課時(shí)17.3電阻的測(cè)量（幫課堂）（解析版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道伏安法測(cè)電阻的工作原理；2.會(huì)利用伏安法測(cè)量導(dǎo)體電阻；3.通過電阻的測(cè)量加強(qiáng)對(duì)歐姆定律的理解及應(yīng)用；4.進(jìn)一步理解電阻的概念以及影響導(dǎo)體電阻大小的因素?！局R(shí)導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識(shí)】知識(shí)點(diǎn)一、伏安法測(cè)電阻1.伏安法測(cè)電阻（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河秒娏鞅砗碗妷罕頊y(cè)未知電阻的阻值（3）實(shí)驗(yàn)器材：電源、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻和導(dǎo)線。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物圖如圖甲、乙所示，其中滑動(dòng)變阻器用來改變待測(cè)電阻兩端電壓和通過待測(cè)電阻的電流，多次測(cè)量電壓和電流，求出每次的電阻值，最后求平均值。甲乙（5）實(shí)驗(yàn)步驟：①按圖甲所示電路圖連接圖乙中的實(shí)物電路；②檢查所連接的電路，確定無誤后，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至阻值最大處，以保護(hù)電路；③利用試觸法電流表和電壓表的量程；④閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，改變待測(cè)電阻兩端的電壓，并記下相應(yīng)的電流值和電壓值，填入實(shí)驗(yàn)表格中；⑤斷開開關(guān)，整理器材。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓/V電流/A電阻/Ω電阻的平均值/Ω11.50.1015.015.222.10.1415.032.80.1815.62.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）在連接電路的過程中，接線應(yīng)有序進(jìn)行，按照電路圖從電源正極出發(fā)，把干路上的各元件串聯(lián)起來，然后把電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻的兩端；（2）連接實(shí)物圖時(shí)，要將開關(guān)斷開；（3）實(shí)驗(yàn)前，要將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處，以保證電路安全，防止開關(guān)突然閉合時(shí)，產(chǎn)生瞬間電流過大而損壞電源或電表；（4）可采用試觸法確定電表的路程；（5）電表的正、負(fù)接線柱不能接反；（6）滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用“一上一下”的連接方式；（7）進(jìn)行多次測(cè)量并計(jì)算電阻的平均值，可以減小誤差。3.器材選擇原則（1）滑動(dòng)變阻器：所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)接近待測(cè)電阻的阻值；（2）電流表、電壓表量程：在不超過量程的前提下，選用小量程測(cè)得的值要比選用大量程測(cè)得值準(zhǔn)確，這是因?yàn)樾×砍痰姆侄戎敌?，?zhǔn)確的高。因此測(cè)量時(shí)，能用小量程就不要大量程。4.滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用（1）保護(hù)電路；（2）改變待測(cè)電阻兩端電壓，實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量。5.常見故障分析在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)故障后要先斷開開關(guān)，再分析查找故障原因，常見的故障及其現(xiàn)象如下表所示：實(shí)驗(yàn)電路圖故障（有且只有一處）現(xiàn)象電壓表電流表電流表被短接有示數(shù)無示數(shù)電流表處斷路無示數(shù)無示數(shù)電壓表被短接無示數(shù)有示數(shù)電壓表處斷路定值電阻被短接無示數(shù)有示數(shù)，且示數(shù)偏大定值電阻處斷路有示數(shù)且接近電源電壓無示數(shù)電壓表串聯(lián)在電路中滑動(dòng)變阻器上面兩個(gè)接線柱接入電路移動(dòng)滑片，電表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)接近電源電壓滑動(dòng)變阻器下面兩個(gè)接線柱接入電路移動(dòng)滑片，電表示數(shù)不變辨析比較：伏安法測(cè)定值電阻阻值和測(cè)小燈泡電阻的異同定值電阻小燈泡原理電路圖實(shí)驗(yàn)過程多次測(cè)量多次測(cè)量數(shù)據(jù)處理分別計(jì)算每次測(cè)量的電阻，然后取平均值分別計(jì)算每次測(cè)量的小燈泡的電阻，然后尋找普遍規(guī)律實(shí)驗(yàn)結(jié)論平均值為所求電阻值燈絲電阻隨溫度的升高而增大【典例1】小明利用圖甲所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值。（1）實(shí)驗(yàn)原理是：___________；（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于___________（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)；（3）如圖甲所示是小明連接的電路，其中有一根導(dǎo)線連接有誤，請(qǐng)?jiān)谠搶?dǎo)線上打“×”，并在原圖上畫出正確的連線（導(dǎo)線不能交叉）；()（4）改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑片P移到________端（選填“A”或“B”）；（5）閉合開關(guān)，無論怎樣移動(dòng)滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，其原因可能是________。（填選項(xiàng)字母）A．滑動(dòng)變阻器斷路

B．Rx斷路

C．電壓表連接處斷路（6）排除故障后，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.1V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則通過Rx的電流大小為_________A，它的阻值是______Ω；（7）本實(shí)驗(yàn)要多次測(cè)量電阻值，最后求電阻的平均值，其目的是為了____________。（2）[2]為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。（3）[3]由甲可知，沒有電流通過未知電阻，滑動(dòng)變阻器與未知電阻相連的導(dǎo)線錯(cuò)誤，電路改正如圖所示：（4）[4]閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片必須移到最大阻值端，防止電路中電流過大，損壞電路元件，保護(hù)電路，將滑片P移到B端。（5）[5]A．如果滑動(dòng)變阻器斷路，電路斷路，兩個(gè)電表都沒有示數(shù)，故A不符合題意。B．如果Rx斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表有示數(shù)，電壓表內(nèi)阻很大，通過電路的電流很小，電流表的示數(shù)幾乎為零，故B不符合題意。C．如果電壓表連接處斷路，電路是通路，電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，故C符合題意。故選C。（7）[8]伏安法測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量，然后求電阻的平均值，是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差。知識(shí)點(diǎn)二、測(cè)量電阻的其他方法用伏安法測(cè)電阻時(shí)，需要同時(shí)使用電壓表和電流表，如果只有電流表或電壓表，則可借助一已知電阻的定值電阻、滑動(dòng)變阻器或電阻箱，巧妙利用串、并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律測(cè)出未知電阻的阻值。1.伏阻法只用電壓表和已知阻值的電阻測(cè)量未知電阻。設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)電路圖需要測(cè)量的物理量及RX的表達(dá)式利用串聯(lián)電路中電流處處相同求電阻值（1）閉合開關(guān)S，分別測(cè)出R0、RX兩端第一章U0、UX；利用串聯(lián)電路中各電阻兩端電壓之和等于電源電壓列方程求電阻值閉合開關(guān)S，讀出變阻器接入定值最大時(shí)的電壓表讀數(shù)U1;讀出變阻器接入阻值最小（等于0）時(shí)電壓表的讀數(shù)U2；只閉合開關(guān)S，測(cè)出R0兩端電壓U0，閉合S、S1，測(cè)出電源電壓U；閉合S，將S1置于a，R0與Rx串聯(lián)，讀出電壓表示數(shù)U；閉合S，將S1置于b，R0與Rx串聯(lián)，讀出電壓表示數(shù)U0則Ux＝UU0；2.安阻法只用電流表和已知阻值的電阻測(cè)量未知電阻。設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)電路圖需要測(cè)量的物理量及RX的表達(dá)式利用并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等求阻值閉合S，分別測(cè)出通過R0、RX的電流I0、IX；(1)閉合S、斷開S1，此時(shí)只有R0連入電路，讀出A的示數(shù)I0(2)閉合S、S1，R0與Rx并聯(lián)，讀出A的示數(shù)I；利用電源電壓不變列方程求阻值（已知R0阻值）(1)閉合S，將S1置于a時(shí)，讀出A的示數(shù)I0(2)閉合S，將S1置于b時(shí)，讀出A的示數(shù)Ix，(1)閉合S，將S1置于a時(shí)，讀出A的示數(shù)I0(2)閉合S，將S1置于b時(shí)，讀出A的示數(shù)Ix，(1)閉合S，將滑動(dòng)變阻器滑片移至a端時(shí)，此時(shí)R0＝0，讀出A的示數(shù)I1，(2)閉合S，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至b端時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為R，讀出此時(shí)A表示數(shù)I2，3.等效替代法利用電流表（或電壓表）和電阻箱測(cè)量未知電阻的方法。設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)電路圖需要測(cè)量的物理量及RX的表達(dá)式利用等效思想測(cè)電阻(1)閉合S，將S1置于a，調(diào)節(jié)R0，讀出A的示數(shù)I1(2)閉合S，將S1置于b，保持滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R′，使A的示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)R′連入電路的阻值R′。Rx＝R'。【典例2】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量未知電阻RX

的阻值。已知R0

為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。（1）開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于__________端（填“a”或“b”），目的是__________。（2）閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到電壓表V1

的示數(shù)為U1

，電壓表V2

的示數(shù)為U2

，則被測(cè)的阻值Rx=___________。（3）該同學(xué)測(cè)量一次后，就計(jì)算出了該電阻的阻值，你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出_______（選填“妥當(dāng)”或“不妥當(dāng)”），理由是__________________?！敬鸢浮縝；保護(hù)電路；；不妥當(dāng)；應(yīng)該多次測(cè)量求平均值，減小誤差?！窘馕觥浚?）[1][2]在連接電路時(shí)，為了保護(hù)電路，避免電路中電流過大燒壞用電器，應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器調(diào)至最大阻值處，即將滑片P調(diào)至b端。（2）[3]圖中電阻Rx

和R0

串聯(lián)，串聯(lián)電路各處電流相同，故；化簡(jiǎn)得；（3）[4][5]應(yīng)該進(jìn)行多次測(cè)量求平均值，減小誤差，所以這位同學(xué)只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)就計(jì)算出未知電阻的阻值是不妥當(dāng)?shù)摹！痉椒◣汀款}型一：伏安法測(cè)定值電阻的阻值【典例】如圖甲所示為“伏安法”測(cè)電阻的電路，實(shí)驗(yàn)過程中電源電壓保持不變。（1）請(qǐng)用筆畫線表示導(dǎo)線，將圖甲所示的實(shí)物連接成完整電路。要求：滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變?。ú灰脑袑?dǎo)線，導(dǎo)線不能交叉）______；（2）連接電路前，開關(guān)必須斷開，電路接通前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該移至圖中______處（選填“A”或“B”）；（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，但電壓表有示數(shù)，查明電路中的故障只有一處，是待測(cè)電阻Rx______（選填“短路“或“斷路”）；（4）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值，記錄每次對(duì)應(yīng)的電流值和電壓值，其中一次電流表和電壓表的指針如圖乙所示，請(qǐng)計(jì)算出電阻Rx為______Ω；（5）另一小組用相同的器材連接電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖丙所示的U﹣I圖像。根據(jù)圖像發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的問題是電壓表測(cè)量的是______（選填“待測(cè)電阻”或“滑動(dòng)變阻器”）兩端電壓，根據(jù)該圖像計(jì)算出被測(cè)電阻Rx為______；（6）在完成上述實(shí)驗(yàn)后，還想測(cè)另一未知電阻Rx1的阻值，但是電流表突然壞了，于是設(shè)計(jì)了如圖所示的電路（R0為已知阻值的定值電阻），請(qǐng)把缺少的步驟補(bǔ)全，并寫Rx1的表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)步驟：①按照設(shè)計(jì)的電路圖連接電路；②只閉合開關(guān)______，記下電壓表的示數(shù)U0；③再閉合開關(guān)______，記下電壓表的示數(shù)U；④Rx1＝______（用已知量和測(cè)量量的符號(hào)表示）?！窘馕觥浚?）[1]滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小，說明變阻器接入電路的電阻變大，故應(yīng)將變阻器的左下接線柱連入電路中，連接如下圖（2）[2]為保護(hù)電路，開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片要滑到阻值最大處，即B端（3）[3]小明閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，電路可能斷路，但電壓表有示數(shù)，則電壓表與電源連通，此時(shí)電路中的一處故障是待測(cè)電阻Rx斷路。（5）[5]由于通過定值電阻的電流和電壓成正比，由圖丙知道，電路中的電流越大，電壓表的示數(shù)越小，據(jù)此可知電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端電壓。[6]由圖知道，當(dāng)電壓表的示數(shù)為0時(shí)，電路中的電流為0.3A，由歐姆定律知道，電源電壓當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓聯(lián)立①②得，被測(cè)電阻Rx的阻值Rx＝10Ω（6）根據(jù)題意知道，實(shí)驗(yàn)步驟①按照設(shè)計(jì)的電路圖連接電路；[7]②只閉合開關(guān)S1時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端電壓U0；[8]③再閉合開關(guān)S2后，Rx被短路，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源兩端的電壓U；[9]④因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以串聯(lián)時(shí)Rx兩端的電壓Ux＝U﹣U0題型二：伏安法測(cè)小燈泡的電阻（1）圖乙為小強(qiáng)同學(xué)連接的部分電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線按圖甲電路圖將其連接完整，導(dǎo)線不許交叉；（或用文字說明導(dǎo)線具體連接方式）()（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小強(qiáng)同學(xué)假設(shè)：若一個(gè)電表發(fā)生故障，但在有阻值已知的定值電阻、若干開關(guān)可供使用的情況下，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，其中能測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻的是___________（選填字母）?！敬鸢浮咳鐖D；0.32；7.81；變大；D。A．燈泡與定值電阻并聯(lián)，再和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，通過開關(guān)的斷開或閉合不能確定燈泡是否正常工作，測(cè)不出燈泡的額定電流，不能測(cè)量出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，故A不符合題意；B．只閉合開關(guān)S1時(shí)，燈泡、定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路的電流，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器不能確定燈泡是否正常工作，測(cè)不出燈泡的額定電流，不能測(cè)量出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，故B不符合題意；C．閉合開關(guān)S1和S2，燈泡、定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓，再只閉合開關(guān)S1和S3，電路的連接不變，電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓和電阻串聯(lián)后的兩端電壓U，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器不能確定燈泡是否正常工作，測(cè)不出燈泡的額定電流，不能測(cè)量出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，故C不符合題意；根據(jù)歐姆定律可以算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，故D符合題意。故選D。題型三：測(cè)量電阻的其他方法【角度1】安阻法測(cè)電阻【典例】課外興趣小組要測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值，現(xiàn)有下列器材：電源、兩個(gè)量程均為0~0.6A的相同電流表A1，A2、一個(gè)已知阻值的定值電阻R0=9Ω、開關(guān)、導(dǎo)線若干。興趣小組同學(xué)們開動(dòng)腦筋，積極思考，設(shè)計(jì)出了一個(gè)測(cè)量Rx的方法。(1)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出的測(cè)量電路圖如圖，請(qǐng)根據(jù)電路圖把未完成的實(shí)物圖連接線補(bǔ)充完整（）；(2)連接好電路，閉合S之前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到______（選填“a”“b”）端；(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩個(gè)電流表有一個(gè)恰當(dāng)?shù)淖x數(shù)，如圖，兩表A1、A2的讀數(shù)分別為I1=______A，I2=______A；(4)根據(jù)兩電流表讀數(shù)可得出被測(cè)電阻Rx=______Ω；(5)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使A1和A2表的讀數(shù)都變大，為保證A2表不被燒壞，則A1表的讀數(shù)不能超過______A；(6)有同學(xué)認(rèn)為，改用下面電路圖也可以測(cè)出Rx的值，你認(rèn)為是否可行？答：______（選填“是”“否”）?！敬鸢浮?1)如圖；(2)b；(3)0.32；(4)0.48；(5)4.5；(6)0.4；(7)是。【解析】(1)根據(jù)電路圖可知，電流表A1測(cè)量Rx的電流，電流表A2測(cè)量干路中的電流，所以實(shí)物連接如圖所示(2)連接好電路，閉合S之前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到阻值最大處，由圖可知，滑片P應(yīng)滑到b端。(3)由圖可知，I1=0.32A。由圖可知，I2=0.48A。(4)由并聯(lián)電路中電流的關(guān)系可知，R0的電流為由歐姆定律可知，R0的電壓為R0與Rx并聯(lián)，所以電壓相等，由歐姆定律可知，Rx的電組為(5)為保證A2表不被燒壞，則A2表的示數(shù)最大為0.6A，R0與Rx并聯(lián)，此時(shí)R0與Rx的總電阻為此時(shí)R0與Rx的電壓R0與Rx并聯(lián)，所以電壓相等，由歐姆定律可知，A1表的讀數(shù)為所以，A1表的讀數(shù)不能超過0.4A。(6)如圖所示的電路圖，R0與Rx并聯(lián)，可根據(jù)兩個(gè)電阻的電壓相等，測(cè)出Rx的值，所以該電路圖是可行的?！窘嵌?】伏阻法測(cè)電阻【典例】在測(cè)量未知阻值R的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路并進(jìn)行連接，如圖甲所示。（1）在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于___________狀態(tài)。（2）圖甲是小明接好的實(shí)物連接圖，其中有一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，該導(dǎo)線是第________條（從圖中選填導(dǎo)線序號(hào)）；（3）改正錯(cuò)誤后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最________（選填“左”或“右”）端。小明閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)較大，則電路故障可能是_________。（4）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則其示數(shù)為___________A，未知電阻R=___________Ω。（5）若實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)電壓表和一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻，小明設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，同樣可以測(cè)量未知電阻Rx的阻值，請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：①閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端的電壓為U1；②___________，記下此時(shí)電壓表讀數(shù)為U；③請(qǐng)寫出未知電阻R阻值表達(dá)式：Rx=___________（用U、U1和R0表示）?！敬鸢浮繑嚅_；2；左；未知電阻R斷路；0.32；7.5；再閉合開關(guān)S1；?！窘馕觥浚?）[1]連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。（2）[2]原電路中，電阻和電壓表沒有連入電路中，電阻應(yīng)與電流表串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是第2條，正確連接方式是，把2從定值電阻的左端改接到右端即可。（3）[3]改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大處，即最左端。[4]小明閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電路可能斷路，電壓表的示數(shù)較大，電壓表串聯(lián)在電路中，與電源連通，則電路故障可能是未知電阻R斷路。（4）[5]糾正錯(cuò)誤，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.32A。[6]未知電阻阻值為（5）[7]實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx端的電壓為U1；②再閉合開關(guān)S1，用電壓表測(cè)出電源的電壓U；[8]在①中，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)待測(cè)電阻的電壓；在②中，定值電阻短路，電壓表測(cè)電源電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，在①中，定值電阻的電壓為電路中的電流未知電阻Rx阻值表達(dá)式。【角度3】等效替代法測(cè)電阻【典例】小京依據(jù)圖所示電路測(cè)量未知電阻Rx（阻值約為20Ω）的阻值時(shí)，找到如下實(shí)驗(yàn)器材：穩(wěn)壓學(xué)生電源（電源電壓約6V且保持不變）、電流表（量程“0~0.6A”，“0~3A”）、電阻箱R1（0~999.9Ω）各1個(gè)，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，為了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)盡可能精確，電流表應(yīng)選用的量程為_____（選填“0~0.6A”或“0~3A”）。（2）請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：①電流表調(diào)零，斷開開關(guān)S1、S2，將電阻箱調(diào)節(jié)到最大阻值，按圖連接實(shí)驗(yàn)電路；②閉合開關(guān)S1、S2，此時(shí)電流表示數(shù)為I；③保持開關(guān)____閉合，斷開開關(guān)_____，調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表示數(shù)為I，此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R；④待測(cè)電阻Rx=______?！敬鸢浮?~0.6A；S1；S2；R。【解析】(1)電源電壓約為6V，未知電阻Rx（阻值約為20Ω），由歐姆定律，電路中的最大電流約為：故實(shí)驗(yàn)過程中，為了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)盡可能精確，電流表應(yīng)選用的量程為“0～0.6A”；(2)保持開關(guān)S1閉合，斷開開關(guān)S2，此時(shí)兩電阻串聯(lián)，調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表示數(shù)為，此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R，根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律可得R串聯(lián)=Rx+R因電源電壓不變，故電流與電阻成反比，故；故待測(cè)電阻Rx=R?！局锌紟汀靠键c(diǎn)一：測(cè)量定值電阻的阻值【典例】（2022·泰州）在“測(cè)量定值電阻阻值”的實(shí)驗(yàn)中，小明所用電源的電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“10Ω2A”的字樣。（1）粗心的小明連好最后一根導(dǎo)線時(shí)的電路如圖甲所示，請(qǐng)你指出其中存在的問題。一是______；二是______；實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻Rx/Ω①5.0②6.50.4③8.00.5（2）小明解決上述問題后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)：電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，而電流表指針幾乎不動(dòng)經(jīng)檢查；電路中電表完好且只有一處故障，他初步判斷可能是導(dǎo)線______（選導(dǎo)線編號(hào)）斷路或______斷路；（3）排除上述電路故障后，小明開始實(shí)驗(yàn)：①閉合開關(guān)，讀出電表示數(shù)后立即斷開開關(guān)，并將讀數(shù)填在表中其中電流表指針位置如圖乙所示，則電流表讀數(shù)為______A，利用該組數(shù)據(jù)算出的Rx阻值為______Ω（保留一位小數(shù)）；②閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向______移至適當(dāng)位置，讀出兩電表示數(shù)后立即斷開開關(guān)，并將讀數(shù)填在表中；③閉合開關(guān)，繼續(xù)移動(dòng)滑片，直至移到了滑動(dòng)變阻器的一端，讀出兩電表示數(shù)，斷開開關(guān)，并將讀數(shù)填在表中；（4）分析表中數(shù)據(jù)，小明發(fā)現(xiàn)：隨著待測(cè)電阻兩端電壓的增大，計(jì)算得出的待測(cè)電阻阻值變化情況是______，他感到困惑：為何會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢？小華幫他檢查后指出：小明所測(cè)出的電壓數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，于是小明想重新實(shí)驗(yàn)，小華提醒他：無需重新實(shí)驗(yàn)，利用已知信息和電流表的讀數(shù)，不但可計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值，還能求出電源電壓。小明經(jīng)過認(rèn)真思考后，計(jì)算得出：待測(cè)電阻Rx=______Ω，電源電壓U總=______V【答案】①開關(guān)沒有斷開；②滑片沒有位于阻值最大處；③③；④待測(cè)電阻；⑤0.3；⑥16.7；⑦左；⑧變?。虎?5；⑩7.5?！窘馕觥浚?）[1][2]粗心的小明連好最后一根導(dǎo)線時(shí)的電路如圖甲所示，從圖甲可以看出，開關(guān)沒有斷開就連接電路，實(shí)驗(yàn)中，為了電路安全，需要斷開開關(guān)，連接器材；第二個(gè)問題是滑片沒有位于阻值最大處，實(shí)驗(yàn)中為了保護(hù)電路，滑片需要位于最大阻值處。（2）[3][4]電流表指針幾乎不動(dòng)，說明存在斷路，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則說明電壓表所在的電路是通的，說明導(dǎo)線①②是好的，那么導(dǎo)線③斷路；或者電壓表所測(cè)量的待測(cè)電阻斷路。②[7]從表格中的數(shù)據(jù)可知，定值電阻兩端的電壓變大，說明電流變大，那么滑動(dòng)變阻器的阻值需要變小，故需要將滑片變阻器向左滑動(dòng)。發(fā)現(xiàn)待測(cè)電阻越變?cè)叫　５谌螌?shí)驗(yàn)，滑片移到了另一端，則滑動(dòng)變阻器接入的電阻為零，此時(shí)電源電壓為該題要求同學(xué)們能對(duì)電表正確讀數(shù)、利用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算、分析電路故障、使用基本實(shí)驗(yàn)器材獲得數(shù)據(jù)、制訂科學(xué)探究方案、選用合適的器材獲得數(shù)據(jù)，這是物理核心素養(yǎng)的科學(xué)探究的體現(xiàn)?？键c(diǎn)二：測(cè)量小燈泡的電阻【典例】（2022·牡丹江、雞西地區(qū)朝鮮族學(xué)校聯(lián)合體）在“用伏安法測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡額定電壓為2.5V。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的實(shí)物圖未連接部分補(bǔ)充完整（連線不得交叉）________；（2）當(dāng)開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)，可能是因?yàn)開_______；（3）根據(jù)IU圖像，如圖乙所示，分析圖像可知，小燈泡正常工作時(shí)電阻為________Ω；（4）分析圖像，小燈泡燈絲兩端的電壓增大時(shí)，其電阻________（變化/不變）?！敬鸢浮竣偃鐖D；②燈泡斷路；③10；④變化。【解析】（1）[1]用伏安法測(cè)小燈泡電阻時(shí)，電流表要串聯(lián)在電路中，電壓表要并聯(lián)在燈泡兩端測(cè)燈泡兩端的電壓，依題意可知，待測(cè)小燈泡額定電壓為2.5V，沒有超過3V，所以電壓表接0~3V的量程，由乙圖可知，通過小燈泡的電流沒有超過0.6A，所以電流表接0~0.6A的量程，實(shí)物圖連接如圖所示：（2）[2]由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，串聯(lián)電路無電流，則故障是斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則故障是燈泡斷路，電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓。（4）[4]IU圖像的斜率為電阻的倒數(shù)，由圖像可知，小燈泡燈絲兩端的電壓增大時(shí)，圖像的斜率變小，說明在變小，即電阻在變大，所以小燈泡燈絲兩端的電壓增大時(shí)，其電阻在變化且在變大。該題要求同學(xué)們能選用合適器材獲得數(shù)據(jù)，能分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律并形成合理的結(jié)論，這是物理核心素養(yǎng)的科學(xué)探究的體現(xiàn)?！咀鳂I(yè)幫】一、基礎(chǔ)練（知識(shí)鞏固）1.如圖所示的各圖中，能正確描述電阻一定時(shí)，電流隨電壓變化的圖象是（）。A．B．C．D．【答案】A?！窘馕觥緼．圖象反應(yīng)的是電流與電壓成正比，故A正確；B．圖象反應(yīng)的是電流隨電壓增大而減小，故B錯(cuò)誤；C．圖象中當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為0時(shí)，電流不為0，故C錯(cuò)誤；D．圖象反應(yīng)的電流與電壓成反比，故D錯(cuò)誤。故選A。2.在“測(cè)量電阻”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）。A．實(shí)驗(yàn)原理是歐姆定律；B．滑動(dòng)變阻器的作用是保持用電器兩端電壓不變；C．定值電阻的電壓、電流關(guān)系圖象是一條曲線；D．實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量三組數(shù)據(jù)【答案】A?！窘馕觥緼．“測(cè)量電阻”的實(shí)驗(yàn)原理是歐姆定律，故A正確；B．在探究電阻不變，電流與電壓的關(guān)系時(shí)，為了改變電阻兩端的電壓，就需要通過改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值來實(shí)現(xiàn)，故B不正確；C．定值電阻的電壓、電流成正比，在U﹣I關(guān)系圖象中是一條過原點(diǎn)的斜直線，故C不正確．D．測(cè)量導(dǎo)體的電阻時(shí)，通過改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，從而改變了待測(cè)電阻兩端的電壓和通過它的電流，可以多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，通過求平均值來減小誤差，故D不正確。故選A。3.在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于滑動(dòng)變阻器的作用，下列說法中正確的是（）。A．控制電源的電壓，以免損壞電壓表；B．改變電阻兩端的電壓和電路中的電流，實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量；C．使電壓表和電流表的讀數(shù)更加準(zhǔn)確；D．只能使電阻兩端的電壓升高，電阻中的電流變大【答案】B?！窘馕觥吭凇胺卜y(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器作用一是保護(hù)電路，二是改變定值電阻兩端的電壓和電路中的電流，多次測(cè)量取平均值減小誤差。答案選B。4.如圖所示，是電學(xué)中常見的電路圖，在A、B兩點(diǎn)間分別接入下列選項(xiàng)中的元件，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)滑動(dòng)變阻器在此實(shí)驗(yàn)中的作用描述不正確的是（）。A．電阻——探究電流與電壓的關(guān)系——改變定值電阻兩端電壓；B．電阻——探究電流與電阻的關(guān)系——調(diào)節(jié)電阻兩端電壓成倍數(shù)變化；C．電阻——測(cè)量定值電阻的阻值——多次測(cè)量求平均值，減小誤差；D．燈泡——測(cè)量小燈泡的電阻——改變小燈泡兩端電壓【解析】B?！窘馕觥緼．根據(jù)控制變量法的思路，電阻一定，可以探究電流與電壓的關(guān)系，滑動(dòng)變阻器的作用一般有保護(hù)電路和改變電路電流或改變被測(cè)電阻兩端電壓，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)控制變量法的思路，研究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，而電路中換用阻值不同的電阻時(shí)，電阻兩端的電壓就要改變，為了保持電阻兩端的電壓不變，就需要改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．測(cè)量導(dǎo)體的電阻時(shí)，通過改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，從而改變了待測(cè)電阻兩端的電壓和通過它的電流，可以多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，通過求平均值來減小誤差，故C正確，不符合題意；D．在“伏安法”測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，為了研究溫度對(duì)電阻的影響，需要測(cè)量小燈泡在不同實(shí)際功率下的電阻，滑動(dòng)變阻器的作用是：改變小燈泡兩端的實(shí)際電壓與通過小燈泡的電流，故D正確，不符合題意。故選B。5.如圖是小科利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器，設(shè)計(jì)測(cè)量未知電阻Rx阻值的四種電路，電源電壓恒定且未知，R0是已知阻值的定值電阻，滑動(dòng)變阻器R最大阻值未知，實(shí)驗(yàn)中只能閉合或斷開開關(guān)及移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，其中能夠測(cè)量出Rx阻值的電路（）。A．只有① B．只有②C．只有②③ D．只有②③④【答案】D?！窘馕觥竣賁接1和2時(shí)電流方向改變，電壓表會(huì)出現(xiàn)反偏，故①不可行；③閉合S1，兩電阻串聯(lián)，測(cè)出電流，根據(jù)U=IR可推導(dǎo)出總電壓，再閉合S2，R0短路，測(cè)出電流，根據(jù)U=IR可推導(dǎo)出總電壓，兩次總電壓相同，解方程可得Rx電阻，故③可行；④閉合S1，S接1，Rx和R串聯(lián)，將R阻值調(diào)到0，測(cè)得電流，S接2，R0和R串聯(lián)，將R阻值調(diào)到0，測(cè)得電流，兩次電源電壓相等，可解得Rx電阻，，故④可行。故選D。6.關(guān)于“探究電流跟電阻的關(guān)系和伏安法測(cè)量電阻”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）。A．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都采用了控制變量法；B．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是不同的；C．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的電路是相同的；D．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中使用滑動(dòng)變阻器的目的都是為了控制電阻兩端電壓不變【答案】BC。【解析】AB．探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法，要控制電壓不變，為得出普遍性的規(guī)律，要多次測(cè)量；而伏安法測(cè)量電阻時(shí)，為提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，減小誤差，要多次測(cè)量取平均值。故A錯(cuò)誤，B正確；C．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的電路如圖所示：電路圖是相同的，故C正確；D．探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法，要控制電阻的電壓不變，故變阻器的作用是控制電阻的電壓不變；伏安法測(cè)量電阻時(shí)，要多次測(cè)量，故變阻器的作用是改變電阻的電壓和通過的電流，故D錯(cuò)誤。故選BC。7.在“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得導(dǎo)體兩端的電壓為2V時(shí)，導(dǎo)體中的電流為0.2A，該導(dǎo)體的電阻是___________Ω；改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使導(dǎo)體兩端的電壓增加到4V，電路中的電流是________A；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電路中沒有電流，導(dǎo)體的電阻是___________Ω?！敬鸢浮?0；0.4；10。[2]改變滑動(dòng)變阻器的阻值，導(dǎo)體的電阻不變，導(dǎo)體兩端的電壓增加到4V，則電路中的電流為[3]電阻是導(dǎo)體的一種特性，只與材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)和溫度有關(guān)，與電壓和電流無關(guān)，故當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電路中沒有電流，導(dǎo)體的電阻仍為10Ω。8.小毅同學(xué)用圖所示電路測(cè)未知電阻的阻值，閉合開關(guān)前，他應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到______端。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他移動(dòng)滑片，多次測(cè)量求的平均值是為了______。【答案】b；減小誤差。【解析】[1][2]為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到b端或右端，使其阻值最大；調(diào)整變阻器的滑片繼續(xù)測(cè)量的目的是：多次測(cè)量求平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差。9.如圖所示是測(cè)量電阻阻值的一種方法，我們稱之為電流表“外接法”，用這種方法測(cè)得的阻值偏______（選填“大”或“小”），原因是_______，這種方法適宜于測(cè)量阻值較_____（選填“大”或“小”）的電阻?！敬鸢浮啃?；由于電流表測(cè)量的是電壓表和電阻的總電流，該電流大于通過電阻上的電流，根據(jù)R=，電壓表測(cè)的是電阻兩端的電壓，所以測(cè)量值比真實(shí)值偏?。恍?。【解析】如圖外接法的電路，電壓表與未知電阻并聯(lián)，能準(zhǔn)確測(cè)出電阻兩端的電壓，因?yàn)殡妷罕頃?huì)通過一定大小的電流，而電流表接在外邊，測(cè)量的是電阻和電壓表的總電流，即電流會(huì)偏大，根據(jù)，電流偏大，電阻會(huì)偏?。桓鶕?jù)以上產(chǎn)生誤差的原因知，電壓表與電阻并聯(lián)，當(dāng)電阻較小時(shí)，通過電阻的電流較大，則電壓表的微弱電流對(duì)其影響小，即占的比例小，準(zhǔn)確程度越高，故適合測(cè)量電阻較小的電阻。10.小英按圖甲所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量電阻Rx的阻值．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P后，觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，則電壓表的示數(shù)為V，電流表的示數(shù)為A，待測(cè)電阻Rx的阻值為Ω。【答案】2；0.5；4。【解析】由圖甲知，Rx與R串聯(lián)，電壓表測(cè)Rx兩端的電壓，電流表測(cè)電路中電流，由圖乙知，電壓表使用0～3V量程，分度值為0.1V，Rx兩端電壓為2V；由圖丙知，電流表使用0～0.6A量程，分度值0.02A，通過Rx的電流為0.5A；由I=可得Rx的阻值：Rx===4Ω．故答案為：2；0.5；4。二、綜合練（能力提升）11.如圖所示，電源電壓為6V且保持不變。關(guān)于該電路說法正確的是（）。A．閉合開關(guān)后，電流表指針會(huì)向0刻線左側(cè)偏轉(zhuǎn)；B．閉合開關(guān)后，電壓表指針會(huì)向0刻線左側(cè)偏轉(zhuǎn)；C．電壓表測(cè)量的是定值電阻R兩端的電壓；D．將導(dǎo)線①的左端由定值電阻的右接線柱A改接到滑動(dòng)變阻器的左下接線柱B，電壓表測(cè)量對(duì)象不變【答案】AD?！窘馕觥緼．由圖可知，電流表正負(fù)接線柱反接了，閉合開關(guān)后電流表指針會(huì)向0刻線左側(cè)偏轉(zhuǎn)，故A正確；B．由圖可知，電壓表正負(fù)接線柱正常，閉合開關(guān)后，電壓表指針會(huì)向0刻線右側(cè)偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；C．電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器接入電阻的兩端電壓，故C錯(cuò)誤；D．將導(dǎo)線①的左端由定值電阻的右接線柱A改接到滑動(dòng)變阻器的左下接線柱B，電壓表測(cè)量對(duì)象不變，測(cè)量的仍是滑動(dòng)變阻器接入電阻的兩端電壓，故D正確。故選AD。12.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，R0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Rx阻值的電路是（）。A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以【答案】C?！窘馕觥坑蓤D知，①只閉合S1時(shí)，電路是只有R0的基本電路，電流表測(cè)量通過R0的電流I0；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I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能測(cè)出Rx阻值；②只閉合S2時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流I1；兩開關(guān)都閉合時(shí)只有R0接入電路中，電流表測(cè)此時(shí)電路中電流I0，根據(jù)電源電壓不變列式I1（R0+Rx）＝I0R0可求出Rx的阻值，故能測(cè)出Rx阻值；④閉合開關(guān)S，S1接1，兩只電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0兩端電壓為U0；S1接2，電壓表反接，不能測(cè)量Rx兩端電壓Ux，僅有一個(gè)電壓值，不能測(cè)出Rx阻值。故C符合題意。13.在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中：（1）將圖甲的實(shí)物電路用筆畫線連接完整：_____；（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片Р應(yīng)置于最_____端（選填“左”或“右”）；（3）移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.3V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙，其示數(shù)為____A，待測(cè)電阻Rx=____Ω。若要將電壓表的示數(shù)調(diào)到2.0V，需將滑片P向_____移動(dòng)；（選填“左”或“右”）（4）某同學(xué)利用一個(gè)電壓表和一個(gè)已知阻值的電阻R0，設(shè)計(jì)如圖丙的電路，同樣測(cè)出待測(cè)電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合S、斷開S1，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端的電壓為U1；②_____，用電壓表測(cè)出電源的電壓U；③可得待測(cè)電阻Rx=_____。（用U、U1和R0表示）【解析】（1）[1]滑動(dòng)變阻器需要串聯(lián)在電路中，電流表需要串聯(lián)在電路中，正進(jìn)負(fù)出，故如下圖所示：（2）[2]為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片位于最大阻值處，故需要位于最右端。（3）[3][4][5]如圖一所示，選擇小量程，分度值為0.02A，故讀數(shù)為0.26A；待測(cè)電阻若要