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1、第十四章欧姆定律第1课时伏安法测电阻【知识梳理】一、伏安法测电阻【实验目的】测量定值电阻的阻值【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，未知阻值的定值电阻心一个，导线若干【实验原理】【实验设计】由R=可知，要测量定值电阻的阻值需要同时获得通过定值电阻的电流及定值电阻两端的电压，故电路连接如图所示，电压表测量RX两端的电压，电流表测量通过反的电流。（1）将定值电阻HX接入电路，通过调节滑动变阻器R,使得电压表示数为某一值S,电流表示数为4。（2）调节滑动变阻器/T,使得电压表示数为另一值伪，电流表示数为12。（3）再次调节滑动变阻器/T,使得电压表示数为另一值5,
2、电流表示数为13。（4）将数据汇入表格，利用三次数据分别求出&的阻值。（5）求出三次反阻值的平均值。【数据记录】（数据仅供参考）序号电压表示数U电流表示数/RX阻值RX阻值的平均值123【注意事项】1 .在连接电路时，开关要IfiIE。2 .在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。3 .滑动变阻器的在实验中的作用保护电路:改变定值电阻两端的电压及通过定值电阻的电流。4 .实验多次的目的：求平均值，减小误差。5 .本实验装置也可用来测量灯泡的电阻，但灯泡电阻由于受温度的影响，在不同的电压下的电阻都不相同,因此丕能采用多次测量取平均值的方法，只能测量出不同电压下的阻值，或者画出灯泡
3、电阻的IU图象。一般主要是测量灯泡正常工作时的电阻。6 .考虑电流表电阻及电压表电流情况下的误差分析（1）电流表接在电压表测量范围之外时，电压表测量RX两端的电压是准确的，电流表测量通过RX及电压表的电流，因此电流表的测量结果偏大，由R=可知，电阻的测量结果将偏小。（2）电流表接在电压表测量范围之内时，电流表测量通过&的电流是准确的，电压表测量RX两端及电流表两端的电压，因此电压表的测量结果偏大，由R=可知，电阻的测量结果将偏大。【典例分析】1.（2023上九年级校联考课前预习）如图所示，甲、乙分别是两同学用伏安法测量电阻R时所设计的电路。则（）A.甲图设计更加简洁、合理B.乙图设计较复杂、不
4、合理C.甲、乙两图设计均合理D.乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用【答案】D【详解】图甲直接利用电压表测量电阻两端的电压，电流表测量通过电阻的电流，由欧姆定律可以求出电阻值，图乙与图甲比较可知，图乙的电路中串联一个滑动变阻器，滑动变阻器即可以保护电路，也可以改变电阻两端的电压，进行多次测量求平均值，减小误差，所以，图乙设计更合理，滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用。故选Do2. （2023上广西宽港九年级统考期中）（多选）如图是“伏安法测电阻的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是（）A.实验原理是R=，B.滑动变阻器的作用是改变电路电流C.多次测量取平均值是为了寻找
5、普遍规律D.实验结束，断开开关即可离开实验室【答案】AB【详解】A.在伏安法测电阻的实验中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，所以伏安法测电阻的实验原理是R故A正确:B.在伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器一方面可以保护电路，另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端的电压，故B正确；C.在伏安法测电阻的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，故C错误；D.实验结束，应断开开关，拆除电路连接，整理完器材方可离开实验室，故D错误。故选ABo3. （2022上天津滨海新九年级校考期中）有一个定值电阻所标的阻值看不清楚，现用伏安法测该电阻的阻值。图中的甲是实验电路图，乙是对应的元件实物
6、。（1）在甲图中填入电压表和电流表的符号，标出“+、“接线柱。（2）按电路图连接实物图。（3）丙是某次测量时两电表的表盘示数情况，此时电压表的示数是V,电流表的示数是A,待测电阻是o（保留两位小数）【详解】（1）1用伏安法测电阻的阻值实验中，电流表串联在电路中，电压表并联在电阻两端，电流从电表正接线柱流入，负接线柱流出，如下图所示：（2） 2由图甲可知，电源、定值电阻、滑动变阻器、电流表和开关串联，电压表并联在定值电阻两端，由图丙可知，两电表选用小量程，滑动变阻器上下各选一个接线柱串联接入电路，由图甲可知，当滑动变阻器滑片向右移动时阻值变大，故在图乙中滑动变阻器选用左下接线柱串联在电路中，如下
7、图所示：（3）丙是某次测量时两电表的表盘示数情况，电流表选用小量程，分度值0.02A,其示数为0.28A,电压表选用小量程，分度值0.1V,其示数为18V,则待测电阻的阻值为U1.8Vk=7=O28A6434. （2023山东临沂统考一模）小明在测量小灯泡电阻的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V。（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整；（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，则可能的原因是;（3）排除故障后，闭合开关，发现此时电压表的示数为2.2V,若要测量小灯泡的正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向（选填“左或“右）移动，直到
8、电压表的示数为V,此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻约为Q（保留一位小数）。【详解】（1）口根据题意可知，灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表量程选择O3V,即将电压表的3V接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示：（2） 2灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的；电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源连接相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，小灯泡断路。（3） 3电压表示数小于灯泡额定电压，故需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左移动；使电压表示数为2.5V；根据图乙可知，灯泡两端电压为
9、2.5V时，通过灯泡的电流为0.24A,故灯泡的U2.5VR=-=C10.4/0.24A【巩固训练】5. （2023上黑龙江哈尔滨九年级校考期中）如图是“伏安法测电阻的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是（）A.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律B.滑动变阻器的作用是改变电源电压C.“伏安法测电阻的实验原理是：由/=得到R=彳D.在闭合开关前，应将变阻器滑片调至左端【答案】C【详解】A.在伏安法测电阻的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，故A错误；B.在伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器一方面可以保护电路，另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端的电压，故B错误；C.在伏安法测电阻的实验
10、中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，所以伏安法测电阻的实验原理是R=彳故C正确；D.为了保护电路，在闭合开关前，应将变阻器滑片调至阻值最大处，即右端，故D错误。故选C。6. （2022上河南安阳九年级统考期中）如图所示为电学中常见的实验电路图，这个电路图不能完成下列哪个实验（）A.接入阻值未知的电阻，测量电阻的阻值B.接入阻值不同的定值电阻，探究电流与电阻的关系C.接入定值电阻，探究电流与电压的关系D.接入小灯泡，移动滑片，探究电流与电压的关系【答案】D【详解】A.接入阻值未知的电阻，定值电阻与变阻器串联，电压表测量电阻两端的电压，电流表测量通过电阻的电流，通过欧姆定律可以
11、算出定值电阻的阻值，因此该电路可以测量电阻的阻值，故A不符合题意；B.接入阻值不同的定值电阻，不同阻值的定值电阻与变阻器串联，电压表测量不同的定值电阻的电压，电流表测量定值电阻电流，通过调整滑片可以控制定值电阻的电压不变，换用不同限值的定值电阻可以实现多次实验，因此可以探究电流与电阻的关系，故B不符合题意；C.探究电流与电压的关系，要控制电阻阻值不变，接入定值电阻与变阻器串联，电压表测量电阻的电压，电流表测量电阻电流，实验中通过移动滑片可以改变定值电阻两端的电压和通过的电流，实现多组实验，因此可以完成实验，故C不符合题意；D.接入小灯泡，小灯泡与变阻器串联，移动滑片，灯泡的电压改变，电流改变，
12、灯丝的温度改变，电阻大小发生变化。而探究电流与电压的关系时，要控制电阻阻值不变，因此不能完成实验探究，故D符合题意。故选Do7. （2024辽宁统考模拟预测）在“测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器最大阻值为200。（1）小明连接了如图甲的电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，观察到一个电表有示数，另一个电表没有示数，这个没有示数的电表是表。检查电路，发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画X；实验次数123电压UN电流I/K电阻R/Q（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，读出相应的电压表和电流表的示数，并记录在表格中。
13、当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙，从图中读出其示数为A,继续调节滑片，使滑动变阻器连入电路的阻值变,当电压表的示数为V时，小灯泡正常发光。分析表格中的数据，可计算出小灯泡正常发光时的电阻为Q（结果保留一位小数）；（3）在小组交流时,同学认为小明的第1次数据存在问题，这一判断的依据是.【答案】电压0.26 小 2.58.3 小灯泡电阻此时为5C,分压为IV,则R滑分压为5V,若按此计算R滑为25。，与条件中最大阻值20。不符【详解】（1）1在图甲所示的电路中，闭合开关，电流方向为电源正极、滑动变阻器、电流表、电源负极,没有电流通过灯泡和电压表，故电流表有示数，电压表没有示数。应将滑动变
14、阻器左下接线柱与灯泡右接线柱连接，如下图所示:（2）如图乙，电流表的分度值为0.02A,示数为0.26A。小灯泡的额定电压为2.5V,此时电压表的示数为2V,要使小灯泡正常发光，根据串联分压原理，需要向左移动滑动变阻器的滑片使其阻值变小，灯泡两端的电压变大，直到电压表的示数为2.5V。根据表格的数据，小灯泡正常发光时的电阻为U2.5VR=-=-8.3A/0.30A（3）第1次数据中，变阻器两端的电压为U滑=U-Ul=6V-IV=5V此时滑动变阻器的阻值为U滑5Vz=7=旃=25。滑动变阻器最大阻值为20,因此小明的第1次数据存在问题。8. （2023上山东烟台九年级统考期中）在“测量小灯泡的电
15、阻的实验中，实验器材：两节干电池、电流表、电压表、“2.5V”字样的小灯泡、“10。1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。（1）图甲是小明连接的实物图，其中有一根线连接错误，请在错误连线上打“x，并用笔画线代替导线画上正确的连接。（）（2）排除故障后，将滑动变阻器滑片调到（选填或B）端，再闭合开关。要使小灯泡正常发光，小明接下来的操作应该是O（3）小明设计了记录数据的表格，并将部分数据记录在表格中（见下表）。他设计的表格存在的问题或不足有、O（4）图乙是小灯泡正常发光时的电流，为A,则小灯泡正常发光的电阻为C,小灯泡的额定功率为Wo（计算结果除不尽的保留一位小数即可）【详解】（1）测量小灯泡的电阻时，电压表应并联到灯泡的两端，如图：（2）排除故障后，为保护电路，要将滑动变阻器滑片调到电阻最大的8端，再闭合开关。3要使小灯泡正常发光，小明接下来的操作应该是要使小灯泡正常发光，
