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第四部分　电与磁
第21讲　电阻的测量(伏安法)
1.由欧姆定律的公式I＝ 　的变形式R＝ 　可知，若要测量导体的电阻，则需要用　 　表测量出导体两端的　 　大小，用　 _
表测量出通过导体的　 　大小，然后根据上述公式计算出导体的电阻。这种测量电阻的方法叫伏安法。
2.伏安法测量导体的电阻的原理是　 　。
3.实验器材：电源、开关、　 　、　 　、　 　、待测电阻和导线若干。
滑动变阻器　
电流表　
电压表　
电流　
电流
电压　
分析考试要求，呈现近三年中考物理考查趋势
电压　
I＝
4.测量定值电阻的阻值与测量小灯泡的电阻比较
实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻
实物图与 电路图
滑动变阻 器的作用 保护电路 改变定值电阻两端的电压和通过它的电流 保护电路
改变小灯泡两端的电压和通过它的电流
序号 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω
1
2
3
序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
实验表格
图象
多次测量 的目的 获得多组实验数据求平均值， 　 　 获得多组实验数据，
　 　
实验结论 导体的电阻等于导体两端的 　 　与通过导体的 _ 之比 小灯泡的电阻随温度的升高而
　 　
增大　
比较灯泡在不同电压下的电阻　
电流
电压　
减小误差　
温馨提示　用伏安法测小灯泡的电阻实验中，不能用多次测量求平均值的方法来得出小灯泡的电阻，原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化。在不同温度下小灯泡的电阻不同，测量值的差异主要不是由实验误差引起的，而是小灯泡的电阻发生了变化，所以求平均值没有意义。
考点一　实验电路图的设计与连接
●典型例题
【例 1】下图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图，其中正确的是( )
考点精讲、对应训练
C
A B C D
技巧点拨　伏安法测电阻需要的器材是：电源、开关、导线、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。电路的连接是把其他器材组成一个串联电路，最后把电压表并联在待测电阻的两端。
●举一反三
1.用如图电路“测量电阻R的阻值”。为了改变电阻R两端的电压，有三种方案可选：
甲：改变接入M N的串联电池的个数；
乙：将电池与不同阻值的电阻串联接入M N；
丙：将电池与滑动变阻器串联接入M N，改变滑动变阻器滑片的位置。
其中可行的方案是( )
A.仅有甲可行 B.仅有丙可行
C.仅甲、丙可行 D.甲、乙、丙都可行
D
2.如图所示为测小灯泡的电阻实验所连接的电路，请在图中以笔画线代替导线，将其补充完整，然后在右边的虚线框中画出它的电路图。
A.由甲图可知，定值电阻的阻值为1 Ω
B.由甲图可知，定值电阻的阻值不随其两端的
电压和通过的电流改变而改变
C.由乙图可知，小灯泡的电阻发生了变化，这一现象表明小灯泡的电阻随温度变化
D.为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测量小灯泡的电阻
考点二　测量小灯泡电阻与测量定值电阻的比较
●典型例题
【例 2】在“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，画出了定值电阻和小灯泡的U－I图象，分别如图甲、乙所示。对于图象，以下说法错误的是 ( )
D
技巧点拨　用伏安法测量定制电阻的阻值需要求平均值，目的是减小误差；而用伏安法测小灯泡的电阻实验中，不能用多次测量求平均值的方法来得出小灯泡的电阻，原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
A.在探究“电流与电压关系”的实验中，其主要
作用是改变电压，多次测量，得出普遍规律
B.在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中，其主要作用是为了多次测量，求平均值
C.在探究“电流与电阻关系”的实验中，其主要作用是保持R两端的电压不变，便于多次测量，得出普遍规律
D.在“测量小灯泡电阻”的实验中，其主要作用是为了多次测量求平均值，减小误差
●举一反三
3.如图所示，是电学实验中常用的滑动变阻器，其作用除保护电路外，还能改变电路中的电流和电压，关于滑动变阻器的作用，下列说法不正确的是( )
D
4.某同学用“伏安法”分别测量了个小灯泡、定值电阻和发光二极管的阻值，由实验数据绘出了如图所示的三条图线 a 、 b 、 c ，则下列说法正确的是( )
A.a 是定值电阻的图象， b 是灯泡的图象
B.a 是灯泡的图象， c 是定值电阻的图象
C.b 是灯泡的图象， c 是定值电阻的图象
D.b 是定值电阻的图象， c 是灯泡的图象
B
考点三　利用电压表、电流表判断电路的故障问题
●典型例题
【例 3】如图所示是小明同学做测定小灯泡电阻的实验，设计的电路。当实验电路连接完毕，闭合开关时，发现灯泡较暗，两表的示数均较小，移动滑动变阻器滑片，现象不变。则电路出现故障的原因可能是( )
A.灯泡发生断路
B.灯泡发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
D
技巧点拨
先看 表判断故障类型
短路时
断路时
内
内
●举一反三
5.在伏安法测电阻实验中，闭合开关S，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮。接下来应进行的操作是( )
A.更换一个同样规格的小灯泡 B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障 D.减小变阻器接入电路的阻值
D
6.如图所示，小嫒同学设计了一个简单的“调光电路”。电路连接好后闭合开关，导线完好，却发现小灯泡不亮，电流表无示数。于是她用一个完好的电压表检测电路故障，将电压表接在ab两点，发现无示数；接在ac两点，发现有示数。对电路中的故障分析，下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.小灯泡断路
D
实验剖析，加深理解
实验一　伏安法测定值电阻的阻值
【例 1】在“测量未知电阻Rx”的实验中：
(1)请按图甲所示的电路图连接图乙中的实物图。(导线不能交叉)
(2)连接电路时，开关应　 　。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至　 　(选填“A”或“B”)端，目的是　 　。闭合开关试触时发现电流表、电压表分别出现了如图丙、丁所示的情况，则电流表出现此现象的原因是　 　，电压表出现此现象的原因是　 　。
(3)改正后闭合开关，若要让电流表的示数变大，滑动变阻器的滑片应
向　 　(选填“A”或“B”)端滑动。
(4)实验过程中，滑动变阻器的主要作用是 。
改变待测电阻两端的电压
A　
电压表的正负接线柱接反了　
电流表所选量程过大　
保护电路　
B　
断开　
(5)小明调节滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数分别如图戊、己所示，则电压表的读数是　 　V，电流表的读数是_____
A，此时被测电阻Rx的阻值是　 　Ω。
(6)小明通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过电阻Rx的不同电流值和对应的电压值，如下表，则电阻Rx的阻值为　 　Ω。(结果保留一位小数)
5.0　
5　
0.30　
1.5　
电压U/V 0.5 1.0 1.5 1.9 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(8)此实验中多次测量并取平均值的目的是　 　。
(7)请根据表中数据，将电阻Rx的I－U图象描绘在图庚的坐标图中。
减小误差　
答案图：
(1)请根据实验目的，连接图甲中的实物图。
(2)闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于　 　(选填“A”或“B”)端。
实验二　伏安法测小灯泡的电阻
【例 2】某实验小组用如图甲所示的器材在进行“测量小灯泡电阻”的实验(小灯泡的电阻约为8 Ω)。
A　
(3)测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是　 　A，若此时电压表的示数为2.2 V，则可计算出小灯泡的电阻约为 　Ω。
(4)在实验过程中若小灯泡突然熄灭，电流表的示数变为0，则出现该现象的原因可能是小灯泡　 　(选填“短路”或“断路”)，电压表的示数将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
变大　
断路　
9.2　
0.24　
依据表格中的数据，该小组求出小灯泡的平均电阻，这种做法是否合
适？　 　(选填“合适”或“不合适”)，说出你的理由：
　 　。
灯丝的电阻随温度的变化而变化，求平均值没有意义　
(5)解决故障后继续实验，得到的实验数据如下表所示，并绘出了小灯泡的I－U图象如图丙中的曲线A所示。
不合适　
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25
电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0
平均电阻/Ω 7.5
(6)另外一组同学用相同的器材和电路图也做了这个实验，但由于接线错误，根据测量的数据绘出的I－U图象如图丙中的曲线B所示。你认为错误的原因可能是　 　。
电压表并联在了滑动变阻器的两端　
1.(2022·大连)如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是( )
A.实验原理是P＝UI
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束，断开开关即可离开实验室
以近年中考物理试题为例
C
2.(2023·济南)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，关于四位同学遇到的一些问题，下列说法正确的是( )
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为他连接电路时开关是闭合的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，肯定是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同，有可能是由测量误差导致的
A
3.(2023·成都)实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx的阻值，小富提出，这样只能得到一组数据，测量结果误差可能较大。为了减小误差，需要多次测量，应该在电路中串联一个　 　。他们利用改进后的电路进行实验，并绘制出Rx的电压－电流图象。如图乙所示的A、B两条图线中，　 　是他们绘制出的图线。
A　
滑动变阻器　
4.(2023·攀枝花)小江同学设计了如图甲所示的电路来测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻。
(1)请根据图甲所示的电路，选择合适的电压表量程，请将图乙的实物电路连接完整。
(2)电路连接好后闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，小灯泡不亮，如果电路只有一个元件有故障，该故障可能是小灯泡　 　(选填“断路”或“短路”)；排除故障后，继续进行实验，某次实验时电流表、电压表示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为　 　A，小灯泡两端的电压为　 　V，小灯泡此时的电阻为　 　Ω(保留一位小数)。
(3)根据实验数据，作出小灯泡工作时的I－U关系图象如图丁所示，则小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω；由图丁可知，灯丝的电阻会随电压升高而变　 　。
大　
10　
9.2　
2.2　
0.24　
断路　
(1)小明连接好如图甲所示的电路(电源电压恒为3 V)，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的　 　(选填“最左端”或“最右端”)；实验中滑动变阻器除了保护电路，还有 _
作用。
改变电阻两端的电压
5.(2023·营口)小明和小亮进行“伏安法测电阻”的实验
最右端　
(2)闭合开关后，发现无论怎样移动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻
　 　(选填“短路”或“断路”)。
(3)电路故障排除后，闭合开关，移动变阻器的滑片到某一位置时，电流表的示数如图乙所示，此时的电流为　 　A；改变变阻器滑片的位置进行多次测量，并根据所测数据绘制的电流与电压关系的图象如图丙所示，则被测电阻的阻值为　 　Ω，多次测量的目的是　 　。
减小误差　
10　
0.26　
断路　

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