拓展课Ⅱ测电阻的方法(原卷版+解析)

拓展课Ⅱ测电阻的方法【知识掌握】一、等效替代法测电阻：如图，（1）S至a，记下电流表（或电压表）的示数为I（或U）；（2）S至b，调节电阻箱R，使电流表（或电压表）的示数仍为I（或U）；读出电阻箱的阻值为R，即Rx的阻值。（其中R0起保护电路的作用）二、伏安法测电阻：优点：可调节滑动变阻器多次测量求平均值减小误差。三、缺表测电阻：（一）缺电压表，利用并联分流，串联电压相等测电阻：（1）如图甲，将R1和并联，先测出R1的电流，再测出的电流为I2，根据两次电压相等U1=U2，所以，，所以：；；（2）改进，换用单刀双掷开关，如图乙。（表达式同上）（二）缺电流表，利用串联分压，电流相等测电阻：（1）如图甲，电压表测出R1两端的电压U1；再测出两端的电压U2；根据两电阻中的电流相等，所以：；（2）改进：单刀双掷开关如图乙，开关S至1的位置，可测出R1上的电压U1；将S至2的位置，可测出和R1的总电压U2．根据电流相同，，所以，说明：以上两种方法中的定值电阻均可用最大已知的滑动变阻器代替，只须将滑片移至阻值最大端就是定值电阻。（三）缺电流表或电压表，利用滑动变阻器的最大阻值测电阻（1）缺电流表：如图①将滑片P滑到左端测出两端的电压U1；②将滑片P滑到右端时可测出和R′两端的总电压U2．由和R′串联电流相等；（2）缺电压表如图乙。①将滑片P滑到a点，可测的电流I1；②再滑到b端测和R′的电流I2．由于电源电压相等．①；②所以可解得。（三）缺电压表或电流表，利用短路电路测电阻：（1）如图甲，①闭合开关S1，和R串联，电流表示数为I1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有接入电路，电流表示数为I2；所以：①②；根据电源电压相等，可得

（2）如图乙，①闭合开关S1，和R串联，电压表示数为U1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有接入电路，电压表示数为U2；所以：闭合开关S1和S2时，电源电压为U2，当只闭合开关S1时，两端的电压为U1，R两端的电压为U2—U1，根据Rx和R中的电流相等，即，解得综合上述方法：①伏安法测电阻最好，可多次测量求平均值减小误差；②其它方法均进行两次测量，要么通过开关转换，要么通过滑动变阻器的两个特殊位置，得到一组数据进行计算得出一个电阻值。具体特点是缺电压表，利用电压相等；缺电流表利用电流相等。但滑动变阻器和短路测量电路通用；③有些情况下，尽管有电压表或电流表，但由于分度值或量程问题，必须选用缺表测量。【巩固提高】1．小金同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡正常发光时电压为2.5V。（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路图连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗，且导线不交叉）。（2）实验过程中若误将电压表与电流表互换位置，则两只电表的示数为。A.电压表无示数，电流表有示数B.电压表有示数，电流表无示数（3）丙图是实验过程中小灯泡两端电压﹣电流关系图，根据图像，小灯泡正常发光时的电阻是Ω。（4）在操作过程中，电流表指针如图丁所示，若要使小灯泡正常发光，滑片应向（选填“A”或“B”）端滑动。2．小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上，通过调节滑动变阻器RP，先后完成了四次实验，测得的电压和电流值如表所示。回答问题：实验次数U（伏）I（安）10.60.1220.80.1631.2待填41.80.36（1）根据实验要求，用笔画线作为导线在图中正确连接电压表。（2）第3次实验时，电流表示数如图乙所示，此时电流为安。（3）根据表中数据，在实验过程中，滑动变阻器RP滑片移动的方向是（选填“A→B”或“B→A”）。3．某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。（1）图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为安。（2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是欧。（结果保留一位小数）（3）小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值，并说明理由。。4．某科技小组同学发现实验室有一只标有XkΩ的电阻Rx（X为模糊不清的一个数字），小金按照实验要求，设计测量Rx的电阻。器材有：两节干电池（2.8V～3V）、定值电阻R＝2kΩ，待测电阻Rx、电压表V（0﹣3V、0～15V）、电流表A（0﹣0.6A、0～3A）、滑动变阻器（“50Ω1A”）各一个、开关、导线若干。（1）首先设计的实验电路图如图1所示。小金通过估算发现：该方案无法测出电阻Rx的阻值，其主要原因是。（2）经讨论后他们重新设计测量Rx阻值的实验方案，小金设计的电路图如图2所示。步骤如下：①按照如图2所示的电路图正确连接实物电路，将滑动变阻器的滑片移到b端；②闭合S1，断开S2，读出电压表示数U1＝2.75V，与电源电压为2.8V～3V之间有一定的差值，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；③在不改动电路的情况下，把滑片从b端到移动a端，又读出电压表示数U2＝2.85V；④可计算出该电压表自身的电阻为Ω。（3）小组其他同学设计的实验电路如图3所示，在电源电压恒定且已测出的条件下。能先测出电压表自身电阻后，再测出Rx阻值的电路是。5．在“伏安法测电阻”的实验中，提供的器材有：待测电阻R0（阻值约为5Ω）、两节干电池、电压表（“0～3V”、“0～15V”），电流表（“0～0.6A”，“0～3A”），滑动变阻器、开关、导线若干。（1）小兰同学按如图甲连接电路后，闭合开关发现电压表的指针偏转角度根大，接近量程，而电流表的指针偏转角度很小，接近量程的15。可能的原因是①；②（2）改正后进行实验，完成数据记录表，其中第3次实验时电压表示数如图乙所示，则待测的未知电阻R0的阻值为Ω（结果保留一位小数）；实验次数电压/V电流/A电阻/Ω电阻平均值/Ω11.20.2421.80.3430.5（3）小明用小灯泡换下定值电阻R0继续探究小灯泡的电阻特点，则原数据记录表中一栏是多余的。6．用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图象如图乙所示。（1）连接电路时，开关应。（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向移动；（3）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为Ω；（4）当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比。造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）7．一个小灯泡的额定电压U额＝2.5V，表示只有在小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡才能正常工作。现要测量这个小灯泡正常工作时的电阻，提供的器材除上述小灯泡外，还有：电源（电压恒为3V）、电压表和电流表各一只、滑动变阻器（20Ω1A）、开关、导线若干。为了完成任务，小乐设计了如图甲所示电路。（1）用笔画线代替导线，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小灯泡变亮。（2）通过实验，小乐正确测出了小灯泡正常工作时的电阻，还通过多次改变滑动变阻器的阻值，得到了如图乙所示的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像。分析图像可知，随着小灯泡两端电压的增大，其电阻的阻值（选填“不变”、“变大”或“变小”）。（3）若实验时发现电压表坏了，小乐设计了如图丙所示的电路，其中R0＝10Ω。也测出了小灯泡正常工作时的电阻，其操作步骤为：①先闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数I1＝A，此时小灯泡正常工作；②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2。则小灯泡的正常工作时的电阻R＝。（用U额、I1、I2表示）8．小夏设计了测量电阻的电路，如图甲。实验器材有：电源（电压6V），电流表（量程0～0.6A），滑动变阻器（20Ω2A）。（1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于（填“A”或“B”）端；（2）将M、N直接用导线相连，调节滑片P，使电流表满偏（即示数为0.6A），此时滑动变阻器接入电路的阻值为Ω，此后保持滑片P位置不变；（3）在M、N之间接入待测电阻Rx，电流表的指针位置如图乙，则电流表的示数为A，Rx的阻值为。（4）依据Rx与I的对应关系，将电流表表盘上的刻度标记为对应的阻值，下列标记正确的是。（5）该装置使用一段时间后，电源电压减小，这将导致电阻的测量值（填“偏小”“不变”或“偏大”）。9．图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图乙，则被测电阻的阻值为欧。（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是。10．下面是用伏安法测电阻的实验，请回答相关问题。（1）如表是按照图甲连接好电路测量出的几组数据，由此可知待测电阻Rx阻值为Ω。实验次数电压U/V电流I/A11.50.122.10.1432.80.18（2）有人提出若把图甲中的滑动变阻器去掉，在不损坏Rx的前提下，通过更改电源电压来获取三组数据，再求出Rx的值。你认为是否可行？（3）实验结束后，小敏向老师提出：若再提供一只已知阻值的定值电阻R0，即使不使电压表也能测出RX的阻值。图乙是小明设计的实验电路图，他的做法是：把滑动变阻器的滑片P置于适当的位置，将S接到a时，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的示数I2．根据I2RX＝I1R0，可得RX=I11．如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成丙图中实验电路的连接。（2）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。实验次数123电压U/V1.01.61.8电流I/A0.320.56电阻Rx/Ω3.133.21电阻的平均值Rx/Ω同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx＝。②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0＝I2Rx可得Rx=I1R12．用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整（要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小）；（2）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于（选填“A”或“B”）端；（3）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是；（4）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝Ω。（5）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I1，滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx＝。（用题中所给物理量的符号表示）13．如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。（1）同学们按照电路图正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。实验次数123电压U/V1.01.61.8电流I/A0.320.56电阻Rx/Ω3.133.21电阻的平均值R′x/Ω（2）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx＝。②方案二：电路中Rx≠R0，将开关S接到a，读出电流表的示数I1；再将开关S接到b，读出电流表的I2；由I1R0＝I2Rx可得Rx=I1R拓展课Ⅱ测电阻的方法【知识掌握】一、等效替代法测电阻：如图，（1）S至a，记下电流表（或电压表）的示数为I（或U）；（2）S至b，调节电阻箱R，使电流表（或电压表）的示数仍为I（或U）；读出电阻箱的阻值为R，即Rx的阻值。（其中R0起保护电路的作用）二、伏安法测电阻：优点：可调节滑动变阻器多次测量求平均值减小误差。三、缺表测电阻：（一）缺电压表，利用并联分流，串联电压相等测电阻：（1）如图甲，将R1和并联，先测出R1的电流，再测出的电流为I2，根据两次电压相等U1=U2，所以，，所以：；；（2）改进，换用单刀双掷开关，如图乙。（表达式同上）（二）缺电流表，利用串联分压，电流相等测电阻：（1）如图甲，电压表测出R1两端的电压U1；再测出两端的电压U2；根据两电阻中的电流相等，所以：；（2）改进：单刀双掷开关如图乙，开关S至1的位置，可测出R1上的电压U1；将S至2的位置，可测出和R1的总电压U2．根据电流相同，，所以，说明：以上两种方法中的定值电阻均可用最大已知的滑动变阻器代替，只须将滑片移至阻值最大端就是定值电阻。（三）缺电流表或电压表，利用滑动变阻器的最大阻值测电阻（1）缺电流表：如图①将滑片P滑到左端测出两端的电压U1；②将滑片P滑到右端时可测出和R′两端的总电压U2．由和R′串联电流相等；（2）缺电压表如图乙。①将滑片P滑到a点，可测的电流I1；②再滑到b端测和R′的电流I2．由于电源电压相等．①；②所以可解得。（三）缺电压表或电流表，利用短路电路测电阻：（1）如图甲，①闭合开关S1，和R串联，电流表示数为I1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有接入电路，电流表示数为I2；所以：①②；根据电源电压相等，可得

（2）如图乙，①闭合开关S1，和R串联，电压表示数为U1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有接入电路，电压表示数为U2；所以：闭合开关S1和S2时，电源电压为U2，当只闭合开关S1时，两端的电压为U1，R两端的电压为U2—U1，根据Rx和R中的电流相等，即，解得综合上述方法：①伏安法测电阻最好，可多次测量求平均值减小误差；②其它方法均进行两次测量，要么通过开关转换，要么通过滑动变阻器的两个特殊位置，得到一组数据进行计算得出一个电阻值。具体特点是缺电压表，利用电压相等；缺电流表利用电流相等。但滑动变阻器和短路测量电路通用；③有些情况下，尽管有电压表或电流表，但由于分度值或量程问题，必须选用缺表测量。【巩固提高】1．小金同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡正常发光时电压为2.5V。（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路图连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗，且导线不交叉）。（2）实验过程中若误将电压表与电流表互换位置，则两只电表的示数为B。A.电压表无示数，电流表有示数B.电压表有示数，电流表无示数（3）丙图是实验过程中小灯泡两端电压﹣电流关系图，根据图像，小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω。（4）在操作过程中，电流表指针如图丁所示，若要使小灯泡正常发光，滑片应向B（选填“A”或“B”）端滑动。【解答】解：（1）滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗，说明电路电流变小，滑动变阻器电阻变大，故滑动变阻器应接左下接线柱，即A端，如图所示：；（2）电压表和电流表位置互换，电压表串联接入电路，电路相当于断路，电路中没有电流流过，由于电压表的正负接线柱与电源两极相连，所以电压表有示数，故选B；（3）小灯泡正常发光时电压为2.5V，由图丙可知此时电流为0.2A，小灯泡正常发光时的电阻：R=U（4）图丁所示电流表的示数为0.24A，小灯泡正常发光时电流为0.2A，所以滑动变阻器的电阻应变大，故滑片应向B端滑动。故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）12.5；（4）B。2．小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上，通过调节滑动变阻器RP，先后完成了四次实验，测得的电压和电流值如表所示。回答问题：实验次数U（伏）I（安）10.60.1220.80.1631.2待填41.80.36（1）根据实验要求，用笔画线作为导线在图中正确连接电压表。（2）第3次实验时，电流表示数如图乙所示，此时电流为0.24安。（3）根据表中数据，在实验过程中，滑动变阻器RP滑片移动的方向是B→A（选填“A→B”或“B→A”）。【解答】解：（1）根据电流表是小量程可确定电压表选用小量程与灯并联，如图所示；（2）由实物图可知电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A；（3）由表中数据可知，移动滑片时滑动变阻器两端的电压变小，连入电阻变小，从B→A移动。故答案为：（1）见解答；（2）0.24；（3）B→A。3．某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。（1）图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为0.3安。（2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是4.9欧。（结果保留一位小数）（3）小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值，并说明理由。第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.4V。延长abc三点的连线，与纵坐标相交于0.4V。【解答】解：（1）图丙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；（2）分析图乙中的第二次测量数据，由R=URA=UAIA=1.5V0.3A=5Ω，RB=所以待测电阻的阻值为：R=RA+（3）延长abc三点的连线，与纵坐标相交于0.4V，如图所示：故答案为：（1）0.3；（2）4.9；（3）第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.4V。延长abc三点的连线，与纵坐标相交于0.4V。4．某科技小组同学发现实验室有一只标有XkΩ的电阻Rx（X为模糊不清的一个数字），小金按照实验要求，设计测量Rx的电阻。器材有：两节干电池（2.8V～3V）、定值电阻R＝2kΩ，待测电阻Rx、电压表V（0﹣3V、0～15V）、电流表A（0﹣0.6A、0～3A）、滑动变阻器（“50Ω1A”）各一个、开关、导线若干。（1）首先设计的实验电路图如图1所示。小金通过估算发现：该方案无法测出电阻Rx的阻值，其主要原因是电流太小，无法用电流表直接测出。（2）经讨论后他们重新设计测量Rx阻值的实验方案，小金设计的电路图如图2所示。步骤如下：①按照如图2所示的电路图正确连接实物电路，将滑动变阻器的滑片移到b端；②闭合S1，断开S2，读出电压表示数U1＝2.75V，与电源电压为2.8V～3V之间有一定的差值，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；③在不改动电路的情况下，把滑片从b端到移动a端，又读出电压表示数U2＝2.85V；④可计算出该电压表自身的电阻为1375Ω。（3）小组其他同学设计的实验电路如图3所示，在电源电压恒定且已测出的条件下。能先测出电压表自身电阻后，再测出Rx阻值的电路是丙。【解答】解：（1）实验室有一只标有“XkΩ”的电阻，即电阻为几千欧姆，电源电压为3V，由欧姆定律可得（若为1千欧姆）通过其的最大电流为0.003A，远小于电流表小量程的分度值为0.02A，无法用电流表直接测出；（2）在③中，电压表测电源电压，所以电源电压为2.85V，在①中，电压表与滑动变阻器串联，电压表示数U1＝2.75V，根据串联电路电压规律可得滑动变阻器两端的电压为2.85V﹣2.75V＝0.1V，电压表示数为滑动变阻器两端电压的2.75V0.1V=27.5倍，根据分压原理，可估算出电压表自身的电阻为50Ω×27.5＝1375（3）甲中，开关S2向左打若能测量出待测电阻电压，则开关向右打时，电流从电压表负接线柱流入，无法测量定值电阻的电压，故不可行；乙中，电压表与定值电阻串联接入电路，电压表只能测电源电压，故不可行；丙中，开关向上打和向下打，待测电阻和定值电阻分别与电压表串联，电压表示数分别为U1、U2，由串联电路电压的规律可分别求出两电阻的电压为：UX＝U﹣U1，U0＝U﹣U2，根据分压原理有：U−UU−U2因U、U1、U2、R0为已知量，由①②可求出待测电阻，故可行；丁中，只能测量出待测电阻与电压表串联时的电压，即电源电压，故不可行，故选丙。故答案为：（1）电流太小，无法用电流表直接测出；（2）1375；（3）丙。5．在“伏安法测电阻”的实验中，提供的器材有：待测电阻R0（阻值约为5Ω）、两节干电池、电压表（“0～3V”、“0～15V”），电流表（“0～0.6A”，“0～3A”），滑动变阻器、开关、导线若干。（1）小兰同学按如图甲连接电路后，闭合开关发现电压表的指针偏转角度根大，接近量程，而电流表的指针偏转角度很小，接近量程的15。可能的原因是①电流表选择了“0﹣3A”的量程；②滑动变阻器接入电路的电阻为0（2）改正后进行实验，完成数据记录表，其中第3次实验时电压表示数如图乙所示，则待测的未知电阻R0的阻值为5Ω（结果保留一位小数）；实验次数电压/V电流/A电阻/Ω电阻平均值/Ω11.20.2421.80.3430.5（3）小明用小灯泡换下定值电阻R0继续探究小灯泡的电阻特点，则原数据记录表中电阻平均值/Ω一栏是多余的。【解答】解：（1）由题意知，电源由2节干电池组成，所以电源电压最大为3V，因此电压表应选择0～3V的量程，闭合开关，发现电压表的指针偏转角度很大，接近量程，说明此时电阻两端的电压接近电源电压3V，而电流表有示数，说明电路未发生断路，因此可能是滑动变阻器接入电路的阻值为0；此时电路中电流大约为I=UR=（2）由图乙电压表的分度值是0.1V，指针指在2V和3V的正中央，所以读数是2.5V，由表格知电流是0.5A，由I=UR可知电阻R0=U（3）小明用小灯泡换下定值电阻R0续探充小灯泡的电阻特点，不需求电阻平均值，因为灯丝电阻易受温度的影响，所以求平均值没有意义。故答案为：（1）①电流表选择了“0﹣3A”的量程；②滑动变阻器接入电路的阻值为0；（2）5；（3）电阻平均值/Ω。6．用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图象如图乙所示。（1）连接电路时，开关应断开。（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向右移动；（3）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；（4）当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而变大。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；（2）电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，所以电流表的示数为0.16A，由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以滑动变阻器的滑片应右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小；（3）由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为0.25A，由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻：R=UI=（4）由图可知当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不是成正比的，造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而增大。故答案为：（1）断开；（2）右；（3）10；（4）变大；变大。7．一个小灯泡的额定电压U额＝2.5V，表示只有在小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡才能正常工作。现要测量这个小灯泡正常工作时的电阻，提供的器材除上述小灯泡外，还有：电源（电压恒为3V）、电压表和电流表各一只、滑动变阻器（20Ω1A）、开关、导线若干。为了完成任务，小乐设计了如图甲所示电路。（1）用笔画线代替导线，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小灯泡变亮。（2）通过实验，小乐正确测出了小灯泡正常工作时的电阻，还通过多次改变滑动变阻器的阻值，得到了如图乙所示的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像。分析图像可知，随着小灯泡两端电压的增大，其电阻的阻值变大（选填“不变”、“变大”或“变小”）。（3）若实验时发现电压表坏了，小乐设计了如图丙所示的电路，其中R0＝10Ω。也测出了小灯泡正常工作时的电阻，其操作步骤为：①先闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数I1＝0.25A，此时小灯泡正常工作；②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2。则小灯泡的正常工作时的电阻R＝U额I2−I1。（用U【解答】解：（1）因滑片向左移动时小灯泡变亮，即通过电路的电流变大，由欧姆定律可得电路总电阻变小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：；（2）由图乙得当灯泡两端的电压为1V时，通过灯泡的电流为0.15A，由欧姆定律可得此时灯泡的电阻：R1=U1I当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，由欧姆定律可得此时灯泡的电阻：R2=U2I分析图像可知，随着小灯泡两端电压的增大，其电阻的阻值变大；（3）若实验时发现电压表坏了，小乐设计了如图丙所示的电路，其中R0＝10Ω。也测出了小灯泡正常工作时的电阻，其操作步骤为：①先闭合开关S、S1，断开S2，灯泡和定值电阻并联后与滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过定值电阻的电流，并联电路各支路两端电压相等，当定值电阻两端的电压为2.5V时，灯泡两端的电压也为正常工作时的电压2.5V，由欧姆定律可得此时通过定值电阻的电流为U0所以移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数I1＝0.25A，此时小灯泡正常工作；②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时电流表测通过灯泡和定值电阻的总电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，读出电流表的示数为I2，通过小灯泡的电流为I2−I1，则小灯泡的正常工作时的电阻R=U故答案为：（1）如图；（2）变大；（3）0.25；U额8．小夏设计了测量电阻的电路，如图甲。实验器材有：电源（电压6V），电流表（量程0～0.6A），滑动变阻器（20Ω2A）。（1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于A（填“A”或“B”）端；（2）将M、N直接用导线相连，调节滑片P，使电流表满偏（即示数为0.6A），此时滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，此后保持滑片P位置不变；（3）在M、N之间接入待测电阻Rx，电流表的指针位置如图乙，则电流表的示数为0.24A，Rx的阻值为15Ω。（4）依据Rx与I的对应关系，将电流表表盘上的刻度标记为对应的阻值，下列标记正确的是D。（5）该装置使用一段时间后，电源电压减小，这将导致电阻的测量值偏大（填“偏小”“不变”或“偏大”）。【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于最大电阻处，即A端；（2）将M、N直接用导线相连，调节滑片P，使电流表满偏（即示数为0.6A），此时电路中电流为0.6A，电源电压为6V，根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值为：R=U（3）保持滑片P位置不变，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，滑动变阻器和待测电阻Rx在电路中串联，由图乙可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.24A，根据欧姆定律和串联电路中电压和电流的规律可得Rx的阻值为：Rx（4）分析电路图，根据欧姆定律和串联电路中电压和电流的规律可得Rx的阻值为：Rx当电流I为0.2A时，此时Rx的阻值为：Rx故选：D；（5）该装置使用一段时间后，电源实际电压减小，电路中测量的电流减小，而计算时电源电压为6V，根据欧姆定律可知电路中的总电阻偏大，若滑动变阻器的阻值是准确的，则将导致电阻的测量值偏大；故答案为：（1）A；（2）10；（3）0.24；15Ω；（4）D；（5）偏大。9．图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图乙，则被测电阻的阻值为6欧。（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片，记录电压表和电流表示数。【解答】解：（1）将变阻器按一上一下连接，如下所示：（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图乙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电流为1.8V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，则被测电阻的阻值为：R=UI=（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是：移动滑动变阻器的滑片，记录电压表和电流表示数。故答案为：（1）如上所示；（2）6；（3）移动滑动变阻器的滑片，记录电压表和电流表示数。10．下面是用伏安法测电阻的实验，请回答相关问题。（1）如表是按照图甲连接好电路测量出的几组数据，由此可知待测电阻Rx阻值为15.2Ω。实验次数电压U/V电流I/A11.50.122.10.1432.80.18（2）有人提出若把图甲中的滑动变阻器去掉，在不损坏Rx的前提下，通过更改电源电压来获取三组数据，再求出Rx的值。你认为是否可行？（3）实验结束后，小敏向老师提出：若再提供一只已知阻值的定值电阻R0，即使不使电压表也能测出RX的阻值。图乙是小明设计的实验电路图，他的做法是：把滑动变阻器的滑片P置于适当的位置，将S接到a时，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的示数I2．根据I2RX＝I1R0，可得RX=I【解答】解：（1）根据R=UI可知，R1=U1I1=1.5V0.1A=15.0Ω；R2=U2I（2）有人提出若把图甲中的滑动变阻器去掉，在不损坏Rx的前提下，通过更改电源电压来获取三组数据，再求出Rx的值，这个方案是可行的，改变电源电压也相当于调节滑动变阻器，都可以实现改变待测电阻两端的电压和通过的电流；（3）小敏的实验方案不正确，因为S分别接a、b时，R0与RX两端的电压不相等。故答案为：（1）15.2；（2）这个方案是可行的，改变电源电压也相当于调节滑动变阻器，都可以实现改变待测电阻两端的电压和通过的电流；（3）小敏的实验方案不正确，因为S分别接a、b时，R0与RX两端的电压不相等。11．如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成丙图中实验电路的连接。（2）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。实验次数123电压U/V1.01.61.8电流I/A0.320.50.56电阻Rx/Ω3.133.203.21电阻的平均值Rx/Ω3.18同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx＝U0R②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0＝I2Rx可得Rx=I1R0I2，请判断结果是否正确并简要说明理由，并制定改进方法【解答】解：（1）电流表的示数增大，说明变阻器的阻值减小。当滑片向左移动时，滑片左边的电阻变小，而右边的电阻变大，因此使用的时滑片左边的部分，即变阻器的左下角的接线柱必须使用，如下图所示：（2）根据乙图可知，电流表选择量程0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，那么此时阻值为：R=U电阻的平均值：Rx=3.13Ω+3.20Ω+3.21Ω①根据方案乙的电路图可知，两个电阻串联，那么通过它们的电流相等，即Ix＝I0；根据欧姆定律I=UR得到：解得：Rx②根据可I1R0＝I2Rx＝U可知，这个算法的前提时两个电阻上的电压相等。由于两个电阻分别与变阻器串联，当它们的阻值不等时，根据“串