第18課電阻的測量(學生版+解析)

第18課電阻的測量目標導航目標導航課程標準課標解讀1.知道伏安法測電阻的工作原理；2.會利用伏安法測量導體電阻；3.通過電阻的測量加強對歐姆定律的理解及應用；4.進一步理解電阻的概念以及影響導體電阻大小的因素。1.會正確連接實驗電路；2.熟悉和進行測量過程，并注意測量內(nèi)容；3.通過測量會分析對小燈泡電阻的理解；4.建立解答伏安法測電阻的常見問題。知識精講知識精講知識點01電阻測量【實驗目的】測量未知電阻【實驗器材】電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、開關各一個，導線若干?！緦嶒炘怼扛鶕?jù)歐姆定律：，可知：，只要能測出電阻R兩端電壓和通過R的電流，根據(jù)公式即可計算出待測電阻R?！緦嶒灢襟E】一、根據(jù)給出的電路圖，連接實物電路。二、閉合開關，變阻器在較大位置時測量電流和電壓，數(shù)據(jù)計入表格。三、繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，重復上述試驗三次，數(shù)據(jù)計入表格。四、根據(jù)公式，求出每次試驗電阻值，并計入表格。五、計算待求電阻平均值。六、試驗表格試驗次數(shù)電壓/V電流/A待求電阻Rx/?平均值Rx/?123七、整理器材。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路補充電路以某一電器為起點，觀察一周，先連主電器，后連測量電器，注意連線不能交叉測量前變阻器的位置、目的處于最大位置、為了保護電路變阻器連接一上一下開關狀態(tài)斷開狀態(tài)補充測量數(shù)據(jù)根據(jù)實驗原理和測量數(shù)據(jù)規(guī)律補齊表格中空格小燈泡電阻測量結(jié)果相差較大原因小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大電路故障電流表無示數(shù)，某處斷路；電壓表無示數(shù)，被測電器短路或電壓表連線未接好電流表、電壓表反偏正負極反接分析測量數(shù)據(jù)求電阻根據(jù)歐姆定律進行計算測量結(jié)果誤差較大原因電流表或電壓表有內(nèi)阻電流表對測量誤差的影響內(nèi)接時測量結(jié)果偏大、外接時測量結(jié)果偏小【知識詳解】小燈泡電阻測量常見問題1.器材的選?。弘娏鞅硭x用量程滿偏值要大于電路中的最大電流；滑動變阻器的最大阻值應略大于或接近小燈泡的電阻（效果更明顯）；2.連接電路時：按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則，將它們正確地連入電路，在連接的過程中，開關要斷開；3.進行實驗時：閉合開關前，要把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處，是電路中的電流最小，以保證電路中燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全；4.將每次測量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來，以便最后分析和總結(jié)；5.分析處理數(shù)據(jù)，對于測得的各組電流和電壓值，計算出相應的電阻，然后比較，找出規(guī)律。6.整理和分析實驗數(shù)據(jù)，可以總結(jié)出在不同電壓下小燈泡的發(fā)光情況和電阻的特點。7.燈泡兩端電壓的變化使小燈泡亮度發(fā)生了變化，也使燈泡溫度發(fā)生了變化，同時對小燈泡的電阻產(chǎn)生了影響。（1）當小燈泡兩端的電壓越大，燈泡發(fā)光越亮；

（2）當小燈泡兩端的電壓越大，燈泡的電阻值越大。

（3）小燈泡發(fā)光越亮，燈泡的溫度越高。

（4）那么小燈泡的電阻能不能用求平均值的方法進行計算呢？顯然這是不合適的。因為燈絲在不同電壓下溫度相差較大，燈絲的電阻受溫度的影響不能忽略，所以實驗測得的電阻是由于燈絲在不同溫度下的電阻，實驗誤差不是主要原因，因此不能取平均值作為小燈泡的電阻。而對于所測得的電阻，也只能表示是在此條件下的小燈泡電阻?！局R擴展一】伏安法測電阻常見電路故障伏安法測電阻的原理如下圖所示。故障一：閉合開關，燈泡不亮，示數(shù)是零，電壓表示數(shù)很大。分析原因：電壓表直接接在了電源兩極上，小燈泡開路。排除方法：更換好的小燈泡或檢查燈泡與底座是否接觸良好。故障二：閉合開關后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，都沒有示數(shù)。分析原因：電路中除小燈泡外的某處接觸不良或同時小燈泡的燈絲斷了。排除方法：將連接各個電路元件的接線處重新連接，若同時小燈泡的燈絲斷了則更換好的小燈泡。故障三：閉合開關S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，同時電流表和電壓表有示數(shù)，但非常小。分析原因：電流表和電壓表有示數(shù)說明電路是通路，小燈泡不亮，是因為加在小燈泡兩端的電壓太小，導致通過小燈泡的電流太小而不亮，可能是電源電壓太低或滑動變阻器接入電路中的阻值過大。排除方法：可以適當提高電源電壓或?qū)⒒瑒幼冏杵鹘尤腚娐分械淖柚嫡{(diào)小。故障四：閉合開關s后，小燈泡亮，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針向左偏轉(zhuǎn)。分析原因：指針向左偏轉(zhuǎn)說明電流表和電壓表的正負接線柱接反了排除方法：將電流表和電壓表的正負接線柱對調(diào)即可。故障五：連接好實驗電路后，閉合開關并移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮，電流表示數(shù)變大時，電壓表示數(shù)反而變?。恍襞葑儼?，電流表示數(shù)變小時，電壓表示數(shù)反而變大。分析原因：電路是通路，但是小燈泡變亮，電流表示數(shù)變大時，電壓表示數(shù)反而變小，是由于電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。排除方法：只要將電壓表改接到小燈泡的兩端即可。故障六：將實驗電路連接好后，閉合開關s，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，并且無論怎樣移動變阻器滑片，燈泡亮度不變。分析原因：滑動變阻器接線有誤。排除方法：將滑動變阻器一個接線柱接法糾正即可?！局R擴展二】不同實驗電路帶來的誤差1.伏安法測電阻可以有兩種測量電路。如圖1、圖2所示。在實驗的過程中，被測電阻值總有些差異。造成在測量同一個電阻時阻值不同的原因在于，他們使用的電路不同，因此就有了一定的差異。兩個電路的不同之處在于，圖1所示電路的電流表接在電壓表的外面，叫做電流表外接法；而圖2所示電路的電流表接在電壓表的里面，叫做電流表內(nèi)接法。正是這點造成了所測的電阻值有差別。2.電流表外接法：實際情況是，電流表的內(nèi)阻很小，電壓表雖然電阻很大，但也不是無限大，也有電流通過。因此，圖1中電壓表內(nèi)實際上有很小的電流通過，因此電流表測量的是通過電阻和電壓表的電流之和。由于電壓表的分流，電流表測出的電流比通過小燈泡的電流要大些，這樣計算出的電阻值就要比真實值小些。在外接法中，測量的是待測電阻與電壓表并聯(lián)后的總電阻，由上面的公式可知：3.電流表內(nèi)接法：圖2中電流表兩端也有很小的電壓，因此電壓表測量的就是電阻和電流表兩端的電壓之和。由于電流表的分壓，電壓表測出的電壓比小燈泡兩端的電壓要大些，這樣計算出的電阻值就要比真實值大些。4.由于電壓表和電流表本身具有內(nèi)阻，把它們連入電路中以后，不可避免地要改變被測電路中的電壓和電流，給測量結(jié)果帶來誤差。所以在伏安法測量小燈泡的電阻的實驗中采用哪種方法更好，要考慮小燈泡的電阻與電壓表和電流表阻值的差別。如果小燈泡的電阻比電壓表的電阻小得越多，采用圖1的接法時由于電壓表的分流而引起的誤差越?。蝗绻襞莸碾娮璞入娏鞅淼碾娮璐蟮迷蕉?，采用圖2的接法時由于電流表的分壓而引起的誤差越小。我們把它總結(jié)為：“大內(nèi)偏大，小外偏小”，即大電阻采用電流表內(nèi)接法，測量結(jié)果偏大；小電阻采用電流表外接法，測量結(jié)果偏小。需要強調(diào)的是，在實際應用中我們都把電流表和電壓表看作理想的電表，即電流表沒有電阻，電壓表電阻無窮大，這樣，利用圖1、圖2實驗電路進行“伏安法”測電阻實驗時，結(jié)論就是相同的。【對點練習1】小周同學設計了以下四種電路，其中電源電壓不變且未知，R0是已知阻值的定值電阻。在實驗中不拆改電路的情況下，能夠測出未知電阻Rx阻值的電路是（）。A.只有甲B.只有乙丙C.只有甲乙丙D.甲乙丙丁都可以【對點練習2】小明和小華在進行“測量定值電阻的阻值”實驗，器材有：干電池兩節(jié)，開關、電壓表、電流表、滑動變阻器（20Ω1.5A）、電阻箱（0～9999Ω5A）各一個，待測電阻R1、R2，導線若干。（1）連接電路前，小明發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，于是他將電流表指針調(diào)至。（2）①圖乙是他們連接的測量R1阻值的部分電路。請用筆畫線代替導線，將電路連接完整。②閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于最（選填“左”、“右”）端。③在正確完成上述操作后，閉合開關移動滑片P，當電流表示數(shù)為0.2A時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，則電阻兩端的電壓為V．多次實驗所測量的結(jié)果如表所示，則R1的阻值為Ω。實驗序號電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A電阻R1/Ω①0.2②0.60.3③0.880.4④測量R1阻值的過程中，老師提醒他們要盡量縮短通電時間，并用較小的電流來測量，這樣做的理由是：。（3）為測量電阻R2的阻值，他們在已連接好的圖乙的電路中，用R2替換R1接入電路。測量過程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終小于分度值。于是，他們按照如圖丁所示的電路圖，重新連接了電路，閉合開關后，改變電阻箱接入的阻值進行多次測量。記錄下電阻箱的阻值R及對應的電壓表示數(shù)U，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出﹣圖象，如圖戊所示，則所測電阻R2的阻值為Ω。分層提分分層提分題組A基礎過關練1.如圖所示的電路圖中，電源電壓未知，R0是阻值已知的定值電阻。開關S閉合后，能夠測算出未知電阻R1阻值的電路是（）。A．B．C．D．2.對于歐姆定律的公式，下列說法中不正確的是（）。A．根據(jù)R=，當U=0時，R=0 ；B．根據(jù)R=，當U增大時，R增大；C．根據(jù)R=，I增大時R減?。籇．根據(jù)R=，對于同一段導體，I與U成正比3.學習了歐姆定律之后，老師請同學設計一個測未知電阻Rx的電路，其中一個同學設計的電路如圖所示，R0為已知阻值的電阻，當S閉合，S1斷開時，電流表讀數(shù)為I；當S、S1都閉合時，電流表讀數(shù)為I1。（1）請寫出Rx的表達式。（2）請任選器材，設計一種不同于該組同學設計的測量電路，畫出電路圖。（3）比較兩個電路圖，說一說你設計的電路圖的優(yōu)缺點。4.為了測量電阻Rx的電阻值，小龍選擇了一塊已經(jīng)調(diào)好的電流表，一個電阻值已知的定值電阻R0，一個符合要求的電源，以及兩個開關S1和S2，并連接了部分實驗電路，如圖所示，請幫助小龍完成這個實驗。（1）請你添加一根導線完成圖所示的實驗電路的連接；（2）只閉合開關S1，讀出電流表示數(shù)為I1；，讀出電流表示數(shù)為I2；（3）寫出電阻RX的表達式為：RX＝。5.在“測量小燈泡電阻”的實驗中，已知小燈泡的額定電壓為2.5V；（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物圖連接完整，電路連好后，使滑動變阻器的滑片向右滑動時燈泡變亮。（電流表選取小量程）（2）在連接電路時，開關處于斷開狀態(tài)；閉合開關前，將滑片P置于最端（選填“左”或“右”）。（3）移動滑片P使電壓表示數(shù)為2.5V，電流表表盤如圖乙所示，電路中的電流為A，小燈泡此時的電阻是Ω。（4）電源電壓為3V，現(xiàn)有兩個滑動變阻器R1（10Ω1A）、R2（20Ω2A），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，只需使電壓表的示數(shù)范圍為1V～2.5V，當電壓表示數(shù)為1V時，此時通過燈泡的電流為0.12A，由此可知，該實驗選用的滑動變阻器應是（選填“R1”或“R2”）。（5）由實驗數(shù)據(jù)繪制了小燈泡兩端電壓以及通過小燈泡的電流的U﹣I圖象，如圖丙所示，觀察圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡的U﹣I圖象不是一條直線，請說明原因：。6．一個物理課外實驗小組用如圖甲所示的電路來測量某待測電阻Rx的阻值，其中定值電阻R0＝20Ω。請你幫實驗小組完成：（1）按照甲圖的實驗電路圖，用筆畫線代替導線將乙圖連接完整（部分導線已連好）；（2）在連接電路時，開關應，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于（選填“左”或“右”）端；（3）閉合開關S1，將開關S2擲于“1”時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到適當位置，記下此時電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片位置不變，將開關S2擲于“2”時，記下此時電壓表的示數(shù)為U2．則待測電阻Rx阻值的表達式Rx＝（用R0、U1、U2表示）。（4）重復步驟（3），共得到5組U1、U2的數(shù)據(jù)，并計算出的值，如下表所示，則5組數(shù)據(jù)的平均值為；利用的平均值，求出待測電阻Rx為Ω。12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39（5）實驗中，采用了多次測出U1和U2的值，并由的平均值，求待測電阻Rx阻值的目的是為。題組B能力提升練1．在“用電流表和電壓表測電阻”的實驗中，電路如圖甲所示。（1）開關閉合前，滑動變阻器的滑片P要移動到（選填“a”或“b”）端；（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，但電壓表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，則電路發(fā)生的故障可能是以下四種中的；A．Rx發(fā)生斷路B．滑動變阻器斷路C．Rx發(fā)生短路D．電流表處斷路（3）排除故障后，閉合開關，調(diào)整滑片P到某一位置后，若兩表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，其中電流表的示數(shù)為A，此次測得的結(jié)果為Rx＝Ω。2.小華做“用電流表、電壓表測電阻”實驗，現(xiàn)有電源（電壓為1.5伏的整數(shù)倍保持不變）、待測電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個，以及導線若干。他正確串聯(lián)電路后，將電壓表并聯(lián)在電路中。閉合開關，移動滑動變阻器滑片，將測得的兩組數(shù)據(jù)記錄在表一中。小華觀察數(shù)據(jù)思考后重新連接了電壓表，將新測得的兩組數(shù)據(jù)記錄在表二中。小華通過數(shù)據(jù)處理求出了待測電阻的阻值，完成實驗。表一實驗序號電壓表示數(shù)（伏）電流表示數(shù)（安）12.60.1822.30.20表二實驗序號電壓表示數(shù)（伏）電流表示數(shù)（安）32.20.2042.60.24①獲得表一實驗數(shù)據(jù)的過程中，小華將電壓表并聯(lián)在的兩端；②實驗中小華所用的電源電壓為伏；③根據(jù)表一中實驗序號1的數(shù)據(jù)，計算此次待測電阻的阻值為歐；（精確到0.1歐）④根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并判斷所用滑動變阻器的規(guī)格能否為“10歐2安”。（需寫出計算過程）3.課外興趣小組要測量一個未知電阻Rx的阻值，現(xiàn)有下列器材：電源、兩個量程均為0～0.6A的相同電流表A1、A2、一個已知阻值的定值電阻R0＝9Ω、開關、導線若干。興趣小組同學們開動腦筋，積極思考，設計出了一個測量Rx的方法。（1）同學們設計出的測量電路圖如圖甲，請根據(jù)電路圖把未完成的實物圖（圖乙）連接線補充完整。（2）連接好電路，閉合S之前，滑動變阻器的滑片P應滑到（選填“a”“b”）端；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩個電流表有一個恰當?shù)淖x數(shù)，如圖丙，兩表A1、A2的讀數(shù)分別為I1＝A，I2＝A；（4）根據(jù)兩電流表讀數(shù)可得出被測電阻Rx＝。（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使A1和A2表的讀數(shù)都變大，為保證A2表不被燒壞，則A1表的讀數(shù)不能超過A。（6）有同學認為，改用圖丁電路圖也可以測出Rx的值，你認為是否可行？4.在“用電流表和電壓表測電阻”的實驗中，電路如圖甲所示。（1）開關閉合前，滑動變阻器的滑片P要移動到（選填“a”或“b”）端；（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，但電壓表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，則電路發(fā)生的故障可能是以下四種中的；A．Rx發(fā)生斷路B．滑動變阻器斷路C．Rx發(fā)生短路D．電流表處斷路（3）排除故障后，閉合開關，調(diào)整滑片P到某一位置后，若兩表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，其中電流表的示數(shù)為A，此次測得的結(jié)果為Rx＝Ω。5.課外興趣小組要測量一個未知電阻Rx的阻值，現(xiàn)有下列器材：電源、兩個量程均為0～0.6A的相同電流表A1、A2、一個已知阻值的定值電阻R0＝9Ω、開關、導線若干。興趣小組同學們開動腦筋，積極思考，設計出了一個測量Rx的方法。（1）同學們設計出的測量電路圖如圖甲，請根據(jù)電路圖把未完成的實物圖（圖乙）連接線補充完整。（2）連接好電路，閉合S之前，滑動變阻器的滑片P應滑到（選填“a”“b”）端；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩個電流表有一個恰當?shù)淖x數(shù)，如圖丙，兩表A1、A2的讀數(shù)分別為I1＝A，I2＝A；（4）根據(jù)兩電流表讀數(shù)可得出被測電阻Rx＝。（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使A1和A2表的讀數(shù)都變大，為保證A2表不被燒壞，則A1表的讀數(shù)不能超過A。（6）有同學認為，改用圖丁電路圖也可以測出Rx的值，你認為是否可行？6.如圖甲所示是測量未知電阻Rx的實驗電路，電源兩端電壓不變，定值電阻R0＝30Ω。請補充完成主要實驗步驟，并進行數(shù)據(jù)處理。（1）實驗步驟①只閉合開關S、S1，讀出并記錄電流表示數(shù)I1。②讀出并記錄電流表示數(shù)I2（如圖乙所示）。③計算Rx的阻值。（2）數(shù)據(jù)記錄與處理（請你補充完整表中①②位置的數(shù)據(jù)）實驗數(shù)據(jù)記錄表（定值電阻R0＝30Ω）I1/AI2/ARx/Ω0.2①②題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021·湖南懷化市）小張同學進行“伏安法測電阻”的實驗，實物圖如圖甲所示。（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的電路連接完整；（導線不得交叉）______（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到最______（選填“左”或“右”）端；（3）某次實驗中，移動滑片使電壓表示數(shù)為2.0V，此時電流表的指針位置如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為______A，本次測得的阻值為______Ω；（4）實驗后，小張同學設計了另外一種測電阻的方法，電路圖如圖丙所示。為待測電阻，電源電壓恒定，定值電阻。實驗步驟如下：①保持開關斷開，閉合開關S、，讀出并記錄電流表示數(shù)；②斷開開關，閉合開關S、，讀出并記錄電流表示數(shù)。處理實驗數(shù)據(jù)，可求得______Ω。2．（2021·湖南邵陽市）小紅同學在某次物理實驗考查中抽到考題《用伏安法測量某未知電阻的阻值》的實驗，實驗電路圖如圖甲所示，請你幫他完成下列問題：（1）根據(jù)電路圖，把圖乙中所缺失的導線連接起來；（____）（2）開關閉合前，滑動變阻器的滑片應滑到最______（選填“左”或“右”）端；（3）粗略檢查后閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針出現(xiàn)反偏現(xiàn)象，可能出現(xiàn)這種情況的原因是______（選填“A”或“B”）。A．電壓表量程選小了B．電壓表的正負接線柱接反了（4）通過三次實驗得出的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(shù)123電壓U/V1.21.824電流I/A0.20.3第三次得出的電流如圖丙所示，請你根據(jù)所提供信息求出所測未知電阻的阻值為______。3．（2021·湖北武漢市）某同學用下列器材測量定值電阻的阻值：干電池2節(jié)，電流表A，電壓表V，滑動變阻器（規(guī)格“30Ω2A”），開關及導線。（1）他連接了如圖所示的電路，接錯了一根導線，請你在這根導線上打“×”，并補畫出正確的那根導線。______（2）正確連接電路后，閉合開關前，應將滑動變阻器______。（3）他按正確步驟進行了3次實驗，記錄數(shù)據(jù)如下表所示，此定值電阻的阻值為______Ω（結(jié)果保留一位小數(shù)）。數(shù)據(jù)序號123電壓U/V1.21.82.5電流I/A0.100.150.20（4）為了使并聯(lián)在定值電阻兩端的電壓表的示數(shù)為0.5V，在不增加器材的情況下，可以采取的措施是______。（5）他將上述實驗中的定值電阻換成額定電壓為2.5V的小燈泡，用同樣的方法測定小燈泡的電阻。當電壓表的示數(shù)為0.2V時，電流表的示數(shù)為0.10A；當電壓表的示數(shù)為2.4V時，電流表的示數(shù)為0.30A；則電壓表的示數(shù)為2.0V時，電流表的示數(shù)可能為______（填“0.20A”“0.25A”“0.28A”或“0.30A”）。4．（2021·天津中考真題）現(xiàn)準備自制一個最大阻值為Rm的滑動變阻器，要購買涂有絕緣層的電阻絲，需提前借助實驗得知所用電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材有：一段長為l0的電阻絲樣品（阻值在2～3Ω之間，兩端留有接線頭），電壓約為12V的電源（電源電壓不變），阻值為5Ω的定值電阻R0，一個量程為00.6A的電流表，一個量程為015V的電壓表，開關和導線若干。請你合理選擇器材設計實驗方案，確定出制作變阻器的電阻絲長度L。要求：（1）畫出實驗電路圖（電阻絲用“”表示）；（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量；（3）寫出電阻絲長度L的數(shù)學表達式（用己知量和測量量表示）。第18課電阻的測量目標導航目標導航課程標準課標解讀1.知道伏安法測電阻的工作原理；2.會利用伏安法測量導體電阻；3.通過電阻的測量加強對歐姆定律的理解及應用；4.進一步理解電阻的概念以及影響導體電阻大小的因素。1.會正確連接實驗電路；2.熟悉和進行測量過程，并注意測量內(nèi)容；3.通過測量會分析對小燈泡電阻的理解；4.建立解答伏安法測電阻的常見問題。知識精講知識精講知識點01電阻測量【實驗目的】測量未知電阻【實驗器材】電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、開關各一個，導線若干?！緦嶒炘怼扛鶕?jù)歐姆定律：，可知：，只要能測出電阻R兩端電壓和通過R的電流，根據(jù)公式即可計算出待測電阻R?！緦嶒灢襟E】一、根據(jù)給出的電路圖，連接實物電路。二、閉合開關，變阻器在較大位置時測量電流和電壓，數(shù)據(jù)計入表格。三、繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，重復上述試驗三次，數(shù)據(jù)計入表格。四、根據(jù)公式，求出每次試驗電阻值，并計入表格。五、計算待求電阻平均值。六、試驗表格試驗次數(shù)電壓/V電流/A待求電阻Rx/?平均值Rx/?123七、整理器材。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路補充電路以某一電器為起點，觀察一周，先連主電器，后連測量電器，注意連線不能交叉測量前變阻器的位置、目的處于最大位置、為了保護電路變阻器連接一上一下開關狀態(tài)斷開狀態(tài)補充測量數(shù)據(jù)根據(jù)實驗原理和測量數(shù)據(jù)規(guī)律補齊表格中空格小燈泡電阻測量結(jié)果相差較大原因小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大電路故障電流表無示數(shù)，某處斷路；電壓表無示數(shù)，被測電器短路或電壓表連線未接好電流表、電壓表反偏正負極反接分析測量數(shù)據(jù)求電阻根據(jù)歐姆定律進行計算測量結(jié)果誤差較大原因電流表或電壓表有內(nèi)阻電流表對測量誤差的影響內(nèi)接時測量結(jié)果偏大、外接時測量結(jié)果偏小【知識詳解】小燈泡電阻測量常見問題1.器材的選?。弘娏鞅硭x用量程滿偏值要大于電路中的最大電流；滑動變阻器的最大阻值應略大于或接近小燈泡的電阻（效果更明顯）；2.連接電路時：按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則，將它們正確地連入電路，在連接的過程中，開關要斷開；3.進行實驗時：閉合開關前，要把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處，是電路中的電流最小，以保證電路中燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全；4.將每次測量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來，以便最后分析和總結(jié)；5.分析處理數(shù)據(jù)，對于測得的各組電流和電壓值，計算出相應的電阻，然后比較，找出規(guī)律。6.整理和分析實驗數(shù)據(jù)，可以總結(jié)出在不同電壓下小燈泡的發(fā)光情況和電阻的特點。7.燈泡兩端電壓的變化使小燈泡亮度發(fā)生了變化，也使燈泡溫度發(fā)生了變化，同時對小燈泡的電阻產(chǎn)生了影響。（1）當小燈泡兩端的電壓越大，燈泡發(fā)光越亮；

（2）當小燈泡兩端的電壓越大，燈泡的電阻值越大。

（3）小燈泡發(fā)光越亮，燈泡的溫度越高。

（4）那么小燈泡的電阻能不能用求平均值的方法進行計算呢？顯然這是不合適的。因為燈絲在不同電壓下溫度相差較大，燈絲的電阻受溫度的影響不能忽略，所以實驗測得的電阻是由于燈絲在不同溫度下的電阻，實驗誤差不是主要原因，因此不能取平均值作為小燈泡的電阻。而對于所測得的電阻，也只能表示是在此條件下的小燈泡電阻?！局R擴展一】伏安法測電阻常見電路故障伏安法測電阻的原理如下圖所示。故障一：閉合開關，燈泡不亮，示數(shù)是零，電壓表示數(shù)很大。分析原因：電壓表直接接在了電源兩極上，小燈泡開路。排除方法：更換好的小燈泡或檢查燈泡與底座是否接觸良好。故障二：閉合開關后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，都沒有示數(shù)。分析原因：電路中除小燈泡外的某處接觸不良或同時小燈泡的燈絲斷了。排除方法：將連接各個電路元件的接線處重新連接，若同時小燈泡的燈絲斷了則更換好的小燈泡。故障三：閉合開關S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，同時電流表和電壓表有示數(shù)，但非常小。分析原因：電流表和電壓表有示數(shù)說明電路是通路，小燈泡不亮，是因為加在小燈泡兩端的電壓太小，導致通過小燈泡的電流太小而不亮，可能是電源電壓太低或滑動變阻器接入電路中的阻值過大。排除方法：可以適當提高電源電壓或?qū)⒒瑒幼冏杵鹘尤腚娐分械淖柚嫡{(diào)小。故障四：閉合開關s后，小燈泡亮，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針向左偏轉(zhuǎn)。分析原因：指針向左偏轉(zhuǎn)說明電流表和電壓表的正負接線柱接反了排除方法：將電流表和電壓表的正負接線柱對調(diào)即可。故障五：連接好實驗電路后，閉合開關并移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮，電流表示數(shù)變大時，電壓表示數(shù)反而變?。恍襞葑儼?，電流表示數(shù)變小時，電壓表示數(shù)反而變大。分析原因：電路是通路，但是小燈泡變亮，電流表示數(shù)變大時，電壓表示數(shù)反而變小，是由于電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。排除方法：只要將電壓表改接到小燈泡的兩端即可。故障六：將實驗電路連接好后，閉合開關s，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，并且無論怎樣移動變阻器滑片，燈泡亮度不變。分析原因：滑動變阻器接線有誤。排除方法：將滑動變阻器一個接線柱接法糾正即可?！局R擴展二】不同實驗電路帶來的誤差1.伏安法測電阻可以有兩種測量電路。如圖1、圖2所示。在實驗的過程中，被測電阻值總有些差異。造成在測量同一個電阻時阻值不同的原因在于，他們使用的電路不同，因此就有了一定的差異。兩個電路的不同之處在于，圖1所示電路的電流表接在電壓表的外面，叫做電流表外接法；而圖2所示電路的電流表接在電壓表的里面，叫做電流表內(nèi)接法。正是這點造成了所測的電阻值有差別。2.電流表外接法：實際情況是，電流表的內(nèi)阻很小，電壓表雖然電阻很大，但也不是無限大，也有電流通過。因此，圖1中電壓表內(nèi)實際上有很小的電流通過，因此電流表測量的是通過電阻和電壓表的電流之和。由于電壓表的分流，電流表測出的電流比通過小燈泡的電流要大些，這樣計算出的電阻值就要比真實值小些。在外接法中，測量的是待測電阻與電壓表并聯(lián)后的總電阻，由上面的公式可知：3.電流表內(nèi)接法：圖2中電流表兩端也有很小的電壓，因此電壓表測量的就是電阻和電流表兩端的電壓之和。由于電流表的分壓，電壓表測出的電壓比小燈泡兩端的電壓要大些，這樣計算出的電阻值就要比真實值大些。4.由于電壓表和電流表本身具有內(nèi)阻，把它們連入電路中以后，不可避免地要改變被測電路中的電壓和電流，給測量結(jié)果帶來誤差。所以在伏安法測量小燈泡的電阻的實驗中采用哪種方法更好，要考慮小燈泡的電阻與電壓表和電流表阻值的差別。如果小燈泡的電阻比電壓表的電阻小得越多，采用圖1的接法時由于電壓表的分流而引起的誤差越?。蝗绻襞莸碾娮璞入娏鞅淼碾娮璐蟮迷蕉?，采用圖2的接法時由于電流表的分壓而引起的誤差越小。我們把它總結(jié)為：“大內(nèi)偏大，小外偏小”，即大電阻采用電流表內(nèi)接法，測量結(jié)果偏大；小電阻采用電流表外接法，測量結(jié)果偏小。需要強調(diào)的是，在實際應用中我們都把電流表和電壓表看作理想的電表，即電流表沒有電阻，電壓表電阻無窮大，這樣，利用圖1、圖2實驗電路進行“伏安法”測電阻實驗時，結(jié)論就是相同的?！緦c練習1】小周同學設計了以下四種電路，其中電源電壓不變且未知，R0是已知阻值的定值電阻。在實驗中不拆改電路的情況下，能夠測出未知電阻Rx阻值的電路是（）。A.只有甲B.只有乙丙C.只有甲乙丙D.甲乙丙丁都可以【答案】C?！窘馕觥考讏D：只閉合S2時，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中電流I1；兩開關都閉合時只有R0接入電路中，電流表測此時電路中電流I0，根據(jù)電源電壓不變列式I1(R0+Rx)=I

0R

0可求出Rx的阻值，故能測出Rx阻值；乙圖：閉合開關S、S2，兩只電阻串聯(lián)，電壓表測量電源電壓為U；閉合S，斷開S2，閉合S1，電壓表測量電阻R0兩端電壓U0，根據(jù)電路電流相等列式可求出Rx的阻值，故能測出Rx阻值；丙圖：只閉合S1時，電路是只有R0的基本電路，電流表測量通過R0的電流I0；再閉合S2，兩只電阻并聯(lián)，電流表測量干路電流I，根據(jù)電源電壓不變列式I0R0=(I﹣I0)Rx可求出Rx的阻值，故能測出Rx阻值；丁圖：閉合開關S，S1接1，兩只電阻串聯(lián)，電壓表測量R0兩端電壓為U0；S1接2，電壓表反接，不能測量Rx兩端電壓Ux，僅有一個電壓值，不能測出Rx阻值。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?！緦c練習2】小明和小華在進行“測量定值電阻的阻值”實驗，器材有：干電池兩節(jié)，開關、電壓表、電流表、滑動變阻器（20Ω1.5A）、電阻箱（0～9999Ω5A）各一個，待測電阻R1、R2，導線若干。（1）連接電路前，小明發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，于是他將電流表指針調(diào)至。（2）①圖乙是他們連接的測量R1阻值的部分電路。請用筆畫線代替導線，將電路連接完整。②閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于最（選填“左”、“右”）端。③在正確完成上述操作后，閉合開關移動滑片P，當電流表示數(shù)為0.2A時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，則電阻兩端的電壓為V．多次實驗所測量的結(jié)果如表所示，則R1的阻值為Ω。實驗序號電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A電阻R1/Ω①0.2②0.60.3③0.880.4④測量R1阻值的過程中，老師提醒他們要盡量縮短通電時間，并用較小的電流來測量，這樣做的理由是：。（3）為測量電阻R2的阻值，他們在已連接好的圖乙的電路中，用R2替換R1接入電路。測量過程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終小于分度值。于是，他們按照如圖丁所示的電路圖，重新連接了電路，閉合開關后，改變電阻箱接入的阻值進行多次測量。記錄下電阻箱的阻值R及對應的電壓表示數(shù)U，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出﹣圖象，如圖戊所示，則所測電阻R2的阻值為Ω。【答案】（1）零刻度線處；（2）①如上所示；②右；③0.4；2.1；④電阻隨溫度的升高而變大，根據(jù)Q＝I2Rt，在電阻一定時，電流越小，通過時間越小，電流產(chǎn)生的熱量越小，對電阻的阻值影響較?。唬?）176?！窘馕觥浚?）連接電路前，小明發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，于是他將電流表指針調(diào)至零刻度線處；（2）①電源電壓為3V，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：②閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于阻值最大處，即最右端；③在正確完成上述操作后，閉合開關移動滑片P，當電流表示數(shù)為0.2A時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，則電阻兩端的電壓為0.4V，由歐姆定律得，R11＝＝＝2.0Ω；同理，第2、3次測量的電阻分別為：2.0Ω和2.2Ω，為減小誤差，取平均值作為測量結(jié)果：R1＝≈2.1Ω；④測量R1阻值的過程中，老師提醒他們要盡量縮短通電時間，并用較小的電流來測量，這樣做的理由是：根據(jù)Q＝I2Rt可知，在電阻一定時，電流越小，通過時間越短，電流產(chǎn)生的熱量越??；（3）圖戊中，電阻箱與R2串聯(lián)，電壓表表測電阻箱的電壓；由圖戊知，當＝0.025Ω﹣1；＝1.80V﹣1；即R＝40Ω時，U＝V，由歐姆定律，電路的電流為：I＝＝＝A，因電源電壓為3V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，R2的電壓為：U2＝3V﹣V＝V，由歐姆定律得，所測電阻R2的阻值：R2＝＝＝176Ω。故答案為：（1）零刻度線處；（2）①如上所示；②右；③0.4；2.1；④電阻隨溫度的升高而變大，根據(jù)Q＝I2Rt，在電阻一定時，電流越小，通過時間越小，電流產(chǎn)生的熱量越小，對電阻的阻值影響較??；（3）176。分層提分分層提分題組A基礎過關練1.如圖所示的電路圖中，電源電壓未知，R0是阻值已知的定值電阻。開關S閉合后，能夠測算出未知電阻R1阻值的電路是（）。A．B．C．D．【答案】ACD?！窘馕觥緼、由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，同過它們的電流相等，電壓表V1測出電阻R0的電壓，由歐姆定律可以求出電路電流，電壓表V2可以測出電阻RX的電壓，由歐姆定律可以求出電阻RX的阻值，符合題意；B、由電路圖可知，該電路不能測出電阻RX的電壓，該電路不能測出電阻阻值，不符合題意；C、由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電壓表測并聯(lián)電壓，電流表測干路電流，由歐姆定律可以求出通過R0的電流，由并聯(lián)電路特點可以求出通過RX電流，然后由歐姆定律可以求出電阻RX的阻值，符合題意；D、由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，一個電流表測干路電流，另一個電流表測通過RX的電流，由并聯(lián)電路特點可以求出通過R0的電流，由歐姆定律可以求出電阻兩端電壓，然后由歐姆定律可以求出RX的阻值，符合題意；故選：ACD。2.對于歐姆定律的公式，下列說法中不正確的是（）。A．根據(jù)R=，當U=0時，R=0 ；B．根據(jù)R=，當U增大時，R增大；C．根據(jù)R=，I增大時R減?。籇．根據(jù)R=，對于同一段導體，I與U成正比【答案】ABC?！窘馕觥緼BC．電阻是導體本身的一種性質(zhì)，只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，與兩端的電壓和通過的電流無關，故ABC錯誤；D．對于同一段導體，電阻一定，電流與導體兩端電壓成正比，故D正確。故選：ABC。3.學習了歐姆定律之后，老師請同學設計一個測未知電阻Rx的電路，其中一個同學設計的電路如圖所示，R0為已知阻值的電阻，當S閉合，S1斷開時，電流表讀數(shù)為I；當S、S1都閉合時，電流表讀數(shù)為I1。（1）請寫出Rx的表達式。（2）請任選器材，設計一種不同于該組同學設計的測量電路，畫出電路圖。（3）比較兩個電路圖，說一說你設計的電路圖的優(yōu)缺點?！敬鸢浮浚?）；（2）如圖；（3）起到了保護電路的作用。并且可以多測幾次取平均值?！窘馕觥浚?）由題意得電源電壓U=IR0，當S,S1都閉合時，Rx與R0并聯(lián)，通過Rx的電流為I1-I，因此：。（2）該電路圖只能測一次Rx的值，并且沒有對電路加以保護，可以選用伏安法測電阻。4.為了測量電阻Rx的電阻值，小龍選擇了一塊已經(jīng)調(diào)好的電流表，一個電阻值已知的定值電阻R0，一個符合要求的電源，以及兩個開關S1和S2，并連接了部分實驗電路，如圖所示，請幫助小龍完成這個實驗。（1）請你添加一根導線完成圖所示的實驗電路的連接；（2）只閉合開關S1，讀出電流表示數(shù)為I1；，讀出電流表示數(shù)為I2；（3）寫出電阻RX的表達式為：RX＝。【答案】（1）如上所示；（2）再閉合S2；（3）R0。【解析】（1）將開關右接線柱和電流表負接線柱連接起來，如下所示：（2）只閉合開關S1，讀出電流表示數(shù)為I1；再閉合S2，讀出電流表示數(shù)為I2；（3）在第1次操作中，電流表測待測電路的電流，在第2次操作中，電流表測總電流，因并聯(lián)電路各支路互不影響，故通過待測電阻的電流保持不變，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過定值電阻的電流為：I0＝I2﹣I1。根據(jù)并聯(lián)電路各支路電壓相等，由歐姆定律有：RxI1＝（I2﹣I1）R0，故待測電阻：RX＝R0。故答案為：（1）如上所示；（2）再閉合S2；（3）R0。5.在“測量小燈泡電阻”的實驗中，已知小燈泡的額定電壓為2.5V；（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物圖連接完整，電路連好后，使滑動變阻器的滑片向右滑動時燈泡變亮。（電流表選取小量程）（2）在連接電路時，開關處于斷開狀態(tài)；閉合開關前，將滑片P置于最端（選填“左”或“右”）。（3）移動滑片P使電壓表示數(shù)為2.5V，電流表表盤如圖乙所示，電路中的電流為A，小燈泡此時的電阻是Ω。（4）電源電壓為3V，現(xiàn)有兩個滑動變阻器R1（10Ω1A）、R2（20Ω2A），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，只需使電壓表的示數(shù)范圍為1V～2.5V，當電壓表示數(shù)為1V時，此時通過燈泡的電流為0.12A，由此可知，該實驗選用的滑動變阻器應是（選填“R1”或“R2”）。（5）由實驗數(shù)據(jù)繪制了小燈泡兩端電壓以及通過小燈泡的電流的U﹣I圖象，如圖丙所示，觀察圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡的U﹣I圖象不是一條直線，請說明原因：。【答案】（1）電路圖如圖；（2）左；（3）0.2；12.5；（4）R2；（5）小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大?！窘馕觥浚?）電流表與燈泡串聯(lián)且選用小量程，滑片向右滑動時，燈泡變亮，電阻變小，所以滑動變阻器接右下接線柱且與燈泡串聯(lián)，如下圖所示：（2）為了保護電路，閉合開關之前，應將滑片移到滑動變阻器的阻值最大，即最左端；（3）由圖知電流表示數(shù)I＝0.2A，已知電壓U＝2.5V，小燈泡的電阻R＝＝＝12.5Ω；（4）由圖知滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端的電壓，電流表串聯(lián)電路的電流，當電壓表的示數(shù)為1V時，電流表的示數(shù)為0.12A，已知電源電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，滑動變阻器兩端的電壓為：U滑＝U﹣UL＝3V﹣1V＝2V，滑動變阻器的電阻為：R滑＝＝≈16.7Ω＞10Ω，所以滑動變阻器選用R2；（5）圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的小燈泡的電流與電壓關系圖象。結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖象不是直線，這說明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。故答案為：（1）電路圖如圖；（2）左；（3）0.2；12.5；（4）R2；（5）小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。6．一個物理課外實驗小組用如圖甲所示的電路來測量某待測電阻Rx的阻值，其中定值電阻R0＝20Ω。請你幫實驗小組完成：（1）按照甲圖的實驗電路圖，用筆畫線代替導線將乙圖連接完整（部分導線已連好）；（2）在連接電路時，開關應，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于（選填“左”或“右”）端；（3）閉合開關S1，將開關S2擲于“1”時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到適當位置，記下此時電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片位置不變，將開關S2擲于“2”時，記下此時電壓表的示數(shù)為U2．則待測電阻Rx阻值的表達式Rx＝（用R0、U1、U2表示）。（4）重復步驟（3），共得到5組U1、U2的數(shù)據(jù)，并計算出的值，如下表所示，則5組數(shù)據(jù)的平均值為；利用的平均值，求出待測電阻Rx為Ω。12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39（5）實驗中，采用了多次測出U1和U2的值，并由的平均值，求待測電阻Rx阻值的目的是為。【答案】（1）如圖；（2）斷開；右；（3）?R0；（4）3.41；48.2；（5）減小誤差。【解析】（1）按照甲圖的實驗電路圖，滑動變阻器滑片P向右移時其接入電阻變大，連接如圖所示：。（2）為保護電路元器件，在連接電路時，開關應斷開，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于右端，使接入電阻最大；（3）[閉合開關S1，將開關S2擲于“1”時，三個電阻串聯(lián)，電壓表測量電阻R0兩端電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到適當位置，記下此時電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片位置不變，將開關S2擲于“2”時，此時電壓表測量電阻R0與Rx的兩端電壓之和，記下此時電壓表的示數(shù)為U2；由于電路電流保持不變，即＝，則待測電阻Rx阻值的表達式為：Rx＝?R0；（4）重復步驟（3），共得到5組U1、U2的數(shù)據(jù)，并計算出的值，則5組組數(shù)據(jù)的平均值為：＝＝3.41；利用組平均值，求出待測電阻Rx為：Rx＝R0＝（﹣1）R0＝（3.41﹣1）×20Ω＝48.2Ω；（5）實驗中，采用了多次測出U1和U2的值，并由的平均值，求待測電阻Rx阻值的目的是為多次測量以減小誤差。故答案為：（1）如圖；（2）斷開；右；（3）?R0；（4）3.41；48.2；（5）減小誤差。題組B能力提升練1．在“用電流表和電壓表測電阻”的實驗中，電路如圖甲所示。（1）開關閉合前，滑動變阻器的滑片P要移動到（選填“a”或“b”）端；（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，但電壓表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，則電路發(fā)生的故障可能是以下四種中的；A．Rx發(fā)生斷路B．滑動變阻器斷路C．Rx發(fā)生短路D．電流表處斷路（3）排除故障后，閉合開關，調(diào)整滑片P到某一位置后，若兩表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，其中電流表的示數(shù)為A，此次測得的結(jié)果為Rx＝Ω。【答案】（1）b；（2）A；（3）0.4；5?！窘馕觥浚?）由電路圖可知，閉合開關前，滑動變阻器滑片應置于b端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大。（2）A、如果Rx發(fā)生斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源連接相連，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，故A符合題意；B、如果滑動變阻器斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極不相連，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故B不符合題意；C、Rx發(fā)生短路，電路是通路，電流表有示數(shù)，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故C不符合題意；D、電流表斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極不相連，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故D不符合題意；（3）由圖乙可知，電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表讀數(shù)是2V；由圖丙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.4A；根據(jù)歐姆定律I＝知，電阻RX的阻值為：RX＝＝＝5Ω。故答案為：（1）b；（2）A；（3）0.4；5。2.小華做“用電流表、電壓表測電阻”實驗，現(xiàn)有電源（電壓為1.5伏的整數(shù)倍保持不變）、待測電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個，以及導線若干。他正確串聯(lián)電路后，將電壓表并聯(lián)在電路中。閉合開關，移動滑動變阻器滑片，將測得的兩組數(shù)據(jù)記錄在表一中。小華觀察數(shù)據(jù)思考后重新連接了電壓表，將新測得的兩組數(shù)據(jù)記錄在表二中。小華通過數(shù)據(jù)處理求出了待測電阻的阻值，完成實驗。表一實驗序號電壓表示數(shù)（伏）電流表示數(shù)（安）12.60.1822.30.20表二實驗序號電壓表示數(shù)（伏）電流表示數(shù)（安）32.20.2042.60.24①獲得表一實驗數(shù)據(jù)的過程中，小華將電壓表并聯(lián)在的兩端；②實驗中小華所用的電源電壓為伏；③根據(jù)表一中實驗序號1的數(shù)據(jù)，計算此次待測電阻的阻值為歐；（精確到0.1歐）④根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并判斷所用滑動變阻器的規(guī)格能否為“10歐2安”。（需寫出計算過程）【答案】①滑動變阻器；②4.5；③10.6；④不能；由表中第1組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：R滑＝＝≈14.4Ω＞10Ω?！窘馕觥竣俅郎y電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路電流，當電流變大時，根據(jù)U＝IR可知，待測電阻的電壓變大，由串聯(lián)電路分壓定律可知，滑動變阻器電阻變小，根據(jù)表一中數(shù)據(jù)可知電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了；②小華觀察數(shù)據(jù)思考后重新連接了電壓表，即將電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端了，由表一和表二中的第2、3組數(shù)據(jù)知，電路的電流相等，則變阻器連入電路的電阻相同，根據(jù)電壓表的連接，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓為：U＝2.3V+2.2V＝4.5V；③根據(jù)表一中實驗序號1的數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律，計算此次待測電阻的阻值為：R1＝＝≈10.6Ω；④由表中第1組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：R滑＝＝≈14.4Ω＞10Ω；因此，所用滑動變阻器的規(guī)格不能為“10歐2安”。故答案為：①滑動變阻器；②4.5；③10.6；④不能；由表中第1組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：R滑＝＝≈14.4Ω＞10Ω。3.課外興趣小組要測量一個未知電阻Rx的阻值，現(xiàn)有下列器材：電源、兩個量程均為0～0.6A的相同電流表A1、A2、一個已知阻值的定值電阻R0＝9Ω、開關、導線若干。興趣小組同學們開動腦筋，積極思考，設計出了一個測量Rx的方法。（1）同學們設計出的測量電路圖如圖甲，請根據(jù)電路圖把未完成的實物圖（圖乙）連接線補充完整。（2）連接好電路，閉合S之前，滑動變阻器的滑片P應滑到（選填“a”“b”）端；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩個電流表有一個恰當?shù)淖x數(shù)，如圖丙，兩表A1、A2的讀數(shù)分別為I1＝A，I2＝A；（4）根據(jù)兩電流表讀數(shù)可得出被測電阻Rx＝。（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使A1和A2表的讀數(shù)都變大，為保證A2表不被燒壞，則A1表的讀數(shù)不能超過A。（6）有同學認為，改用圖丁電路圖也可以測出Rx的值，你認為是否可行？【答案】（1）如圖所示；（2）b；（3）0.32；0.48；（4）4.5Ω；（5）0.4；（6）可行?！窘馕觥浚?）根據(jù)甲圖可知，Rx與R0并聯(lián)，待測電阻與A1串聯(lián)，A2測干路電流，如下圖所示：（2）連接好電路，閉合S之前，滑動變阻器的滑片P應滑到阻值最大處的b端；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩個電流表有一個恰當?shù)淖x數(shù)，如圖丙，由題意可知兩表均選用小量程，分度值為0.02A，則A1、A2的讀數(shù)分別為I1＝0.32A，I2＝0.48A；（4）根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過定值電阻R0的電流為：I0＝I﹣Ix＝0.48A﹣0.32A＝0.16A，由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律和歐姆定律可得，電源電壓為：U＝U0＝I0R0＝0.16A×9Ω＝1.44V；由歐姆定律可得，被測電阻Rx＝＝＝4.5Ω；（5）為保證A2表不被燒壞（即干路電流最大為0.6A），設A1表的讀數(shù)（通過Rx的電流）不能超過I，此時通過R0的電流為I0′，并聯(lián)電路中各支路的電壓相等，由歐姆定律可知，在電壓相等時，電流與電阻成反比，則＝＝＝，所以通過定值電阻的電流為I，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得I+I＝0.6A，解得I＝0.4A，即A1表的讀數(shù)不能超過0.4A；（6）圖丁中，兩電阻并聯(lián)，兩電流表分別測兩支路的電流，因各支路的電壓相等，由U＝IR可測出Rx的值，該方法可行。故答案為：（1）如圖所示；（2）b；（3）0.32；0.48；（4）4.5Ω；（5）0.4；（6）可行。4.在“用電流表和電壓表測電阻”的實驗中，電路如圖甲所示。（1）開關閉合前，滑動變阻器的滑片P要移動到（選填“a”或“b”）端；（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，但電壓表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，則電路發(fā)生的故障可能是以下四種中的；A．Rx發(fā)生斷路B．滑動變阻器斷路C．Rx發(fā)生短路D．電流表處斷路（3）排除故障后，閉合開關，調(diào)整滑片P到某一位置后，若兩表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，其中電流表的示數(shù)為A，此次測得的結(jié)果為Rx＝Ω?！敬鸢浮浚?）b；（2）A；（3）0.4；5。【解析】（1）由電路圖可知，閉合開關前，滑動變阻器滑片應置于b端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大。（2）A、如果Rx發(fā)生斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源連接相連，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，故A符合題意；B、如果滑動變阻器斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極不相連，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故B不符合題意；C、Rx發(fā)生短路，電路是通路，電流表有示數(shù)，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故C不符合題意；D、電流表斷路，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極不相連，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，故D不符合題意；（3）由圖乙可知，電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表讀數(shù)是2V；由圖丙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.4A；根據(jù)歐姆定律I＝知，電阻RX的阻值為：RX＝＝＝5Ω。故答案為：（1）b；（2）A；（3）0.4；5。5.課外興趣小組要測量一個未知電阻Rx的阻值，現(xiàn)有下列器材：電源、兩個量程均為0～0.6A的相同電流表A1、A2、一個已知阻值的定值電阻R0＝9Ω、開關、導線若干。興趣小組同學們開動腦筋，積極思考，設計出了一個測量Rx的方法。（1）同學們設計出的測量電路圖如圖甲，請根據(jù)電路圖把未完成的實物圖（圖乙）連接線補充完整。（2）連接好電路，閉合S之前，滑動變阻器的滑片P應滑到（選填“a”“b”）端；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩個電流表有一個恰當?shù)淖x數(shù)，如圖丙，兩表A1、A2的讀數(shù)分別為I1＝A，I2＝A；（4）根據(jù)兩電流表讀數(shù)可得出被測電阻Rx＝。（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使A1和A2表的讀數(shù)都變大，為保證A2表不被燒壞，則A1表的讀數(shù)不能超過A。（6）有同學認為，改用圖丁電路圖也可以測出Rx的值，你認為是否可行？【答案】（1）如圖所示；（2）b；（3）0.32；0.48；（4）4.5Ω；（5）0.4；（6）可行?！窘馕觥浚?）根據(jù)甲圖可知，Rx與R0并聯(lián)，待測電阻與A1串聯(lián)，A2測干路電流，如下圖所示：（2）連接好電路，閉合S之前，滑動變阻器的滑片P應滑到阻值最大處的b端；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩個電流表有一個恰當?shù)淖x數(shù)，如圖丙，由題意可知兩表均選用小量程，分度值為0.02A，則A1、A2的讀數(shù)分別為I1＝0.32A，I2＝0.48A；（4）根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過定值電阻R0的電流為：I0＝I﹣Ix＝0.48A﹣0.32A＝0.16A，由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律和歐姆定律可得，電源電壓為：U＝U0＝I0R0＝0.16A×9Ω＝1.44V；由歐姆定律可得，被測電阻Rx＝＝＝4.5Ω；（5）為保證A2表不被燒壞（即干路電流最大為0.6A），設A1表的讀數(shù)（通過Rx的電流）不能超過I，此時通過R0的電流為I0′，并聯(lián)電路中各支路的電壓相等，由歐姆定律可知，在電壓相等時，電流與電阻成反比，則＝＝＝，所以通過定值電阻的電流為I，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得I+I＝0.6A，解得I＝0.4A，即A1表的讀數(shù)不能超過0.4A；（6）圖丁中，兩電阻并聯(lián)，兩電流表分別測兩支路的電流，因各支路的電壓相等，由U＝IR可測出Rx的值，該方法可行。故答案為：（1）如圖所示；（2）b；（3）0.32；0.48；（4）4.5Ω；（5）0.4；（6）可行。6.如圖甲所示是測量未知電阻Rx的實驗電路，電源兩端電壓不變，定值電阻R0＝30Ω。請補充完成主要實驗步驟，并進行數(shù)據(jù)處理。（1）實驗步驟①只閉合開關S、S1，讀出并記錄電流表示數(shù)I1。②讀出并記錄電流表示數(shù)I2（如圖乙所示）。③計算Rx的阻值。（2）數(shù)據(jù)記錄與處理（請你補充完整表中①②位置的數(shù)據(jù)）實驗數(shù)據(jù)記錄表（定值電阻R0＝30Ω）I1/AI2/ARx/Ω0.2①②【答案】（1）②只閉合S、S2；（2）如表所示?！窘馕觥浚?）①只閉合開關S、S1，讀出并記錄電流表示數(shù)I1，②只閉合S、S2，讀出并記錄電流表示數(shù)I2，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.5A；③在①中，兩電阻并聯(lián)，電流表測R0的電流，由歐姆定律，電源電壓：U＝I1×R0＝0.2A×30Ω＝6V；在②中，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，由并聯(lián)電路各支路互不影響，故通過定值電阻的電流仍為0.2A，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過待測電阻的電流為：Ix＝0.5A﹣0.2A＝0.3A；由歐姆定律，Rx＝＝＝20Ω；（2）如下表所示：I1/AI2/ARx/Ω0.20.520故答案為：（1）②只閉合S、S2；（2）如上表所示。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021·湖南懷化市）小張同學進行“伏安法測電阻”的實驗，實物圖如圖甲所示。（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的電路連接完整；（導線不得交叉）______（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到最______（選填“左”或“右”）端；（3）某次實驗中，移動滑片使電壓表示數(shù)為2.0V，此時電流表的指針位置如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為______A，本次測得的阻值為______Ω；（4）實驗后，小張同學設計了另外一種測電阻的方法，電路圖如圖丙所示。為待測電阻，電源電壓恒定，定值電阻。實驗步驟如下：①保持開關斷開，閉合開關S、，讀出并記錄電流表示數(shù)；②斷開開關，閉合開關S、，讀出并記錄電流表示數(shù)。處理實驗數(shù)據(jù)，可求得______Ω?！敬鸢浮咳鐖D；右；0.16；12.5；30?！窘馕觥浚?）[1]用伏安法測電阻的實驗原理是，用電壓表測R兩端電壓，用電流變測流過R的電流，分析電路，需將電壓表完整的連接在R兩端，如圖所示：（2）[2]閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處，圖中滑動變阻器接左下接線柱，則應將滑片置于最右端。（3）[3][4]觀察圖甲可知電流表所選量程為0~0.