2020-2021学年九年级物理全册17.3电阻的测量

17.3电阻的测量

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知识点一：伏安法测电阻

1.根据欧姆定律公式I=U/R的变形R=U/I可知，求出了小灯泡的电压和电流，就可以计算出

小灯泡的电阻，这种方法叫做伏安法。

2.测量时注意：

①闭合开关前，滑动变阻器滑片应该滑到使其接入电路的电阻最大位置处；

②测量电阻时，应该先观察小灯泡的额定电压，然后测量时使用的电压应该按照从额定电压

依次降低测量。

③可以将几次测量的结果求平均值，以减小误差。

3.测量过程中，电压越低，小灯泡越暗，温度越低，因此电阻会略小一点。

知识点二：会设计测电阻电路图

重点难点解读

重点解读小灯泡电阻的测量思路

1.伏安法测电阻的原理是/?=—

2.主要器材：滑动变阻器、电压表、电流表、电源、小灯泡、导线、开关等.

3.电路图（如图所示）

4.实验步骤：

（1）根据电路图连接实物；

（2）检查电路无误后，闭合开关S,多次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表

的示数，并记录下来;

（3）根据多次测得的电压值和电流值，分别计算多组对应的电阻值.

5.实验表格

次数电压U/V电流I/A电阻R/Q平均值R/Q

1

2

3

6.注意事项

①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；

②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；

③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路。

7.测量小灯泡电阻时，随着温度升高，灯泡电阻变大，求平均值没有多大意义.

对点例题解析

知识点一：伏安法测电阻

【例题1】（2019北京）某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电阻。

（1）他连接了如图1所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是:

（2）改正（1）中的错误后，闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据

如表所示。

电压U/V0.91.31.72.12.5

电流I/A0.180.220.240.260.28

请完成下列问题:

①小灯泡L正常发光时的电阻R.=—Q.（结果保一位小数）

②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，如图2所示。闭合开

关，调节滑动变

阻器，使电压表的示数为L8V,则电流表的示数为—A。

【答案】（1）变阻器：（2）①8.9；②0.18。

【解析】（1）变阻器应按一下一上接入电路中，原电路中将金属杆连入电路中是错误的；

（2）①灯在额定电压下正常发光，由表中数据，小灯泡L正常发光时的电阻：

②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，闭合开关，调节滑动变阻

器，使电压表的示数为1.8V,因两灯的电阻相等，由分压强原理，每个灯的电压为：0.5X

1.8V=0.9V,由表中数据，电流表的示数为0.18A。

知识点二：会设计测电阻电路图

【例题2】（2019山东泰安）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R。是

已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻&阻值的电路

是（）

A.只有①B.只有②③C.只有①②③D.①®③④都可以

【答案】D

【解析】由图知，①只闭合8时，电路是只有R。的基本电路，电流表测量通过R。的电流I。；

再闭合S2,两只电阻并联，电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式1必=（I-Io）

R可求出R.、的阻值，故能测出R*阻值;

②只闭合&时，两电阻串联，电流表测电路中电流L；两开关都闭合时只有R°接入电路中，

电流表测此时电路中电流Io,根据电源电压不变列式Ii(Ro+RJ=1°R0可求出鼠的阻值,

故能测出艮阻值；

③闭合开关S、%,两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S,断开S2,闭合，，电

压表测量电阻R。两端电压U。，根据电路电流相等列式-U=)可求出R*的阻值，故能

R(J+RxR(J

测出R*阻值;

④闭合开关S,接1,两只电阻串联，电压表测量Ro两端电压为Uo；Si接2,电压表测量

上两端电压为U、，根据电路电流相等列式生=%可求出息的阻值，故能测出R、阻值。

RxR0

达标训练题

基础训练题

1.用伏安法测小灯泡电阻的实验注意事项：

(1)接通电源前应将开关处于—状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；

(2)连好电路后要通过—的方法选择电压表和电流表的量程；

(3)滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的____；保护电路。

【答案】断开;试触；电流.

【解析】(1)接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；

(2)连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；

(3)滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路。

2.下列实验电路图丙中，也能够得出定值电阻R阻值的电路有()

【答案】ACDo

【解析】A.两电阻串联，电压表测电源电压示数为U,电流表测量总电流示数为I,总电阻

为U/I,R*的阻值为R*=U/I-R。，故A可以测出R的阻值，故不A正确;

B.两电阻并联，电压表测电源电压示数为U,电流表测量R的电流示数为I,

己知R的电阻，根据U=IR算出R两端的电压也就是电源电压，无法知电流，不能测出电阻,

故B错误;

C.两电阻并联，上面的电流表测量干路的总电流示数I,下面的电流表测量电阻R的电流示

数为L,

UIR

已知R的电阻和电流，根据欧姆定律求出R的电压U=LR,R,的电流L=I-L,则R,3=_L_

【一11

故C正确;

D.两电阻串联，分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处和0。时电路中的电流分别为b

和L,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求

出R.的阻值，故D正确。故选ACD。

能力提升训练题

1.（2019江西）在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，如图所示.

(1)在图甲中，请你用笔画线将电压表正确连入电路；

(2)在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在_______(填“左”或“右”)端；

(3)连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表的示数为零，电

压表的示数为3V,这可能是由于造成的；

(4)某次实验时电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，此时小灯泡的电阻为—

Q;

(5)若小明同学在做实验时，移动滑片的位置，多次测量的过程中观察到电压表和电流表的

示数大小的变化是相反的，则产生该现象的原因可能是。

【答案】(1)如图所示.

(2)左(3)与电压表并联的那部分电路在某处断路(具体指明哪处断路也可(4)10(5)电

压表并联在滑动变阻器的两端。

【解析】电流表无示数，电压表有示数，判断得断路处为与电压表并联的那部分电路.由串

联电路的电压规律可知，U总=U灯+U济=IRH+IR酒，若滑片向右滑动时、电路中总电阻减

小，电流增大，则U灯增大，

U潸减小；若滑片向左滑动时，则相反.可知，当移动滑片的位置时，将产生电压表与电流

表的示数大小变化相反的现象，因为电压表并联在滑动变阻器的两端.

2.(2019安徽省)图甲为伏安法测电阻的实验电路图。

0

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于（选填"a”或"b”）端；

（2）小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路，“试触”时，发现电流表的指针偏转很

小；移动滑动变阻器的滑片，发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是：;

（3）电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙，则此时被测电阻两端

的电压为V,该电阻的阻值为Q。

【答案】（1）a（2）电流表量程过大（3）2.4；10

【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的a端；（2）小亮同学用

完好的器材按图甲正确连接好电路，“试触”时，发现电流表的指针偏转很小；移动滑动变

阻器的滑片，发现指针偏转仍然较小，故排除了电路中电阻过大的可能，故产生该现象的原

因可能是：电流表量程过大；（3）电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙

和丙，电压表选用小量程，分度值为则0.IV,此时被测电阻两端的电压为2.4V,电流表选

用小量程，分度值为0.02A,电流为0.24A,由欧姆定律，该电阻的阻值为：

R=U/I=2.4V/0.24A=10O»

3.（2019湖北滨州）为了测量电源电压和定值电阻，某物理小组设计了如图甲所示的电路。

（1）根据图甲所示电路，用笔画线表示导线，将实物电路补充完整；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在（选填"a”或"b”）端；

（3）假设电源电压恒为U。，定值电阻的阻值为R.如果电压表示数用U表示，电流表示数

用I表示，则U与I的关系式为U=（用U。、I、R表示）；

（4）检查电路无误后，闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验，记录电流表

和电压表的读数，并画出了U-I图象，如图丙所示。图象是一条直线，与U、I坐标轴分别

交于3v和0.6A处。由此可知，电源电压Uo=V,定值电阻仁=

【答案】（1）如上所示；（2）b；（3）U=U0-IRi（4）3；5。

【解析】（1）变阻器与电流表串联后与电压表并联，如下所示:

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处的b端；

（3）假设电源电压恒为U。，定值电阻的阻值为R”如果电压表示数用U表示，电流表示数

用I表示，根据串联电路的规律及欧姆定律有：U+IR=U。---------①，

则U与I的关系式为：U=U0-IRI；

（4）图象是一条直线，与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处，将（0,3V）代入①得:

电源电压U0=3V；

将(0.6A,0)代入①得:

0+0.6AXR.=3V,故R=5Q。

4.（2020武汉模拟）现有一个电压约为36,的电源（电压保持不变），一个量程为0-"的

电流表，三个阻值已知的电阻吊（20Q）、瓜（30。）、尼（10AQ）,开关和导线若干。请

合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为10Q的未知电阻兄的阻值。要求：

（1）画出实验电路图;

（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;

（3）写出待测电阻尼的数学表达式（用已知量和测量量表示）。

【答案】见解析。

【解析】（D将尼、尼和待测电阻串联起来，S控制整个电路，开关S与用并联，开关S

与此并联，如下所示：

（2）①只闭合S、S,记下电流表示数九②只闭合S、S,记下电流表示数人；

（3）在①中，用、及串联，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压：

沪上（R\+Rz）=7,X50Q；

在②中及与待测电阻串联，因电源电压不变，由电阻的串联和欧姆定律：

凡上-危=比空-30Q。

，2，2

5.某科技小组同学发现实验室有一只标有“XkQ”的电阻（X为模糊不清的一个数字），为

了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：

（1）首先设计的实验电路如图1所示，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻Rx、电压

表V（0~3V、0~15V量程）、电流表A（0~0.6A、0~3A量程）、滑动变阻器（标有“50

Q1A"）、开关、导线若干。试验后发现，该方案无法测出电阻R*的值，其主要原因是。

图1图2

（2）经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计测量电阻K的实验方案。小

李设计的电路图如图2所示，其中定值电阻R°=2kQ.他连接电路后，闭合断开想

先测出电源电压，但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老

师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和

电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为kQ。

(3)小组其他同学设计的实验电路如图所示，在电源电压恒定且己测出的条件下，能先测

出电压表自身电阻后，在测出R,阻值的电路是。

32广警广詈

ABCD

(4)他们选择正确方案测出R*的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减

小误差。在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量R*阻值的是。

A.改变电源电压B.将R。换成50Q的定值电阻C.将电压表换成“0~0.6A”的电

流表

【答案】(1)电流太小，无法用电流表直接测出；(2)4；(3)C；(4)Ao

【解析】(