专题11 欧姆定律实验专题（7大题型）2026-2027学年九年级物理上册同步培优训练（新教材，苏科版）

专题11 欧姆定律实验专题 【苏科版（2024）： 九年级上册】 题型归纳 【题型1 探究电流与电压的关系】 1 【题型2 探究电流与电阻的关系】 9 【题型3 伏安法测电阻的实验】 17 【题型4 单安法测电阻的实验】 25 【题型5 单伏法测电阻的实验】 30 【题型6 双安法/ 双伏法测电阻的实验】 39 【题型7 等效替代法测电阻】 48 【题型1 】 1．图甲所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，将记录的数据通过整理作出了如图乙所示的图像，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器可以起到改变定值电阻的阻值作用 B．实验的结论是：通过导体的电流与导体两端的电压成反比 C．探究中，多次实验的主要目的是为了减小实验误差 D．根据图像可知，该导体的电阻为5Ω 2．如图所示是探究“电流与电压的关系”的电路图。电源为两节新干电池，闭合开关前，R2的滑片应该移到最____________端。闭合开关后，无论如何移动滑片，两个电表的示数始终很大，则应更换规格适当的____________（选填“电源”“R1”或“R2”），继续实验。 3．在“探究电流与电压的关系”的实验中， (1)请在方框中画出能够改变定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图。 (2)电路连接：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到____________（选填“最大阻值处”或“最小阻值处”），目的是____________。 (3)通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示。 实验序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 电流I/A 0.20 0.22 0.24 0.26 1.40 0.30 对表中数据进行分析，你认为错误的数据是实验序号____________，排除错误数据，可归纳得出的结论是____________。 (4)如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，可以通过调节____________，使电阻两端的电压不变。实验得出的结论是____________。 4．小阳在探究电流与电压的关系时，选择了下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω  1A）、开关、电池、定值电阻（）、导线若干，实验电路图如图所示。请按要求完成实验： U/V 0.6 1.0 1.6 1.8 2.4 2.8 I/A 0.06 0.1 0.16 0.18 0.24 0.28 (1)同组的小朝检查电路时，发现电流表与电压表的位置接反了。只需改动一根导线，就可使电路连接正确。请在错接的导线上打“×”，并以笔代线，画出导线的正确连接。 (2)改正电路连接后，小阳通过调节滑动变阻器的滑片P，测出电阻R两端的电压和对应的电流值I，实验数据如下表。该实验使用滑动变阻器的目的除了保护电路还有________。当测完电压为1.6V的数据后，要将电阻两端电压调节为1.8V，需要将滑动变阻器滑片向________移（选填“左”或“右”）。 (3)最后分析表中数据可以得出的结论是：________，你得出此结论的依据是________。 5．小方在实验室探究“电流与电压的变化关系”，连接如图甲的电路，其中电源电压恒为3V，电阻Rₓ为10Ω。 (1)小方检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； (2)改正错误后，实验前，如果发现电流表指针如图乙所示，则接下来的正确的操作是____________； (3)正确操作后，闭合开关S开始实验，小方在实验中应保持电路中的________不变，通过移动变阻器的滑片P改变________；下表是小方记录的实验数据，通过分析可得出结论：____________________； 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.6 1.0 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 I/A 0.06 0.1 0.16 0.20 0.24 0.26 0.28 (4)该实验中，滑动变阻器阻值至少为________。 6．小明同学想要探究“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为的电源，电流表、电压表各一个，一个开关，阻值分别为的定值电阻各一个，一个滑动变阻器，导线若干。 (1)请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线将实物图乙连接完整，使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大。 (2)实验中，闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数，经检查，导线连接完好，则故障可能是___________。 (3)排除故障后，若此时接入电路的电阻为，调节滑动变阻器滑片位置后的电压表指针如图丙所示，则电压表示数为___________，电流表的示数为___________。 (4)小明改变滑动变阻器的滑片位置，测得电路中电流表、电压表的数值如下表，可以得到的结论是________________________________________________________________________________________。 电压U（V） 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流I（A） 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56 (5)上述探究过程中，进行了多组数据的测量，其目的是为了___________。 A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差 (6)小明同学认为可以用小灯泡代替定值电阻完成上述实验，你认为他的想法___________（选填“可行”或“不可行”），原因是___________________________________________________________________。 7．小一和小中同学利用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”。实验器材：学生电源（电压未知），电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、20Ω、35Ω），滑动变阻器的规格“50Ω 1A”，导线若干。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在______（选填“A”或“B”）端。在探究电流与电压关系时，小一和小中同学分别实验并绘制了如图乙的图像，图像实线的起点为刚闭合开关时的数据，由图可知他们使用的定值电阻大小______（选填“相等”或“不相等”），小一同学实验过程中存在的问题是______，计算可得电源电压为______V； (2)在探究电流与电阻的关系时，小一每次更换定值电阻R后，通过调节滑动变阻器的阻值，使______（选填“电流表”或“电压表”）的示数保持不变。他测得的数据如表所示。 实验序号 1 2 3 R/Ω 10 20 35 I/A 0.2 0.1 (3)若在做第3次实验时，小中将20Ω的定值电阻换成35Ω的电阻后，没有移动滑片P，立即闭合开关并记录了电流表的示数，这个示数是_____A；接着他调节滑动变阻器，发现无法使电压表示数达到规定电压，为完成本次实验，小中可以在滑动变阻器旁（电压表外）串联一个阻值至少为______Ω的定值电阻。 【题型2 】 8．在如图所示的电路中，探究“通过导体的电流与电阻之间的关系”时，其中关于使用滑动变阻器的目的，下列说法不正确的是（     ） A．多次实验的目的是为了避免偶然性 B．保证通过导体的电流不变 C．保护电路 D．更换定值电阻后，调节滑片使电压表的示数不变 9．在“探究电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示，图乙是根据实验数据画出的I﹣R图像。由图像可知，电压表示数始终保持_____V不变，当R的阻值为20Ω时，电路中的电流为______A。 10．在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示。 (1)连接电路时，开关要________。 (2)连接滑动变阻器时，已将右上接线柱接入电路，如图乙所示，为了让滑片向右移动时接入电路的电阻变大，应将图乙中滑动变阻器的________点接入电路。 (3)小星用5 Ω的电阻做完实验后，需要更换10 Ω的电阻再次实验。为保持定值电阻两端电压不变，他断开开关，更换电阻后，接下来的实验步骤中，规范合理的排序应是________。 ①闭合开关　　②将滑片移至最右端　　③向左移动滑片 (4)再换用更大的电阻进行实验时，闭合开关，发现电压表示数为零，电流表示数不为零，则电路故障可能是________。（写出一种即可） 11．小明做“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验，所用实验器材有：电源（）、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、开关及导线若干。 (1)按图甲所示电路连接实验器材。 将滑动变阻器的滑片移至端，调节电阻箱的阻值如图乙所示，该阻值为_____。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为设定的控制电压时，电流表示数如图丙所示，则此时的电流为_____。再把电阻箱的阻值调到，此时应向_____端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为设定的控制电压。 (2)继续调节电阻箱的阻值，并移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为设定的控制电压。测得的部分实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 … 10 12.5 15 20 30 50 … 0.30 0.24 0.20 0.15 0.10 0.06 … 分析上表数据，可以初步得到的实验结论为：电压一定时，电流与电阻_____。 (3)本实验中，预设的控制电压为_____；滑动变阻器的主要作用为_____。 12．在“探究电流与电阻的关系”实验中：电源为两节新干电池串联。 (1)如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大； (2)闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是________； (3)实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，同时，眼睛观察________表，使其示数为________； (4)若滑动变阻器的规格为“50Ω  1A”，则为了完成实验连入电路中的定值电阻的最大阻值为________Ω，实验中滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还可以________。 13．小明想探究电流跟电阻的关系，实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω。 (1)根据测出的数据绘制了图乙图像，可以得出结论：________________________________________________。 (2)操作过程中，小明接入5Ω电阻，记录数据。换接10Ω电阻后，应向____________端（选填“A”或“B”）移动滑片，移动滑片过程中眼睛应该注视____________（选填“电流表”、“电压表”或“滑片”）。 (3)改变定值电阻的阻值，多次实验的目的是________________________。 (4)为了进一步验证实验结果，小明又重新连接电路做了一组实验，根据实验数据绘制出电流与电阻关系的图像如图丙，通过对图像的分析小明判断出点数据是错误的，他判断的依据是____________________________________。 (5)利用本实验的器材，____________（选填“能”或“不能”）探究“并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系”。 14．利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻 R（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两个滑动变阻器 R1“10Ω  0.6A”和 R2 “20Ω  1A”，导线若干。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至___________端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，原因可能是___________； (2)在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为3V，将5Ω的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流 I 随电压U变化的图像。由图像可知，选择的滑动变阻器是___________（选填“R1 /R2”）； (3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为 4V，选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究； ①分别将 5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为___________ A； 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 25 电流I/A 0.20 0.13 0.08 ②实验完成后，老师指出第___________组数据是拼凑的； ③在不改变电流表、电压表量程的情况下，为了使四个定值电阻都能完成实验，以下措施中可行的是___________ A．将滑动变阻器换为“10Ω 0.6A”    B．在电路中再串联一个 15Ω的定值电阻 C．电源电压可调范围为 2V-3.6V          D．定值电阻两端电压可调范围为 1.8V-4V 【题型3 伏安法测电阻的实验】 15．春假期间，小勤在家中搭建了一个简易电学实验室。他利用如图所示的电路，先后开展了两个小实验：先测量一个未知定值电阻的阻值，再测量一个小灯泡的灯丝电阻。下列有关这两个实验的分析，正确的是（　　） A．两个实验的原理不相同 B．两个实验均使用了控制变量法 C．两个实验中多次测量的目的相同 D．滑动变阻器在两实验中的主要作用相同 16．如图为“伏安法测量定值电阻的阻值”实验，连接电路时开关应处于___________状态，闭合开关前滑片移动到阻值最大处是为了___________，此实验中进行多次实验的目的是___________。 17．小明连接了如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”，小灯泡正常发光时的电压为。 (1)在电路连接过程中应将滑动变阻器的滑片调至____________（选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关，移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的图像，根据图像可得出小灯泡正常发光时的电阻为____________。（结果保留一位小数） (3)小明认为用如图甲的电路还能“探究电流与电压的关系”，小明的想法是否合理？____________（选填“合理”或“不合理”）。理由是：_______________________________________。 18．物理实验小组正在学习用伏安法测量未知电阻的阻值。 (1)该实验的原理是___________________。 (2)请在图中的圆圈内填入合适的电表，使其成为正确的实验电路。 (3)有一个小组的电流表损坏不能使用，有同学提出不用电流表，利用现有器材也能进行测量。操作步骤如下： ①闭合开关，滑片移至最小阻值处（阻值为0），电压表的示数为； ②再将滑片移至阻值最大处（阻值为），电压表的示数为； ③则待测电阻_________（用、、表示）。 19．如图-1，是小明在测量未知电阻阻值的实验中连接的部分电路，电源电压保持不变。 (1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整。（要求滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大） (2)连接电路时，开关应该处于________状态。 (3)连接好电路后闭合开关，发现电流表无示数、电压表有示数，小明猜想电路故障可能是__________________________。 (4)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图-2所示，为_______V。 (5)小明继续移动滑片得到多组数据如下表：由表格数据，定值电阻的阻值为________Ω，小明进行多次测量的目的是____________________。 实验序号 1 2 3 电压U/V 1.5 2.0 电流I/A 0.24 0.3 0.38 (6)小刚在做该实验时，连接的电路和选用的定值电阻与小明均相同，但每组实验测出的定值电阻的阻值均大于小明的测量值，小刚的操作过程均没有问题，则出现这一问题的原因可能是图-1中导线________（选填“a”“b”或“c”）不合格，由其阻值过大引起的。 20．小明想测量小灯泡正常发光时的电阻，实验时提供的器材有：标有“2.5V”的小灯泡、电池组（电压恒为3V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整，要求滑片P向右移动时，电压表示数变大。 (2)闭合开关前，滑片P应移至______（选填“A”或“B”）端。 (3)正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，且电压表、电流表均无示数。根据上述现象可判断电路的故障可能是______（填字母）。 A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 (4)排除故障后，移动滑片P使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数）。 (5)测量发现，小灯泡两端电压增大，小灯泡的电阻也增大，其本质原因是__________________。 21．在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，两个滑动变阻器分别标有A“5Ω 3A”和B“20Ω 2A”字样，电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)如图甲是小明测量小灯泡电阻的实物电路图，但有一根线连接错误，请用“×”标出这根线，并用笔画线代替导线将实物电路图修改正确； (2)电路正确连接后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好，针对电路中出现的小灯泡不发光的现象，他提出了如下猜想： ①小灯泡的灯丝断了； ②小灯泡短路； ③滑动变阻器接触不良 根据故障现象，猜想___________（填序号）是错误的； 如果观察到电流表有示数，则猜想___________（填序号）是正确的。 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片到最左端，电压表示数如图乙所示，小明发现无法继续实验。于是，他选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω（结果保留一位小数）； 电压U/V 电流I/A 1 2.9 0.22 2 1.9 0.26 3 1.4 0.28 (4)小明又设计了如图丙所示的电路，用一个电压表或电流表， 测量额定电压为U额的小灯泡L₂正常发光时的电阻，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤： ①将___________（选填“电压表并联在ab间”、“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”）， 只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为___________（灯泡正常发光）； ②只闭合开关S和S2，滑动变阻器滑片位置___________（选填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”）， 读出电表的示数为U或者I； ③小灯泡L2正常发光时的电阻表达式为RL=__________。 【题型4 单安法测电阻的实验】 22．在综合实践活动中，小明制作了如图所示的电阻测量盒，内有电源（电压未知且恒定）、阻值已知的定值电阻、开关和电流表，盒内引出的两根导线与待测电阻相连。下列设计，不能测出待测电阻阻值的是（　　） A． B． C． D． 23．电路图如图，只闭合开关时，电流表示数为；开关和都闭合时，电流表示数为。则________________（用上述实验所测得的物理量及定值电阻表示）。 24．小红用如图所示的电路测量Rx的阻值，滑动变阻器最大阻值为R0，请将下列实验步骤补充完整。 (1)①检查电路无误后，将滑动变阻器滑片P调至最大阻值处，闭合开关，不调节滑片P，记录此时电流表示数为。 ②__________ ，记录此时电流表示数为。 (2)则Rx＝_______（用字母、和R0表示）。 25．某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中，设计并连接了如图甲所示的电路。 【实验原理】________________________； (1)完成上面填空_______________________； 【实验步骤】 (2)如图甲所示，实验小组成员立即闭合开关，则该操作步骤存在的错误是________________________； (3)纠正错误后正确连接电路，闭合开关并移动滑片，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为____________V，电流表的示数如图丙所示，则定值电阻R的阻值为____________Ω； (4)完成以上步骤后，该实验小组接下来应该进行的主要操作是_______________________。 【拓展】 (5)若电压表损坏，利用原有器材也能测出未知电阻的阻值，实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为，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a端，记录电流表示数； ②闭合开关S，_____________________________________，记录电流表示数； ③写出待测电阻的表达式：=_____________。 26．小龙利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”，其电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器RP铭牌为“20Ω，2A”。 (1)闭合开关前，应该将滑动变阻器滑片滑至________（选填“A”或“B”）端。 (2)多次改变小灯泡两端的电压，测出其对应的电流后，小龙描绘了如图丙所示的图像，分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为_____；小灯泡的电阻非定值，这是因为灯丝的电阻受_____的影响。 (3)变阻器滑片滑一段距离的过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为，小灯泡阻值的变化量大小为，则这两个量的大小关系是：________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 (4)另一组同学小芳在测量小灯泡在正常发光时的电阻时，发现电压表已经损坏，于是又找来一个定值电阻和一个电阻箱，设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S、，调节电阻箱阻值，使小灯泡________，读出此时电阻箱阻值为，电流表示数为；（已知小灯泡的额定电流为） ②保持电阻箱阻值不变，断开，闭合，读出此时电流表的示数为； ③小灯泡正常发光时的电阻为________（用、、和表示）。 【题型5 单伏法测电阻的实验】 27．为了测出未知电阻的阻值，某同学利用阻值已知的电阻和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，电源电压未知且不变，其中可行的是（　　） A．甲、乙 B．乙、丁 C．甲、丙 D．丙、丁 28．肖肖同学利用一个单刀双掷开关设计了一个如图所示的电路，已知电阻的阻值为，电源电压恒定不变。当开关闭合，接1时，电压表的示数为，当开关闭合，接2时，电压表示数为，则电阻的阻值为___________。 29．在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω   1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。 (1)小亮连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将_______（选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”）。检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，画出正确连线_______； (2)排除故障后，闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器滑片，记录实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0 电流I/A 0.10 0.18 0.26 0.30 图乙为第2次实验电流表的示数，读数为_______A； (3)老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析它是第_______次的数据，判断的依据是_______； (4)利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为_______Ω（结果保留整数）；本实验多次测量的目的是_______。 (5)上述实验结束后，小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个阻值为30Ω的定值电阻R0和一个电压表，设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为_______V，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片_______（选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”），读出电压表V2的示数为3V； ③小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。 30．小宏在“伏安法测电阻”的实验中，用到的器材有：电源（电压恒为3V），电流表、电压表、开关和滑动变阻器各一个、待测电阻阻值约为10Ω、导线若干。 实验次数 电压 电流 电阻 1 1.5 0.16 9.4 2 2.0 0.2 10 3 (1)连接电路时，开关应处于______状态，正确连接电路后，实验时发现电压表有示数，电流表无示数，则电路中故障原因可能是______。 (2)排除故障后，正常进行实验并将实验数据记录在表格中。第3次测量时电流表示数为0.24A，电压表示数如图所示，则第3次测得的电阻值为______Ω。 (3)为了获得阻值，可在记录实验数据的表格中增加一项内容为______。 (4)若实验中电流表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻的阻值，实验电路如图所示（滑动变阻器最大阻值为，电源电压未知且不变），实验步骤如下： ①闭合开关S，当变阻器滑片P在a端时，电压表的示数为； ②闭合开关S，当变阻器滑片P在b端时，电压表的示数为； ③根据实验测得的数据可知表达式为：______。（用、、表示） 31．如图甲所示，小明想测量正常工作电压为2.5V小灯泡的电阻，电源电压恒为4.5V。 (1)测量小灯泡电阻的原理是___________；请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整___________（要求：向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，且导线不能交叉）； (2)实验中某时刻电压表示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向___________端移动，直到电压表示数为___________V； (3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。 (4)根据图像乙反映的信息，在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材__________（选填“能”或“不能”）探究电流跟电压的关系。原因是___________； (5)小明又设计了一个测量未知电阻阻值的电路，如图丙所示，已知变阻器的最大阻值为，电源电压恒定但未知，实验步骤如下： ①闭合开关S，当变阻器滑片P在a端时，电压表的示数为； ②闭合开关S，当变阻器滑片P在b端时，电压表的示数为； ③根据实验测量的数据可知表达式___________。（用、、表示） 32．小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材连接了如图甲所示电路。 (1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是________________________________，并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡________（选填“发光”或“不发光”），电压表________（选填“有示数”或“无示数”），请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确_______。 (2)小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是________。 (3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的图像，如图丙所示，根据图像可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而________。在这个图像中，横轴应该表示的是________（选填“电压”或“电流”） (4)上述实验结束后，小明又设计了如图丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压恒定，其测量过程如下： ①闭合开关、，断开，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。 ②____________________（填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V，这时小灯泡正常发光。 ③闭合开关、，断开，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。 ④小灯泡正常发光时的电阻是________。 【题型6 双安法/ 双伏法测电阻的实验】 33．在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中，小红在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计如下电路测出该电阻的值。如图所示四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx的电路是（　　） A． B． C． D． 34．测量同一未知电阻Rx阻值的实验： (1)小明用伏安法测量Rx阻值的实验电路如图甲所示，电源电压恒为 3V。 ①电路中有一处连接错误，请在需要改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线____； ②改正错误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两电表均无示数，初步检查确认，电路接线完好，导线和两电表均无故障，若电路只有一处故障则发生故障的元件一定不是 ___________（填字母）； A．滑动变阻器        B．定值电阻Rx             C．开关 ③排除故障后，正确操作，当闭合开关时，电压表的示数为1V，电流表的示数如图乙所示，则Rx= ___________Ω；小明选用的滑动变阻器的最大阻值是 ___________Ω。 (2)小华利用电阻箱R0设计了如图丙所的电路，也测出了Rx的阻值，请补全实验步骤： ①仅闭合开关 S、S2，调节电阻箱和滑动变阻器的滑片P至合适位置，读出电阻箱的示数为R0，电压表的示数为U1； ②断开S2，闭合开关 S、S1，保持 ___________ 不变，读出电压表示数为U2； ③则待测电阻Rx= ___________（用所测的物理量的符号表示）。 (3)小刚也用丙图所示电路测出了Rx阻值，请补全实验步骤： ①闭合开关 S、S2，调节电阻箱和滑动变阻器至合适位置，读出电阻箱的示数为R1，电压表的示数为 U1； ②闭合开关 S、S1、S2，仅调节电阻箱，使 ___________，读出电阻箱的示数为R2； ③则待测电阻Rx= ___________（用所测的物理量的符号表示）。 35．在“伏安法测电阻”实验中，小杰组的实验电路如图甲所示。 (1)本实验是根据______算出电阻Rx的阻值； (2)由两节新干电池串联成的电源两端电压大约是：______V； (3)闭合开关前，应将变阻器滑片放在最______端（选填“左”或“右”）。闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认：接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是______（选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”）； (4)排除故障后，经过多次测量得到的实验数据在坐标系中描点、连线，得到如图乙所示的U-I图像，由图可得电阻Rx=______； (5)由于没有电压表，小琳设计了如图丙所示的电路图，其中电阻，电流表A1、A2为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均偏转了相同的角度，如图丁所示，则________。 36．某实验小组在测量未知电阻阻值的实验中，用到的实验器材有：学生电源、未知电阻、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。 (1)请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器接入电路的阻值最大； (2)电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是未知电阻________（选填“断路”或“短路”）； (3)排除故障后闭合开关，当电流表示数为时，电压表示数如图乙所示，由该组数据初步计算被测电阻的阻值为________；有同学把此次数据作为本实验的最终结果，你认为这样做________（选填“合适”、“不合适”）理由是：________________________________。 (4)完成上述实验后，实验小组的同学利用的定值电阻和另一个电压表，设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡在正常发光时的阻值。 ①闭合开关，调节滑片的位置，使电压表的示数为________； ②保持滑片位置不变，读出电压表的示数为； ③计算出小灯泡正常发光时的阻值________。（若除不尽，保留一位小数） 37．测小灯泡电阻所用器材：两节新干电池，电流表电压表各一个，标有2.5V的小灯泡一个，两个滑动变阻器“10Ω  1A”、“20Ω  2A”，开关、导线若干。实验电路如图甲所示： (1)按照图甲所示的电路连接完实物电路图（图乙）后，小明发现有一处错误。请在需要改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线。 (2)正确连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，产生这种现象的原因可能是________。（填选项前的字母） A．电压表的测量范围选小了 B．灯泡L断路 C．灯泡L短路 (3)排除故障后，移动滑片P，分别测得3组数据，如表所示。第3次实验时灯泡的电阻为________（保留一位小数）。由表中的数据可知，小明选用的滑动变阻器应是________（填“”或“”）。 实验次数 1 2 3 电压U/V 0.5 1.5 2.5 电流I/A 0.16 0.22 0.28 电阻R/Ω 3.1 6.8 (4)分析表格中的数据发现：小灯泡的电阻随电压的增大而________，造成这一现象的根本原因是________。 (5)小明的同桌打算用伏安法测量另一个小灯泡正常发光时的电阻，已知该小灯泡正常发光时的电压为U，他发现电流表损坏，其他元件完好。于是用已有的器材、已知阻值为的电阻和另一块电压表，设计了如图所示的电路图。进行的实验操作如下： ①按电路图连接好电路，并将滑动变阻器连入电路的阻值调到________。 ②闭合开关S，移动滑片，使灯泡两端电压为________，并读出两端的电压为。 ③灯泡正常发光时的电阻=________。（用已知量和测量量表示） 【题型7 等效替代法测电阻】 38．如图是小姜同学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，其中能够测量出阻值的电路（　　） A．只有①② B．只有③ C．只有③④ D．②③④均可以 39．下图是某同学用等效替代法测量未知电阻阻值的电路图。将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，闭合开关，断开开关，移动滑片，读出一个适当的电流值I，________________________，断开开关，闭合开关，调节电阻箱，________________________，记录此时电阻箱的读数，则待测电阻________。（用已知量和所测物理量表示） 40．某兴趣小组进行“测量光敏电阻的阻值”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，滑动变阻器的滑片应滑到最________端。 ②用光源照射光敏电阻，断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数为0.1 A，断开、。 ③________（选填“需要”或“不需要”）移动滑动变阻器的滑片，闭合开关、，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为________A，记录电阻箱的阻值为40 Ω，断开、。 (3)该情况下光敏电阻的阻值=________Ω．整理实验仪器时，应先拆除________两端的导线。 41．小华利用图甲所示电路，测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻。 (1)用笔画线表示导线，将图甲中的实物图连接完整。要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗。 (2)连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表、电压表均有示数，则接下来应进行的操作是________________________。 (3)移动滑片到滑动变阻器的某一位置时，电压表示数为2 V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向_______移动，此时电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻是________。（计算结果保留一位小数） (4)根据实验数据，作出小灯泡工作时的关系图像如图丙所示，分析图像可知小灯泡电阻不是定值，原因是灯丝电阻______________________________。 (5)为了测待测的电阻，利用现有器材，增加一个单刀双掷开关和电阻箱，小华又设计了如图丁所示的电路图，实验步骤如下： ①将接入图丁虚线框________中，另一个虚线框接电线，将开关S接a后，闭合开关，调电阻箱为后，调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为0.3 A。 ②将开关S接b、滑动变阻器的滑片P保持不动，调电阻箱使电流表示数为0.3 A，读出示数为。 ③计算__________。 42．在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小红利用可调电压电源、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器（30Ω，1 A）、电压表和电流表、导线若干，设计了如图甲所示的电路图： (1)请用笔画线代替导线，把图甲所示的电路补充完整（要求：滑片P向左滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大） (2)闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是：定值电阻__________；（选填“短路”或“断路”） (3)排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向___________ （选填“左”或“右”）滑动，使电压表示数保持不变； (4)小红收集的数据如下表所示，实验中控制定值电阻两端电压不变，为___________V。分析表中数据，发现第___________次实验的数据存在错误； 实验序号 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.40 0.20 0.10 0.10 0.08 (5)排除错误数据后可以得到结论：___________； (6)小红又对实验进行了拓展，想再测某电阻Rx的阻值，发现电压表损坏，于是设计了如图乙的实验电路，图中R为电阻箱： ①开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器，使电流表示数为I。记下电阻箱示数R1； ②开关接b，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱使电流表示数仍为I，记下电阻箱示数R2； 则Rx=___________（用所测物理量符号表示）；若开关接b时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，测出的待测电阻值将___________（选填“偏大”或“偏小”）。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 欧姆定律实验专题 【苏科版（2024）： 九年级上册】 题型归纳 【题型1 探究电流与电压的关系】 1 【题型2 探究电流与电阻的关系】 9 【题型3 伏安法测电阻的实验】 17 【题型4 单安法测电阻的实验】 25 【题型5 单伏法测电阻的实验】 30 【题型6 双安法/ 双伏法测电阻的实验】 39 【题型7 等效替代法测电阻】 48 【题型1 】 1．图甲所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，将记录的数据通过整理作出了如图乙所示的图像，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器可以起到改变定值电阻的阻值作用 B．实验的结论是：通过导体的电流与导体两端的电压成反比 C．探究中，多次实验的主要目的是为了减小实验误差 D．根据图像可知，该导体的电阻为5Ω 【答案】D 【详解】A．探究“电流跟电压的关系”实验中，要控制电阻不变，改变电阻的电压、电流进行多次实验，滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压与保护电路的作用，故A错误； B．实验的结论是：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故B错误； C．探究中，多次实验的主要目的是为了避免偶然性，得到普遍规律，故C错误； D．根据图像与欧姆定律可知，该导体的电阻为 故D正确。 故选D。 2．如图所示是探究“电流与电压的关系”的电路图。电源为两节新干电池，闭合开关前，R2的滑片应该移到最____________端。闭合开关后，无论如何移动滑片，两个电表的示数始终很大，则应更换规格适当的____________（选填“电源”“R1”或“R2”），继续实验。 【答案】 右 R2 【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，滑动变阻器接入电路的是滑片左侧的电阻丝，滑片移到最右端时，接入的电阻丝长度最长，电阻最大，因此滑片应移到最右端。 [2]电源为两节新干电池，总电压为3V，电压是合适的；定值电阻是实验研究对象，太大则电压表示数较大，太小则电流表示数较大，所以R1没有问题。电表示数始终很大，说明电路总电阻始终过小，原因是滑动变阻器的最大阻值太小，即使调到最大阻值也无法降低电路电流、电压，因此需要更换规格合适的。 3．在“探究电流与电压的关系”的实验中， (1)请在方框中画出能够改变定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图。 (2)电路连接：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到____________（选填“最大阻值处”或“最小阻值处”），目的是____________。 (3)通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示。 实验序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 电流I/A 0.20 0.22 0.24 0.26 1.40 0.30 对表中数据进行分析，你认为错误的数据是实验序号____________，排除错误数据，可归纳得出的结论是____________。 (4)如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，可以通过调节____________，使电阻两端的电压不变。实验得出的结论是____________。 【答案】(1) (2) 最大阻值处 保护电路 (3) 5 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) 滑动变阻器的滑片 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 【详解】（1）电路组成：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表依次串联，电压表并联在定值电阻两端。 原理：滑动变阻器串联在电路中，通过改变自身接入电阻来改变电路电流，从而改变定值电阻两端的电压；电流表测通过定值电阻的电流，电压表测定值电阻两端电压，满足实验要求。 （2）闭合开关前将滑动变阻器调到最大阻值，此时电路总电阻最大，电流最小，能够避免闭合开关瞬间电流过大，烧坏电表、电源等电路元件，起到保护电路的作用。 （3）定值电阻，根据欧姆定律，第5组电压2.8V对应的合理电流应为0.28A，1.40A明显是电流表量程读错（误将0～0.6A量程按0～3A量程读数），因此第5组数据错误； 排除错误后数据满足电压增大几倍，电流也对应增大几倍，因此得到结论是：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）探究“电流与电阻的关系”，需要控制定值电阻两端的电压恒定，更换不同阻值的电阻后，定值电阻的分压会随之改变，因此需要调节滑动变阻器的滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而调整电路分压，让定值电阻两端的电压回到预设的数值。 该实验控制电压不变，改变电阻大小，可归纳得出：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 4．小阳在探究电流与电压的关系时，选择了下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω  1A）、开关、电池、定值电阻（）、导线若干，实验电路图如图所示。请按要求完成实验： U/V 0.6 1.0 1.6 1.8 2.4 2.8 I/A 0.06 0.1 0.16 0.18 0.24 0.28 (1)同组的小朝检查电路时，发现电流表与电压表的位置接反了。只需改动一根导线，就可使电路连接正确。请在错接的导线上打“×”，并以笔代线，画出导线的正确连接。 (2)改正电路连接后，小阳通过调节滑动变阻器的滑片P，测出电阻R两端的电压和对应的电流值I，实验数据如下表。该实验使用滑动变阻器的目的除了保护电路还有________。当测完电压为1.6V的数据后，要将电阻两端电压调节为1.8V，需要将滑动变阻器滑片向________移（选填“左”或“右”）。 (3)最后分析表中数据可以得出的结论是：________，你得出此结论的依据是________。 【答案】(1) (2) 改变定值电阻两端的电压 右 (3) 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 定值电阻的阻值不变，每组数据对应的电压与电流的比值都为10Ω（是定值），电流随电压增大而按比例增大 【详解】（1）电路中错误为电压表串联在电路里，电流表和定值电阻并联。找到连接电流表和定值电阻右侧接线柱的那根错误导线，在这根导线上打“×”；将该导线原本接电流表的一端，改接到电压表的负接线柱，即连接正确。 （2）探究电流与电压的关系时，需要控制定值电阻阻值不变，多次改变电阻两端电压获取多组数据，避免实验偶然性，因此滑动变阻器除保护电路外，还用于调节定值电阻两端电压；要让定值电阻两端电压从1.6V升高到1.8V，根据串联分压规律，需要减小滑动变阻器接入的电阻，因此滑片向右移动。 （3）表格中定值电阻阻值保持不变，计算每组电压与电流的比值结果都等于10Ω，说明电压增大为原来的几倍，电流也同步增大为原来的几倍，符合正比关系的特征，因此在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。 5．小方在实验室探究“电流与电压的变化关系”，连接如图甲的电路，其中电源电压恒为3V，电阻Rₓ为10Ω。 (1)小方检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； (2)改正错误后，实验前，如果发现电流表指针如图乙所示，则接下来的正确的操作是____________； (3)正确操作后，闭合开关S开始实验，小方在实验中应保持电路中的________不变，通过移动变阻器的滑片P改变________；下表是小方记录的实验数据，通过分析可得出结论：____________________； 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.6 1.0 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 I/A 0.06 0.1 0.16 0.20 0.24 0.26 0.28 (4)该实验中，滑动变阻器阻值至少为________。 【答案】(1) (2)对电流表进行调零 (3) 定值电阻的阻值 定值电阻两端的电压 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)40 【详解】（1）在“电流与电压的变化关系”探究实验中，定值电阻应与电流表、滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻的两端，测定值电阻的两端电压。如图甲所示的实物图中，定值电阻与变阻器并联，电压表串联在干路上，这是错误的接法，分析可知，定值电阻与变阻器的导线连接错误，去掉错误导线后，应用一根导线连接定值电阻的右接线柱与电压表的负接线柱即可。 （2）实验前电路未接通，电路中没有电流，电流表指针没有对准零刻度线，属于使用前的指针未归零，需要调节表盘上的调零旋钮完成校零，即对电流表进行调零。 （3）探究电流与电压的变化关系要使用控制变量法，保持定值电阻阻值不变，通过滑动变阻器滑片移动改变定值电阻两端的电压，获取多组电压、电流数据；分析表格数据，每组的电压与电流的比值 是定值，因此得出电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成正比的结论。 （4）电源电压一定，根据串联电路的电压规律可知，当定值电阻的两端电压最小时，变阻器的两端电压最大，根据串联分压规律可知，变阻器连入电路的电阻最大。电源电压为3V，第一组实验数据里定值电阻两端电压仅为0.6V，此时滑动变阻器需要分担的电压 电路电流为0.06A，根据欧姆定律，此时滑动变阻器接入的阻值 这是实验需要滑动变阻器提供的最大阻值，也就是滑动变阻器的阻值至少为40Ω。 6．小明同学想要探究“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为的电源，电流表、电压表各一个，一个开关，阻值分别为的定值电阻各一个，一个滑动变阻器，导线若干。 (1)请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线将实物图乙连接完整，使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大。 (2)实验中，闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数，经检查，导线连接完好，则故障可能是___________。 (3)排除故障后，若此时接入电路的电阻为，调节滑动变阻器滑片位置后的电压表指针如图丙所示，则电压表示数为___________，电流表的示数为___________。 (4)小明改变滑动变阻器的滑片位置，测得电路中电流表、电压表的数值如下表，可以得到的结论是________________________________________________________________________________________。 电压U（V） 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56 (5)上述探究过程中，进行了多组数据的测量，其目的是为了___________。 A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差 (6)小明同学认为可以用小灯泡代替定值电阻完成上述实验，你认为他的想法___________（选填“可行”或“不可行”），原因是___________________________________________________________________。 【答案】(1) (2)定值电阻R断路 (3) 2.5 0.5 (4)电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)A (6) 不可行 灯泡的电阻随温度的变化而变化 【详解】（1）由图甲得，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流，滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，则变阻器的C接线柱接入电路中，据此作图。 （2）电流表无示数说明电路大概率发生断路，电压表有较大示数，说明电压表两端能连通到电源两极，导线连接完好，因此是与电压表并联的定值电阻发生断路，此时电压表相当于直接接在电源两端，显示接近电源电压的较大示数。 （3）电压表选用的是0~3V量程，分度值为0.1V，指针指向2.5V刻度处，则电压表示数为；根据欧姆定律，电流表示数为 （4）实验控制定值电阻的阻值不变，表格中每组数据的电压与电流的比值都等于定值电阻的阻值，电压增大为原来的几倍，电流也同步增大为原来的几倍，因此得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）本实验是探究电流和电压的普遍规律，多次测量多组数据是为了避免实验偶然性，得到普遍适用的物理规律；“取平均值减小误差”是测量类实验（比如测定值电阻阻值）的多次测量目的，不符合本实验要求，故选A。 （6）探究电流与电压的关系需要控制导体的电阻保持不变，而小灯泡发光时灯丝温度会随电压、电流的增大而明显升高，电阻随之改变，不符合实验控制变量的要求。 7．小一和小中同学利用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”。实验器材：学生电源（电压未知），电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、20Ω、35Ω），滑动变阻器的规格“50Ω 1A”，导线若干。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在______（选填“A”或“B”）端。在探究电流与电压关系时，小一和小中同学分别实验并绘制了如图乙的图像，图像实线的起点为刚闭合开关时的数据，由图可知他们使用的定值电阻大小______（选填“相等”或“不相等”），小一同学实验过程中存在的问题是______，计算可得电源电压为______V； (2)在探究电流与电阻的关系时，小一每次更换定值电阻R后，通过调节滑动变阻器的阻值，使______（选填“电流表”或“电压表”）的示数保持不变。他测得的数据如表所示。 实验序号 1 2 3 R/Ω 10 20 35 I/A 0.2 0.1 (3)若在做第3次实验时，小中将20Ω的定值电阻换成35Ω的电阻后，没有移动滑片P，立即闭合开关并记录了电流表的示数，这个示数是______A；接着他调节滑动变阻器，发现无法使电压表示数达到规定电压，为完成本次实验，小中可以在滑动变阻器旁（电压表外）串联一个阻值至少为______Ω的定值电阻。 【答案】(1) B 不相等 电压为0时，电流为0.1A，电流表使用前没有调零 6 (2)电压表 (3) 0.08 20 【详解】（1）[1]闭合开关前，滑动变阻器应调到最大阻值处保护电路，由图甲可知，滑片在B端时接入电阻最大，因此滑片在B端。 [2]由图乙：小中定值电阻 小一定值电阻 因此二者定值电阻不相等。 [3]题目说明实线起点是刚闭合开关时的数据，延长线段以后小一的图像不过原点，电压为0时，电流为0.1A，说明小一在电流表使用前没有调零。 [4]小中操作正确，刚闭合开关时滑动变阻器在最大阻值50Ω，此时数据为，，电源电压 （2）探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端电压不变，因此调节滑动变阻器使电压表示数保持不变。 （3）[1]由表格数据可知，实验控制定值电阻两端电压不变。第二次实验用20Ω电阻完成时，滑动变阻器分压 电流，此时滑动变阻器接入电阻 换成35Ω电阻后滑片不动，总电阻 电流 [2]要让35Ω电阻两端电压为2V，电路电流 滑动变阻器和串联电阻总共需要分压4V，总电阻 滑动变阻器最大阻值为50Ω，因此需要额外串联的定值电阻至少为 【题型2 】 8．在如图所示的电路中，探究“通过导体的电流与电阻之间的关系”时，其中关于使用滑动变阻器的目的，下列说法不正确的是（     ） A．多次实验的目的是为了避免偶然性 B．保证通过导体的电流不变 C．保护电路 D．更换定值电阻后，调节滑片使电压表的示数不变 【答案】B 【详解】A．在该实验中多次实验，是为了避免偶然性，总结出电流与电阻关系的普遍规律，故A正确； B．由欧姆定律可知，在控制电压不变的情况下，改变电阻的阻值，通过导体的电流必然发生改变，无法保证电流不变，故B错误； C．闭合开关前，将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，由可知，此时电路中电流最小，可保护电路，故C正确； D．根据控制变量法，探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变，更换定值电阻后，调节滑片使电压表的示数不变，故D正确。 本题选择描述不正确的，故选B。 9．在“探究电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示，图乙是根据实验数据画出的I﹣R图像。由图像可知，电压表示数始终保持_____V不变，当R的阻值为20Ω时，电路中的电流为______A。 【答案】 2.5 0.125 【详解】探究“电流与电阻的关系”实验，要控制电阻的电压不变，由图可知，电流与电阻之积为电压表示数 故电压表示数始终保持2.5V不变； 当定值电阻阻值为20Ω时，电路中的电流 10．在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示。 (1)连接电路时，开关要________。 (2)连接滑动变阻器时，已将右上接线柱接入电路，如图乙所示，为了让滑片向右移动时接入电路的电阻变大，应将图乙中滑动变阻器的________点接入电路。 (3)小星用5 Ω的电阻做完实验后，需要更换10 Ω的电阻再次实验。为保持定值电阻两端电压不变，他断开开关，更换电阻后，接下来的实验步骤中，规范合理的排序应是________。 ①闭合开关　　②将滑片移至最右端　　③向左移动滑片 (4)再换用更大的电阻进行实验时，闭合开关，发现电压表示数为零，电流表示数不为零，则电路故障可能是________。（写出一种即可） 【答案】(1)断开 (2)B (3)②①③ (4)定值电阻短路 【详解】（1）连接电路时，为了防止接线过程中出现短路、损坏电路元件，保护电路安全，开关必须处于断开状态。 （2）已知滑动变阻器已将右上接线柱接入电路，要让滑片右移时接入电阻变大，说明滑片右移时接入电路的电阻丝长度要变长，故下方应接左侧的B点，当滑片向右移动时，B到滑片的电阻丝长度增加，电阻变大。 （3）更换电阻后，首先要将滑动变阻器滑片移到接入电阻最大的最右端，起到保护电路的作用；之后闭合开关；再向左调滑片控制两端的电压不变，故步骤排序为②①③。 （4）电流表示数不为零说明整个电路是通路，电压表示数为零，说明和电压表并联的部分没有分压，故障为定值电阻R短路。 11．小明做“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验，所用实验器材有：电源（）、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、开关及导线若干。 (1)按图甲所示电路连接实验器材。 将滑动变阻器的滑片移至端，调节电阻箱的阻值如图乙所示，该阻值为_____。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为设定的控制电压时，电流表示数如图丙所示，则此时的电流为_____。再把电阻箱的阻值调到，此时应向_____端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为设定的控制电压。 (2)继续调节电阻箱的阻值，并移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为设定的控制电压。测得的部分实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 … 10 12.5 15 20 30 50 … 0.30 0.24 0.20 0.15 0.10 0.06 … 分析上表数据，可以初步得到的实验结论为：电压一定时，电流与电阻_____。 (3)本实验中，预设的控制电压为_____；滑动变阻器的主要作用为_____。 【答案】(1) 6.0 0.50 a (2)成反比 (3) 3 控制电阻箱两端的电压一定 【详解】（1）根据图乙可知，“×100”、“×10”、“×0.1”三个旋钮对应数字都为0，“×1”旋钮对应数字为6，因此电阻的阻值为6.0Ω。 根据图丙可知，电流表量程为0.6A，指针指向“0.50”，因此电流为0.50A。 探究电流与电阻的关系时，更换更大的电阻箱后，根据串联分压规律，电阻箱分得的电压会变大；为了让电阻箱电压回到设定值，需要增大滑动变阻器接入电路的分压，因此要向a端移动滑片，使滑动变阻器接入电阻变大。 （2）由图表数据可知 当电压一定时，电流和电阻的乘积是一个定值，因此电压一定时，电流与电阻成反比。 （3）由图表中数据可知，控制电压为3V；根据控制变量法的要求，滑动变阻器的主要作用是控制电阻箱两端电压一定。 12．在“探究电流与电阻的关系”实验中：电源为两节新干电池串联。 (1)如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大； (2)闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是________； (3)实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，同时，眼睛观察________表，使其示数为________； (4)若滑动变阻器的规格为“50Ω  1A”，则为了完成实验连入电路中的定值电阻的最大阻值为________Ω，实验中滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还可以________。 【答案】(1) (2)电阻R断路 (3) 0.3 电压 1.5V (4) 50 控制定值电阻两端的电压保持不变 【详解】（1）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中。 （2）电流表无示数说明电路整体断路，电压表接近电源电压，说明电压表两端能连通到电源两极，因此是和电压表并联的定值电阻R断路。 （3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.3A； 由欧姆定律可知，电压表示数 根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大； 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为1.5V （4）若滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”，电阻两端的电压始终保持 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 定值电阻的电压与变阻器分得的电压相等，根据分压原理，当变阻器的最大电阻50Ω连入电路中时，对应的最大定值电阻为 则为了完成实验连入电路中的定值电阻的最大阻值为50Ω； 本实验中，需要测量多组电流与电压值，所以滑动变阻器还可以控制定值电阻两端的电压保持不变，便于探究电流与电阻的关系，得到普遍规律。 13．小明想探究电流跟电阻的关系，实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω。 (1)根据测出的数据绘制了图乙图像，可以得出结论：________________________________________________。 (2)操作过程中，小明接入5Ω电阻，记录数据。换接10Ω电阻后，应向____________端（选填“A”或“B”）移动滑片，移动滑片过程中眼睛应该注视____________（选填“电流表”、“电压表”或“滑片”）。 (3)改变定值电阻的阻值，多次实验的目的是________________________。 (4)为了进一步验证实验结果，小明又重新连接电路做了一组实验，根据实验数据绘制出电流与电阻关系的图像如图丙，通过对图像的分析小明判断出点数据是错误的，他判断的依据是____________________________________。 (5)利用本实验的器材，____________（选填“能”或“不能”）探究“并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系”。 【答案】(1)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) A​ 电压表 (3)寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性 (4)a点与图像上其他点的电流与电阻的乘积（即定值电阻两端电压）不相等。 (5)能 【详解】（1）探究电流与电阻关系时控制电阻两端电压不变，由图乙可知，各点的电阻与电流的乘积保持不变，则可得出结论：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）换接更大（10Ω）的电阻后，根据串联分压，定值电阻两端电压会变大；要保持定值电阻电压不变，需要增大滑动变阻器分压，即增大滑动变阻器接入阻值。结合图甲：滑片向 A​ 端移动时，滑动变阻器接入电阻变大。移动滑片时要控制定值电阻两端的电压不变，所以眼睛应该注视电压表。 （3）改变电阻多次实验是为了：寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性。 （4）探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端电压恒定，即电流与电阻的乘积为定值，a点对应的电流与电阻的乘积与其他点的乘积不相等，不符合实验控制条件，因此a点数据错误。 （5）本实验器材包含多个定值电阻，可将两个定值电阻组成并联支路，用电压表分别测量各支路两端电压和电源两端电压，能够完成该探究。 14．利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻 R（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两个滑动变阻器 R1“10Ω  0.6A”和 R2 “20Ω  1A”，导线若干。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至___________端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，原因可能是___________； (2)在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为3V，将5Ω的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流 I 随电压U变化的图像。由图像可知，选择的滑动变阻器是___________（选填“R1 /R2”）； (3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为 4V，选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究； ①分别将 5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为___________ A； 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 25 电流I/A 0.20 0.13 0.08 ②实验完成后，老师指出第___________组数据是拼凑的； ③在不改变电流表、电压表量程的情况下，为了使四个定值电阻都能完成实验，以下措施中可行的是___________ A．将滑动变阻器换为“10Ω 0.6A”    B．在电路中再串联一个 15Ω的定值电阻 C．电源电压可调范围为 2V-3.6V          D．定值电阻两端电压可调范围为 1.8V-4V 【答案】(1) A 定值电阻R断路 (2) (3) 0.4 4 C 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处，由实物图可知，滑动变阻器下接线柱接右端，滑片移到左端时接入电阻丝最长，电阻最大，故滑片移到端； 电流表无偏转说明电路断路，电压表有偏转说明电压表连通电源，因此故障可能为定值电阻断路。 （2）电源电压，由丙图可知电路最小电流，总电阻 滑动变阻器需要接入的阻值 因此选规格为的。 （3）丁图中电流表选择的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，读数为0.4A； 探究电流与电阻关系时，定值电阻两端电压不变，由第2组数据得 当接入定值电阻时，要保持，滑动变阻器需要分压 根据串联分压原理可得，滑动变阻器需要接入，但现有滑动变阻器最大只有，无法满足要求，因此第4组数据是拼凑的。 A．换用滑动变阻器，最大阻值更小，更无法满足要求，故A不符合题意； B．可以在电路中再串联一个5Ω的定值电阻代替阻值更大的滑动变阻器。若串联一个15Ω的定值电阻，即使滑动变阻器阻值调为0，也不能满足题目5Ω、10Ω定值电阻接入电路进行实验的要求，故B不符合题意； C．保持，当、滑动变阻器最大时，最大电源电压 最小电源电压为（此时滑动变阻器接入即可），因此电源电压范围可行，故C符合题意； D. 电源电压，当、滑动变阻器最大时，由串联分压原理可得 解得定值电阻最小电压约为，无法达到，故D不符合题意。 故选C。 【题型3 伏安法测电阻的实验】 15．春假期间，小勤在家中搭建了一个简易电学实验室。他利用如图所示的电路，先后开展了两个小实验：先测量一个未知定值电阻的阻值，再测量一个小灯泡的灯丝电阻。下列有关这两个实验的分析，正确的是（　　） A．两个实验的原理不相同 B．两个实验均使用了控制变量法 C．两个实验中多次测量的目的相同 D．滑动变阻器在两实验中的主要作用相同 【答案】D 【详解】A．两个实验都是伏安法测电阻，原理均为，原理相同，故A错误； B．两个实验都没有使用控制变量法，控制变量法应用在探究影响电阻的因素等实验中，故B错误； C．测量未知定值电阻时，多次测量的目的是求平均值减小实验误差；测量小灯泡灯丝电阻时，多次测量的目的是探究灯丝电阻随温度的变化规律，得到普遍规律，两次多次测量的目的不相同，故C错误； D．两个实验中，滑动变阻器的主要作用都是保护电路，同时改变被测元件两端的电压，以便获取多组实验数据完成多次测量，因此滑动变阻器在两个实验中的主要作用相同，故D正确。 故选D。 16．如图为“伏安法测量定值电阻的阻值”实验，连接电路时开关应处于___________状态，闭合开关前滑片移动到阻值最大处是为了___________，此实验中进行多次实验的目的是___________。 【答案】 断开 保护电路 为了减小实验误差 【详解】连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。 为了保护电路，闭合开关前滑片移动到阻值最大处。 实验测量多组数据，进行多次实验可以取电阻的平均值，减小误差。 17．小明连接了如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”，小灯泡正常发光时的电压为。 (1)在电路连接过程中应将滑动变阻器的滑片调至____________（选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关，移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的图像，根据图像可得出小灯泡正常发光时的电阻为____________。（结果保留一位小数） (3)小明认为用如图甲的电路还能“探究电流与电压的关系”，小明的想法是否合理？____________（选填“合理”或“不合理”）。理由是：_______________________________________。 【答案】(1)B (2)8.3 (3) 不合理 灯泡电阻随温度变化而变化 【详解】（1）为保护电路安全，滑动变阻器应置于最大阻值处，即B端。 （2）小灯泡额定电压为2.5V，从乙图I-U图像中可读出，当电压为2.5V时，对应的电流为0.3A。根据欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻为 （3）探究电流与电压的关系的实验要求控制电阻阻值不变，改变电压得到多组数据。但小灯泡的灯丝电阻会随温度升高而增大，实验过程中灯丝温度随电压、电流变化明显，无法保持电阻恒定，因此小明的想法不合理。 18．物理实验小组正在学习用伏安法测量未知电阻的阻值。 (1)该实验的原理是___________________。 (2)请在图中的圆圈内填入合适的电表，使其成为正确的实验电路。 (3)有一个小组的电流表损坏不能使用，有同学提出不用电流表，利用现有器材也能进行测量。操作步骤如下： ①闭合开关，滑片移至最小阻值处（阻值为0），电压表的示数为； ②再将滑片移至阻值最大处（阻值为），电压表的示数为； ③则待测电阻_________（用、、表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）伏安法测电阻的核心逻辑是通过测量未知电阻两端的电压U和通过它的电流I，利用欧姆定律的变形公式计算出电阻阻值。 （2）电流表必须串联在电路中、电压表必须并联在被测用电器两端。图中左侧圆圈和并联，因此是电压表，用来测量两端电压；右侧圆圈串联在整个电路中，因此是电流表，用来测量电路的电流。 （3） ① 滑片移至最小阻值处（阻值为0），电压表测量电源电压，因此电源电压为； ② 滑片移到滑动变阻器最大阻值处时，和串联，此时电压表测量两端的电压； 根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压为 ③ 串联电路电流处处相等，此时电路电流 则待测电阻 19．如图-1，是小明在测量未知电阻阻值的实验中连接的部分电路，电源电压保持不变。 (1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整。（要求滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大） (2)连接电路时，开关应该处于________状态。 (3)连接好电路后闭合开关，发现电流表无示数、电压表有示数，小明猜想电路故障可能是__________________________。 (4)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图-2所示，为_______V。 (5)小明继续移动滑片得到多组数据如下表：由表格数据，定值电阻的阻值为________Ω，小明进行多次测量的目的是____________________。 实验序号 1 2 3 电压U/V 1.5 2.0 电流I/A 0.24 0.3 0.38 (6)小刚在做该实验时，连接的电路和选用的定值电阻与小明均相同，但每组实验测出的定值电阻的阻值均大于小明的测量值，小刚的操作过程均没有问题，则出现这一问题的原因可能是图-1中导线________（选填“a”“b”或“c”）不合格，由其阻值过大引起的。 【答案】(1) (2)断开 (3)待测电阻断路 (4)1.2 (5) 5.1 取平均值，减小实验误差 (6)a 【详解】（1）滑片左移时电流变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻需变小，因此要把滑动变阻器左下接线柱接入电路，连接滑动变阻器左下接线柱和开关右接线柱。 （2）连接电路时开关必须断开，目的是防止接线过程中误触导通电路，造成电流过大损坏实验器材。 （3）电流表无示数说明电路整体是断路状态，电压表有示数说明电压表的两个接线柱可以连通到电源两端，因此故障是与电压表并联的待测电阻发生断路，此时电压表相当于直接串联在电路中，显示电源电压，电路中电流几乎为零。 （4）电压表选用的是0~3V量程，该量程分度值为0.1V，指针指向1V后第2小格，读数为1.2V。 （5）根据欧姆定律分别计算三组电阻：第一组 第二组 第三组 取平均值得 则定值电阻的阻值为； 测量定值电阻的阻值时，多次测量的目的是取平均值减小误差。 （6）由图-1可知，电压表并联在定值电阻和导线a两端，若导线a电阻过大，导线a会和待测电阻串联，电压表测量的是和导线a的总电压，根据，计算时仍把该总电压当作的电压代入公式，最终得到的测量值会大于真实值。若b或c电阻过大，会造成电路中的电流减小，不会影响实验测出的定值电阻的阻值。 20．小明想测量小灯泡正常发光时的电阻，实验时提供的器材有：标有“2.5V”的小灯泡、电池组（电压恒为3V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整，要求滑片P向右移动时，电压表示数变大。 (2)闭合开关前，滑片P应移至______（选填“A”或“B”）端。 (3)正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，且电压表、电流表均无示数。根据上述现象可判断电路的故障可能是______（填字母）。 A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 (4)排除故障后，移动滑片P使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数）。 (5)测量发现，小灯泡两端电压增大，小灯泡的电阻也增大，其本质原因是__________________。 【答案】(1) (2)A (3)C (4) 0.26 9.6 (5)小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 【详解】（1）电压表需并联在小灯泡两端，选择0~3V量程（小灯泡额定电压2.5V）；根据题目要求，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表示数变大，说明电路电流变大，即滑动变阻器接入电阻变小，因此需将滑动变阻器的B接线柱与小灯泡相连，保证滑片右移时滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短。 （2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即A端。 （3）A．若小灯泡断路，电压表会串联在电路中，显示接近电源电压的示数，不符合“电压表无示数”的现象，故A不符合题意； B．若小灯泡短路，电流表会有示数，电压表测短路的灯泡也会示数为0，但电流表不会无示数，故B不符合题意； C．滑动变阻器断路，整个电路断开，电流表、电压表都无法形成通路，均无示数，小灯泡不发光，故C符合题意。 故选C。 （4）由图乙可知，电流表选用量程，分度值为0.02A，小灯泡正常工作时的电流为0.26A。 根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻 （5）当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，灯泡的亮度增加，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故小灯泡的电阻随电压的增大而增大。 21．在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，两个滑动变阻器分别标有A“5Ω 3A”和B“20Ω 2A”字样，电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)如图甲是小明测量小灯泡电阻的实物电路图，但有一根线连接错误，请用“×”标出这根线，并用笔画线代替导线将实物电路图修改正确； (2)电路正确连接后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好，针对电路中出现的小灯泡不发光的现象，他提出了如下猜想： ①小灯泡的灯丝断了； ②小灯泡短路； ③滑动变阻器接触不良 根据故障现象，猜想___________（填序号）是错误的； 如果观察到电流表有示数，则猜想___________（填序号）是正确的。 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片到最左端，电压表示数如图乙所示，小明发现无法继续实验。于是，他选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω（结果保留一位小数）； 电压U/V 电流I/A 1 2.9 0.22 2 1.9 0.26 3 1.4 0.28 (4)小明又设计了如图丙所示的电路，用一个电压表或电流表， 测量额定电压为U额的小灯泡L₂正常发光时的电阻，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤： ①将___________（选填“电压表并联在ab间”、“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”）， 只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为___________（灯泡正常发光）； ②只闭合开关S和S2，滑动变阻器滑片位置___________（选填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”）， 读出电表的示数为U或者I； ③小灯泡L2正常发光时的电阻表达式为RL=__________。 【答案】(1) (2) ① ② (3)9.6 (4) 电流表串联在b点 保持不动 【详解】（1）连接灯泡右接线柱与滑动变阻器之间的导线标“×”，修改：将灯泡右接线柱改接到灯泡左接线柱，使电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，据此作图。 （2）若猜想①灯丝断了，电压表会串联在电路中，测得电源电压，电压表示数不为零，与题干“电压表示数为零”矛盾，因此①错误； 若电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，说明小灯泡短路，因此猜想②正确； 若滑动变阻器接触不良，整个电路断路，电流表无示数，猜想③不符合题意。 故①错误；②正确。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片到最左端，即阻值最大处，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为3V，小明发现无法继续实验，可知灯的电压高于2.5V，说明变阻器分得的电压过小，则变阻器的最大电阻过小，选用的是“5Ω 3A”的变阻器A。于是，他选取另一个变阻器进行实验，即B变阻器；灯与变阻器串联，当电路的电流变大时，根据，灯的电压变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，结合表中数据可知，电压表并联在变阻器的两端了，根据表中第3组数据，由欧姆定律可知变阻器的电阻为 和第1次实验比较可知，变阻器连入电路的电阻相同，故灯的电压应为3V，可知电源电压为 结合表中数据可知，在第2次实验中，当电压表示数为1.9V时，灯的电压为2.5V，灯正常发光，灯的额定电流为 小灯泡正常发光时的电阻为 （4）只闭合开关S和，定值电阻和灯并联后再与变阻器串联，根据欧姆定律和并联电路各支路电压相等，当定值电阻的电压为时，灯一定正常发光，故将电流表串联在b点，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为，此时灯正常发光； 只闭合开关S和，滑动变阻器滑片位置保持不动，电路连接没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，电流表测干路的电流，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为 小灯泡正常发光时的电阻表达式为 【题型4 单安法测电阻的实验】 22．在综合实践活动中，小明制作了如图所示的电阻测量盒，内有电源（电压未知且恒定）、阻值已知的定值电阻、开关和电流表，盒内引出的两根导线与待测电阻相连。下列设计，不能测出待测电阻阻值的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．先断开开关，读出电流表示数，此时和串联，根据串联电路电阻特点和欧姆定律可得电源电压 再闭合开关，被短路，读出电流表示数为，此时电路中只有工作，电源电压， 综上所述，，故A不符合题意； B．不能测出阻值的串联电路，电流表位置不当，若电源、、、电流表串联成一个回路，开关的闭合会造成电流表短路，电流表无示数，无法单独求出的阻值，故B符合题意； C．先断开开关，读出电流表示数，此时电路中只有工作，电源电压，再闭合开关，此时和并联，读出电流表测干路电流，示数为，通过的电流，故，故C不符合题意； D．先断开开关，读出电流表示数，此时和串联，根据串联电路电阻特点和欧姆定律可得电源电压 再闭合开关，被短路，读出电流表示数为，此时电路中只有工作，电源电压，则，故D不符合题意。 故选B。 23．电路图如图，只闭合开关时，电流表示数为；开关和都闭合时，电流表示数为。则________________（用上述实验所测得的物理量及定值电阻表示）。 【答案】 【详解】只闭合开关时，电阻与串联，由欧姆定律得电源电压① 开关、都闭合时，只有未知电阻接入电路，由欧姆定律得电源电压 ② 由①②解得 24．小红用如图所示的电路测量Rx的阻值，滑动变阻器最大阻值为R0，请将下列实验步骤补充完整。 (1)①检查电路无误后，将滑动变阻器滑片P调至最大阻值处，闭合开关，不调节滑片P，记录此时电流表示数为。 ②__________ ，记录此时电流表示数为。 (2)则Rx＝_______（用字母、和R0表示）。 【答案】(1)调节滑片P至变阻器最小阻值处 (2)R0 【详解】（1）检查电路无误后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P调至最大阻值处，此时滑动变阻器最大阻值R0和Rx串联，电流表测此时电路电流为，由串联电路电压规律及欧姆定律可得，电源电压 再调节滑片P至变阻器最小阻值处，此时只有Rx接入电路，电流表测此时电路电流为，则电源电压U＝I2Rx （2）由电源电压不变可得 解得 25．某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中，设计并连接了如图甲所示的电路。 【实验原理】________________________； (1)完成上面填空_______________________； 【实验步骤】 (2)如图甲所示，实验小组成员立即闭合开关，则该操作步骤存在的错误是________________________； (3)纠正错误后正确连接电路，闭合开关并移动滑片，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为____________V，电流表的示数如图丙所示，则定值电阻R的阻值为____________Ω； (4)完成以上步骤后，该实验小组接下来应该进行的主要操作是_______________________。 【拓展】 (5)若电压表损坏，利用原有器材也能测出未知电阻的阻值，实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为，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a端，记录电流表示数； ②闭合开关S，_____________________________________，记录电流表示数； ③写出待测电阻的表达式：=_____________。 【答案】(1) (2)开关闭合前，没有将滑动变阻器调至阻值最大处 (3) 2.7 9 (4)调节滑动变阻器，再测几组电压值和电流值，求出电阻的平均值 (5) 将滑动变阻器的滑片P移到b端 【详解】（1）伏安法测电阻的实验中，利用电压表测出待测电阻两端电压U、电流表测出通过待测电阻的电流I，再根据计算电阻阻值，因此实验原理是 （2）连接电路后，为了保护电路中各元件安全，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，即最左端。 （3）电压表选用量程，分度值为0.1V，其示数为2.7V； 电流表选用量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A； 定值电阻R的阻值为 （4）定值电阻的阻值是固定的，单次测量结果误差较大，伏安法测定值电阻需要通过改变滑动变阻器接入阻值，得到多组电压、电流数据，计算多个电阻值后取平均值，降低实验误差。 （5）步骤①滑片移到a端时，滑动变阻器全部阻值与并联，电流表测干路总电流，电源电压 步骤②滑片移到b端时，被短路，只有滑动变阻器全部阻值接入电路，电流表测通过的电流，电源电压 由电源电压不变可得 整理得 26．小龙利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”，其电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器RP铭牌为“20Ω，2A”。 (1)闭合开关前，应该将滑动变阻器滑片滑至________（选填“A”或“B”）端。 (2)多次改变小灯泡两端的电压，测出其对应的电流后，小龙描绘了如图丙所示的图像，分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________；小灯泡的电阻非定值，这是因为灯丝的电阻受________的影响。 (3)变阻器滑片滑一段距离的过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为，小灯泡阻值的变化量大小为，则这两个量的大小关系是：________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 (4)另一组同学小芳在测量小灯泡在正常发光时的电阻时，发现电压表已经损坏，于是又找来一个定值电阻和一个电阻箱，设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S、，调节电阻箱阻值，使小灯泡________，读出此时电阻箱阻值为，电流表示数为；（已知小灯泡的额定电流为） ②保持电阻箱阻值不变，断开，闭合，读出此时电流表的示数为； ③小灯泡正常发光时的电阻为________（用、、和表示）。 【答案】(1)A (2) 10 温度 (3)大于 (4) 正常发光 【详解】（1）为保护电路，闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调至最大，即滑片滑至A端。 （2）小灯泡L的额定电压为2.5V，由图丙可知，此时通过灯泡的电流为0.25A，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为 小灯泡的图像是一条曲线，其电阻非定值，原因是小灯泡电阻随温度的升高而增大。 （3）假设图甲中滑片向右移动，变阻器连入电路的电阻变小，变阻器分压变小，则灯泡所分电压变大，由图像可知电路中电流变大，说明电路总电阻变小，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 则变阻器减小的阻值应大于灯泡增大的阻值才能使得总电阻减小，所以这两个量的大小关系是大于。 （4）①闭合开关S、，调节电阻箱阻值，使小灯泡正常发光，读出此时电阻箱阻值为，电流表示数为，则电源电压 ②保持电阻箱阻值不变，断开，闭合，读出此时电流表的示数为，则电源电压 ③电源电压不变，则 整理可得小灯泡正常发光时的电阻为 【题型5 单伏法测电阻的实验】 27．为了测出未知电阻的阻值，某同学利用阻值已知的电阻和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，电源电压未知且不变，其中可行的是（　　） A．甲、乙 B．乙、丁 C．甲、丙 D．丙、丁 【答案】B 【详解】根据图甲，开关闭合、断开时，和串联，电流表可测出通过的电流；、闭合时，为的简单电路，无法直接测量或间接得出两端的电压，因此，图甲不能测出的阻值。 根据图乙，开关闭合、接1时，电路为的简单电路，此时电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得出电源电压U；开关闭合、接2时，电路为的简单电路，电流表测通过的电流，则，故图乙可行。 根据图丙，、闭合时，被短路，电压表测电源电压；开关闭合、断开时，和串联，电压表仍测电源电压，因此，图丙不能测出的阻值。 根据图丁，、闭合时，被短路，电压表测电源电压U；开关闭合、断开时，和串联，电压表测两端的电压，则定值电阻两端的电压 则电路中的电流为 因此，图丁可行。 综上所述，图乙、图丁可测出的阻值，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 28．肖肖同学利用一个单刀双掷开关设计了一个如图所示的电路，已知电阻的阻值为，电源电压恒定不变。当开关闭合，接1时，电压表的示数为，当开关闭合，接2时，电压表示数为，则电阻的阻值为___________。 【答案】10 【详解】当开关闭合时，和始终处于串联状态；当接1时，电压表测量电源总电压，因此电源电压；当接2时，电压表测量两端的电压，即。根据串联电路电压规律，两端的电压 串联电路电流处处相等，电路中的电流 由欧姆定律可得的阻值 29．在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω   1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。 (1)小亮连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将_______（选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”）。检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，画出正确连线_______； (2)排除故障后，闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器滑片，记录实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0 电流I/A 0.10 0.18 0.26 0.30 图乙为第2次实验电流表的示数，读数为_______A； (3)老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析它是第_______次的数据，判断的依据是_______； (4)利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为_______Ω（结果保留整数）；本实验多次测量的目的是_______。 (5)上述实验结束后，小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个阻值为30Ω的定值电阻R0和一个电压表，设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为_______V，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片_______（选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”），读出电压表V2的示数为3V； ③小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。 【答案】(1) 不动 (2)0.16 (3) 1 由第一组数据可知，变阻器连入电路的电阻 而变阻器的最大阻值是 (4) 10 减小误差 (5) 2.0 保持不动 6.25 【详解】（1）图甲的电路中，电流表与电压表并联，电流表内阻很小，相当于导线，其两端电压为0，所以电压表的指针将不动。 将开关左端和电压表“3”接线柱连接的导线打“×”，调整为让电流表串联在电路中，电压表并联在待测电阻两端，保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，将电压表“3”接线柱和待测电阻右端接线柱用导线连接。 （2）图乙中电流表选用的是0~0.6A量程，该量程的分度值为0.02A，读数为。 （3）已知电源电压为，第1次实验数据，电路电流为 根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入的阻值 这个阻值大于滑动变阻器的最大阻值，因此第1次数据不可能是实际测量得到的。 （4）剔除第1次无效数据后，由分别计算剩余4组数据待测电阻(结果保留整数)： 第2组： 第3组： 第4组： 第5组： 取平均值 伏安法测定值电阻的实验中，多次测量的目的是取平均值减小实验误差。 （5）该步骤的目的是让小灯泡正常发光，已知小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器左侧电阻与小灯泡串联，电压表V1测量滑动变阻器滑片左侧电阻两端的电压U左，因此需要调节滑动变阻器使V1的示数为 闭合开关S、S2，断开开关S1时，此时滑动变阻器滑片右侧电阻与定值电阻R0串联，为保证电路中滑动变阻器滑片左侧的电阻与步骤①中相同，滑动变阻器滑片需保持不动，电压表V2测定值电阻R0两端的电压，示数为3V，此时电路中的电流为 此时滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器滑片右侧部分连入电路的电阻 所以滑动变阻器滑片左侧部分电阻 步骤①中滑动变阻器左侧电阻与小灯泡串联，则，即 代入数据得 解得灯泡正常发光时的电阻为 30．小宏在“伏安法测电阻”的实验中，用到的器材有：电源（电压恒为3V），电流表、电压表、开关和滑动变阻器各一个、待测电阻阻值约为10Ω、导线若干。 实验次数 电压 电流 电阻 1 1.5 0.16 9.4 2 2.0 0.2 10 3 (1)连接电路时，开关应处于______状态，正确连接电路后，实验时发现电压表有示数，电流表无示数，则电路中故障原因可能是______。 (2)排除故障后，正常进行实验并将实验数据记录在表格中。第3次测量时电流表示数为0.24A，电压表示数如图所示，则第3次测得的电阻值为______Ω。 (3)为了获得阻值，可在记录实验数据的表格中增加一项内容为______。 (4)若实验中电流表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻的阻值，实验电路如图所示（滑动变阻器最大阻值为，电源电压未知且不变），实验步骤如下： ①闭合开关S，当变阻器滑片P在a端时，电压表的示数为； ②闭合开关S，当变阻器滑片P在b端时，电压表的示数为； ③根据实验测得的数据可知表达式为：______。（用、、表示） 【答案】(1) 断开 断路 (2)10 (3)电阻的平均值 (4) 【详解】（1）连接电路时，开关必须处于断开状态，是为了防止接线过程中短路损坏器材； 电流表无示数说明电路可能断路，电压表有示数说明电压表两端能连通到电源两极，因此故障是待测电阻断路。 （2）由题意知，电源电压为3V，因此电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，第3次测得的电阻值 （3）伏安法测定值电阻的实验中，为了减小实验误差，应多次测量取电阻的平均值，因此需要在表格中增加“电阻的平均值”这一项。 （4）由电路图可知，滑动变阻器全部阻值和串联， 当滑片P在a端时，电压表测两端的电压，当滑片P在b端时，电压表测电源电压；由串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压为，电路中电流 代入欧姆定律变形得 31．如图甲所示，小明想测量正常工作电压为2.5V小灯泡的电阻，电源电压恒为4.5V。 (1)测量小灯泡电阻的原理是___________；请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整___________（要求：向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，且导线不能交叉）； (2)实验中某时刻电压表示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向___________端移动，直到电压表示数为___________V； (3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。 (4)根据图像乙反映的信息，在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材__________（选填“能”或“不能”）探究电流跟电压的关系。原因是___________； (5)小明又设计了一个测量未知电阻阻值的电路，如图丙所示，已知变阻器的最大阻值为，电源电压恒定但未知，实验步骤如下： ①闭合开关S，当变阻器滑片P在a端时，电压表的示数为； ②闭合开关S，当变阻器滑片P在b端时，电压表的示数为； ③根据实验测量的数据可知表达式___________。（用、、表示） 【答案】(1) (2) 左 2.5 (3)10 (4) 不能 小灯泡的灯丝电阻会随温度变化而变化 (5) 【详解】（1）测量小灯泡电阻是利用伏安法，也就是通过测小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流来计算小灯泡的电阻，即原理为。 要求滑动变阻器向左滑电流变大，也就是滑动变阻器的阻值变小，说明滑动变阻器接入电路的是左下端接线柱。由图甲可知，电流从电源正极流出，流经开关后从滑动变阻器左下端接线柱流入，即用导线将开关的右端接线柱和滑动变阻器左下端接线柱连接起来， （2）当前电压2.2V小于灯泡额定电压2.5V，需增大灯泡两端电压，根据串联分压规律，要减小滑动变阻器接入的电阻，因此滑片向左移动，直到电压表示数等于灯泡的额定电压2.5V，让灯泡正常发光。 （3）从图乙可知，当灯泡电压为额定电压2.5V时，对应的电流为0.25A，则小灯泡正常工作时的电阻为 （4）小灯泡的灯丝电阻会随温度升高而发生变化，无法控制电阻大小恒定，不符合探究“电流跟电压关系”时控制电阻不变的实验要求。 （5）滑片在b端时，电压表测电源电压，示数为，因此电源总电压为。滑片在a端时，和滑动变阻器最大阻值串联，电压表测两端电压为，此时两端的电压为，串联电路电流相等，电路电流 因此 32．小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材连接了如图甲所示电路。 (1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是________________________________，并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡________（选填“发光”或“不发光”），电压表________（选填“有示数”或“无示数”），请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确_______。 (2)小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是________。 (3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的图像，如图丙所示，根据图像可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而________。在这个图像中，横轴应该表示的是________（选填“电压”或“电流”） (4)上述实验结束后，小明又设计了如图丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压恒定，其测量过程如下： ①闭合开关、，断开，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。 ②____________________（填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V，这时小灯泡正常发光。 ③闭合开关、，断开，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。 ④小灯泡正常发光时的电阻是________。 【答案】(1) 电源电压低于灯泡的额定电压 不发光 有示数 (2)10 (3) 增大 电流 (4) 闭合S、，断开 2 12.5 【详解】（1）两节新干电池的总电压为，小于小灯泡的额定电压，无法让小灯泡正常发光，不能完成实验。 甲图中电压表串联在电路中，因为电压表内阻极大，电路中电流几乎为零，所以小灯泡不发光；电压表两端几乎直接连接电源两极，因此电压表有示数，接近电源电压。 测小灯泡正常发光时的电阻，应使电压表并联在小灯泡两端，则将小灯泡左侧连接滑动变阻器的导线打叉，改接至电压表的负接线柱，据此作图。 （2）电流表选用量程，分度值，图乙读数为。根据欧姆定律 （3）灯丝的电阻随温度升高而增大，小灯泡电压越高、功率越大，灯丝温度越高，电阻就越大，因此电流与电压不成正比。 由可知，电流增大时灯丝电阻也增大，电压的增长速度会比电流更快，图像会向电压轴方向弯曲，因此图丙中向上弯曲的纵轴是电压，横轴是电流。 （4）步骤①测得电源电压为，要让额定电压的小灯泡正常发光，滑动变阻器需要分担的电压为 此时电压表测滑动变阻器两端电压，因此调节滑片让电压表示数为，小灯泡就处于正常发光状态。 闭合开关、，断开，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为，在①中，电源电压为，在②中，灯与滑片以下电阻丝的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为，根据串联电路电压的规律，灯的电压 灯正常发光；在③中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，滑片以上电阻丝的电压为 根据分压原理， 因变阻器的总电阻为，故 由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过变阻器的电流即灯的额定电流 因此小灯泡正常发光的电阻 【题型6 双安法/ 双伏法测电阻的实验】 33．在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中，小红在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计如下电路测出该电阻的值。如图所示四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．开关S闭合时，R0短路，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，可求出R0两端的电压，根据求出通过R0的电流，根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0，根据可求待测电阻阻值，故A不符合题意； B．由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测R0的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测总电流，R0的电压始终为电源电压保持不变，由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流，并且Rx两端电压等于电源电压，所以可以根据可求待测电阻阻值，故B不符合题意； C．由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当开关S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据电阻的串联可以求出Rx阻值，故C不符合题意； D．开关S闭合时，Rx短路，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量电源电压；所以无法得到电路中电流，所以不能计算出Rx的值，故D符合题意。 故选D。 34．测量同一未知电阻Rx阻值的实验： (1)小明用伏安法测量Rx阻值的实验电路如图甲所示，电源电压恒为 3V。 ①电路中有一处连接错误，请在需要改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线____； ②改正错误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两电表均无示数，初步检查确认，电路接线完好，导线和两电表均无故障，若电路只有一处故障则发生故障的元件一定不是 ___________（填字母）； A．滑动变阻器        B．定值电阻Rx             C．开关 ③排除故障后，正确操作，当闭合开关时，电压表的示数为1V，电流表的示数如图乙所示，则Rx= ___________Ω；小明选用的滑动变阻器的最大阻值是 ___________Ω。 (2)小华利用电阻箱R0设计了如图丙所的电路，也测出了Rx的阻值，请补全实验步骤： ①仅闭合开关 S、S2，调节电阻箱和滑动变阻器的滑片P至合适位置，读出电阻箱的示数为R0，电压表的示数为U1； ②断开S2，闭合开关 S、S1，保持 ___________ 不变，读出电压表示数为U2； ③则待测电阻Rx= ___________（用所测的物理量的符号表示）。 (3)小刚也用丙图所示电路测出了Rx阻值，请补全实验步骤： ①闭合开关 S、S2，调节电阻箱和滑动变阻器至合适位置，读出电阻箱的示数为R1，电压表的示数为 U1； ②闭合开关 S、S1、S2，仅调节电阻箱，使 ___________，读出电阻箱的示数为R2； ③则待测电阻Rx= ___________（用所测的物理量的符号表示）。 【答案】(1) B 5 10 (2) 变阻器滑片位置不动 (3) 电压表示数为U1 R2-R1 【详解】（1）①[1]如图甲，电压表接在滑动变阻器和电阻两端，电压表测量是电阻与变阻器两端的总电压，测量未知电阻Rx阻值的实验中，电压表应接在电阻两端，因此连接电压表正接线柱与滑动变阻器左下接线柱的导线错误，需将滑动变阻器左下接线柱断开，接到电阻右端的接线柱上，如图所示： ②[2]电路中电流表与电压表均无示数，说明电路存在断路； AC．若滑动变阻器或开关断路，闭合开关，整个电路断路，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两电表均无示数，因此若电路只有一处故障，则发生故障的元件可能是A或C，故AC不符合题意； B．若定值电阻Rx 断路，闭合开关，电压表有示数，电流表无示数；若定值电阻Rx 短路，闭合开关，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则发生故障的元件一定不是B， 故B符合题意。 故选B。 ③[3][4]电流表使用0~0.6A测量范围，分度值为0.02A，此时示数为0.2A，故定值电阻阻值为 此时变阻器连入电路的阻值为 即变阻器的最大阻值至少是10Ω。 （2）①仅闭合开关 S、S2，电阻箱R0与待测电阻Rx、滑动变阻器串联，电压表测量电阻箱R0与待测电阻Rx两端的调节电压，调节电阻箱和滑动变阻器的滑片P至合适位置，读出电阻箱的示数为R0，电压表的示数为U1； ②[1]断开S2，闭合开关 S、S1，保持变阻器滑片位置不变，①②步骤电路中各个电阻的值不变，电压表测量电阻箱R0两端的电压，读出电压表示数为U2，电路中的电流； ③[2]由①②可知待测电阻两端的电压 则待测电阻 （3）①闭合开关 S、S2，电阻箱R0与待测电阻Rx、滑动变阻器串联，电压表测量电阻箱R0与待测电阻Rx两端的电压，调节电阻箱和滑动变阻器至合适位置，读出电阻箱的示数为R1，电压表的示数为 U1； ②[1]闭合开关 S、S1、S2，待测电阻被短路，电路中电阻箱R0与滑动变阻器串联，电压表测量电阻箱两端的电压，仅调节电阻箱，使电压表的示数为U1，读出电阻箱的示数为R2；此时电阻箱的电阻值R2与①中电阻箱R0与待测电阻Rx的总电阻相等，即； ③[2]则待测电阻。 35．在“伏安法测电阻”实验中，小杰组的实验电路如图甲所示。 (1)本实验是根据______算出电阻Rx的阻值； (2)由两节新干电池串联成的电源两端电压大约是：______V； (3)闭合开关前，应将变阻器滑片放在最______端（选填“左”或“右”）。闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认：接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是______（选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”）； (4)排除故障后，经过多次测量得到的实验数据在坐标系中描点、连线，得到如图乙所示的U-I图像，由图可得电阻Rx=______； (5)由于没有电压表，小琳设计了如图丙所示的电路图，其中电阻，电流表A1、A2为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均偏转了相同的角度，如图丁所示，则________。 【答案】(1) (2)3 (3) 右 电阻Rx (4)7.5 (5)5 【详解】（1）伏安法测电阻实验中，需要用电压表测量电阻两端的电压，电流表测量通过电阻的电流，由得到电阻的阻值。 （2）一节新干电池电压1.5V，且电池串联总电压等于两节电池电压之和。所以由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约3V。 （3）[1]为了保护电路，闭合开关前，应将变阻器滑片放在最大阻值处，即最右端。 [2]由实物图可知，如果电源有故障，电路断路，两个电表都没有示数；而接线完好且两个电表无故障，只能是Rx或变阻器断路，但变阻器断路则整个电路断路，两个电表都没有示数；若Rx断路，则电压表串联接入电路中有示数，电流表示数几乎为0，符合题意。 （4）由图乙可知，当电压为3V时，通过的电流为0.4A，所以Rx的阻值 （5）由图丙可知，R0和Rx′并联，A1测R0支路电流，A2测干路电流，由并联电路电流特点知，干路电流等于各支路电流之和，而两电流表指针偏转角度相同，所以A2使用的是0~3A量程，A1使用的是0~0.6A量程，由乙图可知A2示数为2A，A1示数为0.4A，由欧姆定律和并联电路的电压特点可知Rx两端的电压Ux′=U0=I0R0=0.4A×20Ω=8V 由并联电路电流特点知Ix′=I-I0=2A-0.4A=1.6A 被测电阻的阻值 36．某实验小组在测量未知电阻阻值的实验中，用到的实验器材有：学生电源、未知电阻、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。 (1)请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器接入电路的阻值最大； (2)电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是未知电阻________（选填“断路”或“短路”）； (3)排除故障后闭合开关，当电流表示数为时，电压表示数如图乙所示，由该组数据初步计算被测电阻的阻值为________；有同学把此次数据作为本实验的最终结果，你认为这样做________（选填“合适”、“不合适”）理由是：________________________________。 (4)完成上述实验后，实验小组的同学利用的定值电阻和另一个电压表，设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡在正常发光时的阻值。 ①闭合开关，调节滑片的位置，使电压表的示数为________； ②保持滑片位置不变，读出电压表的示数为； ③计算出小灯泡正常发光时的阻值________。（若除不尽，保留一位小数） 【答案】(1) (2)断路 (3) 5 不合适 没有多次测量求平均值，误差大 (4) 2.5 8.3 【详解】（1）滑动变阻器接线遵循“一上一下”规则，要让接入阻值最大，需接下侧离当前滑片最远的B接线柱，使接入的电阻丝长度最长。 （2）若断路，电路相当于开路，电流表无示数；电压表两端通过滑动变阻器、开关连通到电源两极，电压表测电源电压，电压表有示数，符合故障现象。若短路，电压表也会被短路无示数，不符合题意。 （3）图乙电压表选用量程，分度值0.1V，示数为1.5V，根据欧姆定律 伏安法测定值电阻的实验中，单次测量的偶然误差大，需要多次测量取平均值来减小误差，仅用一组数据作为最终结果不合适。 （4）本实验要让小灯泡正常发光，因此调节滑片，让并联在小灯泡两端的电压表V的示数等于小灯泡的额定电压2.5V。和串联，保持滑片不动时电路电流处处相等，此时通过灯泡的电流 因此小灯泡正常发光的阻值 37．测小灯泡电阻所用器材：两节新干电池，电流表电压表各一个，标有2.5V的小灯泡一个，两个滑动变阻器“10Ω  1A”、“20Ω  2A”，开关、导线若干。实验电路如图甲所示： (1)按照图甲所示的电路连接完实物电路图（图乙）后，小明发现有一处错误。请在需要改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线。 (2)正确连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，产生这种现象的原因可能是________。（填选项前的字母） A．电压表的测量范围选小了 B．灯泡L断路 C．灯泡L短路 (3)排除故障后，移动滑片P，分别测得3组数据，如表所示。第3次实验时灯泡的电阻为________（保留一位小数）。由表中的数据可知，小明选用的滑动变阻器应是________（填“”或“”）。 实验次数 1 2 3 电压U/V 0.5 1.5 2.5 电流I/A 0.16 0.22 0.28 电阻R/Ω 3.1 6.8 (4)分析表格中的数据发现：小灯泡的电阻随电压的增大而________，造成这一现象的根本原因是________。 (5)小明的同桌打算用伏安法测量另一个小灯泡正常发光时的电阻，已知该小灯泡正常发光时的电压为U，他发现电流表损坏，其他元件完好。于是用已有的器材、已知阻值为的电阻和另一块电压表，设计了如图所示的电路图。进行的实验操作如下： ①按电路图连接好电路，并将滑动变阻器连入电路的阻值调到________。 ②闭合开关S，移动滑片，使灯泡两端电压为________，并读出两端的电压为。 ③灯泡正常发光时的电阻=________。（用已知量和测量量表示） 【答案】(1) (2)C (3) 8.9 (4) 增大 灯丝的电阻随温度的升高而增大 (5) 最大值 U 【详解】（1）实物图中灯泡与滑动变阻器并联，电压表串联在电路中，而测量小灯泡电阻时，滑动变阻器应与灯泡串联，电压表与灯并联，所以应当将从开关连接到小灯泡左端的导线去掉，并将小灯泡左接线柱与电压表负接线柱连接。 （2）电流表有示数，说明电路中有电流，故障可能是短路，电压表无示数，说明电压表并联的用电器可能发生短路，故选C。 （3）第3次实验时灯泡的电阻为 当小灯泡两端电压为0.5V时，变阻器两端电压为 则此时变阻器的阻值为 变阻器R1最大阻值为，不符合要求，因此选用的应是R2。 （4）小灯泡在0.5V、1.5V、2.5V电压下的阻值分别为、、，因此，随着电压增大，电阻增大；随着电压增大，灯泡发光变亮，小灯泡的灯丝温度升高，小灯泡灯丝温度升高导致电阻增大。 （5）为保护电路，滑动变阻器应答滑倒阻值最大处；实验要测量小灯泡正常工作时的电阻，因此应当使小灯泡两端电压为正常工作电压U；因为灯与R0串联，电流相等，所以通过灯的电流为 小灯泡电阻 【题型7 等效替代法测电阻】 38．如图是小姜同学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，其中能够测量出阻值的电路（　　） A．只有①② B．只有③ C．只有③④ D．②③④均可以 【答案】B 【详解】电路①中，若两次切换开关S，通过电压表的电流方向会改变，导致电压表无法读取电压值，因此无法测量未知电阻的阻值； 电路②中，当开关、均闭合时，定值电阻被短路，此时电路为的简单电路，电压表测的是两端的电压，与电源电压相等；当开关闭合、断开时，与串联，电压表测电源电压。无论开关如何操作，均无法测量未知电阻的阻值； 电路③中，当开关、均闭合时，被短路，电流表测通过的电流，则电源电压……① 当开关闭合、断开时，与串联，电流表测干路中的电流，电源电压……② 联立①②即可求得的阻值 利用等效替代法，将开关位于上方时，移动滑动变阻器使电压表读数为，将开关位于下方时，保持滑动变阻器的滑片位置不动，调节电阻箱的阻值，使电压表示数仍然为，此时电阻箱的阻值等于未知电阻阻值，但题干中有说明只能闭合、断开开关或者调节滑动变阻器，所以图四无法完成测量。故④不可行。 综上所述，能够测量出阻值的电路是③，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 39．下图是某同学用等效替代法测量未知电阻阻值的电路图。将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，闭合开关，断开开关，移动滑片，读出一个适当的电流值I，________________________，断开开关，闭合开关，调节电阻箱，________________________，记录此时电阻箱的读数，则待测电阻________。（用已知量和所测物理量表示） 【答案】 保持滑片位置不变 使电流表的示数为I 【详解】[1][2][3]由图可知，先闭合开关S1，断开开关S2，此时R0与Rx串联，移动滑动变阻器的滑片，读出一个适当的电流值I；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，此时R0与电阻箱串联，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，则说明两次电路中的总电阻大小相同，滑动变阻器的滑片位置不变，则说明Rx与电阻箱的阻值相同，记录此时电阻箱的读数R1，则待测电阻的阻值为R1。 40．某兴趣小组进行“测量光敏电阻的阻值”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，滑动变阻器的滑片应滑到最________端。 ②用光源照射光敏电阻，断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数为0.1 A，断开、。 ③________（选填“需要”或“不需要”）移动滑动变阻器的滑片，闭合开关、，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为________A，记录电阻箱的阻值为40 Ω，断开、。 (3)该情况下光敏电阻的阻值=________Ω．整理实验仪器时，应先拆除________两端的导线。 【答案】(1) (2) 右 不需要 0.1 (3) 40 电源 【详解】（1）对照图1的电路图可知，和并联，再与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路时，应遵循“一上一下”的原则，因此可将滑动变阻器上端任一接线柱与开关右端接线柱相连即可。据此连接实物图。 （2）闭合开关S前，滑动变阻器需要调到最大阻值处，起保护电路的作用，结合电路图1可知，此时应将滑动变阻器滑片滑到最右端。 本实验用的是等效替代法：第一步用接入电路，调节滑动变阻器得到0.1A的电流后，必须保持滑动变阻器滑片不动，保证电路中除待测电阻外的总电阻不变，再换用电阻箱接入电路，调节电阻箱让电流仍为0.1A，此时电阻箱的阻值就和光敏电阻完全等效。 （3）由（2）可知，由于两次实验中滑动变阻器的阻值不变、电路电流相同，说明两次电路的总电阻完全相等，因此光敏电阻的阻值和此时电阻箱的阻值相等，即。 实验整理器材时，为了避免误操作造成电源短路等安全问题，要先拆除电源两端的导线，再整理其余器材。 41．小华利用图甲所示电路，测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻。 (1)用笔画线表示导线，将图甲中的实物图连接完整。要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗。 (2)连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表、电压表均有示数，则接下来应进行的操作是________________________。 (3)移动滑片到滑动变阻器的某一位置时，电压表示数为2 V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向_______移动，此时电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻是________。（计算结果保留一位小数） (4)根据实验数据，作出小灯泡工作时的关系图像如图丙所示，分析图像可知小灯泡电阻不是定值，原因是灯丝电阻______________________________。 (5)为了测待测的电阻，利用现有器材，增加一个单刀双掷开关和电阻箱，小华又设计了如图丁所示的电路图，实验步骤如下： ①将接入图丁虚线框________中，另一个虚线框接电线，将开关S接a后，闭合开关，调电阻箱为后，调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为0.3 A。 ②将开关S接b、滑动变阻器的滑片P保持不动，调电阻箱使电流表示数为0.3 A，读出示数为。 ③计算__________。 【答案】(1) (2)移动滑片，观察灯泡是否发光 (3) 右 8.3 (4)随温度的升高而增大 (5) 2 10 【详解】（1）滑片向左移动时灯泡变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中，如图所示： （2）电压表、电流表均有示数，说明电路通路，小灯泡不亮可能是因为滑动变阻器接入阻值太大，导致电流太小，接下来应该移动滑片，观察灯泡是否发光 （3）测量中滑片在某一位置时，电压表示数为2V，小于灯泡正常发光的电压，为使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应缓慢将滑片P向右移动； 由图甲可知，电流表选用小量程；灯正常发光时电流表示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则灯泡的电阻 （4）根据图像是曲线，当电压均匀增大时，电流的增大量逐渐减小，说明电阻变大，因为温度改变，导致电阻改变。 （5）根据题中保持电流不变，说明电路的总电阻不变，而电阻箱的电阻改变，说明待测电阻有时接入电路，也可以不接入电路，即被短路，因而必须接在2位置，由于总电阻不变，故将开关S接b、滑动变阻器的滑片P保持不动，灯泡和待测电阻被短路，减小的电阻等于电阻箱增大的电阻，为 则待测电阻为 42．在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小红利用可调电压电源、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器（30Ω，1 A）、电压表和电流表、导线若干，设计了如图甲所示的电路图： (1)请用笔画线代替导线，把图甲所示的电路补充完整（要求：滑片P向左滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大） (2)闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是：定值电阻__________；（选填“短路”或“断路”） (3)排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向___________ （选填“左”或“右”）滑动，使电压表示数保持不变； (4)小红收集的数据如下表所示，实验中控制定值电阻两端电压不变，为___________V。分析表中数据，发现第___________次实验的数据存在错误； 实验序号 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.40 0.20 0.10 0.10 0.08 (5)排除错误数据后可以得到结论：___________； (6)小红又对实验进行了拓展，想再测某电阻Rx的阻值，发现电压表损坏，于是设计了如图乙的实验电路，图中R为电阻箱： ①开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器，使电流表示数为I。记下电阻箱示数R1； ②开关接b，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱使电流表示数仍为I，记下电阻箱示数R2； 则Rx=___________（用所测物理量符号表示）；若开关接b时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，测出的待测电阻值将___________（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1) (2)断路 (3)左 (4) 2 3 (5)在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 (6) 偏大 【详解】（1）甲图电路中滑动变阻器右上接线柱已接入电路中，要使滑片P向左滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大，应将滑动变阻器的右下接线柱B接入电路，使接入电路的是滑片右侧的电阻丝，滑片左滑时接入电阻变大，同时将电压表并联在定值电阻两端，根据后续计算定值电阻两端电压为2V，选0~3V量程。 （2）若定值电阻断路，电路断开电流表无电流示数，电压表相当于直接串联在电路中，测量电源电压，因此示数接近电源电压，符合故障现象。如果定值电阻短路，电压表也会被短路无示数，电路通路电流表有示数，不符合题意。 （3）探究电流与电阻的关系时要控制定值电阻两端电压不变。将5Ω换为10Ω后，根据串联分压规律，定值电阻分压会变大，此时需要增大滑动变阻器接入的电阻来分担更多电压，才能让定值电阻电压回落至原来的数值；题目要求滑片左滑时滑动变阻器接入电阻变大，因此滑片向左滑动。 （4）研究电流与电阻关系时，要控制定值电阻两端的电压不变，由表中数据知，定值电阻两端电压 即控制不变的电压为2V，第3次实验的电压不是2V，故第3次数据错误。 （5）控制定值电阻两端电压不变时，电阻增大为原来的几倍，电流就减小为原来的几分之一，因此在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （6）该方法是等效替代法：开关接a时，电路总电阻为，电流为I；开关接b时滑动变阻器滑片不动，电流仍为I，说明两次总电阻相等，即 因此； 若开关接b时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，即减小了滑动变阻器接入电路中电阻，则为了保证电流表示数仍为I，调节电阻箱接入电路中的电阻更大，所以测出的待测电阻值将偏大。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $