5 25 0.1 【答案】（1）①；②右；③控制定值电阻两端电压不变；④0.8；⑤当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（2）4.8；（3）2.5～4.5。 【详解】 （1）①原电路中，电流表和滑动变阻器串联后与定值电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示： ； ②为了保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至阻值最大端，即最右端； ③研究电流与电阻关系时要控制电压不变，因此更换定值电阻后，调节滑动变阻器，调节的目的是控制定值电阻两端电压不变； ④研究电流与电阻关系时要控制电压不变，应控制定值电阻两端电压不变，若忽略误差不计，由表中数据可知，第3次实验电流与电阻的乘积与其它4次实验不同，说明第3次实验数据错误，即错误数据为0.8； ⑤分析表格数据可知当定值电阻两端的电压不变时，在合理误差范围之内，定值电阻增大为原来的几倍，通过电阻的电流就减小为原来的几分之一，由此可得出结论为：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （2）由（1）②可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.16A，此时5Ω定值电阻与滑动变阻器最大阻值串联，根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，电源电压为： U＝0.16A×5Ω+0.16A×R滑……Ⅰ； 使用该组器材，定值电阻两端的最小电压为2.4V， 根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的最大电压：U滑＝U﹣UV＝U﹣2.4V， 根据分压原理有：，即 ， 方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大， 即Ⅱ； 由Ⅰ、Ⅱ式解得：U＝4.8V。 （3）要保持定值电阻两端电压2.5V不变，需满足滑动变阻器能分担剩余电压，当定值电阻最大25Ω、滑动变阻器最大20Ω时，电源电压最大： U大＝U定， 当定值电阻为5Ω最小时，滑动变阻器阻值最小可滑至0Ω，此时电源电压最小且等于定值电阻两端的电压2.5V，故电源电压可调节的范围为2.5～4.5V。 故答案为：（1）① ；②右；③控制定值电阻两端电压不变；④0.8；⑤当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（2）4.8；（3）2.5～4.5。 6．小科同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路，她在学校实验室找来了如下这些实验器材：电压恒为3V的电源。阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。（1）小科先把10Ω的电阻接入电路，闭合开关后调节滑动变阻器，根据I﹣R图像可知要移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为_____ V，读出电流表示数后，断开开关，她改换成20Ω的电阻继续做实验。闭合开关，发现电压表示数变大了，接下来她向_____ （填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数恢复原来的示数；（2）根据图中所示的I﹣R图像，分析图像得出的结论：当导体两端电压一定时，电流与电阻成_______ 。实验中滑动变阻器的主要作用是_________________ ；（3）当小科改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验，滑动变阻器的阻值至少是_______ Ω；（4）小科将定值电阻换成小灯泡，利用电压表和电流表测小灯泡的电阻（伏安法），闭合开关后，发现两表的示数如图所示，则此时小灯泡的电阻为_____ Ω。 【答案】（1）2；右；（2）反比；保持定值电阻两端的电压不变；（3）25；（4）4。 【详解】 （1）排除故障后，小科接入10Ω电阻，移动滑片后，根据图丙知道，电压表示数为U0＝I1R1＝10Ω×0.2A＝2V，把10Ω换成20Ω的电阻，闭合开关发现后电压表示数变大，要保持电阻两端电压不变，就要增大滑动变阻器接入的电阻阻值，滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V。 （2）由图像可知：电压一定时，通过导体中的电流跟导体的电阻成反比； 探究“电流与电阻的关系”实验中，要保持电阻两端电压不变，所以此实验中滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端电压不变； （3）当小科改用的电阻继续实验时，由（2）分析可知，滑动变阻器连入电路的阻值要进一步增大，但发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，原因是滑动变阻器的最大阻值太小，分压太小。定值电阻分压为2V，电源电压为3V，故滑动变阻器两端的电压为U滑＝U电源﹣U定值＝3V﹣2V＝1V，串联电路电压比等于电阻比，若要完成该实验，滑动变阻器的阻值至少为 ，解得R滑min＝25Ω； （4）由图示电压表可知，其量程为0∼3V，分度值为0.1V，示数为2V，由图示电流表可知，其量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，由可得，灯泡电阻 。 故答案为：（1）2；右；（2）反比；保持定值电阻两端的电压不变；（3）25；（4）4。 7．探究电流与电阻的关系。小明连接的实验电路如图甲所示。（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最_____ 端（选填“左”或“右”）；（2）闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数如图乙所示，改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变。电路中有一处故障，可能是_____ ； 实验次数 1 2 电阻R/Ω 5 10 电流I/A 0.40 0.20 A．电流表短路 B．电压表短路 C．导线a开路 D．导线b开路（3）排除电路故障后，小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中，通过_______________ 控制定值电阻两端的电压不变，得到的实验数据如表所示。小明据此得出结论：电压不变时，电流与电阻成_______ 。请指出实验存在的问题或需要改进的地方：____________________ （写出一条即可）。 【答案】（1）右； 【详解】 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，由图甲可知，滑动变阻器接的是左半部分，所以滑片在右端时，接入电路的电阻最大。 （2）闭合开关后，电流表示数为零，说明电路中有断路故障，电压表的示数是2.9V，并且移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数不变，说明电压表与电源两极间是连通的，则可知与电压表并联的部分有断路，即可能是导线a断路，故C符合题意； 故选：C。 （3）探究电流与电阻的关系时，通过调节滑动变阻器的滑片来控制定值电阻两端的电压不变。 由表格数据可得：U＝IR＝5Ω×0.40A＝10Ω×0.20A＝2V，故可以得出的结论为：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 实验只测了两组数据，所以存在的问题是实验次数太少，结论不具有普遍性（或“没有换用更多不同阻值的定值电阻进行多次实验”）。 故答案为：（1）右； （2）C； （3）调节滑动变阻器的滑片；反比；实验次数太少，结论不具有普遍性。 考向三　伏安法测定值电阻（含特殊方法） 8．小西所在的实验小组做“用电流表和电压表测量电阻”的实验过程如下：（1）请按照图甲将图乙连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变小。（2）连接电路时发现，当他们接好最后一根导线后，电流表的指针立刻发生了偏转，由此可知他们在连接电路时没有_________ 。（3）正确连接电路后，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则原因可能是___________ 。（4）排除故障后继续进行实验，将数据记录到下表中，请根据数据计算得出该定值电阻的电阻R＝________ Ω（结果保留一位小数）。（5）交流讨论后，实验小组的同学们发现不用电压表也能测出未知定值电阻的电阻R，于是设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的电阻为R0，电源电压不变，步骤如下：①当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；②当闭合__________ 时，电流表的示数为I2；③未知定值电阻的电阻R＝____________________ （用已知物理量R0和测出的物理量I1、I2的符号表示）。 实验次数 1 2 3 4 5 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.10 0.20 0.28 0.40 0.50 【答案】（1）如图： 【详解】 （1）根据图乙可知滑动变阻器的滑片向右移动，电流表示数变小，说明滑动变阻器接入电路中电阻变大，即把滑动变阻器左下接线柱接入电路，电路图如下： ； （2）连接电路前，开关必须断开，当他们接好最后一根导线后，电流表的指针立刻发生了偏转，说明电路为通路，由此可知他们在连接电路时没有断开开关； （3）正确连接电路后，闭合开关发现电流表无示数，说明电路中没有电流，电路为断路，电压表示数接近电源电压，说明可能是与电压表并联的元件断路，即定值电阻断路； （4）根据欧姆定律I分别求得5次电阻阻值，求得平均值： ；；；；； ； （5）根据欧姆定律以及电源电压不变特点可知： ①当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；此时为R和R0串联，电源电压不变U＝I1（R+R0） ②当闭合S1和S2时，电流表的示数为I2；此时电路中R被短路，只有R0，电源电压U＝I2R0； ③可以求得未知定值电阻：R＝I₂R₀/I₁−R₀。 故答案为： （1）如图： ； （2）断开开关； （3）定值电阻断路； （4）5.1； （5）S1和S2；R＝I₂R₀/I₁−R₀。 9．如图甲是分组测量电阻Rx阻值的实物图。（1）该实验的原理是____________________ ；（2）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小，且导线不能交叉）；（3）连接电路时，开关应处于_______ 状态；第3次测量时电流表示数如图乙所示，可求得其电阻值为_______ Ω；（4）小海处理数据时发现表格不完整，请将记录实验数据的表格①处补充完整：①_______________ 。（5）小珠利用图丙的电路，改变滑片位置，多次测量，处理数据时发现Rx的测量值总是略大于小海的结果，他们翻阅资料发现电流表有电阻，阻值为RA。若实验时电压表和电流表的读数分别为U和I，则Rx的表达式应为Rx＝____________________ （用RA、U、I表示）。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω ① 1 1.5 0.16 9.4 2 2.0 0.20 10.0 3 2.4 【答案】（1）；（2）；（3）断开；10；（4）电阻平均值R平均/Ω；（5）Rx＝(U−I·RA)/I。 【详解】 （1）根据欧姆定律得，导体的电阻可通过它的推导公式间接测量，故伏安法测电阻的实验原理为。 （2）滑片向左移动时电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，连接变阻器的右下方的接线柱，如图所示： （3）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.24A，由可得电阻。 （4）测量电阻应多次测量取平均值减小误差，所以最后一列为电阻平均值R平均/Ω。 （5）由题意得，电流表两端电压UA＝IRA，则Rx两端电压Ux＝U﹣UA＝U﹣IRA， 由欧姆定律可得Rx电阻为 Rx＝(U−I·RA)/I。 故答案为：（1）；（2） ；（3）断开；10；（4）电阻平均值R平均/Ω；（5）Rx＝(U−I·RA)/I。 10．小聪利用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值，所选实验器材有：3节干电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关和导线若干，且已知Rx的阻值约为10Ω。（1）如图甲所示是小聪同学连接的部分电路，其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接正确；（2）闭合开关前，滑片应置于_______ 端（选填“最左”或“最右”）；（3）连接电路后“试触”，电流表指针偏转如图乙所示，则小聪在操作中出现的问题是________________ ；（4）正确连接电路后闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P进行实验，并将实验数据记录在表中。第3次测量时电流表的示数如图丙所示，读数为_________ A；（5）同组同学认为表格少一项内容，则可以增加的项目是____________ 。（6）小旦同学想只用电压表和阻值已知的定值电阻R，测量未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示的电路，电源电压保持不变。实验步骤如下：①闭合S、断开S1，读出电压表示数为U1；②闭合S、S1，读出电压表示数为U2；可得Rx＝____________________ （用测量值U1、U2及R来表示）。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω 1 1.6 0.16 10.0 2 2.1 0.20 10.5 3 2.8 【答案】（1）； 【详解】 （1）电压表的正接线柱接到了滑动变阻器左下接线柱，使得电压表测量的是滑动变阻器和电阻的总电压值，即电源电压，测量定值电阻时，需要电压表测量定值电阻两端的电压，所以需要将这根导线由滑动变阻器左下接线柱改接到定值电阻右侧接线柱，如图所示： （2）闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片移至连入电路的阻值最大处，即最右端。 （3）由图乙可知，此时电流表的指针发生反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。 （4）由图丙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以读数为0.28A。 （5）伏安法测定值电阻实验，为了减小误差，需要改变电阻两端电压多次进行测量，求电阻的平均值，所以增加的项目为电阻的平均值/Ω。 （6）闭合开关S，断开S1时，电压表测量的是已知电阻R两端的电压，此时已知电阻和未知电阻串联，所以经过它们的电流值相等，为； 闭合S、S1时，未知电阻被短路，此时电压表测量的是电源电压值，则在①中，未知电阻两端的电压为Ux＝U2﹣U1，则未知电阻的阻值：Rx＝(U₂−U₁)R/U₁ 。 故答案为：（1） ； （2）最右； （3）电流表正负接线柱接反了； （4）0.28； （5）电阻平均值/Ω； （6）Rx＝(U₂−U₁)R/U₁。 11．小明在测量未知电阻Rx阻值的实验中，小强设计了如图甲所示的实验电路。（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误导线上画“×”并改正。（2）正确连接后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，则电阻Rx＝ _____ Ω。（3）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小强设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，实验步骤如下，请完成填空：①闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数为I1；②闭合开关S，闭合开关S1，读出电流表示数为I2；③计算出待测电阻Rx＝ ____________________ （用R0、I1、I2表示）。 【答案】（1）见解答图；（2）9；（3）Rx＝I₁R₀/(I₂−I₁)。 【详解】 （1）原电路中，电阻和电压表被短路是错误的，在测量未知电阻Rx阻值的实验中，未知电阻Rx、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在未知电阻Rx两端，如下图所示： ； （2）由乙图可知，电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.3A，则电阻Rx的阻值为： ；（3）闭合开关S，断开开关S1，电路中只有R0接入电路，电流表测流过R0的电流为I1；则电源电压U＝I1R0， 闭合开关S、S1，电路中Rx和R0并联接入电路，电流表测干路电流为I2；则流过Rx的电流为Ix＝I2﹣I1，Rx两端电压为Ux＝U＝I1R0， 则Rx的电阻为 Rx＝I₁R₀/(I₂−I₁) 。 故答案为：（1）见解答图；（2）9；（3）Rx＝I₁R₀/(I₂−I₁)。 考向四　伏安法测小灯泡电阻与故障排查 12．小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图。（1）闭合开关前，应向_____ 端（选填“A”或“B”）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小。（2）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是_________ A，这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数_______ （选填“变大”“变小”或“不变”），换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出I﹣U图象如图丙的A所示。（3）依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由____________________ （作出判断并说出理由）。（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是__________________ 。 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 平均电阻/Ω 8.1 【答案】（1）A； 【详解】 （1）为了保护电路，应将滑片移到变阻器的最大阻值处，由图甲知，应向A端调整滑动变阻器的滑片，使电路中电阻最大，电流最小； （2）由图乙知，电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，此时电流值为0.26A； 由图知，L与变阻器串联，电压表测灯泡L两端电压，所以电压表示数小于电源电压。当灯泡丝烧断后，电压表串联在电路中，相当于电压表测量电源电压，所以电压表的示数变大； （3）小张求出小灯泡电阻的平均值：R平均； 因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，通过灯电流越大，根据P＝UI灯的功率越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求灯丝电阻的平均值； （4）丙图中的B图象，随着电流的增大，电压减小，正好与A图象相反，符合滑动变阻器两端电压的变化规律，因此电压表接在了滑动变阻器两端。 故答案为：（1）A； （2）0.26；变大； （3）不同意；灯丝的电阻受温度影响，不是一个定值，取平均值没有意义； （4）电压表接在了滑动变阻器两端。 13．图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图（小灯泡额定电压为1.5V）。（1）正确连接好电路后，闭合开关，小丽发现，电压表没有示数，电流表有示数，故障原因是小灯泡_______ 。（选填“短路”或“断路”）（2）实验中，调节滑动变阻器，分别记录电压表和电流表的示数如下：①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压是________ V，通过它的电流是________ A。②小灯泡正常发光时的电阻是_____ Ω。③对比不同电压下灯泡的阻值，你会发现灯丝的电阻不相同，原因是灯丝电阻受_______ 的影响。（3）若实验中电压表损坏，小明所在小组利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整。①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数为I1；②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I2；③写出待测电阻的表达式，Rx＝____________________ （用已知量和测量量符号表示） 测量次序 1 2 3 4 5 电压U/V 1.8 1.5 1.0 0.3 电流I/A 0.32 0.30 0.26 0.18 【答案】（1）短路； 【详解】 （1）电流表有示数说明电路是通路，电压表无示数说明电压表被短路，因此故障为小灯泡短路；若小灯泡断路，电流表会无示数。 （2）电压表选用0﹣3V量程，分度值0.1V，读数为0.7V。 电流表选用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，读数为0.2A。 小灯泡额定电压为1.5V，正常发光时电流为0.30A，小灯泡正常发光时的电阻R5Ω。 灯丝电阻随温度升高而增大，不同电压下灯泡功率不同，灯丝温度不同，因此阻值不同，原因是灯丝电阻受温度影响。 （3）滑片P移到b端时，Rx被短路，电路只有滑动变阻器最大阻值R0，可得电源电压U＝I1R0， 滑片P移到a端时，Rx与R0并联，电流表测干路总电流I2，根据并联电路电流规律，通过Rx的电流Ix＝I2﹣I1，并联电路电压相等，因此 Rx＝I₁R₀/(I₂−I₁)。 故答案为：（1）短路； （2）①0.7；0.2；②5；③温度； （3）Rx＝I₁R₀/(I₂−I₁)。 14．小明在学习了测量电阻的实验后，产生疑问：灯泡通电后电阻是否也会变化呢？于是他与同学们进行了探究，用三节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和标有“3.8V”字样的小灯泡等器材连接成如图甲所示的电路。（1）图甲中区域_____ （选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）内的导线连接错误。（2）改正后闭合开关，电压表示数为4.5V，电流表示数为零，移动滑片，两只电表示数都不改变，则故障可能是__________________ 。（3）排除故障后，继续实验，记录的数据如下表所示。①当电压表示数为0.2V时，电流表示数如图乙所示，为_________ A，此时灯泡的电阻为________ Ω（结果保留一位小数）。②交流时同学们认为实验表格的项目设计不完整，应增加的是_______________ 。③根据表格数据可得出的结论是___________________ 。 实验序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 电流I/A 0.08 0.15 0.16 0.17 0.18 发光情况 不发光 发光 【答案】（1）Ⅱ；（2）小灯泡断路（或灯泡处断路）；（3）①0.12；1.7；②电阻/Ω（或R/Ω ）；③灯泡的电阻随温度的升高而增大。 【详解】 （1）在测量小灯泡电阻的实验中，电压表应并联在小灯泡两端，电流表应串联在电路中，滑动变阻器应“一上一下”接入电路。 观察图甲：最明显的错误在于滑动变阻器（Ⅱ区域）：图中滑动变阻器连接的是上面两个接线柱（金属杆两端），这相当于接入了一根导线，电阻为零。正确的接法应该是“一上一下”。因此，区域Ⅱ内的导线连接错误（应改为“一上一下”）。 （2）电源为三节干电池，总电压为4.5V。电压表示数为4.5V （等于电源电压），电流表示数为零，说明电路断路，且电压表串联在电路中（即电压表并联的部分断路），所以故障为小灯泡断路。 （3）①观察图乙，电流表量程应为0∼0.6A，分度值为0.02A，电流的读数为0.12A。 此时电阻R1.7Ω。 ②探究灯泡电阻变化，需要知道电阻随温度的变化，而灯泡的亮度反映了实际功率和温度。表格中已有电压、电流、发光情况，但为了计算电阻，必须增加电阻/Ω（或 R/Ω ）这一项。 ③计算各次实验的电阻： 0.1V，0.08A→R＝1.25Ω， 0.2V，0.12A→R＝1.7Ω， 0.3V，0.15A→R＝2.0Ω，即随着电压、电流增大，灯泡发光变亮，温度升高，电阻R＝U/I 会越来越大。 结论：灯泡的电阻随温度的升高而增大（或灯泡通电后电阻会变化，电压越高，电阻越大）。 故答案为：（1）Ⅱ；（2）小灯泡断路（或灯泡处断路）；（3）①0.12；1.7；②电阻/Ω（或R/Ω ）；③灯泡的电阻随温度的升高而增大。 15．小红用如甲图所示的电路研究“灯丝电阻随温度变化的规律”，其中电源电压为3V恒定不变，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω；1A”，导线若干。（1）小红连接好最后一根导线时，小灯泡就发光了，原因是_________________ ；（2）测量灯泡电阻的原理是____________________ ；（3）问题解决后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡的亮度，多次测量并记录数据如表所示。当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时的阻值为________ （精确到0.1Ω）；（4）分析数据可得的实验结论是_________________ 。 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 不亮 微光 暗 明亮 耀眼 电压U/V 0.5 0.9 1.5 2.5 2.8 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.32 电阻R/Ω 【答案】（1）连接电路时，开关没有断开； 【详解】 （1）小红连接电路时，刚接好最后一根导线，就发现小灯泡发光了，产生这一现象的原因是连接电路时开关未断开； （2）测小灯泡电阻的原理是：R； （3）小灯泡正常发光时的电压为U额＝2.5V，由图乙可知电流表选择了0～0.6A量程，分度值为0.02A，读出此时电流表示数为I额＝0.3A，根据欧姆定律，则小灯泡正常发光时的阻值为 （4）分析数据，根据欧姆定律计算5次实验的灯丝电阻值分别为： 由计算结果可得，随着小灯泡发光情况由暗到亮到耀眼（温度逐渐升高），灯丝电阻越来越大，因此可得实验结论：灯丝电阻随温度增加而增大。 故答案为：（1）连接电路时，开关没有断开； （2）； （3）8.3； （4）灯丝电阻随温度增加而增大。 ★ 重难题型专练（10题）★ （精选高频实验探究题，覆盖探究 I﹣U、I﹣R 关系、伏安法测定值电阻与小灯泡电阻、特殊方法与故障排查） 16．小明同学在实验室进行“探究电流与电压和电阻的关系”的实验，老师为他准备了以下电学器材：电源（三节干电池）、电流表、电压表、滑动变阻器（“30Ω，1A”）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、开关、导线若干，实验电路如图甲所示。（一）在“探究电流与电压的关系”实验中：（1）按图甲电路进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移向_____ 端（“A”或“B”）；（2）小明将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，发现电流表几乎不偏转，但电压表示数接近4.5V，此故障的原因可能是电阻R_______ ；（3）排除故障后完成相应的实验后，小明得到的实验数据如表1所示。分析表格中的数据，可得出结论：电阻一定时，____________________ ；表1（二）在“探究电流与电阻的关系”实验中：将5个定值电阻分别接入图甲电路中，调节滑动变阻器的滑片P，多次实验收集的数据如表2所示。（4）分析表中的数据，发现序号_____ 的数据是不真实的，理由是____________________ ；（5）剔除错误数据，分析其他数据可得结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成_____ 比；（6）另一个同学根据自己的实验数据绘制了I与R的关系图像（图乙），小明认为他的图像是在错误的实验操作下得到的，错误的原因是___________________ 。表2 实验序号 1 2 3 4 U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 I/A 0.12 0.16 0.2 0.24 实验序号 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 【答案】（一）在“探究电流与电压的关系”实验中： 【详解】 （一）在“探究电流与电压的关系”实验中： （1）按图甲电路进行实验，在闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片P移向阻值最大端，即A端； （2）闭合开关S后，缓慢移动滑片P，发现电流表指针无明显变化，电路可能断路，但电压表示数接近4.5V，电压表与电源连通，此故障的原因可能是电阻R断路； （3）分析表格中的数据知，电压与电流之比为一定值，可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （二）在“探究电流与电阻的关系”实验中： （4）根据表格数据可知，定值电阻两端电压UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V， 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当滑动变阻器最大电阻接入电路时，定值电阻的阻值为R30Ω＝24Ω＜25Ω，所以第5组数据是不真实的； （5）根据表中数据可知，电阻的电流与电阻之积为UV＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比； （6）探究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端的电压不变，由图乙的I﹣R图像可知，三次实验中，定值电阻两端的电压：UV＝IR＝0.2A×20Ω≠0.3A×10Ω≠0.5A×5Ω，定值电阻两端电压不同，数据是错误。 故答案为：（一）在“探究电流与电压的关系”实验中： （1）A； （2）断路； （3）导体中的电流跟导体的电压成正比； （二）在“探究电流与电阻的关系”实验中： （4）5；滑动变阻器接入阻值最大时，定值电阻电阻的阻值小于25Ω； （5）反； （6）没有控制定值电阻两端电压相同。 17．小明用如图甲所示的电路来探究电流与电阻的关系，电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，定值电阻的阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω等。每次实验控制定值电阻两端电压为2V不变。（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的阻值变小，导线不得交叉。（2）先将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V；断开开关（滑片P的位置不变），换用10Ω电阻接入电路，此时小明需要向_____ （选填“左”或“右”）调节滑片P，使电压表的示数再次为2V。（3）将电阻换成20Ω的电阻后，小明移动滑片P使电压表的示数为2V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是_______ Ω。（4）小明根据实验记录的相关数据绘制了图乙所示的图像，分析图像可以得到结论：____________________ 。 【答案】（1）； 【详解】 （1）滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下图所示： （2）换用10Ω电阻接入电路，滑片位置不变，闭合开关，根据串联分压可知，大电阻分大电压，电压表的示数会大于2V，此时小明需要向右调节滑片P，使变阻器连入电路的阻值变大，变阻器分得的电压变大，总电压不变，电压表测量R两端电压，根据串联电路电压规律可知，电压表的示数就会减小，使电压表的示数再次为2V。 （3）将电阻换成20Ω的电阻后，小明移动滑片P使电压表的示数为2V，此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UR＝3V﹣2V＝1V 此时电路中的电流 变阻器接入电路中的阻值是 （4）根据图像，电流与电阻的乘积固定不变，每次定值电阻两端电压都为2V，电阻越大，通过它的电流越小，得出结论：电压一定，通过导体的电流与导体电阻成反比。 故答案为：（1） ； （2）右； （3）10； （4）电压一定，通过导体的电流与导体电阻成反比。 18．同学们在“探究电流与电阻的关系”时，实验器材有：电压恒为6V的电源、定值电阻4个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关、导线若干。（1）正确连接电路，闭合开关前，滑片P应移到滑动变阻器最_____ 端；（2）实验中，依次将4个电阻接入电路进行探究，根据实验数据绘制了如图乙的I﹣R图像，可知实验中控制定值电阻两端电压为_____ V，分析图像还可得结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____ 比；（3）实验中，需要调节滑动变阻器的滑片，此时，我们的眼睛需要重点注意观察________ ，请说说理由：____________________ 。 【答案】（1）右；（2）2；反；（3）电压表；因为移动滑片的目的是使得电压表示数保持固定值不变。 【详解】 （1）如图甲所示，闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的最右端； （2）探究电流与电阻关系时，需要控制定值电阻两端电压不变，根据U＝IR，任取图乙中一组R、I数据计算，例如R＝10Ω、I＝0.2A时U＝0.2A×10Ω＝2V，因此控制定值电阻两端电压为2V； 由图像可知，电压一定时，电流随电阻增大而减小，且乘积为定值，因此结论为：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （3）本实验是探究电流与电阻的关系，应保持定值电阻两端电压不变，因此调节滑动变阻器滑片时，需要重点观察电压表，使电压表示数始终保持在设定的不变值。 故答案为：（1）右；（2）2；反；（3）电压表；因为移动滑片的目的是使得电压表示数保持固定值不变。 19．小闵做“用电流表、电压表测电阻”实验，他用导线将电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、待测电阻、滑动变阻器、电流表、开关串联，然后将电压表并联在电路中。闭合开关，移动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在下表的实验序号1和2中。小华思考后仅改变了电压表的接入位置再次实验，移动滑片到某一位置，将此时观察到的电压表和电流表的示数（如图所示）记录在实验序号3中。（1）“用电流表、电压表测电阻”的实验原理是____________________ ；（2）小闵可选用的变阻器有A、B两个，分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 1A”字样。本次实验中他用的变阻器是_____ （选“A”或“B”），理由____________________ 。（3）求实验所用电源的电压。（需写出解题过程）（4）根据相关信息，计算实验序号1中待测电阻的阻值为________ 欧。（精确到0.1欧） 实验序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 1 2.4 0.22 2 2.0 0.26 3 【答案】（1）； 【详解】 （1）该实验用电压表测待测电阻两端的电压、用电流表测通过待测电阻的电流，因此实验原理为。 （2）第1、2次实验中电流从0.22A增大到0.26A，电压表示数却从2.4V减小到2.0V，说明电压表原来并联在滑动变阻器两端；由序号1数据可得滑动变阻器接入阻值，该阻值已大于A变阻器的最大阻值10Ω，而B变阻器最大阻值20Ω可以满足要求，所以本次实验选用B。 （3）改变电压表接入位置后，序号3中电压表测待测电阻两端电压；由图中读出电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数Ux3＝2.4V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数I3＝0.24A。三次实验中电流依次为0.22A、0.24A、0.26A，电流逐渐变大，滑动变阻器接入阻值逐渐变小，其两端电压逐渐减小，因此U滑3介于U滑2＝2.0V和U滑1＝2.4V之间。电源电压U＝Ux3+U滑3，所以总电压在2.4V+2.0V＝4.4V与2.4V+2.4V＝4.8V之间；又因电源电压为1.5V的整数倍，故电源电压为U＝4.5V。 （4）序号1中滑动变阻器两端电压为2.4V，则待测电阻两端电压Ux1＝U﹣U滑1＝4.5V﹣2.4V＝2.1V，该次电流I1＝0.22A，所以待测电阻阻值。 故答案为： （1）； （2）B；由序号1数据可知滑动变阻器接入阻值约10.9Ω，已超过A的最大阻值10Ω，故只能选B； （3）电源电压为4.5V； （4）9.5。 20．小龙同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值，进行了如下实验。（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求滑片P向右移动时，电路中的电流变大。（2）连接电路过程中，开关处于 _______ 状态。（3）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，移动滑片P电压表示数无明显变化，电流表示数为零。造成该故障的原因是 _________ 。（4）排除故障后闭合开关，移动滑片P，电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，待测电阻的阻值为 _______ Ω。（5）实验中，改变滑片P的位置，并记录相应数据，多次测量求Rx的平均值是为了 _________ 。（6）在缺少电流表时，小龙选用阻值为R0的定值电阻设计了如图丙所示电路，并完成实验。过程如下：①闭合S和S1，电压表的示数为U1；②__________ ，电压表的示数为U2；③Rx＝ ____________________ （用字母U1、U2和R0表示）。 【答案】（1）如图所示；（2）断开；（3）Rx断路；（4）10；（5）减小误差；（6）再闭合S2；Rx＝U₁R₀/(U₂−U₁)。 【详解】 （1）滑动变阻器应与定值电阻串联，同时题中要求：闭合开关后，滑动变阻器的滑片向右移动时电路中电流变大，由此确定，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，应接右下接线柱，连接电路如图所示： （2）为了保护电路，连接电路时，开关必须断开； （3）电流表没有示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明电路中与电压表并联以外的部分不会断路，所以应是与电压表并联的电路中出现了断路，即可能是Rx断路； （4）由图乙知，电流表选用的是0～0.6A的量程，分度值为0.02A，通过Rx的电流为0.24A，由欧姆定律可得：Rx10Ω； （5）实验中，改变滑片P的位置，并记录相应数据，多次测量求Rx的平均值，是为了减小误差； （6）①闭合S和S1，Rx、R0串联，电压表测量Rx两端的电压，电压表的示数为U1； ②再闭合S2，R0被短路，电路中只有Rx，电压表测量Rx两端的电压，也测量电源电压，电压表的示数为U2，电源电压U＝U2； ③在步骤①中，R0两端的电压U0＝U﹣Ux＝U2﹣U1，Rx两端的电压Ux＝U1， 因为在串联电路中电流处处相等，结合欧姆定律可得： ， ， 解得：Rx＝U₁R₀/(U₂−U₁)。 故答案为：（1）如图所示；（2）断开；（3）Rx断路；（4）10；（5）减小误差；（6）再闭合S2；Rx＝U₁R₀/(U₂−U₁)。 21．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。 【详解】 （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，如下图所示： ； （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。 故答案为：（1） ；（2）断开；最大；（3）R短路；（4）0.4；5；（5）A。 22．某兴趣小组进行“测量光敏电阻Rx的阻值”实验。（1）请按如图1所示的电路将图2中的实物电路连接完整。（2）实验步骤如下。①闭合开关S前，滑动变阻器R0的滑片应滑到最_____ 端。②用光源照射光敏电阻Rx，断开开关S1，闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R0的滑片，记录电流表的示数为0.1A，断开S、S2。③________ （选填“需要”或“不需要”）移动滑动变阻器的滑片，闭合开关S、S1，调节电阻箱R1的阻值，使电流表的示数为________ A，记录电阻箱R1的阻值为40Ω，断开S、S1。（3）该情况下光敏电阻的阻值Rx＝_______ Ω。整理实验仪器时，应先拆除_______ 两端的导线。 【答案】（1）；（2）①右；③不需要；0.1；（3）40；电源。 【详解】 （1）实物连接：开关S1的另一接线柱（右端）与开关S2的右端接线柱相连，实现两支路右端汇合接入滑动变阻器，滑动变阻器选择左上（或者右上）。如图所示： （2）①实物中滑动变阻器接左下接线柱，滑片移到最右端时接入电阻最大，所以滑片滑到最右端。 ③等效替代实验，必须保持滑动变阻器滑片不动，不需要移动滑片；调节电阻箱，使电流表示数等于上一步记录的0.1A。 （3）两次电路电压、电流相同，根据欧姆定律，U、I相同，则Rx＝R1＝40Ω；整理仪器，应先拆除电源两端导线，避免带电操作短路。 故答案为：（1） ；（2）①右；③不需要；0.1；（3）40；电源。 23．小明在做“测量小灯泡的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，电源电压为6V，可供选用的滑动变阻器有R1（20Ω，1A）和R2（50Ω，0.2A）。（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 _______ （选填“R1”或“R2”）。（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现 ________ （选填“电压表”或“电流表”）无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线。（3）下表是按正确操作测得的数据，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则表格中▲应填入的数值是 ________ Ω。（4）下表是按正确操作测得的数据，小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等。你认为造成这种结果的原因是 ______________ 。（5）小明又取来R＝10Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 _________ A时，小灯泡正常发光。 实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡电阻R/Ω 1 2.0 0.32 6.3 2 3.0 0.34 8.8 3 3.8 ？ ▲ 【答案】（1）R1；（2）电流表；；（3）9.5；（4）灯丝电阻受温度影响；（5）0.38。 【详解】 （1）标有“3.8V”字样的小灯泡，即灯的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为： I0.38A＞0.2A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻： R滑5.8Ω，故选用“20Ω 1A”的R1； （2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，电压表串联在电路中，连接错误，电路断路，电压表的示数接近电源电压，电流表无示数；电路图改正如下： ； （3）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，由欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻为： R'9.5Ω； （4）小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大，不是一个定值； （5）当小灯泡两端电压为3.8V时，灯泡正常发光，由图知灯泡与电阻R并联，两端电压相等，即U＝3.8V； 根据欧姆定律可得通过电阻R0的电流为IR0.38A；故调节滑动变阻器的滑片，使电流表A示数为0.38A时，小灯泡正常发光。 故答案为：（1）R1；（2）电流表；见解答图；（3）9.5；（4）灯丝电阻受温度影响；（5）0.38。 24．实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，连接了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定。（1）实验的原理是 ____________________ ；（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）；（3）改正错误后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为2V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向 _____ （选填“A”或“B”）端移动；（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 _________ A，此时小灯泡的电阻是 ________ Ω（保留1位小数）；（5）小灯泡的I﹣U关系如图丙，当小灯泡的两端电压增大时，它的电阻 _______ （选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是灯丝电阻受 _______ 的影响；移动滑动变阻器滑片过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：ΔR1_______ ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）（6）小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时，发现电压表损坏，于是设计了如图丁所示的电路，测出了Rx的阻值。实验步骤如下：①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I1；②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I2；③读出滑动变阻器的最大阻值为R，则：Rx＝ ____________________ （用I1、I2和R表示）。 【答案】（1）R；（2）；（3）B；（4）0.26；9.6；（5）增大；温度；大于；（6）Rx＝I₂R/(I₁−I₂)。 【详解】 （1）在测量小灯泡的电阻实验中，用电压表测灯泡两端电压，用电流表测通过灯泡的电流，利用R求出小灯泡的电阻，故本实验的原理是R； （2）原电路图中，电压表测灯泡和滑动变阻器两端电压是错误的，在测量小灯泡的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示： ； （3）改正错误后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，为测量小灯泡正常发光时电阻，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向B端移动； （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.26A，则此时小灯泡的电阻为： R9.6Ω； （5）分析图像丙可知，当小灯泡两端电压增大时，小灯泡的电阻也在增大；当小灯泡两端电压增大时，其实际功率增大，温度也会升高，故导体的电阻与温度有关； 假设图甲中滑片向右移动，变阻器接入电路的电阻变小，变阻器分压变小，则灯泡分得的电压变大，由图像可知电路中电流变大，说明电路的总电阻变小，而电流变大时灯丝温度升高，灯泡电阻会增大，由电阻串联的规律可得 R总＝R滑+RL，则变阻器减小的阻值应大于小灯泡增大的阻值才能使得总电阻减小，即ΔR1大于ΔR2； （6）①将滑片移到a端，此电路为Rx的简单电路，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I1，由I可得电源电压：U＝I1Rx﹣﹣﹣﹣﹣（a）； ②将滑片移到b端，此时Rx与R串联，读出电流表的示数，记为I2；则RxI2+RI2＝U﹣﹣﹣﹣（b）； ③读出滑动变阻器的最大阻值为R，由（a）（b）两式联立可得，待测电阻的阻值： Rx＝I₂R/(I₁−I₂)。 故答案为：（1）R；（2） ；（3）B；（4）0.26；9.6；（5）增大；温度；大于；（6）Rx＝I₂R/(I₁−I₂)。 25．小明在测量标有“2.5V”字样的小灯泡L正常发光时的电阻实验中，设计了如图甲所示的电路图。（1）为了测量小灯泡的电阻，图甲中序号①②对应的虚线框内的电路元件分别是 ____________ 。（2）实验中，当某表示数如图乙所示，其读数为 _____ V；为了测量小灯泡L正常发光时的电阻，应该 _______ （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器的阻值。（3）小明测得5组实验数据，并画出如图丙所示的图象，图象是一条曲线的原因是 __________________ ；由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 ________ Ω（结果保留一位小数），还可求出小灯泡的额定功率为 _________ W。 【答案】（1）电压表、电流表；（2）2；减小；（3）灯丝电阻随着温度升高而增大；8.3；0.75。 【详解】 （1）根据电压表与待测电路并联，电流表与待测电路串联知，图甲中序号①②对应的虚线框内的电路元件分别是电压表、电流表。 （2）根据额定电压2.5V，确定电压表是小量程，分度值为0.1V，示数为2V；小于额定电压，需要增大灯泡的电压，应该减小滑动变阻器的电压，根据串联分压规律知，应该减小滑动变阻器的电阻； （3）灯丝电阻与温度有关，随着温度升高而增大，故图像是曲线，灯泡正常发光的电流I＝0.3A； 小灯泡正常发光时的电阻为R8.3Ω， 小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 故答案为：（1）电压表、电流表；（2）2；减小；（3）灯丝电阻随着温度升高而增大；8.3；0.75。 重难突破系列　|　苏科版九年级物理　|　专题二十一 欧姆定律专题五 实验专题 — — 学科网（北京）股份有限公司 $专题讲义 苏科版九年级物理上册 重难专题二十一 欧姆定律专题五 实验专题 （原卷版） 苏科版九年级上册　|　第十四章《欧姆定律》　|　建议用时 45 分钟　|　难度：★★★★☆ ▎学习目标 1．会用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系，能画出 I﹣U、I﹣R 图像并得出结论，理解滑动变阻器在两个实验中的不同作用； 2．理解伏安法测电阻的原理 R＝U/I，会连接实验电路、正确读数，能区分测定值电阻与测小灯泡电阻在数据处理上的不同； 3．了解安阻法、伏阻法、等效替代法等特殊测电阻方法，能根据电表有无示数判断并排除电路故障。 【思维导图】 欧姆定律实验 探究 I﹣U 关系 控制 R 一定，滑变改变定值电阻两端电压 I﹣U 图像为过原点的直线 多次测量目的：找普遍规律 欧姆定律实验 探究 I﹣R 关系 控制 U 一定，换电阻后调滑变保持电压表示数不变 I﹣R 图像为反比例曲线 结论：电压一定时 I 与 R 成反比 欧姆定律实验 伏安法测定值电阻 原理 R＝U/I，A 串联、V 并联在 R 两端 多次测量取平均值，减小误差 I﹣U 为过原点直线 欧姆定律实验 测小灯泡与特殊方法 灯丝电阻随温度升高而增大，不能求平均值 安阻法/伏阻法：借已知电阻 R₀ 等效替代：电阻箱替换，读数相等即得 考点一　探究电流与电压、电阻的关系 1．实验方法——控制变量法：电流同时受电压和电阻两个因素影响，研究时必须固定其中一个因素。研究电流与电压的关系时，保持电阻不变，改变电阻两端的电压；研究电流与电阻的关系时，保持电阻两端的电压不变，换用不同阻值的定值电阻。电路中滑动变阻器的作用正是为了实现“控制”与“改变”。 图1　探究电流与电压、电阻关系的实验电路：电流表串联、电压表并联在定值电阻 R 两端，R′为滑动变阻器 2．探究电流与电压的关系（R 一定）：保持定值电阻 R 不变，调节滑动变阻器，测出多组 R 两端电压 U 与通过的电流 I。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。作出的 I﹣U 图像是一条过原点的倾斜直线。实验中不能用小灯泡代替定值电阻，因为灯丝电阻会随温度升高而变化，无法保持电阻一定。 图2　电阻一定时，I﹣U 图像为过原点的直线（I 与 U 成正比） 3．探究电流与电阻的关系（U 一定）：换用不同阻值的定值电阻，每次闭合开关后都要调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，再读出对应电流。结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。作出的 I﹣R 图像是一条反比例曲线。把 5Ω 换成 10Ω 后，定值电阻分压变大，应向阻值变大的方向移动滑片，使电压表示数回到原来的值。 图3　电压一定时，I﹣R 图像为反比例曲线（I 与 R 成反比） 表1　探究 I﹣U 关系与探究 I﹣R 关系的比较 比较项目 探究电流与电压（I﹣U） 探究电流与电阻（I﹣R） 控制不变的量 电阻 R 一定 电阻两端电压 U 一定 改变的量 电阻两端电压（调滑变） 定值电阻的阻值（换电阻） 滑变的作用 改变定值电阻两端电压 换电阻后保持电压表示数不变 图像形状 过原点的倾斜直线 反比例曲线 结论 R 一定，I 与 U 成正比 U 一定，I 与 R 成反比 ▎重难诠释 ①两个实验都要多次测量，但目的不同：这里是为了寻找普遍规律、避免偶然性，不是为了求平均值减小误差； ②探究 I﹣R 时，换上更大电阻后电压表示数会变大，必须向“增大滑变接入阻值”方向调滑片，把电压拉回控制值； ③常见故障：电表指针反偏是正负接线柱接反，偏出刻度盘是量程选小了，电流表无示数而电压表接近电源电压多为被测电阻断路。 考点二　伏安法测电阻 1．实验原理与电路：根据欧姆定律 I＝U/R 的变形 R＝U/I，用电压表测出待测电阻两端电压 U，用电流表测出通过它的电流 I，代入 R＝U/I 即可算出电阻，这就是伏安法。电源、开关、滑动变阻器、待测电阻（或小灯泡）、电流表串联，电压表并联在待测电阻两端。连接时开关应断开，闭合开关前滑片要调到接入阻值最大处。 图4　伏安法测电阻：电流表串联、电压表并联在待测电阻 Rₓ 两端，R′为滑动变阻器 2．测定值电阻与测小灯泡电阻的区别：定值电阻阻值不随温度变化，多次测量各组 R 后取平均值可以减小误差；小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，灯泡在不同电压下亮度不同、温度不同、电阻也不同，因此求小灯泡电阻的平均值没有意义，只能得出“灯丝电阻随温度升高而增大”的结论，其 I﹣U 图像是一条曲线而非直线。 图5　测量小灯泡电阻的电路：电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器改变灯泡两端电压 表2　测定值电阻与测小灯泡电阻的比较 比较项目 测定值电阻 测小灯泡电阻 电阻是否变化 不随温度改变，近似定值 随温度升高而增大 多次测量目的 取平均值，减小误差 寻找电阻随温度变化的规律 能否求平均电阻 能，取各组 R 的平均值 不能，不同电压下电阻不同 I﹣U 图像 过原点的直线 曲线（电压越高图线越弯） 3．特殊方法测电阻：当缺少一只电表时，可借助一个已知阻值的定值电阻 R₀ 完成测量。安阻法：只用电流表，利用开关通断使 R₀ 与 Rₓ 分别或并联工作，由电源电压相等列式求 Rₓ；伏阻法：只用电压表，利用串联电路电流相等，由两次电压表示数求 Rₓ；等效替代法：用电阻箱替代 Rₓ，调节电阻箱使电表示数与原来相同，则电阻箱读数等于 Rₓ。 ▎重难诠释 ①R＝U/I 是“测量式”不是“决定式”——电阻由导体本身决定，与 U、I 无关，不能说 R 与 U 成正比、与 I 成反比； ②两个最常考的操作规范：连接电路时开关必须断开，闭合开关前滑片要置于阻值最大处； ③故障口诀：电流表无示数、电压表示数接近电源电压→与电压表并联处断路；电流表有示数、电压表无示数→与电压表并联处短路； ④小灯泡不能求平均电阻，是本实验最高频的易错点，答题时务必区分“测定值电阻”与“测小灯泡”的不同。 考向一　探究电流与电压的关系（R 一定） 1．如题图甲为小丽同学设计的“探究电流与电压的关系”的电路图，电源两端电压为3V，滑动变阻器的规格为“50Ω　1.5A”。（1）请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整。（2）电路连接前，电流表的指针指在零刻度线的左侧，应该对电流表进行_______ 。连接电路时，开关S应处于_______ 状态。（3）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，电表完好，则电路故障可能是____________ 。（4）排除故障后继续实验，移动滑片，记录了如下数据。第5次的电压表的示数如图丙所示，示数为_________ 。分析表中数据，可得出结论：____________________ 。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 _____ 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 0.28 2．小高利用实验室的器材进行“探究电流与电压关系”的实验，他选用了三节新的干电池，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻，一个铭牌写着“40Ω 1A”的滑动变阻器，一个电流表，一个电压表，一个开关和若干导线等器材，设计了如图甲所示的实验电路。（1）请用笔画线代替导线帮助小高将图甲的实物电路补充完整（要求滑片向A端滑动时，电流表示数变大，导线不交叉）。（2）连接好电路闭合开关后，电压表指针偏转超过测量范围，电流表没有示数，故障可能是定值电阻_______ 。（3）排除问题后，小高顺利进行实验，某次实验中电压表的示数如图乙所示，为________ V；他将测得的数据绘制成I﹣U图像，如图丙a所示，可知所用定值电阻的阻值为_______ Ω；分析图像得到实验结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_____ 比。（4）同组的小杨也用相同的实验器材完成了该实验，并绘制出了I﹣U图像，如图丙b所示，但是小杨发现自己的结论和小高的结论不一样，这可能是因为____________________ 。【拓展】（5）小高又用上面的器材探究了通过导体中的电流与电阻的关系，得到下表中的数据。在用25Ω的定值电阻进行实验时，小高发现无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到设定值，为了能完成这个定值电阻的探究实验，小高采取的措施可行的是_______ （选填序号）。①换用四节新干电池②更换一个最大阻值为50Ω的滑动变阻器③将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻④将定值电阻两端电压设定为2V R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.3 0.15 0.1 0.075 3．为探究电流与电压的关系，小海和小珠设计了如图甲的实验电路。（1）经过讨论，他们把图甲中的小灯泡换为图乙的定值电阻，原因是____________________ ；（2）按图乙连接好电路，闭合开关前，发现电流表指针指在零刻度线右侧，接下来应该对电流表_______ ；（3）排除故障后，他们通过增减串联干电池的节数，来改变电阻的_______ 进行实验，根据实验数据绘制出电阻R的I﹣U图像如图丁，由图像可得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成_______ ；（4）实验后，他们经过交流评估又重新设计了如图丙的电路图，与改变电池数量的方法相比，使用滑动变阻器进行实验的优点是____________________ ；（5）他们又按图丙连接电路探究“电流与电阻的关系”，用5Ω的电阻进行实验后，断开开关，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，保持滑片位置不变，闭合开关，电压表的示数将_______ （选填“变大”“变小”或“不变”），为了完成实验，应将滑片适当向_____ （选填“左”或“右”）移动。 考向二　探究电流与电阻的关系（U 一定） 4．某小组在“探究电压一定时，电流与电阻的关系”实验中，设计的电路图如图甲所示。（1）根据电路图甲，用笔画线代替导线在图乙中的电路补充完整。（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数，将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P，分别显示0、0、3.0V，由此判断电路故障为___________ 。（3）排除以上故障后，接入4Ω的定值电阻，闭合开关。调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.0V，此时电流表的示数如图丙所示，为_________ 。（4）断开开关，用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后，闭合开关，接下来的操作是：____________________ ，并记录电流表的示数。（5）更换不同定值电阻进行实验，得到如表数据：分析数据，小华发现保持电压不变时，通过导体的电流随着电阻的增大而减小，猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想，请在坐标纸上描点并作出图像。（6）根据图丁得出结论：实验误差允许范围内，在电压一定的情况下，通过导体的电流与__________________ 成正比，即电流与_______ 成反比。 R/Ω 4 5 8 10 20 0.25 0.2 0.125 0.1 0.05 I/A 0.40 0.32 0.21 0.16 0.08 5．做“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验，电源电压恒定。（1）根据实验，回答问题：①找出图甲中一根错误的连线，打“×”，并在图中改正。②正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最_____ 端，紧接着选用5Ω定值电阻进行实验，闭合开关，立刻观察电流表，如图乙；③接着调节滑动变阻器直至电压表示数为2.5V，读取电流表示数并记在表格中。再更换定值电阻，并调节滑动变阻器，调节的目的是_________________ ；④多次实验后，实验数据如表所示，其中有一个错误数据为________ ；⑤分析表格中正确的四组数据，可以得出结论：____________________ ；（2）使用该组器材，定值电阻两端电压的控制范围是2.4～3V，则电源电压为________ V。（3）若滑动变阻器最大阻值为20Ω，定值电阻两端电压控制2.5V不变，仍使用上述五个定值电阻完成实验，则电源电压可调节的范围为____________ V。 实验次数 定值电阻R/Ω 电流表示数I/A 1 5 0.5 2 10 0.24 3 15 0.8 4 20 0.12 5 25 0.1 6．小科同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路，她在学校实验室找来了如下这些实验器材：电压恒为3V的电源。阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。（1）小科先把10Ω的电阻接入电路，闭合开关后调节滑动变阻器，根据I﹣R图像可知要移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为_____ V，读出电流表示数后，断开开关，她改换成20Ω的电阻继续做实验。闭合开关，发现电压表示数变大了，接下来她向_____ （填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数恢复原来的示数；（2）根据图中所示的I﹣R图像，分析图像得出的结论：当导体两端电压一定时，电流与电阻成_______ 。实验中滑动变阻器的主要作用是_________________ ；（3）当小科改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验，滑动变阻器的阻值至少是_______ Ω；（4）小科将定值电阻换成小灯泡，利用电压表和电流表测小灯泡的电阻（伏安法），闭合开关后，发现两表的示数如图所示，则此时小灯泡的电阻为_____ Ω。 7．探究电流与电阻的关系。小明连接的实验电路如图甲所示。（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最_____ 端（选填“左”或“右”）；（2）闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数如图乙所示，改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变。电路中有一处故障，可能是_____ ； 实验次数 1 2 电阻R/Ω 5 10 电流I/A 0.40 0.20 A．电流表短路 B．电压表短路 C．导线a开路 D．导线b开路（3）排除电路故障后，小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中，通过_______________ 控制定值电阻两端的电压不变，得到的实验数据如表所示。小明据此得出结论：电压不变时，电流与电阻成_______ 。请指出实验存在的问题或需要改进的地方：____________________ （写出一条即可）。 考向三　伏安法测定值电阻（含特殊方法） 8．小西所在的实验小组做“用电流表和电压表测量电阻”的实验过程如下：（1）请按照图甲将图乙连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变小。（2）连接电路时发现，当他们接好最后一根导线后，电流表的指针立刻发生了偏转，由此可知他们在连接电路时没有_________ 。（3）正确连接电路后，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则原因可能是___________ 。（4）排除故障后继续进行实验，将数据记录到下表中，请根据数据计算得出该定值电阻的电阻R＝________ Ω（结果保留一位小数）。（5）交流讨论后，实验小组的同学们发现不用电压表也能测出未知定值电阻的电阻R，于是设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的电阻为R0，电源电压不变，步骤如下：①当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；②当闭合__________ 时，电流表的示数为I2；③未知定值电阻的电阻R＝____________________ （用已知物理量R0和测出的物理量I1、I2的符号表示）。 实验次数 1 2 3 4 5 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.10 0.20 0.28 0.40 0.50 9．如图甲是分组测量电阻Rx阻值的实物图。（1）该实验的原理是____________________ ；（2）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小，且导线不能交叉）；（3）连接电路时，开关应处于_______ 状态；第3次测量时电流表示数如图乙所示，可求得其电阻值为_______ Ω；（4）小海处理数据时发现表格不完整，请将记录实验数据的表格①处补充完整：①_______________ 。（5）小珠利用图丙的电路，改变滑片位置，多次测量，处理数据时发现Rx的测量值总是略大于小海的结果，他们翻阅资料发现电流表有电阻，阻值为RA。若实验时电压表和电流表的读数分别为U和I，则Rx的表达式应为Rx＝____________________ （用RA、U、I表示）。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω ① 1 1.5 0.16 9.4 2 2.0 0.20 10.0 3 2.4 10．小聪利用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值，所选实验器材有：3节干电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关和导线若干，且已知Rx的阻值约为10Ω。（1）如图甲所示是小聪同学连接的部分电路，其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接正确；（2）闭合开关前，滑片应置于_______ 端（选填“最左”或“最右”）；（3）连接电路后“试触”，电流表指针偏转如图乙所示，则小聪在操作中出现的问题是________________ ；（4）正确连接电路后闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P进行实验，并将实验数据记录在表中。第3次测量时电流表的示数如图丙所示，读数为_________ A；（5）同组同学认为表格少一项内容，则可以增加的项目是____________ 。（6）小旦同学想只用电压表和阻值已知的定值电阻R，测量未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示的电路，电源电压保持不变。实验步骤如下：①闭合S、断开S1，读出电压表示数为U1；②闭合S、S1，读出电压表示数为U2；可得Rx＝____________________ （用测量值U1、U2及R来表示）。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω 1 1.6 0.16 10.0 2 2.1 0.20 10.5 3 2.8 11．小明在测量未知电阻Rx阻值的实验中，小强设计了如图甲所示的实验电路。（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误导线上画“×”并改正。（2）正确连接后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，则电阻Rx＝ _____ Ω。（3）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小强设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，实验步骤如下，请完成填空：①闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数为I1；②闭合开关S，闭合开关S1，读出电流表示数为I2；③计算出待测电阻Rx＝ ____________________ （用R0、I1、I2表示）。 考向四　伏安法测小灯泡电阻与故障排查 12．小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图。（1）闭合开关前，应向_____ 端（选填“A”或“B”）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小。（2）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是_________ A，这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数_______ （选填“变大”“变小”或“不变”），换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出I﹣U图象如图丙的A所示。（3）依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由____________________ （作出判断并说出理由）。（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是__________________ 。 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 平均电阻/Ω 8.1 13．图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图（小灯泡额定电压为1.5V）。（1）正确连接好电路后，闭合开关，小丽发现，电压表没有示数，电流表有示数，故障原因是小灯泡_______ 。（选填“短路”或“断路”）（2）实验中，调节滑动变阻器，分别记录电压表和电流表的示数如下：①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压是________ V，通过它的电流是________ A。②小灯泡正常发光时的电阻是_____ Ω。③对比不同电压下灯泡的阻值，你会发现灯丝的电阻不相同，原因是灯丝电阻受_______ 的影响。（3）若实验中电压表损坏，小明所在小组利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整。①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数为I1；②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I2；③写出待测电阻的表达式，Rx＝____________________ （用已知量和测量量符号表示） 测量次序 1 2 3 4 5 电压U/V 1.8 1.5 1.0 0.3 电流I/A 0.32 0.30 0.26 0.18 14．小明在学习了测量电阻的实验后，产生疑问：灯泡通电后电阻是否也会变化呢？于是他与同学们进行了探究，用三节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和标有“3.8V”字样的小灯泡等器材连接成如图甲所示的电路。（1）图甲中区域_____ （选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）内的导线连接错误。（2）改正后闭合开关，电压表示数为4.5V，电流表示数为零，移动滑片，两只电表示数都不改变，则故障可能是__________________ 。（3）排除故障后，继续实验，记录的数据如下表所示。①当电压表示数为0.2V时，电流表示数如图乙所示，为_________ A，此时灯泡的电阻为________ Ω（结果保留一位小数）。②交流时同学们认为实验表格的项目设计不完整，应增加的是_______________ 。③根据表格数据可得出的结论是___________________ 。 实验序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 电流I/A 0.08 0.15 0.16 0.17 0.18 发光情况 不发光 发光 15．小红用如甲图所示的电路研究“灯丝电阻随温度变化的规律”，其中电源电压为3V恒定不变，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω；1A”，导线若干。（1）小红连接好最后一根导线时，小灯泡就发光了，原因是_________________ ；（2）测量灯泡电阻的原理是____________________ ；（3）问题解决后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡的亮度，多次测量并记录数据如表所示。当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时的阻值为________ （精确到0.1Ω）；（4）分析数据可得的实验结论是_________________ 。 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 不亮 微光 暗 明亮 耀眼 电压U/V 0.5 0.9 1.5 2.5 2.8 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.32 电阻R/Ω ★ 重难题型专练（10题）★ （精选高频实验探究题，覆盖探究 I﹣U、I﹣R 关系、伏安法测定值电阻与小灯泡电阻、特殊方法与故障排查） 16．小明同学在实验室进行“探究电流与电压和电阻的关系”的实验，老师为他准备了以下电学器材：电源（三节干电池）、电流表、电压表、滑动变阻器（“30Ω，1A”）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、开关、导线若干，实验电路如图甲所示。（一）在“探究电流与电压的关系”实验中：（1）按图甲电路进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移向_____ 端（“A”或“B”）；（2）小明将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，发现电流表几乎不偏转，但电压表示数接近4.5V，此故障的原因可能是电阻R_______ ；（3）排除故障后完成相应的实验后，小明得到的实验数据如表1所示。分析表格中的数据，可得出结论：电阻一定时，____________________ ；表1（二）在“探究电流与电阻的关系”实验中：将5个定值电阻分别接入图甲电路中，调节滑动变阻器的滑片P，多次实验收集的数据如表2所示。（4）分析表中的数据，发现序号_____ 的数据是不真实的，理由是____________________ ；（5）剔除错误数据，分析其他数据可得结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成_____ 比；（6）另一个同学根据自己的实验数据绘制了I与R的关系图像（图乙），小明认为他的图像是在错误的实验操作下得到的，错误的原因是___________________ 。表2 实验序号 1 2 3 4 U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 I/A 0.12 0.16 0.2 0.24 实验序号 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 17．小明用如图甲所示的电路来探究电流与电阻的关系，电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，定值电阻的阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω等。每次实验控制定值电阻两端电压为2V不变。（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的阻值变小，导线不得交叉。（2）先将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V；断开开关（滑片P的位置不变），换用10Ω电阻接入电路，此时小明需要向_____ （选填“左”或“右”）调节滑片P，使电压表的示数再次为2V。（3）将电阻换成20Ω的电阻后，小明移动滑片P使电压表的示数为2V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是_______ Ω。（4）小明根据实验记录的相关数据绘制了图乙所示的图像，分析图像可以得到结论：____________________ 。 18．同学们在“探究电流与电阻的关系”时，实验器材有：电压恒为6V的电源、定值电阻4个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关、导线若干。（1）正确连接电路，闭合开关前，滑片P应移到滑动变阻器最_____ 端；（2）实验中，依次将4个电阻接入电路进行探究，根据实验数据绘制了如图乙的I﹣R图像，可知实验中控制定值电阻两端电压为_____ V，分析图像还可得结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____ 比；（3）实验中，需要调节滑动变阻器的滑片，此时，我们的眼睛需要重点注意观察________ ，请说说理由：____________________ 。 19．小闵做“用电流表、电压表测电阻”实验，他用导线将电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、待测电阻、滑动变阻器、电流表、开关串联，然后将电压表并联在电路中。闭合开关，移动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在下表的实验序号1和2中。小华思考后仅改变了电压表的接入位置再次实验，移动滑片到某一位置，将此时观察到的电压表和电流表的示数（如图所示）记录在实验序号3中。（1）“用电流表、电压表测电阻”的实验原理是____________________ ；（2）小闵可选用的变阻器有A、B两个，分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 1A”字样。本次实验中他用的变阻器是_____ （选“A”或“B”），理由____________________ 。（3）求实验所用电源的电压。（需写出解题过程）（4）根据相关信息，计算实验序号1中待测电阻的阻值为________ 欧。（精确到0.1欧） 实验序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 1 2.4 0.22 2 2.0 0.26 3 20．小龙同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值，进行了如下实验。（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求滑片P向右移动时，电路中的电流变大。（2）连接电路过程中，开关处于 _______ 状态。（3）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，移动滑片P电压表示数无明显变化，电流表示数为零。造成该故障的原因是 _________ 。（4）排除故障后闭合开关，移动滑片P，电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，待测电阻的阻值为 _______ Ω。（5）实验中，改变滑片P的位置，并记录相应数据，多次测量求Rx的平均值是为了 _________ 。（6）在缺少电流表时，小龙选用阻值为R0的定值电阻设计了如图丙所示电路，并完成实验。过程如下：①闭合S和S1，电压表的示数为U1；②__________ ，电压表的示数为U2；③Rx＝ ____________________ （用字母U1、U2和R0表示）。 21．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 22．某兴趣小组进行“测量光敏电阻Rx的阻值”实验。（1）请按如图1所示的电路将图2中的实物电路连接完整。（2）实验步骤如下。①闭合开关S前，滑动变阻器R0的滑片应滑到最_____ 端。②用光源照射光敏电阻Rx，断开开关S1，闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R0的滑片，记录电流表的示数为0.1A，断开S、S2。③________ （选填“需要”或“不需要”）移动滑动变阻器的滑片，闭合开关S、S1，调节电阻箱R1的阻值，使电流表的示数为________ A，记录电阻箱R1的阻值为40Ω，断开S、S1。（3）该情况下光敏电阻的阻值Rx＝_______ Ω。整理实验仪器时，应先拆除_______ 两端的导线。 23．小明在做“测量小灯泡的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，电源电压为6V，可供选用的滑动变阻器有R1（20Ω，1A）和R2（50Ω，0.2A）。（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 _______ （选填“R1”或“R2”）。（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现 ________ （选填“电压表”或“电流表”）无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线。（3）下表是按正确操作测得的数据，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则表格中▲应填入的数值是 ________ Ω。（4）下表是按正确操作测得的数据，小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等。你认为造成这种结果的原因是 ______________ 。（5）小明又取来R＝10Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 _________ A时，小灯泡正常发光。 实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡电阻R/Ω 1 2.0 0.32 6.3 2 3.0 0.34 8.8 3 3.8 ？ ▲ 24．实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，连接了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定。（1）实验的原理是 ____________________ ；（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）；（3）改正错误后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为2V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向 _____ （选填“A”或“B”）端移动；（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 _________ A，此时小灯泡的电阻是 ________ Ω（保留1位小数）；（5）小灯泡的I﹣U关系如图丙，当小灯泡的两端电压增大时，它的电阻 _______ （选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是灯丝电阻受 _______ 的影响；移动滑动变阻器滑片过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：ΔR1_______ ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）（6）小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时，发现电压表损坏，于是设计了如图丁所示的电路，测出了Rx的阻值。实验步骤如下：①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I1；②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I2；③读出滑动变阻器的最大阻值为R，则：Rx＝ ____________________ （用I1、I2和R表示）。 25．小明在测量标有“2.5V”字样的小灯泡L正常发光时的电阻实验中，设计了如图甲所示的电路图。（1）为了测量小灯泡的电阻，图甲中序号①②对应的虚线框内的电路元件分别是 ____________ 。（2）实验中，当某表示数如图乙所示，其读数为 _____ V；为了测量小灯泡L正常发光时的电阻，应该 _______ （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器的阻值。（3）小明测得5组实验数据，并画出如图丙所示的图象，图象是一条曲线的原因是 __________________ ；由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 ________ Ω（结果保留一位小数），还可求出小灯泡的额定功率为 _________ W。 重难突破系列　|　苏科版九年级物理　|　专题二十一 欧姆定律专题五 实验专题 — — 学科网（北京）股份有限公司 $