2020-2021學(xué)年九年級(jí)物理全冊(cè)17.3電阻的測(cè)量

17.3電阻的測(cè)量

知識(shí)點(diǎn)掃描

知識(shí)點(diǎn)一：伏安法測(cè)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(jì)算出

小燈泡的電阻，這種方法叫做伏安法。

2.測(cè)量時(shí)注意：

①閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該滑到使其接入電路的電阻最大位置處；

②測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)該先觀察小燈泡的額定電壓，然后測(cè)量時(shí)使用的電壓應(yīng)該按照從額定電壓

依次降低測(cè)量。

③可以將幾次測(cè)量的結(jié)果求平均值，以減小誤差。

3.測(cè)量過(guò)程中，電壓越低，小燈泡越暗，溫度越低，因此電阻會(huì)略小一點(diǎn)。

知識(shí)點(diǎn)二：會(huì)設(shè)計(jì)測(cè)電阻電路圖

重點(diǎn)難點(diǎn)解讀

重點(diǎn)解讀小燈泡電阻的測(cè)量思路

1.伏安法測(cè)電阻的原理是/?=—

2.主要器材：滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、電源、小燈泡、導(dǎo)線、開關(guān)等.

3.電路圖（如圖所示）

4.實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物；

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

的示數(shù)，并記錄下來(lái);

（3）根據(jù)多次測(cè)得的電壓值和電流值，分別計(jì)算多組對(duì)應(yīng)的電阻值.

5.實(shí)驗(yàn)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(xiàng)

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

②連好電路后要通過(guò)試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；

③滑動(dòng)變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流；保護(hù)電路。

7.測(cè)量小燈泡電阻時(shí)，隨著溫度升高，燈泡電阻變大，求平均值沒(méi)有多大意義.

對(duì)點(diǎn)例題解析

知識(shí)點(diǎn)一：伏安法測(cè)電阻

【例題1】（2019北京）某同學(xué)測(cè)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(shí)驗(yàn)電路，其中有一個(gè)元件與導(dǎo)線連接有誤，這個(gè)元件是:

（2）改正（1）中的錯(cuò)誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，進(jìn)行多次測(cè)量，測(cè)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(qǐng)完成下列問(wèn)題:

①小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻R.=—Q.（結(jié)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(gè)小燈泡串聯(lián)接入電路，如圖2所示。閉合開

關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變

阻器，使電壓表的示數(shù)為L(zhǎng)8V,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(yīng)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(cuò)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(shí)的電阻：

②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個(gè)小燈泡串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(qiáng)原理，每個(gè)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(shí)點(diǎn)二：會(huì)設(shè)計(jì)測(cè)電阻電路圖

【例題2】（2019山東泰安）某同學(xué)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)中不拆改電路的情況下，能夠測(cè)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(shí)，電路是只有R。的基本電路，電流表測(cè)量通過(guò)R。的電流I。；

再閉合S2,兩只電阻并聯(lián)，電流表測(cè)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(cè)出R*阻值;

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

電流表測(cè)此時(shí)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(cè)出艮阻值；

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

壓表測(cè)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(cè)出R*阻值;

④閉合開關(guān)S,接1,兩只電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量Ro兩端電壓為Uo；Si接2,電壓表測(cè)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(cè)出R、阻值。

RxR0

達(dá)標(biāo)訓(xùn)練題

基礎(chǔ)訓(xùn)練題

1.用伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

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

(2)連好電路后要通過(guò)—的方法選擇電壓表和電流表的量程；

(3)滑動(dòng)變阻器的作用是改變電阻兩端的電壓和通過(guò)的____；保護(hù)電路。

【答案】斷開;試觸；電流.

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

(2)連好電路后要通過(guò)試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；

(3)滑動(dòng)變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流；保護(hù)電路。

2.下列實(shí)驗(yàn)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(cè)電源電壓示數(shù)為U,電流表測(cè)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(cè)出R的阻值，故不A正確;

B.兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)電源電壓示數(shù)為U,電流表測(cè)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(wú)法知電流，不能測(cè)出電阻,

故B錯(cuò)誤;

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

數(shù)為L(zhǎng),

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(cè)出滑片位于最大阻值處和0。時(shí)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(xùn)練題

1.（2019江西）在“用伏安法測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示.

(1)在圖甲中，請(qǐng)你用筆畫線將電壓表正確連入電路；

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

(3)連接完電路后，閉合開關(guān)，無(wú)論怎樣移動(dòng)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(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，此時(shí)小燈泡的電阻為—

Q;

(5)若小明同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，移動(dòng)滑片的位置，多次測(cè)量的過(guò)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(dòng)變阻器的兩端。

【解析】電流表無(wú)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(jì)=IRH+IR酒，若滑片向右滑動(dòng)時(shí)、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(dòng)時(shí)，則相反.可知，當(dāng)移動(dòng)滑片的位置時(shí)，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?yàn)殡妷罕聿⒙?lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端.

2.(2019安徽省)圖甲為伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。

0

（1）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于（選填"a”或"b”）端；

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

??；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)中電壓表和電流表示數(shù)如圖乙和丙，則此時(shí)被測(cè)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(guò)大（3）2.4；10

【解析】（1）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處的a端；（2）小亮同學(xué)用

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

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

因可能是：電流表量程過(guò)大；（3）電路調(diào)試完成后，某次實(shí)驗(yàn)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(shí)被測(cè)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(cè)量電源電壓和定值電阻，某物理小組設(shè)計(jì)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(dǎo)線，將實(shí)物電路補(bǔ)充完整；

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在（選填"a”或"b”）端；

（3）假設(shè)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(guān)系式為U=（用U。、I、R表示）；

（4）檢查電路無(wú)誤后，閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，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(biāo)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(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大處的b端；

（3）假設(shè)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(guān)系式為：U=U0-IRI；

（4）圖象是一條直線，與U、I坐標(biāo)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(gè)電壓約為36,的電源（電壓保持不變），一個(gè)量程為0-"的

電流表，三個(gè)阻值已知的電阻吊（20Q）、瓜（30。）、尼（10AQ）,開關(guān)和導(dǎo)線若干。請(qǐng)

合理選擇器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比較精確地測(cè)出約為10Q的未知電阻兄的阻值。要求：

（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;

（2）寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟和需要測(cè)量的物理量;

（3）寫出待測(cè)電阻尼的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）。

【答案】見解析。

【解析】（D將尼、尼和待測(cè)電阻串聯(lián)起來(lái)，S控制整個(gè)電路，開關(guān)S與用并聯(lián)，開關(guān)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(cè)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(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一只標(biāo)有“XkQ”的電阻（X為模糊不清的一個(gè)數(shù)字），為

了測(cè)出這只電阻的阻值，他們進(jìn)行了如下探究：

（1）首先設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，使用的器材有：兩節(jié)新干電池、待測(cè)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(dòng)變阻器（標(biāo)有“50

Q1A"）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，該方案無(wú)法測(cè)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(bǔ)充適當(dāng)?shù)钠鞑?，重新設(shè)計(jì)測(cè)量電阻K的實(shí)驗(yàn)方案。小

李設(shè)計(jì)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(cè)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(qǐng)教老

師后才知道，電壓表相當(dāng)于一個(gè)能顯示自身兩端電壓的定值電阻。則根據(jù)小李的測(cè)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(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，在電源電壓恒定且己測(cè)出的條件下，能先測(cè)

出電壓表自身電阻后，在測(cè)出R,阻值的電路是。

32廣警廣詈

ABCD

(4)他們選擇正確方案測(cè)出R*的阻值后，又有同學(xué)提出，應(yīng)該通過(guò)多次測(cè)量求平均值來(lái)減

小誤差。在正確方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)下列操作，能實(shí)現(xiàn)多次測(cè)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?yè)Q成“0~0.6A”的電

流表

【答案】(1)電流太小，無(wú)法用電流表直接測(cè)出；(2)4；(3)C；(4)Ao

【解析】(