第3节电阻的测量(双基过关+考点突破)-2022-2023学年九年级物理全一册通关讲义(人教版)(原卷版+解析)

第3节电阻的测量双基过关知识点、伏安法测电阻：1.知识回顾：由欧姆定律变形可知只要知道导体（电路）两端的电压U和通过的电流I，就可以间接测量导体（电路）的电阻。测量电压U的工具：电压表测量电流I的工具：电流表多次测量需改变电路中的电压和电流：滑动变阻器2.实验：伏安法测电阻【实验目的】用电压表、电流表间接测电阻【实验原理】【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、待测电阻。【实验设计】【实验要求】（1）写出你的实验步骤及实验数据记录表格；（2）电路图连接电路，并进行测量；（3）将测量的数据记录在自己设计的记录表中；（4）根据测得的数据，利用欧姆定律算出电阻值；（5）多测几组数据，看看测得的电阻值是否一样。【实验步骤】（1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端；（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数I、电压表的示数U，并记录在表格中；（3）根据公式计算出R的值，并记录在表格中。（4）调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算R的值。【实验记录表格】测量次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻R的平均值/Ω123【注意事项】（1）在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。（2）连接电路时开关要断开，连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。（3）连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关S。（4）电压表和电流表要注意选择适当的量程，在无法确定所选量程时，应用大量程试触法选择量程。（5）滑动变阻器在本实验中的作用：①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路基础自测：1．小科在做“伏安法测电阻”实验中，用两节干电池做电源，小灯泡的电阻值约为10Ω，则电流表接入量程是_____，电压表接入的量程是_____。他使用的滑动变阻器铭牌上标注“20Ω2A”，该铭牌的含义是_____。2．用电压表、电流表测量电阻实验中，在连接电路时，下列注意事项中，其中不必要的一点是（）A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置B．开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端C．连入开关时，应先将开关断开D．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测量电阻串联3．如图所示，这是“伏安法”测电阻的实验电路图，下列说法错误的是（）A．“伏安法”测电阻的实验原理是：由欧姆定律得到R=B．滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变C．实验中多次测量的目的是减小误差D．该电路还可以探究电流与电压的关系4．如图是用“伏安法”测电阻时的两种接法，如果被测电阻的阻值较小，则（

）A．甲方法的结果偏大B．乙方法的结果偏大C．两种方法的结果都偏大D．两种方法的结果都偏小5．以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（）A．连接电路时，应先闭合开关B．连接电表时，应先选小量程C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值6．用图甲电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图乙。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（）A．①②之间断路 B．②③之间断路C．①②之间短路 D．②③之间短路知识点二、测小灯泡的电阻【实验目的】用电压表和电流表间接测量小灯泡的电阻【实验原理】【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。【实验设计】 【实验要求】（1）将实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。（2）多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，（3）比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？（4）如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。【实验步骤】（1）断开开关，连接电路（2）接入电路的滑动变阻器调到最大（3）闭合开关，调节R，读取并记录几组电流表、电压表数据（U≤U额）（4）计算小灯泡阻值【实验记录表格】次数电压U/V电流I/A灯泡亮度电阻R/Ω1暗2较亮3亮……实验表明：小灯泡的电阻大小不同，其电阻随电流的增大而增大。这是因为电流增大，小灯泡的温度升高，小灯泡的钨丝的电阻随温度的升高而增大，故多次测量得出小灯泡的电阻是不能求平均值减小误差。基础自测7．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。8．测量小灯泡的电阻实验原理___________，滑动变阻器在实验中作用________、________。9．某同学用如图所示的电路来测小灯泡正常发光时的电阻，用这种方法测得的电压、电流代入公式进行计算时，因______表的示数______，从而使测得的电阻______。（后两空均选填“偏大”或“偏小”）10．某同学按如图所示电路做伏安法测小灯泡电阻的实验，则一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种现象的原因可能是（）A．电流表的正、负接线柱接反了B．小灯泡的灯丝断了C．线路接错，电路中的某处发生了短路D．以上说法都不正确11．小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的电阻，实验电路如图甲。（1）用笔画线代替导线，在图甲中完成实物电路连接（要求：滑动变阻器滑片P向右移动，小灯泡变暗）______；（2）连接好电路，闭合开关，小明发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障为______；（3）小明排除故障后按要求完成实验，并根据实验数据绘制成U-I图象，如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。考点突破考点1.伏安法测电阻方法：实验过程中应注意的事项：①连接电路时开关应是断开的。②电路连好开关闭合前，应使滑片位于阻值最大处。③电压表、电流表要选择合适的量程。例1.（2022·四川攀枝花·中考真题）为测量某定值电阻Rx的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。（1）请根据实验电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整______；（2）为不损坏电路元件，在闭合开关S前，调节滑动变阻器，让通过电流表的电流最______（选填“大”或“小”）；（3）闭合开关S，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的读数，其中某次测量数据如图丙所示，此次电压表读数为______V；（4）根据实验数据，该小组作出了电压U随电流I的变化图像，如图丁所示，根据图像，可得电阻Rx=______Ω。考点2.测量小灯泡的电阻方法：测量小灯泡的电阻实验：（1）实验原理：根据欧姆定律的变形公式R=U/I，测出待测电阻两端的电压和通过的电流就可以计算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。（2）实验器材：电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线若干。（3）实验电路图（4）实验操作步骤：①按电路图连接好电路，检查电路无误后闭合开关。②调节滑动变阻器的滑片，读出一组电压和电流值，记录数据。③计算出待测电阻的阻值。④整理实验器材。实验中可以多测几驵电流和电压的数据，分别算出相应的电阻R，进行比较。用伏安法测量小灯泡的电阻时，加在灯泡两端的电压不同，小的亮度不同，也就是小灯泡灯丝的温度不同，这样测出的几组数据中，算出的灯泡的电阻是不同的加在灯泡两端的电压越大，灯泡越亮，灯丝的温度越高，其电阻越大。由此可得出灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律。（5）滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压及保护电路。（6）实验过程中应注意的事项：每个小灯泡的金属口上都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值，测量时从该电压开始逐次降低。例2.（2022·湖南湘潭·中考真题）用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）用笔画线代替导线，将图1中的器材连接成完整电路_______；（2）连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是：_______；A．灯泡短路B．灯泡断路C．滑动变阻器接的是下端两接线柱（3）故障排除后，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图2所示，此时灯泡两端的电压为_______V。要测量灯泡的额定电流，应将图1中滑动变阻器的滑片向_______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为_______V；（4）移动滑片，记下多组数据，并绘制成图3所示图像，则灯泡正常发光时电阻为_______Ω（结果保留一位小数）。（5）用该灯泡和电压表，测未知电阻Rx的阻值，电路图如图4。步骤如下：①只闭合S0、S1，移动滑片，使电压表示数为1V，由图3可知灯泡的电流为_______A，即为Rx的电流；②保持滑片位置不变，只闭合S0、S2，电压表示数为2.6V，则此时Rx的两端的电压为_______V；③Rx的阻值为_______Ω。第3节电阻的测量双基过关知识点、伏安法测电阻：1.知识回顾：由欧姆定律变形可知只要知道导体（电路）两端的电压U和通过的电流I，就可以间接测量导体（电路）的电阻。测量电压U的工具：电压表测量电流I的工具：电流表多次测量需改变电路中的电压和电流：滑动变阻器2.实验：伏安法测电阻【实验目的】用电压表、电流表间接测电阻【实验原理】【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、待测电阻。【实验设计】【实验要求】（1）写出你的实验步骤及实验数据记录表格；（2）电路图连接电路，并进行测量；（3）将测量的数据记录在自己设计的记录表中；（4）根据测得的数据，利用欧姆定律算出电阻值；（5）多测几组数据，看看测得的电阻值是否一样。【实验步骤】（1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端；（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数I、电压表的示数U，并记录在表格中；（3）根据公式计算出R的值，并记录在表格中。（4）调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算R的值。【实验记录表格】测量次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻R的平均值/Ω123【注意事项】（1）在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。（2）连接电路时开关要断开，连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。（3）连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关S。（4）电压表和电流表要注意选择适当的量程，在无法确定所选量程时，应用大量程试触法选择量程。（5）滑动变阻器在本实验中的作用：①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路基础自测：1．小科在做“伏安法测电阻”实验中，用两节干电池做电源，小灯泡的电阻值约为10Ω，则电流表接入量程是_____，电压表接入的量程是_____。他使用的滑动变阻器铭牌上标注“20Ω2A”，该铭牌的含义是_____。【答案】

0~0.6A

0~3V

“20Ω”表示这个滑动变阻器最大电阻值是20Ω；“2A”表示允许通过的最大电流是2A【解析】[1][2]用两节干电池做电源，则电源电压为3V，则电压表接入的量程是0~3V；小灯泡的电阻值约为10Ω，则电路中的最大电流即电路中的最大电流小于0.6A，所以电流表接入量程是0~0.6A。[3]滑动变阻器铭牌上常标着两个数据：电阻和电流。其中“20Ω”表示这个滑动变阻器接入电路的最大电阻值是20Ω；“2A”表示允许通过的最大电流是2A。2．用电压表、电流表测量电阻实验中，在连接电路时，下列注意事项中，其中不必要的一点是（）A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置B．开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端C．连入开关时，应先将开关断开D．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测量电阻串联【答案】B【解析】A．这个实验电路是串联的，为了防止电路电流过大，连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置，这个是必要的，A项不合题意；B．开关、电流表不一定在靠近电源电流流出的一端，也可以在电源电流流入的一端，这个是不必要的，选项B符合题意；C．连入开关时，应先将开关断开，这个是必要的，C项不合题意；D．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测量电阻串联，这样能知道待测电阻两端电压，流过待测电阻的电流，这个是必要的，D项不合题意。故选B。3．如图所示，这是“伏安法”测电阻的实验电路图，下列说法错误的是（）A．“伏安法”测电阻的实验原理是：由欧姆定律得到R=B．滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变C．实验中多次测量的目的是减小误差D．该电路还可以探究电流与电压的关系【答案】B【解析】A．“伏安法”测电阻时，是用电流表和电压表测出通过导体的电流和导体两端的电压，然后算出导体的电阻，所以实验原理是R=，故A正确，不符合题意；BCD．滑动变阻器的作用是改变未知电阻两端的电压，多次测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，计算出电阻再求平均值，以减小误差；由于导体电阻一定，利用多组数据还可以探究电流与电压的关系，故B错误，符合题意；CD正确，不符合题意。故选B。4．如图是用“伏安法”测电阻时的两种接法，如果被测电阻的阻值较小，则（

）A．甲方法的结果偏大B．乙方法的结果偏大C．两种方法的结果都偏大D．两种方法的结果都偏小【答案】B【解析】由题图甲可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使所测电流偏大，所测电压为真实值，由可知，测量结果偏小；由题图乙可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所测电压偏大，所测电流为真实值，由可知，测量结果偏大；综上可知，B符合题意，ACD不符合题意．5．以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（）A．连接电路时，应先闭合开关B．连接电表时，应先选小量程C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值【答案】C【解析】AC．为了安全，防止电流过大，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误、C正确；B．连接电表时，为了防止电流过大损坏电表，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误；D．“伏安法测导体电阻”的实验中，由可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用求出电阻的阻值，多次实验求出多个电阻值，最后求电阻的平均值，故D错误。故选C。6．用图甲电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图乙。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（）A．①②之间断路 B．②③之间断路C．①②之间短路 D．②③之间短路【答案】B【解析】由图甲得，电源电压为3V，电阻丝与滑动变阻器串联，电压表测量电阻丝的电压，电压表的量程为0~3V，电流表测量电路电流。由图乙得，电压表满偏，示数为3V，电流表的示数为0，说明电压表与电源相连接，电压表测量电源电压，电路没有电流，出现开路现象，说明故障应该是与电压表并联的电阻丝断路，即故障是②③之间断路，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。知识点二、测小灯泡的电阻【实验目的】用电压表和电流表间接测量小灯泡的电阻【实验原理】【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。【实验设计】 【实验要求】（1）将实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。（2）多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，（3）比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？（4）如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。【实验步骤】（1）断开开关，连接电路（2）接入电路的滑动变阻器调到最大（3）闭合开关，调节R，读取并记录几组电流表、电压表数据（U≤U额）（4）计算小灯泡阻值【实验记录表格】次数电压U/V电流I/A灯泡亮度电阻R/Ω1暗2较亮3亮……实验表明：小灯泡的电阻大小不同，其电阻随电流的增大而增大。这是因为电流增大，小灯泡的温度升高，小灯泡的钨丝的电阻随温度的升高而增大，故多次测量得出小灯泡的电阻是不能求平均值减小误差。基础自测7．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）[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）[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）[3]滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流以保护电路。8．测量小灯泡的电阻实验原理___________，滑动变阻器在实验中作用________、________。【答案】

保护电路

改变电路中的电流【解析】[1]测量小灯泡的电阻实验原理。[2][3]测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流。9．某同学用如图所示的电路来测小灯泡正常发光时的电阻，用这种方法测得的电压、电流代入公式进行计算时，因______表的示数______，从而使测得的电阻______。（后两空均选填“偏大”或“偏小”）【答案】

电压

偏大

偏大【解析】[1][2]从图中可知，电流表测量小灯泡的电流，电压表测量小灯泡和电流表的电压之和，故电压表所测量电压比灯泡两端电压要偏大。[3]根据欧姆定律可知，因电压值偏大，从而使测得的电阻偏大。10．某同学按如图所示电路做伏安法测小灯泡电阻的实验，则一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种现象的原因可能是（）A．电流表的正、负接线柱接反了B．小灯泡的灯丝断了C．线路接错，电路中的某处发生了短路D．以上说法都不正确【答案】C【解析】A．电流表的正负接线柱接反会导致指针反偏，不会导致电流较大，故A不符合题意；B．小灯泡的灯丝断了，电路中的电流为零，指针不偏转，故B不符合题意；CD．电路的某处发生了短路会导致电流过大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。11．小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的电阻，实验电路如图甲。（1）用笔画线代替导线，在图甲中完成实物电路连接（要求：滑动变阻器滑片P向右移动，小灯泡变暗）______；（2）连接好电路，闭合开关，小明发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障为______；（3）小明排除故障后按要求完成实验，并根据实验数据绘制成U-I图象，如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。【答案】

灯泡断路

10【解析】（1）[1]滑动变阻器滑片P向右移动，小灯泡变暗，即电流变小电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联。（2）[2]电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，可能是灯泡断路。（3）[3]灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，小灯泡正常发光时的电阻为考点突破考点1.伏安法测电阻方法：实验过程中应注意的事项：①连接电路时开关应是断开的。②电路连好开关闭合前，应使滑片位于阻值最大处。③电压表、电流表要选择合适的量程。例1.（2022·四川攀枝花·中考真题）为测量某定值电阻Rx的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。（1）请根据实验电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整______；（2）为不损坏电路元件，在闭合开关S前，调节滑动变阻器，让通过电流表的电流最______（选填“大”或“小”）；（3）闭合开关S，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的读数，其中某次测量数据如图丙所示，此次电压表读数为______V；（4）根据实验数据，该小组作出了电压U随电流I的变化图像，如图丁所示，根据图像，可得电阻Rx=______Ω。【答案】

小

2.2

6【解析】（1）[1]由图甲可知，电压表并联在滑动变阻器两端，电路连接如图所示：（2）[2]开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，避免电路闭合的瞬间，电路中电流过大，烧坏用电器，所以此时电路中电阻最大，电流最小。（3）[3]由图丙可知，电压表选择0~3V的量程，所以此时电压表的示数为2.2V。（4）[4]由图甲可知，未知电阻和滑动变阻器串联接入电路中，当电路中的电流为0.5A时，滑动变阻器两端电压为0，电路中只有位置电阻Rx接入电路中，此时电源电压

①当电路中电流为0.1A时，滑动变阻器两端电压为2.4V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值此时电源电压

②电源电压不变，联立①②可得未知电阻的阻值Rx=6Ω。考点2.测量小灯泡的电阻方法：测量小灯泡的电阻实验：（1）实验原理：根据欧姆定律的变形公式R=U/I，测出待测电阻两端的电压和通过的电流就可以计算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。（2）实验器材：电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线若干。（3）实验电路图（4）实验操作步骤：①按电路图连接好电路，检查电路无误后闭合开关。②调节滑动变阻器的滑片，读出一组电压和电流值，记录数据。③计算出待测电阻的阻值。④整理实验器材。实验中可以多测几驵电流和电压的数据，分别算出相应的电阻R，进行比较。用伏安法测量小灯泡的电阻时，加在灯泡两端的电压不同，小的亮度不同，也就是小灯泡灯丝的温度不同，这样测出的几组数据中，算出的灯泡的电阻是不同的加在灯泡两端的电压越大，灯泡越亮，灯丝的温度越高，其电阻越大。由此可得出灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律。（5）滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压及保护电路。（6）实验过程中应注意的事项：每个小灯泡的金属口上都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值，测量时从该电压开始逐次降低。例2.（2022·湖南湘潭·中考真题）用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）用笔画线代替导线，将图1中的器材连接成完整电路_______；（2）连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是：_______；A．灯泡短路B．灯泡断路C．滑动变阻器接的是下端两接线柱（3）故障排除后，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图2所