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17.3 电阻的测量
▌题型01 伏安法测电阻的原理、器材与电路连接
▌题型02 实验操作、数据记录与误差分析
▌题型03 实验故障与电表异常诊断
▌题型04 特殊方法测电阻与综合探究
▌题型01 伏安法测电阻的原理、器材与电路连接
1. 核心知识
（1）实验原理：R=U/I 。用电压表测待测电阻两端电压，用电流表测通过待测电阻的电流。
（2）电路连接：待测电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在待测电阻两端；电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出；滑动变阻器按“一上一下”接入电路。
（3）器材选择：
电流表量程按电路中可能出现的最大电流选择，最大电流估算为（滑动变阻器接入阻值最小时）；
电压表量程按待测电阻两端可能出现的最大电压选择；
滑动变阻器规格应满足调压需求，且允许通过的最大电流不小于电路最大电流。
（4）连接规范：连接电路时开关断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片置于阻值最大处。
2. 解题技巧
先估最大电流选电流表量程，再看电源电压和待测电阻分压选电压表量程；连接电路时先串后并，电压表最后并联在待测电阻两端。
1．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．多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
B．滑动变阻器的作用是改变电源电压
C．“伏安法”测电阻的实验原理是：由I=U/R得到R=U/I
D．在闭合开关前，应将变阻器滑片调至左端
2．某同学做“伏安法测灯泡电阻”的实验，实验电路如图甲所示，所用小灯泡标有“2.4 V”字样。下列说法错误的是（　　）
A．该实验的原理是
B．可以多次实验求平均值以减小误差
C．闭合开关前，滑动变阻器滑片应该移至最右端
D．若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示，则此时电阻为8 Ω
3．在伏安法测电阻的实验中，老师为每组同学提供的器材有：干电池（3节）、开关、导线、电流表、电压表、阻值未知的定值电阻。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω
0.06 _____
0.12
_____ _____
（1）小红通过改变电池节数的方法，改变待测电阻两端的电压。读出电压表和电流表的示数，记录在表中，第3次实验电流表的示数如图乙所示，读数为 A。
（2）把表格填写完整。
4．小明利用如图所示的电路测量定值电阻R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，R 为滑动变阻器，甲、乙为电压表或电流表。电流表有两个测量范围，分别为0~0.6A和0~3A。下列说法正确的是（　　）
A．甲是电流表、乙是电压表
B．电流表应选用0~3A的测量范围
C．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端
D．本实验多次测量的目的是寻找普遍规律
5．薛同学用如图甲所示的电路做“伏安法测电阻”实验。
(1)此实验的原理是___________；
(2)薛同学按电路图正确连接电路，闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片调到___________（填“a”或“b”）端；
(3)闭合开关前，电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电表指针摆动出现了如图甲所示的情况，接下来，正确的操作应为：___________。
(4)电路调试完成后，根据电压表和电流表示数，计算得出电阻的阻值；
下列与本实验多次测量目的相同的是（ ）
A．伏安法测小灯泡电阻 B．探究电流和电压关系
C．探究串联电路电压规律 D．测物体的长度实验
(5)测完定值电阻阻值后，薛同学利用这一装置又测量小灯泡（正常工作电压为3 V）的电阻，重复上述实验，绘制出灯泡的I-U关系如图乙所示。分析可知，灯泡正常发光时阻值为___________Ω；图中I和U不成正比的原因是___________。
▌题型02 实验操作、数据记录与误差分析
1. 核心知识
（1）实验步骤：断开开关连接电路→滑片置于阻值最大处→闭合开关，调节滑片，记录多组U、I→根据 R=U/I 计算电阻→测定值电阻时求平均值。
（2）定值电阻：阻值基本不变，多次测量取平均值可以减小偶然误差。
（3）小灯泡灯丝电阻：灯丝电阻随温度升高而增大，不同电压下灯丝温度不同，电阻不同，不能把多次测量的电阻取平均值作为灯丝电阻。
（4）误差来源：电表读数误差、电表本身精度、电压表分流、电流表分压、连接处接触电阻等。
2. 解题技巧
测定值电阻：逐次计算 R=U/I 后求平均；
测小灯泡：逐次计算并观察电阻随电压升高而增大的规律，不求平均。
6．在用“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，画出定值电阻和小灯泡的U﹣I图像，分别如图甲、乙所示，则对于图像的分析，以下说法错误的是（　　）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，该实验还可以探究电流与电压关系的实验
C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
7．关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是（ ）
A．两个实验的原理相同
B．滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压
C．两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确
D．两个实验都没有用到控制变量法
8．某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡标有“2.5V”的字样。他调节电压表示数每次增加0.5V，并记下对应电流表示数如下表所示。下列说法正确的是（　　）
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28
电阻/ 5 7.1 9.4 8.3 8.9
A．从第1次到第5次的实验过程中，滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动
B．灯泡的电阻不同，是因为实验误差太大造成的
C．小灯泡正常发光时的电阻为五次电阻的平均值
D．第3次实验记录的电流表示数是错误的
9．某同学采用了如图所示的电路测定小灯泡灯丝的电阻。他的操作步骤是：
①把滑片P移至变阻器的最右端，看到小灯泡的灯丝没有发光，但电流表和电压表都有读数，于是记下两表读数I和U，算出灯丝电阻为R1；
②调节滑片P的位置，小灯泡正常发光，记下两表读数I2和U2，算出灯丝电阻为R2；
③再调节滑片P的位置，使小灯泡超正常发光，记下两表读数I3和U3，算出灯丝电阻为R3。
如果该同学的三次操作和计算结果都是正确无误的，但发现实验结果是R110．伏安法测额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻。
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡（定值电阻）、电流表、电压表、滑动变阻器；其中滑动变阻器的作用：除了保护电路之外还可以改变灯泡两端的 ；
【实验原理】 ；
【实验电路图和实物图】请同学们根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙实物图补充完整；
【实验步骤】
①检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出多组电流表和电压表示数。
②在移动滑片P的过程中，应该观察 表的示数，使小灯泡正常发光。
③断开开关，算出小灯泡正常发光时的电阻值；
【实验表格】
实验序号 电压表示数 电流表示数 小灯泡的电阻
1
2
3
由表中数据，计算可得小灯泡正常发光时的电阻为 。
【实验延伸】由表中数据，绘制出小灯泡的I-U图像，如图丙所示，分析图像可知：小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而 。
▌题型03 实验故障与电表异常诊断
1. 核心知识
（1）待测电阻断路：电流表无示数，电压表示数接近电源电压。
（2）待测电阻短路：电流表有示数，电压表示数为零。
（3）滑动变阻器断路：电流表、电压表均无示数。
（4）滑动变阻器同时接下面两个接线柱：两表示数较小，移动滑片两表示数均不变。
（5）电压表正负接线柱接反：闭合开关后电压表指针反向偏转。
（6）电压表误并联在滑动变阻器两端：移动滑片时，电流表示数变大，电压表示数变小（反向变化）。
2. 解题技巧
先看电流表：有示数说明电路是通路，无示数说明电路断路；再看电压表：有示数且接近电源电压，说明断路发生在与电压表并联的元件处。
11．如图所示，在测量小灯泡的电阻的实验中，当闭合开关S时，发现灯泡L不亮，电流表指针明显偏转。经检测电路中只有一处故障，该故障是（　　）
A．灯泡L短路 B．灯泡L断路 C．变阻器R短路 D．开关S被短接
12．小明同学用伏安法测量定值电阻Rx的阻值，实验电路如图1所示。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至 （选填“a”或“b”）端；小明按图1方式连接好电路，闭合开关后，发现电流表的指针向左偏转，其原因是 。
(2)正确连接电路后闭合开关，发现电流表无示数，但电压表有示数且接近电源电压，则电路故障可能是Rx （选填“短路”或“断路”）。
(3)排除故障后，小明同学重新按图1所示的实验电路进行实验，其次实验中电压表示数如图2所示，电流表示数如图3所示，则被测电阻Rx＝ Ω。
13．小华同学利用伏安法测量小灯泡的电阻，小灯泡上标有“2.5V”字样，通过实验绘制出了小灯泡电流随电压变化的关系图像（如图）。
（1）实验中，正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，则接下来的操作是 （填字母）；
A．断开开关，更换小灯泡
B．断开开关，重新连接电路
C．移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光
（2）由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。
14．某同学用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值，电源电压3V保持不变，滑动变阻器最大阻值为15Ω。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.3 0.4
(1)闭合开关前，应该把滑片移到最 端。
(2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是待测电阻发生 故障。
(3)排除故障后，继续进行实验，将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。
①第4次实验时电流表示数如图乙所示，记为 A，并算出待测电阻的阻值为 Ω；
②老师看完数据后，发现有一组数据是该同学编造出来的，不是实验中测得的，请说说是哪一组，并说出老师判断的原因： 。
15．为测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻，将学生电源调到电压为3V，使用滑动变阻器规格为“20；2A”。
(1)在图甲中，用笔画线代替导线将电路连接完整 ；
(2)闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是小灯泡出现 （选填“断路”或“短路”）；
(3)确连接电路后，实验中当电压表的示数达到1.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 ，为使灯泡正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，同时眼睛注视 （选填“电流表”或“电压表”）。
▌题型04 特殊方法测电阻与综合探究
1. 核心知识
1、特殊方法测电阻：用伏安法测电阻时，需要同时使用电压表和电流表，如果只有电流表或电压表，则可借助一已知电阻的定值电阻、滑动变阻器或电阻箱，巧妙利用串、并联电路的电流、电压规律测出未知电阻的阻值。
2、伏阻法：只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
3、安阻法：只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
4、等效替代法：利用电流表（或电压表）和电阻箱测量未知电阻的方法。
2. 解题技巧
缺电压表用串联电流相等；缺电流表用并联电压相等；表达式只能用已知量和直接测量量表示。
16．为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为（0~999.9Ω）的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的实验电路。下列方案中，不能完成测量的是（　　）
A．将R1换成导线
B．将R2换成导线
C．在实验操作时，先闭合的开关是S1
D．在实验操作时，先闭合的开关是S2
17．如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出阻值的电路（ ）
A．只有② B．只有②③ C．只有②③④ D．①②③④均可以
18．如图所示，电源两端电压恒定。在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻设计了以下四个测未知电阻的电路，其中能测出未知电阻阻值的是（ ）
A．只有②③④正确 B．只有①③④正确 C．只有①②③正确 D．只有①②④正确
19．如图所示的是某实验小组设计的测量未知电阻阻值的电路，其中电源电压未知且保持不变，电阻阻值已知。在不拆改电路的前提下，能够测出阻值的是（　　）
A． B． C． D．
20．小吴和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡正常发光时的电压3.8V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”连接电路如图甲所示。
(1)在连接电路时，小吴同学刚接好最后一根导线，电流表指针就发生了偏转，如图乙所示，由此可知连接电路时可能存在的错误：①___________；②___________。
(2)他改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次测量的目的是___________，记录数据并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图丙所示，则灯泡正常发光时的电阻为___________Ω（保留一位小数）。
(3)小蒙在连接电路时发现电压表测量范围已损坏，测量范围完好，他要测量小灯泡正常发光的电阻，需要将电压表与___________并联后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为___________V。
(4)实验结束后，小吴还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丁所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为）。
①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为；
②再将滑动变阻器滑片P移到最左端，记录此时电流表示数为；
③滑动变阻器的最大阻值___________（用、、表示）。
17.3 电阻的测量
参考答案
▌题型01 伏安法测电阻的原理、器材与电路连接
1．C
2．B
3．（1）0.2；（2）0.2，20.0，20.8；
4．A
5．(1) (2)b (3)断开开关，将电流表的正负接线柱上的导线对调 (4)D
(5)10 灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值，因此电流和电压不成正比
▌题型02 实验操作、数据记录与误差分析
6．D
7．C
8．D
9．随温度升高而增大
10． 电压；R=U/I；见下图；电压；5；增大
▌题型03 实验故障与电表异常诊断
11．A
12．(1)b 电流表正负接线柱接反了 (2)断路 (3)8
13．C 10
14．(1)左 (2)短路 (3)0.5 5 见解析
15．(1) (2)断路 (3)5 右 电压表
▌题型04 特殊方法测电阻与综合探究
16．B
17．C
18．B
19．B
20．(1)连接电路时开关没有断开 电流表的正负接线柱接反了 (2)探究小灯泡的电阻随温度变化规律 12.7 (3)滑动变阻器 2.2 (4)

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