2020-2021學年九年級物理全冊17.3電阻的測量

17.3電阻的測量

知識點掃描

知識點一：伏安法測電阻

1.根據(jù)歐姆定律公式I=U/R的變形R=U/I可知，求出了小燈泡的電壓和電流，就可以計算出

小燈泡的電阻，這種方法叫做伏安法。

2.測量時注意：

①閉合開關前，滑動變阻器滑片應該滑到使其接入電路的電阻最大位置處；

②測量電阻時，應該先觀察小燈泡的額定電壓，然后測量時使用的電壓應該按照從額定電壓

依次降低測量。

③可以將幾次測量的結果求平均值，以減小誤差。

3.測量過程中，電壓越低，小燈泡越暗，溫度越低，因此電阻會略小一點。

知識點二：會設計測電阻電路圖

重點難點解讀

重點解讀小燈泡電阻的測量思路

1.伏安法測電阻的原理是/?=—

2.主要器材：滑動變阻器、電壓表、電流表、電源、小燈泡、導線、開關等.

3.電路圖（如圖所示）

4.實驗步驟：

（1）根據(jù)電路圖連接實物；

（2）檢查電路無誤后，閉合開關S,多次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表

的示數(shù)，并記錄下來;

（3）根據(jù)多次測得的電壓值和電流值，分別計算多組對應的電阻值.

5.實驗表格

次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Q平均值R/Q

1

2

3

6.注意事項

①接通電源前應將開關處于斷開狀態(tài)，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大；

②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；

③滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護電路。

7.測量小燈泡電阻時，隨著溫度升高，燈泡電阻變大，求平均值沒有多大意義.

對點例題解析

知識點一：伏安法測電阻

【例題1】（2019北京）某同學測量額定電壓為2.5V的小燈泡L在不同電壓下的電阻。

（1）他連接了如圖1所示的實驗電路，其中有一個元件與導線連接有誤，這個元件是:

（2）改正（1）中的錯誤后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，進行多次測量，測量的數(shù)據(jù)

如表所示。

電壓U/V0.91.31.72.12.5

電流I/A0.180.220.240.260.28

請完成下列問題:

①小燈泡L正常發(fā)光時的電阻R.=—Q.（結果保一位小數(shù)）

②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個小燈泡串聯(lián)接入電路，如圖2所示。閉合開

關，調(diào)節(jié)滑動變

阻器，使電壓表的示數(shù)為L8V,則電流表的示數(shù)為—A。

【答案】（1）變阻器：（2）①8.9；②0.18。

【解析】（1）變阻器應按一下一上接入電路中，原電路中將金屬桿連入電路中是錯誤的；

（2）①燈在額定電壓下正常發(fā)光，由表中數(shù)據(jù)，小燈泡L正常發(fā)光時的電阻：

②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個小燈泡串聯(lián)接入電路，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻

器，使電壓表的示數(shù)為1.8V,因兩燈的電阻相等，由分壓強原理，每個燈的電壓為：0.5X

1.8V=0.9V,由表中數(shù)據(jù)，電流表的示數(shù)為0.18A。

知識點二：會設計測電阻電路圖

【例題2】（2019山東泰安）某同學設計了以下四種電路，其中電源電壓不變且未知，R。是

已知阻值的定值電阻。在實驗中不拆改電路的情況下，能夠測量出未知電阻&阻值的電路

是（）

A.只有①B.只有②③C.只有①②③D.①?③④都可以

【答案】D

【解析】由圖知，①只閉合8時，電路是只有R。的基本電路，電流表測量通過R。的電流I。；

再閉合S2,兩只電阻并聯(lián)，電流表測量干路電流I,根據(jù)電源電壓不變列式1必=（I-Io）

R可求出R.、的阻值，故能測出R*阻值;

②只閉合&時，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中電流L；兩開關都閉合時只有R°接入電路中，

電流表測此時電路中電流Io,根據(jù)電源電壓不變列式Ii(Ro+RJ=1°R0可求出鼠的阻值,

故能測出艮阻值；

③閉合開關S、%,兩只電阻串聯(lián)，電壓表測量電源電壓為U；閉合S,斷開S2,閉合，，電

壓表測量電阻R。兩端電壓U。，根據(jù)電路電流相等列式-U=)可求出R*的阻值，故能

R(J+RxR(J

測出R*阻值;

④閉合開關S,接1,兩只電阻串聯(lián)，電壓表測量Ro兩端電壓為Uo；Si接2,電壓表測量

上兩端電壓為U、，根據(jù)電路電流相等列式生=%可求出息的阻值，故能測出R、阻值。

RxR0

達標訓練題

基礎訓練題

1.用伏安法測小燈泡電阻的實驗注意事項：

(1)接通電源前應將開關處于—狀態(tài)，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大；

(2)連好電路后要通過—的方法選擇電壓表和電流表的量程；

(3)滑動變阻器的作用是改變電阻兩端的電壓和通過的____；保護電路。

【答案】斷開;試觸；電流.

【解析】(1)接通電源前應將開關處于斷開狀態(tài)，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大；

(2)連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；

(3)滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護電路。

2.下列實驗電路圖丙中，也能夠得出定值電阻R阻值的電路有()

【答案】ACDo

【解析】A.兩電阻串聯(lián)，電壓表測電源電壓示數(shù)為U,電流表測量總電流示數(shù)為I,總電阻

為U/I,R*的阻值為R*=U/I-R。，故A可以測出R的阻值，故不A正確;

B.兩電阻并聯(lián)，電壓表測電源電壓示數(shù)為U,電流表測量R的電流示數(shù)為I,

己知R的電阻，根據(jù)U=IR算出R兩端的電壓也就是電源電壓，無法知電流，不能測出電阻,

故B錯誤;

C.兩電阻并聯(lián)，上面的電流表測量干路的總電流示數(shù)I,下面的電流表測量電阻R的電流示

數(shù)為L,

UIR

已知R的電阻和電流，根據(jù)歐姆定律求出R的電壓U=LR,R,的電流L=I-L,則R,3=_L_

【一11

故C正確;

D.兩電阻串聯(lián)，分別利用電流表測出滑片位于最大阻值處和0。時電路中的電流分別為b

和L,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求

出R.的阻值，故D正確。故選ACD。

能力提升訓練題

1.（2019江西）在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，如圖所示.

(1)在圖甲中，請你用筆畫線將電壓表正確連入電路；

(2)在閉合開關之前，圖中滑動變阻器的滑片應放在_______(填“左”或“右”)端；

(3)連接完電路后，閉合開關，無論怎樣移動滑片，燈泡都不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電

壓表的示數(shù)為3V,這可能是由于造成的；

(4)某次實驗時電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，此時小燈泡的電阻為—

Q;

(5)若小明同學在做實驗時，移動滑片的位置，多次測量的過程中觀察到電壓表和電流表的

示數(shù)大小的變化是相反的，則產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是。

【答案】(1)如圖所示.

(2)左(3)與電壓表并聯(lián)的那部分電路在某處斷路(具體指明哪處斷路也可(4)10(5)電

壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端。

【解析】電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，判斷得斷路處為與電壓表并聯(lián)的那部分電路.由串

聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，U總=U燈+U濟=IRH+IR酒，若滑片向右滑動時、電路中總電阻減

小，電流增大，則U燈增大，

U潸減小；若滑片向左滑動時，則相反.可知，當移動滑片的位置時，將產(chǎn)生電壓表與電流

表的示數(shù)大小變化相反的現(xiàn)象，因為電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端.

2.(2019安徽省)圖甲為伏安法測電阻的實驗電路圖。

0

（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于（選填"a”或"b”）端；

（2）小亮同學用完好的器材按圖甲正確連接好電路，“試觸”時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉很

小；移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)指針偏轉仍然較小。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是：;

（3）電路調(diào)試完成后，某次實驗中電壓表和電流表示數(shù)如圖乙和丙，則此時被測電阻兩端

的電壓為V,該電阻的阻值為Q。

【答案】（1）a（2）電流表量程過大（3）2.4；10

【解析】（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于阻值最大處的a端；（2）小亮同學用

完好的器材按圖甲正確連接好電路，“試觸”時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉很??；移動滑動變

阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)指針偏轉仍然較小，故排除了電路中電阻過大的可能，故產(chǎn)生該現(xiàn)象的原

因可能是：電流表量程過大；（3）電路調(diào)試完成后，某次實驗中電壓表和電流表示數(shù)如圖乙

和丙，電壓表選用小量程，分度值為則0.IV,此時被測電阻兩端的電壓為2.4V,電流表選

用小量程，分度值為0.02A,電流為0.24A,由歐姆定律，該電阻的阻值為：

R=U/I=2.4V/0.24A=10O?

3.（2019湖北濱州）為了測量電源電壓和定值電阻，某物理小組設計了如圖甲所示的電路。

（1）根據(jù)圖甲所示電路，用筆畫線表示導線，將實物電路補充完整；

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應放在（選填"a”或"b”）端；

（3）假設電源電壓恒為U。，定值電阻的阻值為R.如果電壓表示數(shù)用U表示，電流表示數(shù)

用I表示，則U與I的關系式為U=（用U。、I、R表示）；

（4）檢查電路無誤后，閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,進行多次實驗，記錄電流表

和電壓表的讀數(shù)，并畫出了U-I圖象，如圖丙所示。圖象是一條直線，與U、I坐標軸分別

交于3v和0.6A處。由此可知，電源電壓Uo=V,定值電阻仁=

【答案】（1）如上所示；（2）b；（3）U=U0-IRi（4）3；5。

【解析】（1）變阻器與電流表串聯(lián)后與電壓表并聯(lián)，如下所示:

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應放在阻值最大處的b端；

（3）假設電源電壓恒為U。，定值電阻的阻值為R”如果電壓表示數(shù)用U表示，電流表示數(shù)

用I表示，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律有：U+IR=U。---------①，

則U與I的關系式為：U=U0-IRI；

（4）圖象是一條直線，與U、I坐標軸分別交于3V和0.6A處，將（0,3V）代入①得:

電源電壓U0=3V；

將(0.6A,0)代入①得:

0+0.6AXR.=3V,故R=5Q。

4.（2020武漢模擬）現(xiàn)有一個電壓約為36,的電源（電壓保持不變），一個量程為0-"的

電流表，三個阻值已知的電阻吊（20Q）、瓜（30。）、尼（10AQ）,開關和導線若干。請

合理選擇器材設計實驗，比較精確地測出約為10Q的未知電阻兄的阻值。要求：

（1）畫出實驗電路圖;

（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量;

（3）寫出待測電阻尼的數(shù)學表達式（用已知量和測量量表示）。

【答案】見解析。

【解析】（D將尼、尼和待測電阻串聯(lián)起來，S控制整個電路，開關S與用并聯(lián)，開關S

與此并聯(lián)，如下所示：

（2）①只閉合S、S,記下電流表示數(shù)九②只閉合S、S,記下電流表示數(shù)人；

（3）在①中，用、及串聯(lián)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電源電壓：

滬上（R\+Rz）=7,X50Q；

在②中及與待測電阻串聯(lián)，因電源電壓不變，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律：

凡上-危=比空-30Q。

，2，2

5.某科技小組同學發(fā)現(xiàn)實驗室有一只標有“XkQ”的電阻（X為模糊不清的一個數(shù)字），為

了測出這只電阻的阻值，他們進行了如下探究：

（1）首先設計的實驗電路如圖1所示，使用的器材有：兩節(jié)新干電池、待測電阻Rx、電壓

表V（0~3V、0~15V量程）、電流表A（0~0.6A、0~3A量程）、滑動變阻器（標有“50

Q1A"）、開關、導線若干。試驗后發(fā)現(xiàn)，該方案無法測出電阻R*的值，其主要原因是。

圖1圖2

（2）經(jīng)討論后他們利用原有器材并補充適當?shù)钠鞑?，重新設計測量電阻K的實驗方案。小

李設計的電路圖如圖2所示，其中定值電阻R°=2kQ.他連接電路后，閉合斷開想

先測出電源電壓，但讀出電壓表示數(shù)U=2V,與兩節(jié)干電池能提供的電壓相差很大。請教老

師后才知道，電壓表相當于一個能顯示自身兩端電壓的定值電阻。則根據(jù)小李的測量數(shù)據(jù)和

電源電壓(取3V),可估算出電壓表自身的電阻為kQ。

(3)小組其他同學設計的實驗電路如圖所示，在電源電壓恒定且己測出的條件下，能先測

出電壓表自身電阻后，在測出R,阻值的電路是。

32廣警廣詈

ABCD

(4)他們選擇正確方案測出R*的阻值后，又有同學提出，應該通過多次測量求平均值來減

小誤差。在正確方案的基礎上，通過下列操作，能實現(xiàn)多次測量R*阻值的是。

A.改變電源電壓B.將R。換成50Q的定值電阻C.將電壓表換成“0~0.6A”的電

流表

【答案】(1)電流太小，無法用電流表直接測出；(2)4；(3)C；(4)Ao

【解析】(