专题21 实验探究特殊方法测电阻解析-2023中考物理一轮复习讲义

专题21实验探究特殊方法测电阻——划重点之精细讲义系列实验1只用电流表测未知电阻Rx--安阻法【测量原理】在没有电压表时，将已知电阻R0与未知电阻Rx并联;用电流表测出通过已知电阻的电流I0，根据U0=I0R0求出已知电阻两端的电压U0，则未知电阻两端电压Ux=U0;用电流表测出通过未知电阻的电流Ix，然后根据Rx=方法一（1）器材
电流表（1或2个）、待测电阻Rx、已知阻值的电阻R0、电源、开关（1个）、导线若干。（2）电路图
（3）方法
R0、Rx并联，用电流表分别测量Rx中的电流Ix、R0中的电流I0、干路中的电流I这三个电流中的任意两个。
（4）Rx的表达式：Rx=I0方法二（1）器材
电流表（1个）、待测电阻Rx、已知阻值的电阻R0、电源、开关（2个）、导线若干。（2）电路图
（3）方法
R0、Rx并联，通过只闭合S1、只闭合S2、同时闭合S1、S2，分别记下电流表的示数Ix、I0、I三个电流中的任意两个。
（4）Rx的表达式：Rx=I0方法三（1）器材
电源、开关（1个）、电流表（1个）、待测电阻R。、已知最大阻值R0的滑动变阻器、导线若干。
（2）电路图（3）方法
Rx和滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片分别置于阻值最小（为零）和阻值最大（R0已知）处，分别记下电流表的示数I1、I2。
（4）Rx的表达式
当P置于最小阻值处时∶U=I1Rx;当P置于最大阻值处时∶U=I2(Rx+R0);故有I1Rx=I2(Rx+R0），解得Rx=【典例1】小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接_________；（2）连接好电路，小明发现电压表无示数，电流表有示数，则电路可能发生的故障是_________；（3）排除故障后，小明闭合开关，发现电压表示数为1.5V，则他需向_________（填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是_________A，小灯泡的阻值是_________Ω（小数点后保留一位）；（4）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值________（填“变化”或“不变”）；（5）小明又想测某未知电阻的阻值，设计了如图丁所示电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。实验步骤：A．按照设计的电路图连接电路；B．断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1；C．闭合S1的同时，再记录电流表的示数为I2，Rx表达式：_________（用已知和测量的物理量的符号表示）。【答案】

小灯泡短路

左

0.3

8.3

变化

【详解】（1）[1]由题图可知，电路中的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择小量程，与小灯泡并联，如图所示：（2）[2]电流表有示数说明电路是通路，电压表无示数说明电压表被短路或者小灯泡被短路。（3）[3]此时电压表的示数是1.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，故应增大小灯泡两端的电压，由串联电路电压特点可知，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器的电阻，故应向左调节滑片。[4][5]由图丙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。此时小灯泡的阻值为（4）[6]当电压值改变时，小灯泡的实际功率随之改变，而小灯泡发光时会有一部分电能转化为内能，故小灯泡的温度会发生变化，又因为小灯泡的电阻受温度的影响，所以小灯泡的阻值变化。（5）[7]由图丁可知，断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1，则通过R0的电流为I1，则电源电压为U=U0=I1R0闭合S1，此时两电阻并联，再记录电流表的示数为I2，则根据并联电路电流特点，通过Rx的电流为Ix=I2-I1根据并联电路电压特点和欧姆定律，Rx表达式【典例2】如图甲为小致做“伏安法测电阻”的实验电路。（1）在连接电路时，开关应______；（2）在图甲所示的电路中，有一条导线连接错误，该导线是第______条（从图中选填导线序号）；（3）改正错误后再进行实验，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至最______端（选填“左”或“右”）；（4）某次测量中，电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，此次测得的电阻值为______Ω；（5）根据改正错误后的实物图甲画出对应的电路图；()（6）小致做完以上实验后，又利用如图丙所示的电路，测量另一个未知电阻Rx的阻值（R0是已知阻值的定值电阻）：①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；②开关S1、S2都闭合后，电流表的示数为I2；③请写出未知电阻Rx的阻值表达式Rx=______。【答案】

断开

2

左

10

【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。（2）[2]原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2。（3）[3]改正错误后进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端。（4）[4]排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律得未知电阻（5）[5]由（2）分析知，应将导线2从定值电阻左侧移至右侧，按实物图各元件的顺序，画出电路图，电路图与实物图要一一对应，如图所示：（6）[6]①只闭合开关S1，两电阻串联，电流表的示数为I1，电源电压为U=I1（Rx+R0）②开关S1、S2都闭合后，只有电阻R0工作，电流表的示数为I2，电源电压为U=I2R0③根据电源电压相等知U=I1（Rx+R0）=I2R0解得未知电阻Rx的阻值为【典例3】学习小组同学利用图甲测量未知电阻Rx的阻值。（1）图甲______（选填“能”或“不能”）用来探究“电流与电压关系”；（2）当电压表的示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示（量程为小量程），则Rx的阻值为______Ω；（3）另一组同学设计了如图丙（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知），也测出了未知电阻Rx的阻值，请你将实验步骤补充完整：①将滑动变阻器的滑片P移到a端，闭合开关S，记录电流表示数为I1；②将滑动变阻器的滑片P移到______端，闭合开关S，记录电流表示数为I2；③写出未知电阻Rx的表达式Rx=______（用R0、I1和I2表示）。【答案】

能

9

b

【详解】（1）[1]要探究电流与电压的关系，需要控制电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压和通过的电流；图甲中给出了定值电阻和滑动变阻器，实验中可以通过滑动变阻器改变电阻两端的电压和通过的电流，所以图甲能探究电流与电压的关系。（2）[2]电流表选择0~0.6A，分度值为0.02A，结合指针位置，电流表示数为0.3A，由知未知电阻的阻值（3）②[3]由于①中闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，两电阻并联，电流表测电路的总电流，则闭合开关S，故将滑动变阻器的滑片P滑片移到b端，Rx被短路，只有R0工作，记录电流表示数I2。③[4]在步骤②中，由欧姆定律可得电源电压U=I2R0两步骤中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流Ix=I1-I2因并联电路各支路电压相等，则待测电阻两端的电压Ux=U=I2R0所以待测电阻实验2只用电压表测未知电阻Rx--伏阻法【测量原理】在没有电流表时，将已知电阻R0与未知电阻Rx串联，用电压表测出已知电阻两端的电压U0，根据公式I0=U0R0求出通过已知电阻的电流I0，则通过未知电阻Rx的电流Ix=I0方法一器材
电压表（1或2个）、待测电阻Rx、已知阻值的电阻R0、电源、开关（1个）、导线若干。（2）电路图
（3）方法
R0、Rx串联，用电压表分别测出R0两端的电压U0、Rx两端的电压Ux、R0与Rx串联后的总电压U这三个电压中的任意两个。
（4）Rx的表达式：Rx=UxU0方法二器材
电源、开关（2或3个）、电压表（1个）、待测电阻Rx、已知阻值的电阻R0、导线若干。（2）电路图
（3）方法
R0与Rx串联，通过只闭合S1、只闭合S2，分别记下电压表的示数U0（Ux）、U。
（4）Rx的表达式：Rx=方法三器材
电源、开关（1个）、电压表（1个）、待测电阻Rx、已知最大阻值R0的滑动变阻器、导线若干。
（2）电路图
（3）方法
Rx和滑动变阻器串联，将滑片置于阻值最小（为零）和阻值最大（R0已知）处，分别记下电压表的示数U1、U2。
（4）Rx的表达式
当P置于最小阻值处时，电压表测电源电压;当P置于最大阻值处时，Rx与R0串联，电压表测Rx两端的电压;则有Rx【典例1】用如图甲所示的电路测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电流为0.3A，电源两端的电压恒定不变。（1）如图甲所示，A表是___________，B表是___________；（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于___________（选填“C”或“D”）端；（3）闭合开关后，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因是___________；（4）连接正确后，闭合开关S后，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是___________（填字母）；A．断开开关S，更换小灯泡B．断开开关S，重新连接电路C．移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光（5）当小灯泡发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的两端的实际电压为___________V，如果此时通过小灯泡的电流为0.25A，此时小灯泡的电阻为___________Ω；（6）如果电流表损坏了，手头上有一个10欧姆的定值电阻，电池数量足够，不增加其他器材，请你设计一个电路测量小灯泡正常发光时的电阻，在下图的方框内画出实验的电路图和写出实验步骤及小灯泡正常发光时电阻的表达式。①在方框内画出电路图：________；②实验步骤：__________；③小灯泡正常发光时的电阻为R=___________。【答案】

电压表

电流表

D

正负接线柱接反了

C

2.5

10

见解析

【详解】（1）[1][2]在伏安法测电阻的实验中，用电压表测电阻器两端的电压，电压表与电阻器并联，电流表与电阻器串联，故A表是电压表，B表是电流表。（2）[3]为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器接入电路的电阻应该达到其最大值，故应将滑片P置于D端。（3）[4]闭合开关后，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因是电压表接入电路时，其正负接线柱接反了。（4）[5]连接正确的前提下，闭合开关后，灯泡不亮，应该是灯泡功率太小不足以引起灯泡发光而造成的，此时调整滑动变阻器的滑片使电路中的电流逐渐增大，如果小灯泡开始亮了，就说明一开始灯泡不亮，就是灯泡功率太小的原因，故选C。（5）[6][7]如图乙所示，电压表选用的是03V量程，其最小分度值为0.1V，所以此时电压表的示数为2.5V，则小灯泡正常发光时的电阻为（6）[8]将定值电阻R=10Ω与小灯泡L以及滑动变阻器串联起来跟开关和电源连接成一个电路，电压表接在R两端的B、C两点，电池用三节干电池，如图所示：[9][10]实验步骤：①闭合开关S，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量定值电阻R两端的电压U0，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为3V，此时电路中的电流为即为灯泡的额定电流，此时灯泡正常工作；②断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，拆下电压表，将电压表接入A、B两点，此时电压表测量小灯泡L的电压，读出此时电压表示数为U；③灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，且因此，此时电压表读数U即为小灯泡的额定电压，小灯泡RL的阻值【典例2】小明同学利用图甲所示的电路来测量一未知电阻Rx。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整；()（2）闭合开关后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为1.2V时，电流表的示数如图乙所示，则Rx=___________Ω；（3）该同学又设计了如图丙所示的测量电路，测量小灯泡正常发光的电阻，其中R0是已知定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整。①闭合开关S，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光；②S'接___________，测出灯泡与R0串联后的电压U；③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，再将S'接a测出R0两端的电压U1；④小灯泡正常发光时的电阻R1=___________（用R0、U、U1列表达式）【答案】

4

b

【详解】（1）[1]滑动变阻器按一上一下的接入电路，闭合开关前滑动变阻的滑片应该在最大阻值处，因为滑片在最左端，所以接右下接线柱，如图所示：（2）[2]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，由欧姆定律得，未知电阻的阻值为（3）[3][4]①闭合开关S，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光；②S′接b，测出灯泡与R0串联后的电压U；③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，再将S′接a，测出R0两端的电压U1；④串联电路电流处处相等，则电路中的电流为小灯泡正常发光时的电压为小灯泡的电阻为【典例3】某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最___________端（选填“左”或“右”）；（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是___________；（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，其读数为___________A，则未知电阻Rx=___________Ω；（4）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；②闭合开关S，___________，读出电压表示数为U2；③待测电阻Rx=___________。（用已知和测量出的物理量符号表示）【答案】

右

定值电阻Rx断路

0.16

10

滑片P移到b端时

【详解】（1）[1]为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最右端。（2）[2]电流表无示数可能是电路断路，电压表示数接近3V，等于电源电压，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两端相连，所以故障为定值电阻Rx断路。（3）[3][4]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流为0.16A，由欧姆定律得未知电阻（4）①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；②[5]闭合开关S，滑片P移到b端时，读出电压表示数为U2；③[6]在①中，电压表测电源电压U1；在②中，变阻器的最大电阻与定值电阻串联，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为U滑=U1-U2由欧姆定律，电路中的电流根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻实验3等效替代法测电阻【测量原理】当待测电阻两端的电压与电阻箱两端的电压相同，且通过待测电阻的电流与通过电阻箱的电流也相同时，待测电阻的阻值等于接入电路的电阻箱的阻值。
【测量电路图及方法】
（1）将开关S拨至a点处，读出电流表示数Ix;

（2）将开关S拨至b点处，调节电阻箱，使电流表的示数仍为Ix，读出电阻箱示数R0;
（3）待测电阻阻值Rx=R0。
【典例1】现要测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx（约5Ω）、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。（1）用笔画线代替导线，将图1中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小；()（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，可判断该故障是___________；（3）排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50A，电压表的示数如图2，该示数为___________V，则Rx=___________Ω；（4）某同学利用电源（电压未知）、电阻箱（0～999.9Ω）和电流表（指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清）等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图3.完成下列实验步骤：①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；②___________，标记电流表指针所指的位置；③___________，记下电阻箱阻值R0；④电阻Rx=___________。（用测得量的符号表示）【答案】

待测电阻Rx断路

2.6

5.2

断开开关S2，闭合开关S1

断开开关S1，闭合开关S2，调节电阻箱R的阻值，使电流表指针对准②的标记

R0【详解】（1）[1]图中两节干电池，电源电压3V，待测电阻约5Ω，电路中最大电流约0.6A，所以电流表的正接线柱选择“0.6”；要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D端移动时接入电路的阻值变小，因而，滑动变阻器下接线柱选择“B”；电流从电压表的正接线柱流入，故接线如下图所示：（2）[2]若电流表示数几乎为零，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即Rx断路。（3）[3][4]图中电压表选用小量程，分度值0.1V，因此待测电阻两端电压U=2.6V，又待测电阻中通过的电流I=0.5A，根据欧姆定律公式变形得（4）[5][6][7]电源电压不变，断开开关S2，闭合开关S1，标记电流表指针所指的位置（设为I）；断开开关S1，闭合开关S2，调节电阻箱R的阻值，使电流表指针对准I标记，即两次的电流相等，根据欧姆定律变形公式，等效替代可知：待测电阻Rx的阻值等于电阻箱的接入电阻R0。【典例2】小明选择合适的器材、电阻箱（规格）、若干开关及导线，连成如图所示的电路来测量未知电阻的阻值，请帮助小明完成下列实验步骤：①小明先将开关S拨至1，调节变阻器的滑片至某一位置记下此时电压表的示数；②再将开关S拨至2，调节___________，使电压表的示数为___________，记下电阻箱的示数为；③未知电阻的阻值为___________。【答案】

电阻箱

【详解】[1][2][3]①由图得，当开关S拨至1，电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变器电压；调节变阻器的滑片至某一位置记下此时电压表的示数；②再将开关S拨至2，调节电阻箱，电阻箱与滑动变阻器串联，使电压表的示数为，此时滑动变阻器接电路中的电阻不变，电压不变，说明电路中电流不变，电电压不变，则两次实验中待测电阻与电阻箱的电压相同，由欧姆定律得，待测电阻的阻值与电阻箱接入电路中的电阻相同，记下电阻箱的示数为，则未知电阻的阻值为。【典例3】如图所示是小辉为测量未知电阻Rx的阻值所设计的实验电路图。请你帮小丽将实验步骤补充完整：①将开关S1和S2断开，按电路图连接电路，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。②________，调节滑动变阻器滑片P，记录电流表的示数I；③_________。④记录此时电阻箱示数R0，待测电阻的阻值Rx=________。【答案】

闭合S1，断开S2

见解析

R0【详解】②③[1][2]第一步：将开关S1和S2断开，按电路图连接电路，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端；第二步：为了测量定值电阻Rx的阻值，应该先将Rx与滑动变阻器串联，应该闭合S1，断开S2，并调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I。第三步：根据等效替代法可知，应保持滑片位置不变，断开S1，闭合S2，使R0与滑动变阻器串联，调节电阻箱示数，使电流表示数仍为I。④[3]最后，记录此时电阻箱示数R0，因两次实验中滑动变阻器接入电路的阻值相同、电路中的电流相同，则根据等效替代法可知，待测电阻的阻值为一、实验题1．悦悦同学用图甲所示电路“探究电流跟电阻的关系”。电源电压为6V，定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、20Ω和40Ω，变阻器甲标有“25Ω，1A”字样，变阻器乙标有“15Ω，1A”字样。（1）连线时开关应_________；（2）连接电路前，悦悦发现电流表指针位于0.02A的位置，接下来的操作是_________；（3）在这个实验中滑动变阻器的作用是：保护电路和_________；（4）悦悦首先将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，读取电流表的示数；当用10Ω的电阻进行实验时，与上一次实验相比滑动变阻器滑片应_________（选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”）；（5）图乙是根据所测数据画出的R0电流随电阻变化图像，由图像可知，定值电阻两端的电压为_________V，可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成_________比；（6）结合图乙可知，悦悦同学选择的滑动变阻器应该是变阻器_________（选填“甲”或“乙”）；悦悦在四次实验中将滑动变阻器接入电路最大阻值是_________；（7）之后，悦悦用电流表、定值电阻等器材，测量未知电阻Rx的阻值。他设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：①闭合S、断开S1，此时电流表的示数为Ix；②闭合S和S1，此时电流表的示为I；③则Rx=_________（用R0、Ix、I表示）。【答案】

断开

调零

控制定值电阻两端的电压不变

向右移动

4

反

甲

20

【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时，开关应断开。（2）[2]连接电路前电流表指针位于的位置，即电流表指针没有与零刻度线对齐，说明电流表使用前没有调零，故接下来的操作是调零。（3）[3]在探究电流跟电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，故滑动变阻器的作用是：保护电路和控制定值电阻两端的电压不变。（4）[4]实验中，当把的电阻换成的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右移动。（5）[5]由图乙可知，电流与电阻的乘积为即定值电阻两端的电压为。[6]由于定值电阻两端电压为一定值，故可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。（6）[7][8]实验中使用的定值电阻阻值最大为，定值电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为故滑动变阻器应选甲，四次实验中滑动变阻器接入电路最大阻值是。（7）[9]在步骤中，电路为只有的简单电路，电流表测通过的电流，此时电流表的示数为Ix，则电源电压为，在步骤中，与并联，电流表测量干路电流，示数为；根据并联电路电流的规律知，通过的电流为，则电源电压为由于电源电压不变，因此解得2．以下是小宇和小韩完成的三个电学实验。（1）小宇在“探究电流与电压的关系”实验中，运用了控制变量的科学方法。他和实验小组成员经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计如图1：从A、B、C三幅电路图可以看出他们对实验不断改进的设计过程。①由图1A到图1B，改进的主要理由是_____（只填序号）；②由图1B到图1C，改进的主要理由是_____（只填序号）；以上两空均从下列选项中选填：A．为了防止灯泡烧坏B．可方便改变定值电阻两端电压，从而多次测量，得出普遍性的规律C．为了让电路更完整D．为了保证电阻大小保持不变（2）图2甲所示是小宇测小灯泡电阻的实验电路图，小灯泡标有“2V”字样。①闭合开关前，小宇应将滑动变阻器的滑片移到_____端（选填“a”或“b”）；②小灯泡正常发光时，电流表示数如图2丙所示，此时灯丝电阻为_____Ω，为了验证前面实验的一个改进理由，他特意通过多次测量数据绘制了乙图图线，使改进理由得以验证；（3）图2丁是同桌小韩设计的测量电阻Rx的特殊测量方法电路。①小韩在测量一个定值电阻的阻值时，他发现电压表已经损坏而无法使用，于是他设计并进行了如下实验：（电源电压恒定，定值电阻R0的阻值已知）a.按图2丁电路图连接好实物电路；b.闭合开关S1，断开S2，读出电流表的示数I1；c.闭合开关S2，断开S1，读出电流表的示数I2；d.写出Rx的表达式：Rx＝_____；②小宇认为小韩测得的定值电阻Rx的阻值还不够精确，因为他没有进行多次测量求平均值；小韩也认为小宇的实验结果一样不可靠，因为小宇也没有求小灯泡电阻的平均值你认为他们的看法中_____。A．都正确B．小宇正确C．小韩正确D．无法确定【答案】

D

B

b

4

B【详解】（1）[1]研究电流与电压的关系，必须保持电阻值一定；小灯泡灯丝电阻受温度影响较大，如果两端电压发生改变，不仅电流发生变化，灯丝阻值也会改变，要保持电阻不变，应该使用定值电阻，所以电路图应由1改到2，故选D。[2]为了使实验结论具有普遍性，一般要进行多次测量，滑动变阻器能改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，从而达到多次测量的目的，所以电路图应由2改到3，故选B。（2）[3]为了保护电路，闭合开关前，小宇应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即b端。[4]小灯泡正常发光时，电流表示数如图2丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则此时灯丝电阻为（3）[5]闭合开关S1，断开S2，电路为R0串联的简单电路，读出电流表的示数I1，由欧姆定律，电源电压为闭合开关S2，断开S1，电路为Rx串联额简单电路，读出电流表的示数I2，因电源电压不变，可求Rx得电阻为[6]测量定值电阻的大小，为减小误差，要多次测量取平均值，故小宇认为小韩测得的定值电阻Rx的阻值还不够精确，因为他没有进行多次测量求平均值；由图乙知，灯泡电流随电压的变化关系为曲线，故灯的电阻随温度的变化而变化，不能取平均值，所以小宇正确，故选B。3．某实验小组用图甲所示电路探究电流与电阻的关系。（1）请将图甲所示的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大_________；（2）先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，为_________A，将实验数据记录在表格中；（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应该向_________调节滑动变阻器，直至电压表的示数为_________V，读出电流表的示数，将实验数据记录在表格中；再更换不同阻值的定值电阻重复4次上述操作，分别将数据记录在表格中；（4）通过实验可以得出结论：当电压一定时，电流与电阻_________；（5）该小组同学想用一块电流表和一个定值电阻R0测电阻Rx的阻值，于是他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：①闭合S和S1，记录电流表的示数为I1；②_________；③用R0和测量出来的物理量表示Rx，则Rx=_________。【答案】

0.4

右

2

成反比

闭合S断开S1，记录电流表的示数为I2

【详解】（1）[1]由图甲可知滑动变阻器已接入上接线柱，需要将下接线柱接入电路，要求向右滑动电阻增大，故应接入左下端，如下图所示：（2）[2]电流表选择量程0~0.6A量程，分度值为0.02A，故电流表读数为0.4A。（3）[3][4]探究电流与电阻关系实验中，控制电阻两端电压不变，故自变量为电阻，当更换阻值大的电阻时，滑动变阻器的阻值也要增大，才能保持电阻两端的电压不变，故当滑片向右移动，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数始终为2V。（4）[5]研究电流与电阻的关系时，控制电压保持不变，要次多实验，才能找到普遍规律，实验发现电压不变时，电流随电阻的增大而减小，得出结论：当电压一定时，电流与电阻成反比。（5）②[6]由于①中，电流表测量干路中电流，所以应闭合S断开S1，电流表测量通过Rx电流，记录电流表的示数为I2。③[7]闭合S和S1，电流表测量R0和Rx并联的总电流的示数为I1；闭合S断开S1，电流表测量通过Rx的电流为I2，根据U=IR求出并联电路各支路两端的电压U=（I1-I2）R0电阻Rx的阻值4．如图所示，小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中：实验序号123电阻R/Ω电压U/V1.01.52.0电流I/A0.150.20（1）请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。()（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于___________（填“左”或“右”）端。（3）小明通过实验得到数据如表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，为___________A，则所测电阻Rx的值是___________Ω。（4）若在实验中，电压表不能使用，滑动变阻器最大阻值为R0，当滑片置于最左端时，读出电流表示数为I1，当滑片P置于最右端时，读出电流表示数为I2，则未知电阻的表达式：Rx=___________R0。【答案】

右

0.1

10

【详解】（1）[1]变阻器上下各选一个接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即最右端。（3）[3]小明通过实验得到数据如表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.1A。[4]所测电阻Rx的值（4）[5]由图知，P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，电路中只有Rx，根据欧姆定律可得

①P移至最右端，滑动变阻器全部连入，R0和Rx串联，读出此时电流表示数为I2，根据欧姆定律可得

②电源电压不变，由①②得解得5．同学们想测量一段电阻丝的电阻Rx，滑动变阻器的最大阻值为R。（1）小明将实验器材连接成如图甲所示的电路。闭合开关后发现电压表___________，电流表___________，（均选填“有示数”或“无示数”）。小明检查时发现有一根导线接错了，请你在接错的那根导线上打“×”，并画出正确的接线；()（2）改接正确后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至___________（选填“A”或“B”）端，目的是为了___________；（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置，电压表和电流表的指示如图乙所示，则电流表的示数是___________A，被测电阻Rx的阻值为___________Ω；（4）完成上述操作后，准备整理器材结束实验时，小亮告诉小明，他得到的数据误差可能较大，那么，小明接下来应采取___________的方式来减小误差；（5）小明实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，小明用现有的器材，设计了如图丙所示电路图也测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：①闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到B端，读出电压表的读数，记为U1；②___________；③待测电阻Rx=___________；（用已知量和所测物理量符号表示）（6）小丽实验过程中电压表突然烧坏，不能正常使用了，小丽应用现有的器材，设计了如图丁所示电路图也测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至A端，读出电流表示数为I1；②___________；③待测电阻Rx=___________。（用已知量和所测物理量符号表示）【答案】

有示数

无示数

A

保护电路

0.2

10

多次测量求平均值

再将滑动变阻器滑片移到A端，读出电压表的读数，记为U2

再将滑动变阻器滑片P滑至B端，读出电流表示数为I2

【详解】（1）[1][2]图甲中，电压表和电流表串联后再并联在定值电阻两端，定值电阻和滑动变阻器串联，由于电压表内阻非常大，因此电流表没有示数，此时电压表相当于并联在定值电阻两端，故闭合开关后发现电流表无示数，电压表有示数。[3]电流表应串联在电路中，故定值电阻和滑动变阻器相连的导线错误，应将电流表的“-”接线柱和定值电阻的右接线柱相连，如图所示：（2）[4][5]改接正确后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即A端，目的是为了保护电路。（3）[6][7]图乙中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，根据欧姆定律可知被测电阻Rx的阻值（4）[8]完成上述操作后，准备整理器材结束实验时，小亮告诉小明，他得到的数据误差可能较大，原因是小明只测量了一组实验数据，则小明接下来应采取多次测量求平均值的方式来减小误差。（5）[9]①②闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，电压表测量电源电压，读出电压表的读数，记为U1；再将滑动变阻器滑片移到A端，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电阻为R，电压表测量定值电阻两端的电压，读出电压表的读数，记为U2。[10]③根据①可知，此时滑动变阻器两端的电压U滑=U2-U1，根据欧姆定律可知电路中的电流则待测电阻（6）[11][12]①②将滑动变阻器滑片P滑至A端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，读出电流表示数为I1，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压U=I1Rx+I1R闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为Rx的简单电路，电流表测量电路电流，读出电流表示数为I2，则电源电压U=I2Rx③联立以上两式可得I1Rx+I1R=I2Rx解得待测电阻6．在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。（1）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第_____条（选填图中导线序号）；（2）改正错误后再实验，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是_____；（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则未知电阻R=_____Ω；（4）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值：①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；②再闭合开关S1，记下此时电压表读数为U；③请写出未知电阻阻值表达式：Rx=_____（用U、U1和R0表示）。【答案】

2

定值电阻断路

7.5

【详解】（1）[1]原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电压表、电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2。（2）[2]电流表无示数，说明电路可能断路；电压表的示数较大，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。（3）[3]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，由欧姆定律可知，未知电阻的阻值（4）[4]在②中，闭合S和S1，R0短路，电路为Rx的简单电路，电压表测电源电压，因此电源电压为U；在①中，闭合开关S、断开开关S1，两电阻串联，电压表测待测电阻Rx两端的电压，因此此时待测电阻Rx两端的电压为U1，由串联电路电压的规律可知，定值电阻的电压U0=U-U1由串联电路的电路规律可知，通过Rx的电流由欧姆定律可知，待测电阻Rx的阻值7．在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻”的实验中：（1）实验小组连接了如图甲所示的电路，同组的小明发现电路有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线；()（2）排除故障后，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向___________（选填“左”或“右”）移动；（3）小明根据测出的数据在图乙中画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像。小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻，然后求出电阻的平均值，他的这种做法___________（选填“合理”或“不合理”）；（4）另一组小雨在没有电流表的情况下用图丙所示的电路测Rx的阻值，其中R是电阻箱（阻值可调、可读），请帮助她完成实验步骤：①只闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出电压表读数为U1，读出电阻箱的读数为R；②只闭合开关___________，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，读出电压表读数为U2；③则Rx=___________（用U1、U2、R表示）；若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，其它操作正确，则测得Rx的阻值比真实值偏___________（选填“大”或“小”）。【答案】

左

12.5

不合理

S1、S2

大【详解】（1）[1]图中电压表与灯泡串联，电流表与灯泡并联了，应该是电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，如下图所示：（2）[2]电压表的示数为2.2V低于小灯泡的额定电压，所以应该增大小灯泡两端的电压，小灯泡才能正常发光，根据串联分压的规律可知应减小滑动变阻器连入电路的电阻从而减小滑动变阻器两端的电压，所以应将滑片向左移动。（3）[3]由图乙知小灯泡正常发光时的电流为0.2A，小灯泡正常发光时的电阻[4]小灯泡在不同电压下的电阻不同，分别求出不同电压下小灯泡的电阻，然后求出电阻的平均值，他的这种做法不合理。（4）②[5]只闭合开关S1、S3，电压表测量定值电阻Rx两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出定值电阻Rx两端电压为U1，读出电阻箱的读数为R。③[6]只闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，用电压表测量电阻箱和定值电阻Rx两端的总电压为U2；根据串联电路电压特点得，电阻箱两端的电压U箱=U2-U1根据串联电路电流特点和欧姆定律得定值电阻Rx的阻值[7]若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，分担的电压变大，则电阻箱和定值电阻Rx分担的电压变小，则U2变小，其它测量准确，由得，Rx测量值会变大。8．在某次课外实验中，老师让同学们尝试测一个阻值约为100Ω的电阻Rx。老师提供的器材有：恒压电源（电压恒为U=3V）、电流表A1（量程为0～0.6A）、电压表V1（量程为0~3V）、定值电阻R1=20Ω、电阻箱R2（0~9999Ω，5A）各一个，开关S、导线若干。小明和同学经过思考后选用上述部分器材设计了一个实验，较精确地测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图所示。（1）连接电路的过程中，开关S应处于________状态；（2）根据小明和同学设计的电路图，当调节电阻箱R2使电压表V1的示数为1.5V时，记录下电阻箱接入电路的阻值为R0，此时Rx_______R0（选填“>”、“<”或“=”）；（3）小明调节电阻箱使电压表V1的示数为U2时，记录下电阻箱接入电路的阻值为R2，则Rx的测量值为_______（用字母U、U2、R2表示）；（4）实验后老师告诉小明，该实验仍然有局限，原因在于电压表V1不是理想电表，即它的电阻不是无穷大，则Rx的测量值与真实值相比________（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】

断开

=

偏大【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路的过程中，开关S应处于断开状态。（2）[2]电源电压恒为U=3V，当调节电阻箱R2使电压表V1的示数为1.5V时，根据串联电路电压规律，Rx两端电压为Ux=U-U1=3V-1.5V=1.5V根据分压原理可知，此时Rx=R0（3）[3]调节电阻箱使电压表V1的示数为U2时，记录下电阻箱接入电路的阻值为R2，则电路中的电流为根据串联电路电压规律，Rx两端的电压为Ux=U-U2故Rx的测量值为（4）[4]因电压表V1不是理想电表，它的电阻不是无穷大，故通过电压表的电流与通过R2的电流之和等于Rx的电流，而实际上计算时是按R2的电流计算，比实际通过Rx的电流偏小，因而计算出的电阻偏大。9．在测小灯泡电阻的实验中，由于缺少电流表，小明找老师借了一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器R'，设计了如图所示的实验电路，也测出了已知额定电压为U额的小灯泡在正常发光时的电阻RL。请你补全实验步骤：①闭合开关，先调节滑动变阻器R'的滑片到最___________（选填“左”或“右”）端，再调节滑动变阻器R的滑片，直到电压表的读数为U额；②______________________，读出这时电压表的读数，用U表示；③小灯泡正常发光时电阻的表达式RL=___________。（用已知量和测量量表示）【答案】

左

保持滑动变阻器R的滑片不变，接着调节滑动变阻器R'的滑片到最右端

【详解】①[1]为了使灯泡正常发光测量灯泡电阻，所以应闭合开关，先调节滑动变阻器R′的滑片到最左端，再调节滑动变阻器R的滑片，直到电压表的读数达到灯泡的额定电压，即U额。②[2]为了测电路中的电流，应保持滑动变阻器R的滑片不变，接着调节滑动变阻器R′的滑片到最右端，读出这时电压表的读数，用U表示。③[3]因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R'两端的电压因串联电路中电流处处相等，所以电路中的电流所以小灯泡正常发光时的电阻10．实验名称：测量定值电阻的阻值。实验器材：待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。设计与进行实验：（1）该实验原理是______；（2）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该移到最______端（选填“左”或者“右”），某次测量时，电压表示数为2.5V，图乙电流表的示数为______A，则本次测得Rx的阻值为_____Ω；（3）本实验进行了多次测量，多次实验的目的是_____（填字母代号）；A．多次测量求平均值，减小误差B．寻找实验的普遍规律，避免偶然性（4）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也可以测出了未知电阻R1的阻值，请你完成下列实验步骤：①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；②______，读出电压表示数U2；③待测电阻的阻值R1=______（用已知量和测得量的字母表示）。【答案】

左

0.5

5

A

再闭合开关S2

【详解】（1）[1]在测量定值电阻的阻值实验中，用电压表测定值电阻两端的电压，用电流表测电路中的电流，利用，故该实验的原理是。（2）[2]为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器应处在最大值，即滑片应该移到最左端。[3][4]电压表示数为2.5V，电流表选用量程，其示数为0.5A，Rx的阻值为（3）[5]本实验进行了多次测量求平均值，其目的是减小误差，故A符合题意，B不符合题意。故选A。（4）实验步骤：①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；②[6]再闭合开关S2，读出电压表示数U2；③[7]在步骤①中，电路为断路，电压表示数为U1，则电源电压为U1；在步骤②中，R0与R1串联，电压表测R0两端的电压为U2；通过R1的电流根据串联电路电压的规律可得，电阻R1两端的电压由欧姆定律可得，待测电阻的阻值为11．图示电路中，E为电源，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，电流表A的量程为0.1mA，内阻约为100Ω。用此电路，经以下步骤可近似测得A电流表的内阻RA：①闭合S1，断开S2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0；②保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表读数等于，读出R2的值，等于RA的大小。试分析：（1）R2与RA相等的原因是：_____________；（2）该实验测量出的结果与真实值相比偏_________（选填“大”或“小”）；（3）要减小由于设计方案带来的测量误差，R1与RA应该满足的条件是：___________。【答案】

见解析

小

R1远大于RA【详解】（1）[1]闭合开关S2，电阻箱R2与电流表A并联，它们两端的电压相等，流过电阻箱R2与电流表A电流都为，由可知，电阻箱电阻R2与电流表电阻RA相等。（2）[2]闭合开关S2，电阻箱R2，与电流表A并联，并联电阻小于电流表电阻RA，电路总电阻R变小，电源电压U不变，由可知，电路中的电流变大，滑动变阻器R2分压变大，并联电路电压U并变小，由变小，所以该实验测量出的结果与真实值相比偏小。（3）[3]当R1远大于RA时，闭合开关S2后，并联电阻阻值的变化对电路的影响越小，实验误差越小。12．在测量电阻的实验中（1）小华设计的测量电路如图1所示，待测电阻Rx约为10Ω。①在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最_____端。②实验中，小华发现电压表示数为零，而电流表有示数，若各电表完好、导线及各接线柱连接完好，则电路中_____出现了_____故障（“断路”或“短路”）。（2）小明设计的测量另一待测电阻R阻值的电路如图2所示。①他的测量步骤如下：第1步：将Rx接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图3所示，示数为_____A；断开开关S，移走Rx。第2步；再将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱使电流表的示数仍如图3所示，此时电阻箱接入电路的阻值R＝8Ω则小明测得Rx的阻值为_____Ω。②在第2步中，若小明无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动少许，则他测得Rx的阻值将偏_____，设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了3Ω，则小明测得Rx的阻值为_____Ω。【答案】

左

Rx

短路

0.4

8

小

5【详解】（1）①[1]为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处即最左端。②[2][3]实验中，电流表有示数，则电路为通路，小华发现电压表示数为零，若各电表完好、导线及各接线柱连接完好，则与电压表并联的那部分电路出现短路，即待测电阻Rx出现了短路故障。（2）①[4]由如图3可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.4A。[5]由小明的测量步骤可知，小明的测量方法是等效替代法，根据等效替代法，则小明测得Rx的阻值为8Ω。[②[6][7]如果在第2步中，无意向右移动滑片少许，则此时变阻器接入电路的电阻变大，测得待测电阻变小。因电路中的电流和电源电压不变，则总电阻不变，故滑动变阻器增大了3Ω，则待测电阻减小3Ω，故Rx=8Ω-3Ω=5Ω13．（1）在测量未知电阻Rx（阻值约为150Ω）的实验中，提供的实验器材有：电源（电压3V）、滑动变阻器R（0~50Ω）、电阻箱R0（0~9999Ω）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、开关及导线若干。

（1）小虎同学设计了如图甲所示的电路，他___________（选填“能”或“不能”）较准确测出Rx的阻值；（2）小清设计的测量另一待测电阻Rx阻值的电路如图乙所示，图中电源电压保持3V不变，滑动变阻器R的规格为“50Ω

1A”；①他的测量步骤如下：第1步：只闭合开关S和___________，调节___________（选填“R”或“R0”），使电压表的示数为2V；第2步：只闭合开关S和___________，调节___________（选填“R”或“R0”），使电压表的示数仍为2V，读出此时电阻箱接入电路中的阻值（如图丙所示