17.3 电阻的测量（重难点专练）物理新教材人教版九年级全一册

17.3 电阻的测量 参考答案 ▌题型01 伏安法测电阻的原理、器材与电路连接 1．C 2．B 3．（1）0.2；（2）0.2，20.0，20.8； 4．A 5．(1) (2)b (3)断开开关，将电流表的正负接线柱上的导线对调 (4)D (5)10 灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值，因此电流和电压不成正比 ▌题型02 实验操作、数据记录与误差分析 6．D 7．C 8．D 9．随温度升高而增大 10． 电压；R=U/I；见下图；电压；5；增大 ▌题型03 实验故障与电表异常诊断 11．A 12．(1)b 电流表正负接线柱接反了 (2)断路 (3)8 13．C 10 14．(1)左 (2)短路 (3)0.5 5 见解析 15．(1) (2)断路 (3)5 右 电压表 ▌题型04 特殊方法测电阻与综合探究 16．B 17．C 18．B 19．B 20．(1)连接电路时开关没有断开 电流表的正负接线柱接反了 (2)探究小灯泡的电阻随温度变化规律 12.7 (3)滑动变阻器 2.2 (4) 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 17.3 电阻的测量 ▌题型01 伏安法测电阻的原理、器材与电路连接 ▌题型02 实验操作、数据记录与误差分析 ▌题型03 实验故障与电表异常诊断 ▌题型04 特殊方法测电阻与综合探究 ▌题型01 伏安法测电阻的原理、器材与电路连接 1. 核心知识 （1）实验原理：R=U/I​。用电压表测待测电阻两端电压，用电流表测通过待测电阻的电流。 （2）电路连接：待测电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在待测电阻两端；电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出；滑动变阻器按“一上一下”接入电路。 （3）器材选择： · 电流表量程按电路中可能出现的最大电流选择，最大电流估算为（滑动变阻器接入阻值最小时）； · 电压表量程按待测电阻两端可能出现的最大电压选择； · 滑动变阻器规格应满足调压需求，且允许通过的最大电流不小于电路最大电流。 （4）连接规范：连接电路时开关断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片置于阻值最大处。 2. 解题技巧 先估最大电流选电流表量程，再看电源电压和待测电阻分压选电压表量程；连接电路时先串后并，电压表最后并联在待测电阻两端。 1．如图是“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．多次测量取平均值是为了寻找普遍规律 B．滑动变阻器的作用是改变电源电压 C．“伏安法”测电阻的实验原理是：由I=U/R得到R=U/I D．在闭合开关前，应将变阻器滑片调至左端 2．某同学做“伏安法测灯泡电阻”的实验，实验电路如图甲所示，所用小灯泡标有“2.4 V”字样。下列说法错误的是（　　） A．该实验的原理是 B．可以多次实验求平均值以减小误差 C．闭合开关前，滑动变阻器滑片应该移至最右端 D．若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示，则此时电阻为8 Ω 3．在伏安法测电阻的实验中，老师为每组同学提供的器材有：干电池（3节）、开关、导线、电流表、电压表、阻值未知的定值电阻。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω 0.06 _____ 0.12 _____ _____ （1）小红通过改变电池节数的方法，改变待测电阻两端的电压。读出电压表和电流表的示数，记录在表中，第3次实验电流表的示数如图乙所示，读数为 A。 （2）把表格填写完整。 4．小明利用如图所示的电路测量定值电阻R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，Rʹ为滑动变阻器，甲、乙为电压表或电流表。电流表有两个测量范围，分别为0~0.6A和0~3A。下列说法正确的是（　　） A．甲是电流表、乙是电压表 B．电流表应选用0~3A的测量范围 C．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端 D．本实验多次测量的目的是寻找普遍规律 5．薛同学用如图甲所示的电路做“伏安法测电阻”实验。 (1)此实验的原理是___________； (2)薛同学按电路图正确连接电路，闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片调到___________（填“a”或“b”）端； (3)闭合开关前，电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电表指针摆动出现了如图甲所示的情况，接下来，正确的操作应为：___________。 (4)电路调试完成后，根据电压表和电流表示数，计算得出电阻的阻值； 下列与本实验多次测量目的相同的是（   ） A．伏安法测小灯泡电阻 B．探究电流和电压关系 C．探究串联电路电压规律 D．测物体的长度实验 (5)测完定值电阻阻值后，薛同学利用这一装置又测量小灯泡（正常工作电压为3 V）的电阻，重复上述实验，绘制出灯泡的I-U关系如图乙所示。分析可知，灯泡正常发光时阻值为___________Ω；图中I和U不成正比的原因是___________。 ▌题型02 实验操作、数据记录与误差分析 1. 核心知识 （1）实验步骤：断开开关连接电路→滑片置于阻值最大处→闭合开关，调节滑片，记录多组U、I→根据 R=U/I ​ 计算电阻→测定值电阻时求平均值。 （2）定值电阻：阻值基本不变，多次测量取平均值可以减小偶然误差。 （3）小灯泡灯丝电阻：灯丝电阻随温度升高而增大，不同电压下灯丝温度不同，电阻不同，不能把多次测量的电阻取平均值作为灯丝电阻。 （4）误差来源：电表读数误差、电表本身精度、电压表分流、电流表分压、连接处接触电阻等。 2. 解题技巧 · 测定值电阻：逐次计算 R=U/I 后求平均； · 测小灯泡：逐次计算并观察电阻随电压升高而增大的规律，不求平均。 6．在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，画出定值电阻和小灯泡的U﹣I图像，分别如图甲、乙所示，则对于图像的分析，以下说法错误的是（　　） A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω B．由甲图可知，该实验还可以探究电流与电压关系的实验 C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关 D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻 7．关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是（    ） A．两个实验的原理相同 B．滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压 C．两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 D．两个实验都没有用到控制变量法 8．某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡标有“2.5V”的字样。他调节电压表示数每次增加0.5V，并记下对应电流表示数如下表所示。下列说法正确的是（　　） 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 0.14 0.16 0.24 0.28 电阻/ 5 7.1 9.4 8.3 8.9 A．从第1次到第5次的实验过程中，滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动 B．灯泡的电阻不同，是因为实验误差太大造成的 C．小灯泡正常发光时的电阻为五次电阻的平均值 D．第3次实验记录的电流表示数是错误的 9．某同学采用了如图所示的电路测定小灯泡灯丝的电阻。他的操作步骤是： ①把滑片P移至变阻器的最右端，看到小灯泡的灯丝没有发光，但电流表和电压表都有读数，于是记下两表读数I和U，算出灯丝电阻为R1； ②调节滑片P的位置，小灯泡正常发光，记下两表读数I2和U2，算出灯丝电阻为R2； ③再调节滑片P的位置，使小灯泡超正常发光，记下两表读数I3和U3，算出灯丝电阻为R3。 如果该同学的三次操作和计算结果都是正确无误的，但发现实验结果是R1<R2<R3，这说明导体的电阻 。 10．伏安法测额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻。 【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡（定值电阻）、电流表、电压表、滑动变阻器；其中滑动变阻器的作用：除了保护电路之外还可以改变灯泡两端的 ； 【实验原理】 ； 【实验电路图和实物图】请同学们根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙实物图补充完整； 【实验步骤】 ①检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出多组电流表和电压表示数。 ②在移动滑片P的过程中，应该观察 表的示数，使小灯泡正常发光。 ③断开开关，算出小灯泡正常发光时的电阻值； 【实验表格】 实验序号 电压表示数 电流表示数 小灯泡的电阻 1 2 3 由表中数据，计算可得小灯泡正常发光时的电阻为 。 【实验延伸】由表中数据，绘制出小灯泡的I-U图像，如图丙所示，分析图像可知：小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而 。 ▌题型03 实验故障与电表异常诊断 1. 核心知识 （1）待测电阻断路：电流表无示数，电压表示数接近电源电压。 （2）待测电阻短路：电流表有示数，电压表示数为零。 （3）滑动变阻器断路：电流表、电压表均无示数。 （4）滑动变阻器同时接下面两个接线柱：两表示数较小，移动滑片两表示数均不变。 （5）电压表正负接线柱接反：闭合开关后电压表指针反向偏转。 （6）电压表误并联在滑动变阻器两端：移动滑片时，电流表示数变大，电压表示数变小（反向变化）。 2. 解题技巧 先看电流表：有示数说明电路是通路，无示数说明电路断路；再看电压表：有示数且接近电源电压，说明断路发生在与电压表并联的元件处。 11．如图所示，在测量小灯泡的电阻的实验中，当闭合开关S时，发现灯泡L不亮，电流表指针明显偏转。经检测电路中只有一处故障，该故障是（　　） A．灯泡L短路 B．灯泡L断路 C．变阻器R短路 D．开关S被短接 12．小明同学用伏安法测量定值电阻Rx的阻值，实验电路如图1所示。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至 （选填“a”或“b”）端；小明按图1方式连接好电路，闭合开关后，发现电流表的指针向左偏转，其原因是 。 (2)正确连接电路后闭合开关，发现电流表无示数，但电压表有示数且接近电源电压，则电路故障可能是Rx （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，小明同学重新按图1所示的实验电路进行实验，其次实验中电压表示数如图2所示，电流表示数如图3所示，则被测电阻Rx＝ Ω。 13．小华同学利用伏安法测量小灯泡的电阻，小灯泡上标有“2.5V”字样，通过实验绘制出了小灯泡电流随电压变化的关系图像（如图）。 （1）实验中，正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，则接下来的操作是 （填字母）； A．断开开关，更换小灯泡 B．断开开关，重新连接电路 C．移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光 （2）由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。 14．某同学用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值，电源电压3V保持不变，滑动变阻器最大阻值为15Ω。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.5 1.5 2 2.5 电流I/A 0.1 0.3 0.4 (1)闭合开关前，应该把滑片移到最 端。 (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是待测电阻发生 故障。 (3)排除故障后，继续进行实验，将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。 ①第4次实验时电流表示数如图乙所示，记为 A，并算出待测电阻的阻值为 Ω； ②老师看完数据后，发现有一组数据是该同学编造出来的，不是实验中测得的，请说说是哪一组，并说出老师判断的原因： 。 15．为测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻，将学生电源调到电压为3V，使用滑动变阻器规格为“20；2A”。 (1)在图甲中，用笔画线代替导线将电路连接完整 ； (2)闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是小灯泡出现 （选填“断路”或“短路”）； (3)确连接电路后，实验中当电压表的示数达到1.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 ，为使灯泡正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，同时眼睛注视 （选填“电流表”或“电压表”）。 ▌题型04 特殊方法测电阻与综合探究 1. 核心知识 1、特殊方法测电阻：用伏安法测电阻时，需要同时使用电压表和电流表，如果只有电流表或电压表，则可借助一已知电阻的定值电阻、滑动变阻器或电阻箱，巧妙利用串、并联电路的电流、电压规律测出未知电阻的阻值。 2、伏阻法：只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 3、安阻法：只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 4、等效替代法：利用电流表（或电压表）和电阻箱测量未知电阻的方法。 2. 解题技巧 缺电压表用串联电流相等；缺电流表用并联电压相等；表达式只能用已知量和直接测量量表示。 16．为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为（0~999.9Ω）的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的实验电路。下列方案中，不能完成测量的是（　　） A．将R1换成导线 B．将R2换成导线 C．在实验操作时，先闭合的开关是S1 D．在实验操作时，先闭合的开关是S2 17．如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出阻值的电路（   ） A．只有② B．只有②③ C．只有②③④ D．①②③④均可以 18．如图所示，电源两端电压恒定。在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻设计了以下四个测未知电阻的电路，其中能测出未知电阻阻值的是（     ） A．只有②③④正确 B．只有①③④正确 C．只有①②③正确 D．只有①②④正确 19．如图所示的是某实验小组设计的测量未知电阻阻值的电路，其中电源电压未知且保持不变，电阻阻值已知。在不拆改电路的前提下，能够测出阻值的是（　　） A． B． C． D． 20．小吴和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡正常发光时的电压3.8V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”连接电路如图甲所示。 (1)在连接电路时，小吴同学刚接好最后一根导线，电流表指针就发生了偏转，如图乙所示，由此可知连接电路时可能存在的错误：①___________；②___________。 (2)他改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次测量的目的是___________，记录数据并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图丙所示，则灯泡正常发光时的电阻为___________Ω（保留一位小数）。 (3)小蒙在连接电路时发现电压表测量范围已损坏，测量范围完好，他要测量小灯泡正常发光的电阻，需要将电压表与___________并联后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为___________V。 (4)实验结束后，小吴还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丁所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为）。 ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为； ②再将滑动变阻器滑片P移到最左端，记录此时电流表示数为； ③滑动变阻器的最大阻值___________（用、、表示）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 17.3 电阻的测量 ▌题型01 伏安法测电阻的原理、器材与电路连接 ▌题型02 实验操作、数据记录与误差分析 ▌题型03 实验故障与电表异常诊断 ▌题型04 特殊方法测电阻与综合探究 ▌题型01 伏安法测电阻的原理、器材与电路连接 1. 核心知识 （1）实验原理：R=U/I​。用电压表测待测电阻两端电压，用电流表测通过待测电阻的电流。 （2）电路连接：待测电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在待测电阻两端；电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出；滑动变阻器按“一上一下”接入电路。 （3）器材选择： · 电流表量程按电路中可能出现的最大电流选择，最大电流估算为（滑动变阻器接入阻值最小时）； · 电压表量程按待测电阻两端可能出现的最大电压选择； · 滑动变阻器规格应满足调压需求，且允许通过的最大电流不小于电路最大电流。 （4）连接规范：连接电路时开关断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片置于阻值最大处。 2. 解题技巧 先估最大电流选电流表量程，再看电源电压和待测电阻分压选电压表量程；连接电路时先串后并，电压表最后并联在待测电阻两端。 1．如图是“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．多次测量取平均值是为了寻找普遍规律 B．滑动变阻器的作用是改变电源电压 C．“伏安法”测电阻的实验原理是：由I=U/R得到R=U/I D．在闭合开关前，应将变阻器滑片调至左端 【答案】C 【详解】 A．在伏安法测电阻的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，故A错误； B．在伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器一方面可以保护电路，另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端的电压，故B错误； C．在伏安法测电阻的实验中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，所以伏安法测电阻的实验原理是R=U/I，故C正确； D．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D错误。 故选：C。 2．某同学做“伏安法测灯泡电阻”的实验，实验电路如图甲所示，所用小灯泡标有“2.4 V”字样。下列说法错误的是（　　） A．该实验的原理是 B．可以多次实验求平均值以减小误差 C．闭合开关前，滑动变阻器滑片应该移至最右端 D．若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示，则此时电阻为8 Ω 【答案】B 【详解】 A．伏安法测量电阻的原理是欧姆定律的变形公式，通过测量灯泡两端电压和通过灯泡的电流计算电阻，故A正确； B．小灯泡的电阻随温度升高而改变，不同电压下小灯泡温度不同，电阻不同，因此多次实验求平均值没有物理意义，无法减小误差，故B错误； C．为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应调到阻值最大处。由图甲可知，滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，故C正确； D．小灯泡正常发光时，灯泡两端电压，电流表选用0∼0.6 A量程，分度值为0.02A，由图乙可知电流表示数，此时灯泡电阻 故D正确。 本题选择描述错误的。 故选：B。 3．在伏安法测电阻的实验中，老师为每组同学提供的器材有：干电池（3节）、开关、导线、电流表、电压表、阻值未知的定值电阻。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω 0.06 _____ 0.12 _____ _____ （1）小红通过改变电池节数的方法，改变待测电阻两端的电压。读出电压表和电流表的示数，记录在表中，第3次实验电流表的示数如图乙所示，读数为 A。 （2）把表格填写完整。 【答案】 （1）0.2；（2）0.2，20.0，20.8； 【详解】 （1）如图乙所示，电流选用的是0-0.6A量程，故电流表此时的读数为0.2A。 （2）第3次测量中，待测电阻两的阻值为R3=U3/I3=4.0V/0.2A=20Ω 电阻平均值R=（R1+R2+R3）/3 =（21.7Ω+20.8Ω+20.0Ω）/3 =20.8Ω 4．小明利用如图所示的电路测量定值电阻R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，Rʹ为滑动变阻器，甲、乙为电压表或电流表。电流表有两个测量范围，分别为0~0.6A和0~3A。下列说法正确的是（　　） A．甲是电流表、乙是电压表 B．电流表应选用0~3A的测量范围 C．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端 D．本实验多次测量的目的是寻找普遍规律 【答案】A 【详解】 A．伏安法测电阻需要电流表与电阻串联测量电流，电压表与电阻并联测量电压，如图所示：甲串联在电路中，应为电流表；乙并联在定值电阻R两端，应为电压表，故A正确； B．电源电压为3V，当滑动变阻器接入电阻为0时，电路最大电流为 因为，所以电流表应选0~0.6A的测量范围，故B错误； C．闭合开关前，滑动变阻器需要调到最大阻值处。由图可知，滑片应移至b端，故C错误； D．本实验是测量定值电阻的阻值，多次测量的目的是取平均值减小误差，不是寻找普遍规律，故D错误。 故选：A。 5．薛同学用如图甲所示的电路做“伏安法测电阻”实验。 (1)此实验的原理是___________； (2)薛同学按电路图正确连接电路，闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片调到___________（填“a”或“b”）端； (3)闭合开关前，电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电表指针摆动出现了如图甲所示的情况，接下来，正确的操作应为：___________。 (4)电路调试完成后，根据电压表和电流表示数，计算得出电阻的阻值； 下列与本实验多次测量目的相同的是（   ） A．伏安法测小灯泡电阻 B．探究电流和电压关系 C．探究串联电路电压规律 D．测物体的长度实验 (5)测完定值电阻阻值后，薛同学利用这一装置又测量小灯泡（正常工作电压为3 V）的电阻，重复上述实验，绘制出灯泡的I-U关系如图乙所示。分析可知，灯泡正常发光时阻值为___________Ω；图中I和U不成正比的原因是___________。 【答案】(1) (2)b (3)断开开关，将电流表的正负接线柱上的导线对调 (4)D (5)10 灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值，因此电流和电压不成正比 【详解】 （1）伏安法测电阻的核心是通过电压表测电阻两端电压、电流表测通过电阻的电流，再利用公式计算电阻阻值。 （2）闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处，本图中滑片移到端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长，阻值最大，起到保护电路的作用。 （3）试触时电流表指针反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了，因此需要断开开关，对调电流表正负接线柱的导线。 （4）伏安法测定值电阻多次测量的目的是多次测量取平均值，减小误差。 A．伏安法测小灯泡电阻：多次测量是为了探究灯丝电阻随温度的变化规律，故A不符合题意； BC．探究电流和电压关系、探究串联电路电压规律：多次测量是为了寻找普遍规律，避免实验偶然性，故BC不符合题意； D．测物体的长度：多次测量取平均值减小误差，和本实验目的一致，故D符合题意。 故选D。 （5）灯泡额定电压为3V，从图乙的I-U图像可知，当电压为3V时对应的电流为0.3A，灯泡正常发光时阻值 由于灯丝电阻会随温度升高而变大，不是定值，因此灯泡的电流和电压不成正比，I-U图像不是过原点的直线。 ▌题型02 实验操作、数据记录与误差分析 1. 核心知识 （1）实验步骤：断开开关连接电路→滑片置于阻值最大处→闭合开关，调节滑片，记录多组U、I→根据 R=U/I ​ 计算电阻→测定值电阻时求平均值。 （2）定值电阻：阻值基本不变，多次测量取平均值可以减小偶然误差。 （3）小灯泡灯丝电阻：灯丝电阻随温度升高而增大，不同电压下灯丝温度不同，电阻不同，不能把多次测量的电阻取平均值作为灯丝电阻。 （4）误差来源：电表读数误差、电表本身精度、电压表分流、电流表分压、连接处接触电阻等。 2. 解题技巧 · 测定值电阻：逐次计算 R=U/I 后求平均； · 测小灯泡：逐次计算并观察电阻随电压升高而增大的规律，不求平均。 6．在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，画出定值电阻和小灯泡的U﹣I图像，分别如图甲、乙所示，则对于图像的分析，以下说法错误的是（　　） A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω B．由甲图可知，该实验还可以探究电流与电压关系的实验 C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关 D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻 【答案】D 【详解】 AB．根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，所以该实验还可以探究电流与电压关系；电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变；根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，由I=U/R可知定值电阻的大小为 故A、B正确，不符合题意； C．由乙图可知，电压与电流不成正比，即当灯泡两端电压变化，发光改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关，故C正确，不符合题意； D．测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故D错误，符合题意。 故选：D。 7．关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是（    ） A．两个实验的原理相同 B．滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压 C．两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 D．两个实验都没有用到控制变量法 【答案】C 【详解】 A．测电阻的原理均是R=U/I，故A正确，不符合题意； B．实验中滑动变阻器的作用是：保护电路和改变定值电阻或灯泡两端电压进行多次实验，故B正确，不符合题意； C．由于灯泡的电阻受温度影响会发生改变，因此测量灯泡电阻进行数据处理时，不能求平均值，因此不是为了减小误差，故C错误，符合题意； D．实验中是用测量工具直接测量电压和电流，未用到控制变量的实验方法，故D正确，不符题意。 故选：C。 8．某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡标有“2.5V”的字样。他调节电压表示数每次增加0.5V，并记下对应电流表示数如下表所示。下列说法正确的是（　　） 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 0.14 0.16 0.24 0.28 电阻/ 5 7.1 9.4 8.3 8.9 A．从第1次到第5次的实验过程中，滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动 B．灯泡的电阻不同，是因为实验误差太大造成的 C．小灯泡正常发光时的电阻为五次电阻的平均值 D．第3次实验记录的电流表示数是错误的 【答案】D 【详解】 A．电路为串联电路，电压表测量灯泡两端电压，由表中数据可知，从第1次到第5次的实验过程中，电压表示数逐渐增大，串联电路电源电压等于各用电器电压之和，所以滑动变阻器两端电压逐渐减小，由串联分压的特点可知，滑动变阻器连入电路的阻值逐渐减小，所以滑片逐渐向左滑片，故A错误； B．灯泡的阻值不同，是因为灯泡的阻值随着温度的升高而增大，故B错误； C．灯泡的阻值随着温度的升高而增大，所以不能通过取平均值来表示灯泡正常发光时的电阻，灯泡正常发光时的电阻应为灯泡两端电压为2.5V时的测得电阻，即为8.9，故C错误； D．灯泡的阻值随着温度的升高而增大，由表中数据可知，第3组测得的阻值大于第4和第5 组测得的阻值，说明第3组实验记录的电流表示数是错误的，故D正确。 故选：D。 9．某同学采用了如图所示的电路测定小灯泡灯丝的电阻。他的操作步骤是： ①把滑片P移至变阻器的最右端，看到小灯泡的灯丝没有发光，但电流表和电压表都有读数，于是记下两表读数I和U，算出灯丝电阻为R1； ②调节滑片P的位置，小灯泡正常发光，记下两表读数I2和U2，算出灯丝电阻为R2； ③再调节滑片P的位置，使小灯泡超正常发光，记下两表读数I3和U3，算出灯丝电阻为R3。 如果该同学的三次操作和计算结果都是正确无误的，但发现实验结果是R1<R2<R3，这说明导体的电阻 。 【答案】随温度升高而增大 【详解】 滑片P移至变阻器的最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电阻最大， 由知流过灯泡的电流较小，灯泡功率较小，灯丝温度较低，此时灯丝电阻为R1； 调节滑片P的位置，小灯泡正常发光，灯泡功率变大，灯丝温度升高，此时灯丝电阻为R2； 再调节滑片P的位置，使小灯泡正常发光，此时灯泡做功时间变长，灯泡做功增加， 灯丝温度进一步升高，此时灯丝电阻为R3。 综合以上分析知：随实验的进行，灯丝温度越来越高，由题意知灯丝电阻R1<R2<R3，即随温度升高， 灯丝电阻越来越大，此实验说明：导体的电阻随温度升高而增大。 10．伏安法测额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻。 【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡（定值电阻）、电流表、电压表、滑动变阻器；其中滑动变阻器的作用：除了保护电路之外还可以改变灯泡两端的 ； 【实验原理】 ； 【实验电路图和实物图】请同学们根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙实物图补充完整； 【实验步骤】 ①检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出多组电流表和电压表示数。 ②在移动滑片P的过程中，应该观察 表的示数，使小灯泡正常发光。 ③断开开关，算出小灯泡正常发光时的电阻值； 【实验表格】 实验序号 电压表示数 电流表示数 小灯泡的电阻 1 2 3 由表中数据，计算可得小灯泡正常发光时的电阻为 。 【实验延伸】由表中数据，绘制出小灯泡的I-U图像，如图丙所示，分析图像可知：小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而 。 【答案】电压；R=U/I；见下图；电压；5；增大 【详解】 （1）滑动变阻器所起的作用除了保护电路外，还能通过移动滑片的位置，改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，得出多组数据。 （2）伏安法的实验原理是R=U/I （3）滑动变阻器右上接线柱与灯泡的右接线柱相连，用笔画线代替导线将图乙实物图连接如下图 （4）由于实验目的是“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻”，所以实验中需要观察电压表表的示数，通过移动滑片的位置，改变定值电阻两端的电压。 （5）由表中数据，小灯泡正常发光时的电阻为 （6）由表中数据，绘制出小灯泡的I-U图象，由图丙知道，图中的图像是曲线，由此可知，通过小灯泡的电流与它两端电压不成比例，其原因是灯丝的电阻不是固定的，它随着温度的升高而增大，即小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。 ▌题型03 实验故障与电表异常诊断 1. 核心知识 （1）待测电阻断路：电流表无示数，电压表示数接近电源电压。 （2）待测电阻短路：电流表有示数，电压表示数为零。 （3）滑动变阻器断路：电流表、电压表均无示数。 （4）滑动变阻器同时接下面两个接线柱：两表示数较小，移动滑片两表示数均不变。 （5）电压表正负接线柱接反：闭合开关后电压表指针反向偏转。 （6）电压表误并联在滑动变阻器两端：移动滑片时，电流表示数变大，电压表示数变小（反向变化）。 2. 解题技巧 先看电流表：有示数说明电路是通路，无示数说明电路断路；再看电压表：有示数且接近电源电压，说明断路发生在与电压表并联的元件处。 11．如图所示，在测量小灯泡的电阻的实验中，当闭合开关S时，发现灯泡L不亮，电流表指针明显偏转。经检测电路中只有一处故障，该故障是（　　） A．灯泡L短路 B．灯泡L断路 C．变阻器R短路 D．开关S被短接 【答案】A 【详解】 A．如果灯泡L短路,灯泡不亮，电路为通路，并且电路电流变大，即电流表指针明显偏转，故A符合题意； B．如果灯泡L断路，整个电路断路，灯泡不亮，电流表示数为零，故B不符合题意； C．如果变阻器R被短路，电路为灯泡的基本电路，则灯泡会发光，电路中有较大的电流，电流表指针有明显的偏转，故C不符合题意； D．如果开关S被短接，灯泡一直发光，电流表有示数，故D不符合题意。 故选：A。 12．小明同学用伏安法测量定值电阻Rx的阻值，实验电路如图1所示。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至 （选填“a”或“b”）端；小明按图1方式连接好电路，闭合开关后，发现电流表的指针向左偏转，其原因是 。 (2)正确连接电路后闭合开关，发现电流表无示数，但电压表有示数且接近电源电压，则电路故障可能是Rx （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，小明同学重新按图1所示的实验电路进行实验，其次实验中电压表示数如图2所示，电流表示数如图3所示，则被测电阻Rx＝ Ω。 【答案】(1)b 电流表正负接线柱接反了 (2)断路 (3)8 【详解】 （1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即b端。 [2]闭合开关后，发现电流表的指针向左偏转，即电流表指针反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了。 （2）闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可能的电路故障是Rx断路。 （3）由图2可知，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.4V，由图3可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则被测电阻Rx的阻值为 13．小华同学利用伏安法测量小灯泡的电阻，小灯泡上标有“2.5V”字样，通过实验绘制出了小灯泡电流随电压变化的关系图像（如图）。 （1）实验中，正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，则接下来的操作是 （填字母）； A．断开开关，更换小灯泡 B．断开开关，重新连接电路 C．移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光 （2）由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。 【答案】 C 10 【详解】 （1）A．正确连接电路后，说明电路中不存在短路或断路的情况，故A不符合题意； B．正确连接电路后，说明电路中不存在短路或断路的情况，故B不符合题意； C．正确连接电路后，说明电路中不存在短路或断路的情况；闭合开关，发现灯泡不亮，应先观察电压表与电流表是否有示数，再移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故C符合题意。 故选C。 （2）由图像知，小灯泡正常工作时，电压为2.5V，电流为0.25A；正常工作时的电阻为 14．某同学用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值，电源电压3V保持不变，滑动变阻器最大阻值为15Ω。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.5 1.5 2 2.5 电流I/A 0.1 0.3 0.4 (1)闭合开关前，应该把滑片移到最 端。 (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是待测电阻发生 故障。 (3)排除故障后，继续进行实验，将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。 ①第4次实验时电流表示数如图乙所示，记为 A，并算出待测电阻的阻值为 Ω； ②老师看完数据后，发现有一组数据是该同学编造出来的，不是实验中测得的，请说说是哪一组，并说出老师判断的原因： 。 【答案】(1)左 (2)短路 (3)0.5 5 见解析 【详解】 （1）为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。实物电路中滑动变阻器下面右侧接线柱接入电路中，将滑片移到最左端接入电路的阻值最大。 （2）闭合开关后，电流表有示数，说明电路中有电流，没有发生断路。而电压表无示数。若故障发生在待测电阻处，则是待测电阻短路，这样与待测电阻并联的电压表也被短路，所以电压表无示数。 （3）①[1]电流表选用的是小量程，分度值是0.02A。图中电流表的示数为0.5A。 [2]本次测量数据中待测电阻两端的电压为2.5V，通过它的电流为0.5A，则待测电阻的阻值为 ②[3]表格中第一组数据是编造的。若待测电阻两端的电压为0.5V，通过待测电阻的电流为0.1A，则滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路中的电阻为 超过实验中所选滑动变阻器的最大阻值。 15．为测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻，将学生电源调到电压为3V，使用滑动变阻器规格为“20；2A”。 (1)在图甲中，用笔画线代替导线将电路连接完整 ； (2)闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是小灯泡出现 （选填“断路”或“短路”）； (3)确连接电路后，实验中当电压表的示数达到1.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 ，为使灯泡正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，同时眼睛注视 （选填“电流表”或“电压表”）。 【答案】(1) (2)断路 (3)5 右 电压表 【详解】 （1）根据实验，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流，连接的电路如下图所示： （2）串联电路中，闭合开关，电流表无示数，说明电路发生断路，电压表示数接近3V，表明电压表到电源两极为通路，故断路可能发生在灯泡处，即灯泡断路。 （3）[1]乙图中电流表选择的是小量程，分度值是0.02A，读数为0.3A，此时小灯泡的电阻为 [2][3]为使灯泡正常发光，变阻器两端电压应减小，根据串联分压原理可知，变阻器的阻值应变小，滑片向右调节，同时眼睛观察电压表至电压表的示数为2.5V。 ▌题型04 特殊方法测电阻与综合探究 1. 核心知识 1、特殊方法测电阻：用伏安法测电阻时，需要同时使用电压表和电流表，如果只有电流表或电压表，则可借助一已知电阻的定值电阻、滑动变阻器或电阻箱，巧妙利用串、并联电路的电流、电压规律测出未知电阻的阻值。 2、伏阻法：只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 3、安阻法：只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 4、等效替代法：利用电流表（或电压表）和电阻箱测量未知电阻的方法。 2. 解题技巧 缺电压表用串联电流相等；缺电流表用并联电压相等；表达式只能用已知量和直接测量量表示。 16．为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为（0~999.9Ω）的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的实验电路。下列方案中，不能完成测量的是（　　） A．将R1换成导线 B．将R2换成导线 C．在实验操作时，先闭合的开关是S1 D．在实验操作时，先闭合的开关是S2 【答案】B 【详解】 A．R1与小灯泡并联，互不影响，所以将R1换成导线，可以通过电流表和R2的阻值计算电压，所以不影响小灯泡电阻的测量，故A不符合题意； B．R2与小灯泡串联，实验时通过调整R2的阻值，改变小灯泡两端的电压，将R2换成导线不能完成实验，故B符合题意； CD．实验时，闭合两开关，通过R1所在电路计算小灯泡两端的电压，通过R2所在电路计算流过小灯泡的电流，闭合开关的先后顺序对实验没有影响，故CD不符合题意。 故选：B。 17．如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出阻值的电路（   ） A．只有② B．只有②③ C．只有②③④ D．①②③④均可以 【答案】C 【详解】 ①开关S接1时，电压表测两端电压，正负接线柱连接正确；S接2时，电压表并联在两端，但正负接线柱接反，指针反偏无法读数，故①不可行。 ②闭合S1、S2，被短路，电路为Rx的简单电路，电压表测电源电压；闭合S1，断开S2，两个电阻串联，电压表测两端电压为。两端电压 电路电流 则 ， 故②可行。 ③闭合S1、S2，被短路，只有接入，电路中的电流为 ① 闭合S1，断开S2，两个电阻串联，电路中的电流 ② 由①②解得 ， 故③可行。 ④S接2，R0和R串联接入电路中，滑片移至阻值最小处，只有R0的简单电路，电流表的示数是I0，电源电压；S接1，Rx和R串联接入电路中，滑片移至阻值最小处，只有Rx的简单电路，电路中的电流，则 ， 故④可行。 故选C。 18．如图所示，电源两端电压恒定。在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻设计了以下四个测未知电阻的电路，其中能测出未知电阻阻值的是（     ） A．只有②③④正确 B．只有①③④正确 C．只有①②③正确 D．只有①②④正确 【答案】B 【详解】 ① 闭合，闭合时，被短路，电压表测电源电压；断开时，与串联，电压表测的电压， 电路电流 ， 因此 ， 故①正确 ②闭合后，无论断开还是闭合，电压表都测量电源电压，无法得到串联时或的分压，不能计算出未知电阻的阻值，故②错误； ③向右闭合时，被短路，只有工作，电流表示数为，电源电压；向左闭合时时，被短路，电流表示数为，因此，故③正确； ④闭合、断开时，只有工作，电流表示数，电源电压；断开、闭合时，只有工作，电流表示数，因此 ， 故④正确。 综上，①③④正确，故选B。 19．如图所示的是某实验小组设计的测量未知电阻阻值的电路，其中电源电压未知且保持不变，电阻阻值已知。在不拆改电路的前提下，能够测出阻值的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 A．闭合，电压表测电源电压，电流表测支路电流，但无法测出支路电流，由可知无法求出阻值，故A不符合题意； B．图中为电阻箱。闭合、断开，调节滑片至某位置，电压表示数为；断开、闭合，保持滑片位置不变，调节电阻箱使电压表示数仍为。根据串联电路分压原理，此时阻值，故B符合题意； C．闭合、，断开，电压表测两端电压，电流从右向左流，电压表上端接正极；闭合 、，断开，电压表上端接负极，正负接线柱反接，在不拆改电路的前提下，无法测量两端电压，也无法进一步计算阻值，故C不符合题意； D．图中为滑动变阻器（最大阻值已知）。但滑动变阻器滑片的接法使电流表短路，无法测量电流，也无法求出阻值，故D不符合题意。 故选：B。 20．小吴和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡正常发光时的电压3.8V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”连接电路如图甲所示。 (1)在连接电路时，小吴同学刚接好最后一根导线，电流表指针就发生了偏转，如图乙所示，由此可知连接电路时可能存在的错误：①___________；②___________。 (2)他改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次测量的目的是___________，记录数据并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图丙所示，则灯泡正常发光时的电阻为___________Ω（保留一位小数）。 (3)小蒙在连接电路时发现电压表测量范围已损坏，测量范围完好，他要测量小灯泡正常发光的电阻，需要将电压表与___________并联后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为___________V。 (4)实验结束后，小吴还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丁所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为）。 ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为； ②再将滑动变阻器滑片P移到最左端，记录此时电流表示数为； ③滑动变阻器的最大阻值___________（用、、表示）。 【答案】(1)连接电路时开关没有断开 电流表的正负接线柱接反了 (2)探究小灯泡的电阻随温度变化规律 12.7 (3)滑动变阻器 2.2 (4) 【详解】 （1）正常操作中连接电路需断开开关，刚接完导线电流表就偏转，说明连接电路时开关没有断开； 接通电路后电流表指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。 （2）小灯泡的电阻不是定值，与温度有关，故调节滑动变阻器滑片，多次测量的目的是得到小灯泡电阻随温度变化的规律。 小灯泡额定电压为3.8V，从图丙可知对应电流约为0.3A，根据欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻 （3）电源电压为6V，灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为 这个数值在电压表的量程内，故需要将电压表与滑动变阻器并联。 调节滑动变阻器使电压表示数为2.2V时，灯泡两端电压就等于额定电压3.8V，小灯泡正常发光。 （4）由图丁可知，当滑片P移到最右端，短路，电路为滑动变阻器最大阻值R的简单电路，电流表示数为，由欧姆定律可知电源电压为① 再将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时滑动变阻器最大阻值R与定值电阻并联，电流表示数为，即干路电流为，由并联电路电流特点可知，此时通过的电流为 电源电压为 ② 联立①、②两式可得 故滑动变阻器的最大阻值 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $