電阻的測(cè)量 知識(shí)講解-2024-2025學(xué)年初中物理九年級(jí)全一冊(cè)（北師版）

電阻的測(cè)量

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.應(yīng)用歐姆定律，學(xué)習(xí)測(cè)量電阻的方法。

2.會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表。

3.了解燈絲電阻的特性。

4.通過(guò)測(cè)量小燈泡電阻，了解歐姆定律的應(yīng)用。

5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、連接以及測(cè)量過(guò)程培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。

【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、測(cè)量小燈泡的電阻

1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

(1)實(shí)驗(yàn)原理：R=U/I

(2)實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)燈泡⑵5V)、導(dǎo)線若干。

(3)實(shí)驗(yàn)電路圖：

(4)實(shí)驗(yàn)步驟:

①.根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路，

②.將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到阻值最大處，檢查電路，試觸無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，

③.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使阻值變小，觀察電壓表示數(shù)，使示數(shù)為小燈泡的標(biāo)定電壓值(2.5V)

再讀出電流表示數(shù)，觀察燈泡亮度，記錄表格，

(4).調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使阻值變大，使用電壓表示數(shù)為某一值(IV),觀察電流表示數(shù)，燈泡的亮

度，并記錄入表格，

⑤.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使阻值繼續(xù)變大，使電壓表示數(shù)為某一值(0.5V),觀察電流表，燈泡的亮

度記錄入表格，

⑥.計(jì)算電阻值，填入表中，

次數(shù)電壓U/V電流I/A燈泡亮度電阻R/Q

12.5

21

30.5

⑦.分析表格，總結(jié)規(guī)律。

2.數(shù)據(jù)分析總結(jié)規(guī)律：

通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄，對(duì)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)燈泡的電阻不是定值，是變化的且變化較大，是什么原因使燈泡的電阻

發(fā)生變化的呢？是導(dǎo)體兩端電壓變化了，是通過(guò)燈泡電流變化還是亮度變化引起電阻的變化？

分析：影響電阻大小的因素。

(1)導(dǎo)體本身的條件：①材料②長(zhǎng)度③橫截面積

(2)溫度

導(dǎo)體兩端電壓，通過(guò)導(dǎo)體電流與電阻大小無(wú)關(guān)，并不影響導(dǎo)體電阻的大小。

要點(diǎn)詮釋：

(1)連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)要處于斷開(kāi)狀態(tài)。

(2)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)調(diào)到最大。

(3)電壓表、電流表的正負(fù)接線柱接法要正確，量程選擇要合適。

（4）實(shí)驗(yàn)表明燈泡電阻隨溫度的升高而增大。

（5）故障分析：

在電源、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線完好的情況下:

故障現(xiàn)象可能原因

電壓表有示數(shù)

滑動(dòng)變阻器阻值太大

電流表有示數(shù)

電壓表有示數(shù)

燈泡燈絲斷了

電流表無(wú)示數(shù)

電壓表無(wú)示數(shù)燈泡短路

電流表有示數(shù)電壓表斷路

電流表無(wú)示數(shù)

電流表短路

電壓表有示數(shù)

燈泡發(fā)光

電流表有示數(shù)

電壓表斷路

電壓表無(wú)示數(shù)

要點(diǎn)二、測(cè)量定值電阻的阻值

1.伏安法

①實(shí)驗(yàn)原理：R=U/I

②實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)定電阻和導(dǎo)線若干。

③實(shí)驗(yàn)電路圖：

④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)，開(kāi)關(guān)閉合之前要把滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處；

（2）檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，改變電阻兩端電壓分別為5、員、質(zhì)觀察電

流表每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值，L、&、L分別填入設(shè)計(jì)的記錄表格：

_-+/+居

次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Q1\一

3

1

2

3

（3）根據(jù)每次記錄的電壓和電流值，求它的對(duì)應(yīng)的電阻值，再求出它們的平均值申=K+』+招

2.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R。、待測(cè)定電阻&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);

(2)S閉合，Si斷開(kāi)，電流表示數(shù)為L(zhǎng)；

(3)S、Si閉合，電流表的示數(shù)為L(zhǎng);

(4)計(jì)算：U=IiR0Ix=I2-Ii

,_Uz_

l-------U---_--I-R-

,I,…12T

R,表達(dá)式：心=」凡

z/L-L

3.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R。和幾根導(dǎo)線，待測(cè)電阻以。

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);

(2)Si閉合，S2斷開(kāi)，電壓表的示數(shù)為Ui；

(3)Si斷開(kāi)，S2閉合，電壓表的示數(shù)為Uz；

(4)UZ=U2-U1；1=^

R_uz_u-u>_u-u.

『丁一丁2一丁2瓦R

Ro

IT-TJ

心表達(dá)式：R/=7R。

4.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L。

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)Si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

要點(diǎn)詮釋：

(1)本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用：改變被測(cè)電阻兩端的電壓(分壓)，同時(shí)又保護(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)Rx=U/I電

阻偏小。

(3)如圖是兩電阻的伏安曲線，則:RDR2

【典型例題】

類(lèi)型一、測(cè)量小燈泡的電阻

C1.圖甲是利用“伏安法”測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的通過(guò)小燈泡的電流I

與它兩端電壓U之間的關(guān)系圖象.通過(guò)圖象可以得出小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)，燈絲電阻為Q；

當(dāng)小燈泡兩端的電壓增大時(shí)，燈絲的電阻將，其原因是。

【思路點(diǎn)撥】在“伏安法”測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，用電壓表、電流表分別測(cè)出小燈泡的兩端電壓和通過(guò)小

燈泡的電流，再利用歐姆定律可以計(jì)算出小燈泡的阻值。電流、電壓的關(guān)系如圖乙，但要注意橫縱坐標(biāo)各自

代表的物理量；燈泡電阻隨溫度的升高而增大。

【答案】20；變大；溫度越高，燈絲的電阻越大

【解答】由圖象知，燈泡在2V、4V、6V時(shí)的電流分別為：0.15A、0.2A、0.25A,

根據(jù)R=U/I得，燈泡在2V、4V、6V時(shí)的電阻分別為：13.3Q、20Q、24Q,

所以燈泡電壓增大，電阻增大，原因是燈泡電壓增大，電流增大，燈絲溫度升高，電阻增大。

【總結(jié)升華】本題主要通過(guò)圖象找已知條件，然后通過(guò)已知條件再計(jì)算電阻，分析電阻變化的原因。已知條

件包含在圖象中，最近幾年中考題中頻頻出現(xiàn)，一定學(xué)會(huì)在圖象中挖掘已知條件。

舉一反三：

【變式】小新同學(xué)在“用伏安法測(cè)小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。由表中數(shù)據(jù)可知，燈泡

的電阻和燈泡兩端電壓的關(guān)系是,得出此結(jié)論的原因

是o

實(shí)驗(yàn)次數(shù)123

電壓U/V2.04.06.0

電流I/A0.150.200.25

電阻R/Q13.320.024.0

【答案】燈泡兩端電壓越大，燈泡電阻越大；燈絲溫度改變

（1）請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路連接完整；

（2）小陳同學(xué)連好電路閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表沒(méi)有讀

數(shù)，則電路發(fā)生的故障可能是O

（3）排除故障正確連接電路后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.2A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙

所示，則電阻的兩端電壓為V,R的阻值大小為Q；

（4）小陳同學(xué)用一只電流表和一只已知定值電阻R0來(lái)測(cè)量小燈泡的電阻R,他設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路。

先將電流表與R。串聯(lián)測(cè)得電流I。，再將電流表與小燈泡串聯(lián)測(cè)得電流則小燈泡電阻R=（用字母

表示）。

【思路點(diǎn)撥】（1）由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓；（2）將正常的電流

表、電壓表接入電路，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù)，說(shuō)明電路為通路；當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)電流

表讀數(shù)有變化，電壓表沒(méi)有讀數(shù)，說(shuō)明電壓表測(cè)量的用電器發(fā)生短路；（3）弄清楚電壓表的量程和分度值，

再讀數(shù)；根據(jù)/=-求出電阻值；（4）根據(jù)歐姆定律求出電源電壓，并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，再

R

根據(jù)歐姆定律求出小燈泡電阻。

【答案與解析［（1）將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如圖:

(2)移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路；又因?yàn)殡妷罕頉](méi)有讀數(shù)，說(shuō)明它

測(cè)量的小燈泡被短路；

(3)電壓表接的是3V量程，分度值為0.IV,讀數(shù)為2.8V,即電阻的兩端電壓為2.8V；

由兄=2得R的阻值大?。?4Q；

I

(4)電源電壓U=U°=IoR。，

小燈泡電阻7?=—=」上

故答案為：(1)如圖；(2)小燈泡被短路；(3)2.8；14；(4)

【總結(jié)升華】本題考查伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)，利用電壓表和電流表檢測(cè)電路故障是常見(jiàn)的題型，需要在

平時(shí)的學(xué)習(xí)中多總結(jié)方法與技巧。本題考查了實(shí)物圖的連接，故障問(wèn)題，歐姆定律應(yīng)用。

舉一反三：

【變式】在如甲圖所示的測(cè)小燈泡電阻R的實(shí)驗(yàn)中:

(1)在連線的過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)先移到—(填"A"或"B”)

端，使它的電阻值_____o

(2)閉合開(kāi)關(guān)后，當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)、電壓表讀數(shù)(填“變大”、“變小”或

“不變”)。

(3)當(dāng)滑片移到某一位置時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如乙圖所示，則電壓表讀為伏，電流表讀數(shù)是

安，由公式可算得待測(cè)小燈泡的電阻為歐。

【答案】(1)斷開(kāi)；B；最大；(2)變大；變大；(3)2.4；0.24；R=U/I；10

類(lèi)型二、測(cè)量定值電阻的阻值

.(?青海中考)如圖1所示，電源電壓為6V,圖甲為伏安法測(cè)電阻的電路圖；圖乙為連接不完整的

實(shí)物圖。

(1)對(duì)照電路圖甲，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙中未連接部分連接起來(lái)。

圖1

(2)如果實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)：電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為0的現(xiàn)象，其故障可能是()

A.電流表的正、負(fù)接線柱接反B.電壓表的量程選小了

C.電阻Rx發(fā)生了短路D.把滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱連入電路

(3)電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，若將滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)(選填“變大"''變小”或

“不變”)。

(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示，此時(shí)測(cè)得的Rx=Q。

(5)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o

【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程且與被測(cè)電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)

在電路中；

(2)電路的故障有兩種：斷路或短路，根據(jù)電壓表和電流表的示數(shù)可做出判斷；

(3)滑片左移，電阻變小，分壓變小，則電壓表的示數(shù)會(huì)變大；

(4)讀出電壓表和電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律的變形公式計(jì)算電阻的大小；

(5)在測(cè)量性實(shí)驗(yàn)中，要多次測(cè)量電阻值，最后求電阻值的平均值，這樣可減小誤差.

【答案】(1)如圖所示；(2)C；(3)變大；(4)5；(5)減小誤差

【解析】(1)電源電壓為6V,所以電壓表選大量程，且與電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在

電路中；如上圖所示。

(2)電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，電壓表示數(shù)為0,說(shuō)明電壓表并聯(lián)的部分發(fā)生了短路，所以只有選項(xiàng)

C電阻Rx發(fā)生了短路符合題意。

(3)電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，若將滑片P向左移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變小，所以分壓變小，則定值

電阻兩端的電壓變大，電壓表示數(shù)變大。

(4)圖中電流表的量程為0?0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.5A；電壓表的量程為0?15V,分度值為0.5V,

示數(shù)為2.5V。由歐姆定律1=［得，電阻凡=3=至丫=5。。

R工/0.5A

【總結(jié)升華】本題考查了伏安法測(cè)電阻的原理、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)物圖的連接、電路的動(dòng)態(tài)分析、電表的

讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用和減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法等，有一定的綜合性。

舉一反三：

【變式】用伏安法測(cè)電阻時(shí)，如圖所示，某同學(xué)連完電路后，用開(kāi)關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表迅速擺到最大刻度,

電壓表指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是。

【答案】電流表量程選小了、電壓表正負(fù)接線柱接反了。

C4.小明同學(xué)利用電壓表和電流表測(cè)量電阻R1的阻值，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示：

①按甲電路圖將圖乙中的電流表（用0.6A量程）正確連入電路；（用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線）

②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移到某一位置時(shí)，電流表和電壓表V2的示數(shù)如圖丙所示。由此可知

電阻Ri=Q。

③小華發(fā)現(xiàn)另一個(gè)同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路連接正確、電壓表Vi的示數(shù)為3V,但是反復(fù)移動(dòng)變阻器的滑片P,

電壓表V2的示數(shù)總是與Vi的示數(shù)相等。由此可見(jiàn)，發(fā)生故障的原因可能是滑動(dòng)變阻器或是Ri0

【解析】①連接電路時(shí)，注意沿著電流的方向逐次連接；②由兩圖：A讀數(shù)為0.2A,V2讀數(shù)為2V故

K4忌=10。；③電源電壓，V2的示數(shù)總等于％的示數(shù)，表明”的示數(shù)是電源電壓，所以可能是

Ri斷路或滑動(dòng)變阻器短路。

【總結(jié)升華】如果被測(cè)電阻兩端所連的電壓表示數(shù)等于電源電壓，則有兩種情況：一是與之并聯(lián)的用電器斷

路，二是與被測(cè)電阻串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器短路，電阻太小不分壓。

舉一反三：

【變式】給你如下器材：學(xué)生電源一個(gè)，電壓表二個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，已知阻值為R。的定值電阻一個(gè)、開(kāi)

關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、待測(cè)電阻R一個(gè)。要求用一個(gè)電路圖測(cè)出待測(cè)電阻的阻值，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路圖，簡(jiǎn)述實(shí)

驗(yàn)步驟。寫(xiě)出待測(cè)電阻的表達(dá)式。

【答案】（1）電路圖如圖所示；（2）步驟：1.按圖連接電路；2.閉合開(kāi)關(guān)，適當(dāng)移動(dòng)滑片P,讀出電壓表示數(shù)

UiU2?由/=5,號(hào)=《■=。

R?！?

【解析】只有電壓表沒(méi)有電流表，不能用伏安法測(cè)量，電路中的電流無(wú)法直接測(cè)，可以用電壓表和定值電阻

間接測(cè)出電流，利用兩個(gè)電阻串聯(lián)電流相等；用另一只電壓表測(cè)出被測(cè)電阻兩端電壓，就可