173電阻的測(cè)量（講義）教師版

人教版八年級(jí)物理上冊(cè)第17章《歐姆定律》第3節(jié)電阻的測(cè)量講義（知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解）序號(hào)知識(shí)點(diǎn)難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計(jì)一伏安法測(cè)電阻★★5520二其他方法測(cè)電阻：安阻法、伏阻法等★★55一、伏安法測(cè)電阻：1.定義：。2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河秒妷罕?、電流表間接測(cè)電阻；3.實(shí)驗(yàn)原理：4.電路圖：（右圖）5.實(shí)驗(yàn)器材：電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、待測(cè)電阻；6.步驟：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物；連接實(shí)物時(shí)，必須注意開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；①滑動(dòng)變阻器：接線柱“一上一下”；阻值最大（滑片遠(yuǎn)離下接線柱）；②電流表：串聯(lián)在電路中；電流從“+”接線柱流入（靠近正極），從“”接線柱流出（靠近負(fù)極）；量程選擇：算最大電流；③電壓表：并聯(lián)在電路中；電流從“+”接線柱流入（靠近正極），從“”接線柱流出（靠近負(fù)極）；量程選擇：看電源電壓；（2）檢查電路無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)S，三次改變滑動(dòng)變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數(shù)，填入表格；（3）算出三次Rx的值，求出平均值：；（4）整理器材。次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω1237.分析討論：（1）本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用：①改變被測(cè)電阻兩端的電壓（分壓）；②保護(hù)電路（限流）；（2）測(cè)量結(jié)果偏小是因?yàn)椋河胁糠蛛娏魍ㄟ^(guò)電壓表，電流表的示數(shù)大于實(shí)際通過(guò)Rx電流；根據(jù)計(jì)算出的電阻比實(shí)際偏??；（3）在電阻的伏安曲線中，電阻的大小等于直線的斜率；如圖是兩電阻的伏安曲線，則R1＞R2；（4）若UI線是曲線：說(shuō)明阻值隨溫度的變化而變化；（5）有時(shí)候，也可以是測(cè)量燈泡等用電器的電阻；8.注意事項(xiàng)：（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值位置。（2）本實(shí)驗(yàn)中需要多次測(cè)量（至少三次），目的：多次測(cè)量求平均值從而減小誤差；【例題1】小簫在實(shí)驗(yàn)室和同學(xué)做實(shí)驗(yàn)，她們?cè)诜卜y(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是（）A．電阻和電流B．電壓和電阻C．電功和電壓D．電壓和電流【答案】D【解析】解：伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=U故選：D?！咀兪?】“伏安法測(cè)電阻”是電學(xué)中非常重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，小聰同學(xué)分別對(duì)伏安法測(cè)“定值電阻”和測(cè)“小燈泡的電阻”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了梳理和對(duì)比，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理都是I=B．滑動(dòng)變阻器在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的作用僅是保護(hù)電路C．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量的目的不同D．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都采用了控制變量法【答案】C【解析】解：A、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理都是R=UB、滑動(dòng)變阻器在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的作用除了保護(hù)電路外，還可以改變電阻兩端的電壓和電流，多次測(cè)量，故B錯(cuò)誤；C、伏安法測(cè)“定值電阻”的實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是減小誤差，測(cè)“小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是得出燈泡電阻隨溫度升高而增大的規(guī)律，故C正確；D、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都沒(méi)有采用控制變量法，故D錯(cuò)誤。故選：C。【例題2】如圖所示，這是“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是歐姆定律B．滑動(dòng)變阻器的作用是控制未知電阻兩端的電壓保持不變C．實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是減小誤差D．該電路還可以探究電流與電壓的關(guān)系【答案】B【解析】解：A、“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理為R=UBC、此實(shí)驗(yàn)中通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流，多次測(cè)量求平均值來(lái)減小誤差，故B錯(cuò)誤，C正確；D、根據(jù)控制變量法知，在探究電流與電壓的關(guān)系需要保持電阻不變，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變電阻兩端的電壓和電流，找普遍規(guī)律，故利用此裝置可以探究電流與電壓的關(guān)系，故D正確。故選：B?！咀兪?】如圖是“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)原理是P＝UIB．滑動(dòng)變阻器的作用是改變電源電壓C．多次測(cè)量取平均值是為了減小誤差D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)即可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室【答案】C【解析】解：A、在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，用電壓表測(cè)電阻兩端的電壓，用電流表測(cè)通過(guò)電阻的電流，故伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=UB、在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器一方面可以保護(hù)電路，另一方面可以改變電路中的電流與電阻兩端電壓，故B錯(cuò)誤；C、在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，為了減小誤差應(yīng)多次測(cè)量取平均值，故C正確；D、實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路連接，整理完器材方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室，故D錯(cuò)誤。故選：C?！纠}3】某同學(xué)利用如圖所示的電路做“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)，已知電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω1A”字樣，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)填寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的幾種說(shuō)法中正確的是（）序號(hào)12345U/V1.02.03.04.05.0I/A0.100.210.300.400.49①序號(hào)“1”的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不是本實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的②序號(hào)“4”的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻的阻值之比為1：2③序號(hào)“2”和“5”的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明待測(cè)電阻Rx不是定值電阻④僅用該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)器材就能探究電流與電阻的關(guān)系A(chǔ)．①② B．③④ C．①②④ D．①③④【答案】A【解析】解：①③由表中數(shù)據(jù)，考慮到誤差因素，電阻大小為：R=U由電阻的串聯(lián)規(guī)律和歐姆定律，電路的最小電流：I小=U②序號(hào)“4”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻的電壓為：U4＝4V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為：U滑＝U﹣U4＝6V﹣4V＝2V，由分壓原理，滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻的阻值之比為：2V：4V＝1：2；②正確；④探究電流與電阻的關(guān)系，要控制電壓不變，記錄電流隨電阻的變化關(guān)系，因只一個(gè)電阻，故僅用該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)器材就不能探究電流與電阻的關(guān)系，④錯(cuò)誤。故選：A?！咀兪?】某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)量小燈泡的電阻。已知電源電壓恒為4.5V不變，小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。關(guān)于該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法合理的是（）電壓/V0.51.01.52.02.53.0電流/A0.100.160.200.230.250.27電阻/Ω5.06.37.58.710.011.1A．電路圖中a是電壓表，b是電流表B．小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是8.1ΩC．滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為40ΩD．閉合開(kāi)關(guān)后，滑片P向左移，小燈泡的電阻減小【答案】C【解析】解：A、讀圖可知，a串聯(lián)在電路中，則a是電流表，b與燈泡并聯(lián)，則b是電壓表；故A錯(cuò)誤；B、已知燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，則燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)正常發(fā)光，由表格可知當(dāng)U＝2.5V時(shí)，電流為I＝0.25A，電阻為10Ω；故B錯(cuò)誤；C、由表格可知?jiǎng)傞]合開(kāi)關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，此時(shí)電路中的電流為0.1A，燈絲電阻RL1＝5Ω，由I=U總電阻R最大=U滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R滑最大＝R最大﹣RL1＝45Ω﹣5Ω＝40Ω；故C正確；D、由圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑片P向左移，滑動(dòng)變阻器滑片使接入電路的電阻變小，電路中的電流變大，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：電流變大時(shí)燈泡的電阻變大；故D錯(cuò)誤。故選：C?！纠}4】如圖所示，是一種“伏安法”測(cè)電阻的電路圖，下列關(guān)于電阻Rx的測(cè)量誤差及其產(chǎn)生原因的說(shuō)法中正確的是（）A．測(cè)量值偏大，由于電流表有內(nèi)阻B．測(cè)量值偏小，由于電壓表有內(nèi)阻C．測(cè)量值偏大，由于電壓表有內(nèi)阻D．測(cè)量值偏小，由于電流表有內(nèi)阻【答案】B【解析】解：圖中是電流表外接法，由于電壓表的分流作用，電流測(cè)量值偏大，電壓測(cè)量值準(zhǔn)確，由I=UR的變形式R故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B?！咀兪?】用電流表和電壓表測(cè)電阻時(shí)，電壓表和電流表有如圖所示的兩種接法。關(guān)于這兩種接法，下列說(shuō)法中正確的是（）A．甲圖適合測(cè)量阻值較大的電阻，誤差會(huì)減小B．乙圖適合測(cè)量阻值較大的電阻，誤差會(huì)減小C．若考慮甲圖電流表本身的電阻，則測(cè)量值與真實(shí)值相比偏小 D．若考慮乙圖電壓表本身的電阻，則測(cè)量值與真實(shí)值相比偏大【答案】A【解析】解：甲電路中：電流表是內(nèi)接法，乙電路中：電流表是外接法；甲圖中：電壓表測(cè)得的電壓是待測(cè)電阻兩端的電壓與電流表上的電壓之和，電阻兩端的電壓測(cè)量值偏大，而通過(guò)電阻R的電流測(cè)量準(zhǔn)確，由I=UR可得，甲圖中電阻測(cè)量值：R甲乙圖中：電流表測(cè)得的電流是通過(guò)待測(cè)電阻的電流與通過(guò)電壓表的電流之和，通過(guò)電阻R的電流測(cè)量值偏大，而電阻兩端的電壓測(cè)量準(zhǔn)確，由I=UR可得，乙圖中電阻測(cè)量值：R乙顯然甲電路的電阻測(cè)量值大于真實(shí)值，乙電路的電阻測(cè)量值小于真實(shí)值；故CD錯(cuò)誤；測(cè)量較大阻值的電阻時(shí)，采用甲圖，電流表分壓很小，誤差較??；測(cè)量較小阻值的電阻時(shí)，采用乙圖，電壓表分流很小，誤差較?。还蔄正確，B錯(cuò)誤。故選：A?！纠}5】小芳利用如圖所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值，阻值大約為5Ω。（1）請(qǐng)你根據(jù)電路圖，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接；（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于端（選填“A”或“B”）；（3）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)。小芳利用另一只完好的電壓表進(jìn)行檢測(cè)，把電壓表分別接在a、b之間和b、c之間，電壓表均有示數(shù)；接在a、c之間，電壓表無(wú)示數(shù)。如果電路連接完好，只有一個(gè)元件有故障，該元件是；（4）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組數(shù)據(jù)。畫(huà)出了待測(cè)電阻Rx的I﹣U圖象，如圖所示。由圖象可得Rx＝Ω。此實(shí)驗(yàn)要多次測(cè)量電阻值，最后求電阻值的平均值，其目的是。【答案】（1）如圖所示；（2）B；（3）滑動(dòng)變阻器斷路；（4）4；減小誤差?！窘馕觥拷猓海?）電源由兩節(jié)干電池組成，電源電壓為3V，電阻值約為5Ω，電路中最大電流為0.6A，所以電流表選用0～0.6A量程，根據(jù)電路圖中各用電器的連接關(guān)系，連接實(shí)物圖，如下圖所示：；（2）根據(jù)實(shí)物圖，為了使滑動(dòng)變阻器在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)能起到保護(hù)電路的作用，要使變阻器的接入電阻最大，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于B端；（3）把電壓表分別接在a、b之間和b、c之間，電壓表均有示數(shù)，說(shuō)明a、電源、b之間是通路，a、電流表、待測(cè)電阻、c也是通路；根據(jù)接在a、c之間，電壓表無(wú)示數(shù)，如果電路連接完好，只有一個(gè)元件有故障，該故障是滑動(dòng)變阻器斷路；（4）由圖像知，當(dāng)燈的電壓是1.0V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流值約為0.26A，由I=URx=U（5）該實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行多次測(cè)量，求出多組電壓與電流值，由歐姆定律求出電阻值，然后求平均值，可以減小誤差。故答案為：（1）如圖所示；（2）B；（3）滑動(dòng)變阻器斷路；（4）4；減小誤差。【變式5】小亮利用“伏安法”測(cè)量電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電阻Rx、兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線。（1）小亮同學(xué)連接了如圖甲所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，觀察到電流表（選填“無(wú)示數(shù)”、“示數(shù)過(guò)大”）。（2）他仔細(xì)檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。請(qǐng)你在圖甲中錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的一根連接導(dǎo)線。（3）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示，他記下數(shù)據(jù)并算出電阻Rx的阻值為Ω。（4）接下來(lái)小亮應(yīng)該進(jìn)行的是：?！敬鸢浮浚?）無(wú)示數(shù)；（2）如圖所示；（3）12.5；（4）移動(dòng)滑片P，適當(dāng)增大待測(cè)電阻兩端的電壓，并進(jìn)行了多次測(cè)量計(jì)算電阻的平均值?！窘馕觥拷猓海?）如圖甲所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，電流表與電壓表串聯(lián)，由于電壓表內(nèi)阻很大，所以通過(guò)的電流極小，電流無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)；（2）電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)與待測(cè)電阻Rx并聯(lián)，故圖中錯(cuò)誤的導(dǎo)線為待測(cè)電阻右端與電流表正接線柱之間的連線，正確的連接如圖所示：（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用的是小量程，分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.16A，根據(jù)歐姆定律可得電阻Rx的阻值為：Rx（4）為了減小測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)誤差，接下來(lái)小亮應(yīng)該進(jìn)行的是：移動(dòng)滑片P，適當(dāng)增大待測(cè)電阻兩端的電壓，并進(jìn)行了多次測(cè)量計(jì)算電阻的平均值；故答案為：（1）無(wú)示數(shù)；（2）如圖所示；（3）12.5；（4）移動(dòng)滑片P，適當(dāng)增大待測(cè)電阻兩端的電壓，并進(jìn)行了多次測(cè)量計(jì)算電阻的平均值。二、其他方法測(cè)電阻：1.安阻法：（1）實(shí)驗(yàn)器材：電源、兩個(gè)開(kāi)關(guān)、電流表、一個(gè)阻值已知的定值電阻R0、待測(cè)定電阻Rx和導(dǎo)線若干。（2）實(shí)驗(yàn)電路圖：（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①按圖連好電路，注意連接時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；②S閉合，S1斷開(kāi)，電流表示數(shù)為I1；③S、S1閉合，電流表的示數(shù)為I2；（4）計(jì)算：U=I1R0Ix=I2I1∴2.伏阻法：（1）實(shí)驗(yàn)器材：電源、電壓表、兩個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)阻值已知的定值電阻R0和幾根導(dǎo)線，待測(cè)電阻Rx。（2）實(shí)驗(yàn)電路圖：（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①按圖連好電路，注意連接時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；②S1閉合，S2斷開(kāi)，電壓表的示數(shù)為U1；③S1斷開(kāi)，S2閉合，電壓表的示數(shù)為U2；（4）計(jì)算：UX=U2U1，；∴3.等效替代法：（1）實(shí)驗(yàn)器材：電源、電流表、兩個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱和幾根導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器，待測(cè)電阻Rx。（2）實(shí)驗(yàn)電路圖：（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將滑動(dòng)變阻器及電阻箱的阻值調(diào)至最大；②把開(kāi)關(guān)S2閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到適當(dāng)位置，讀出電流表的示數(shù)為I；③把開(kāi)關(guān)S1閉合S2斷開(kāi)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為I；④讀出電阻箱的示數(shù)，并記錄為R。Rx表達(dá)式：Rx=R【例題6】如圖所示是小成測(cè)量未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路，電源兩端電壓不變，其中R0為阻值已知的定值電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為I1；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為I2。則下列四個(gè)選項(xiàng)中，Rx的表達(dá)式正確的是（）A．Rx=I1B．Rx=C．Rx=D．Rx=I1【答案】D【解析】解：由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，R0與Rx并聯(lián)，電流表測(cè)R0支路的電流，示數(shù)為I1，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，R0與Rx并聯(lián)，電流表測(cè)干路的電流，示數(shù)為I2，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過(guò)Rx的電流：Ix＝I2﹣I1，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I=UR可得，電源的電壓：U＝I1R則Rx的阻值：Rx=U故選：D?！咀兪?】小亮利用阻值為R0的定值電阻和一塊電流表測(cè)量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示。（1）為了測(cè)出電阻Rx的阻值，請(qǐng)?zhí)砑右桓鶎?dǎo)線完成圖所示實(shí)驗(yàn)電路的連接。（2）開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I1；只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電流表的示數(shù)為I2。請(qǐng)用I1、I2和R0表示Rx，則Rx＝?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)下圖；（2）I2【解析】解：（1）已知定值電阻和被測(cè)電阻并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，測(cè)串聯(lián)電路的電流。再把被測(cè)電阻斷路，只有已知電阻接在電路中，測(cè)此時(shí)R0電路的電流。根據(jù)兩種電路狀態(tài)下電源電壓相等求解。如下圖：（2）只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電路中只有R0，電流表的示數(shù)為I2，則電源的電壓為U＝I2R0；開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電路為R0、Rx并聯(lián)，電流表的示數(shù)為I1（總電流）；因電源的電壓不變，所以并聯(lián)時(shí)通過(guò)R0的電流不變，仍然為I2，由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得，通過(guò)Rx的電流為Ix＝I1﹣I2，則Rx的阻值為：Rx=U故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）I2【例題7】利用一個(gè)電壓表和阻值已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材，電源兩端電壓不變，并連接了如圖所示實(shí)驗(yàn)電路。閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，電壓表的示數(shù)為U1；閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，電壓表的示數(shù)為U2，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．Rx的表達(dá)式為Rx=U2B．Rx的表達(dá)式為Rx=U2C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)R0的電流始終相同D．若將開(kāi)關(guān)S2與電壓表互換位置，其他不變，也能測(cè)量出Rx的阻值【答案】D【解析】解：（1）閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，Rx被短路，電路中只有R0，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓，也是電源電壓，即電源電壓為U2；閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，R0和Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓，即R0的電壓為U1；由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得，Rx兩端的電壓Ux＝U2﹣U1，Rx的阻值表達(dá)式：Rx=UxI（2）根據(jù)電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，R0和Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓，通過(guò)R0的電流I=U閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，Rx被短路，電路中只有R0，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓，也是電源電壓，此時(shí)通過(guò)R0的電流I′=U因?yàn)閁1和U2不相等，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)R0的電流并不相同，故C錯(cuò)誤；（3）若將開(kāi)關(guān)S2與電壓表互換位置，即電壓表并聯(lián)在Rx兩端，開(kāi)關(guān)S2和R0并聯(lián)，其他不變，實(shí)驗(yàn)原理和原來(lái)的原理是一樣的（都是利用了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律），所以也能測(cè)量出Rx的阻值，故D正確。故選：D?！咀兪?】小陽(yáng)利用一塊電壓表和阻值已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。他選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材，連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路后進(jìn)行了如下操作：閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，讀出電壓表的示數(shù)為U1；閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，讀出電壓表的示數(shù)為U2．則用U1、U2和R0表示出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為（）A．RB．RC．RD．R【答案】C【解析】解：由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S1和S2時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，則U＝U1；閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，即U0＝U2，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，Rx兩端的電壓：Ux＝U﹣U0＝U1﹣U2，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I=U0R解答：Rx=U1?故選：C?！纠}8】小宇在拆裝手電筒時(shí)，看到手電筒的小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣，但上面的電流值已經(jīng)模糊不清，他想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，圖甲為小宇連接的實(shí)驗(yàn)電路。（1）經(jīng)檢查，小宇發(fā)現(xiàn)電路的連接有兩處錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)趫D甲中接錯(cuò)的導(dǎo)線上打“×”，并改正。（導(dǎo)線不得交叉）（2）電路正確連接后，小宇將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近3V，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是。（3）排除故障后，小宇移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則該小燈泡的額定電流為A，正常發(fā)光時(shí)的電阻為Ω。（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小宇又分別測(cè)出了當(dāng)小燈泡兩端的電壓分別為2V和3V時(shí)通過(guò)小燈泡的電流，以此來(lái)求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的平均電阻值，小宇的操作正確嗎？原因是。（5）完成實(shí)驗(yàn)后，小宇又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路來(lái)測(cè)量未知額定電壓的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，已知定值電阻的阻值為R0。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表A1的示數(shù)為I1時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)A2的示數(shù)為I2，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻的表達(dá)式為R1＝（用I1、I2、R0表示）?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)下圖；（2）小燈泡斷路；（3）0.2；12.5；（4）不正確，因?yàn)樾襞莸碾娮桦S溫度的升高而增大，不是定值，不能求平均電阻；（5）I1【解析】解：（1）滑動(dòng)變阻器一上一下的與燈泡串聯(lián)，由于電源電壓為3V，所以電壓表選用0﹣3V與小燈泡并聯(lián)，見(jiàn)下圖：（2）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，燈不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明發(fā)生了斷路；而電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表能與電源相通，故是小燈泡斷路；（3）電流表選用0～0.6A量程，分度值是0.02A，示數(shù)為0.2A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為：R=U（4）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不是定值，不能求平均電阻；（5）具體操作是：閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表A1的示數(shù)為I1時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表A2的示數(shù)為I2，由并聯(lián)電路電壓規(guī)律及歐姆定律I=UR可知，R0的電壓為U0＝I1R0，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，燈的額定電流為：I額＝I2﹣I則小燈泡正常發(fā)光的電阻為：R1=U故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）小燈泡斷路；（3）0.2；12.5；（4）不正確，因?yàn)樾襞莸碾娮桦S溫度的升高而增大，不是定值，不能求平均電阻；（5）I1【變式8】小明同學(xué)進(jìn)行“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)物圖如圖甲所示。（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中電路連接完整，要求滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的電阻變小，且導(dǎo)線不得交叉；（2）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表的示數(shù)發(fā)生變化，則故障原因可能是；（寫(xiě)出一種即可）（3）排除故障后，某次實(shí)驗(yàn)中，移動(dòng)滑片P使電壓表示數(shù)為2.4V，此時(shí)電流表的指針位置如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為A，本次測(cè)得R的阻值為Ω；（4）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明同學(xué)又設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路，測(cè)量額定電流I額＝0.2A小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值R＝50Ω，電源電壓未知，測(cè)量過(guò)程如下：①移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其連入電路的阻值為最大，閉合開(kāi)關(guān)S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，并記下電流表的示數(shù)為I1＝0.12A；②閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表的示數(shù)為0.2A；③滑片位置不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S2，記下電流表的示數(shù)為I2＝0.5A；④小燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值為Ω。【答案】（1）見(jiàn)下圖；（2）小燈泡處短路；（3）0.14；17.1；（4）斷開(kāi)；18?！窘馕觥拷猓海?）滑片向左滑動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的電阻變小，故將變阻器左下接線柱串聯(lián)接入電路中，如下圖所示：（2）正確連接電路后，電路中定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。閉合開(kāi)關(guān)，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是短路故障；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表的示數(shù)發(fā)生變化，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器能正常工作，則與電壓表并聯(lián)的支路短路了，即出現(xiàn)這種故障的原因是定值電阻處短路。（3）除故障后，小明調(diào)節(jié)滑片，使電壓表示數(shù)為2.4V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.14A，則本次測(cè)得R的阻值為：R1=U（4）①閉合開(kāi)關(guān)S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使其連入阻值為最大，此時(shí)電路為滑動(dòng)變阻器的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)R＝50Ω，并記下電流表的示數(shù)為I1＝0.12A，根據(jù)歐姆定律可得電源電壓為：U＝I1×R＝0.12A×50Ω＝6V；②閉合S1，斷開(kāi)S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表的示效為0.2A，燈泡正常發(fā)光；③閉合S2，斷開(kāi)S1，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，記下電流表的示效為I2＝0.5A；④在②中，此時(shí)變阻器左邊電阻絲與燈串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電阻的關(guān)系及歐姆定律有：R左+RL=UIL，即R左+R在③中，根據(jù)歐姆定律有：R左=UI2，即R將②代入①解得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為RL＝18Ω。故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）小燈泡處短路；（3）0.14；17.1；（4）斷開(kāi)；18?！纠}9】實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值，Rx的阻值大約為5Ω。（1）請(qǐng)你根據(jù)圖甲所示電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖乙的實(shí)物電路連接完整。（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于（選填“斷開(kāi)”或“閉合”）狀態(tài)。閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于（選填“A”或“B”）端。（3）閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表始終無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是。A.滑動(dòng)變阻器斷路B.Rx短路C.Rx斷路（4）排除故障后，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，則通過(guò)Rx的電流大小為A，它的阻值是Ω。（5）本實(shí)驗(yàn)要多次測(cè)量取平均值是為了。（6）實(shí)驗(yàn)小組又設(shè)計(jì)了另一種測(cè)量電阻的方案，實(shí)驗(yàn)電路如圖丁所示，方案中定值電阻的阻值為R0，步驟如下：①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S、S1，電壓表示數(shù)為U1。②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，電壓表示數(shù)為U2，則電阻Rx的阻值表達(dá)式為Rx＝。（用U1、U2、R0表示）【答案】（1）如圖所示；（2）斷開(kāi)；B；（3）C；（4）0.4；5.5；（5）減小實(shí)驗(yàn)誤差；（6）U1【解答】解：（1）伏安法測(cè)量電阻的電路中，使用串聯(lián)電路，首先從電源正極出發(fā)，依次連接開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻Rx、電流表、連接到電源負(fù)極，最后把電壓表和小燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示：（2）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最大電阻處，即B端；（3）閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表始終無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路是斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)以外的電路是通路，故障原因可能是Rx斷路；故選：C；（4）如圖丙所示，電流表選用的是小量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.4A，此時(shí)電壓為2.2V，根據(jù)歐姆定律可得待測(cè)電阻Rx的電阻為：R=U（5）伏安法測(cè)量電阻時(shí)，采用多次實(shí)驗(yàn)求平均值的方法是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差；（6）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S、S1，電壓表示數(shù)U1為待測(cè)電阻Rx兩端的電壓；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，電壓表示數(shù)U2為待測(cè)電阻Rx和定值電阻R0的電壓，則有電路中的電流為：I=U2?U1故答案為：（1）如圖所示；（2）斷開(kāi)；B；（3）C；（4）0.4；5.5；（5）減小實(shí)驗(yàn)誤差；（6）U1【變式9】小華測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，所測(cè)的小燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣，電源為兩節(jié)新干電池。（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成圖1甲中實(shí)物電路的連接。（2）閉合開(kāi)關(guān)后，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡都不亮，電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)。一位同學(xué)找來(lái)一根完好的導(dǎo)線，一端連在電源正極，另一端依次碰觸接線柱A、B，發(fā)現(xiàn)只有在碰觸B時(shí)，小燈泡才發(fā)光若電路中只有一個(gè)元件有故障，則可能是。（3）小華調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出小燈泡的I﹣U圖像如圖1乙所示，則小燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電阻為Ω。同組其他同學(xué)認(rèn)為不需要測(cè)量這么多數(shù)據(jù)，你的看法是（選填“需要”或“不需要”），理由是。（4）另一位同學(xué)利用阻值已知的定值電阻R0，開(kāi)關(guān)S1和S2及現(xiàn)有的部分器材，也測(cè)出了小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，電路如圖2所示測(cè)量步驟如下：①閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為V；②閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，保持不變，讀出電壓表示數(shù)U；③小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的表達(dá)式為R＝（用已知量和測(cè)量量表示）。【答案】（1）如下圖所示；（2）變阻器斷路；（3）8.3；不需要；小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大；（4）①2.5；②滑動(dòng)變阻器滑片位置不變；③2.5V×R【解析】解：（1）變阻器按一上一下接入電路中，燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下圖所示：（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡都不亮，電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路；小芳找來(lái)一根完好的導(dǎo)線，一端連在電源正極，另一端依次碰觸接線柱A、B，只有碰觸B時(shí)，小燈泡才發(fā)光，則此時(shí)電路為通路，如果電路中只有一個(gè)元件有故障，則電路故障可能是變阻器斷路；（3）根據(jù)繪制出小燈泡的I﹣U圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.3A，根據(jù)歐姆定律I=UR知小燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電阻為：R因?yàn)樾襞莸碾娮桦S溫度的升高而變大，所以實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量多組數(shù)據(jù)；（4）利用如圖丙所示的電路測(cè)小燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電阻，測(cè)量步驟如下：①閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V；②保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，讀出電壓表示數(shù)U；③在步驟②中，電壓表測(cè)燈與定值電阻的總電壓，由于此時(shí)各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，則定值電阻兩端的電壓為：U﹣2.5V，由歐姆定律可求出燈的額定電流：IL＝I0=U?2.5V小燈泡正常發(fā)光的電阻：R=U故答案為：（1）如上圖所示；（2）變阻器