課時17.3電阻的測量(幫課堂)(原卷版)

M步【學習目標】

i.知道伏安法測電阻的工作原理；

2.會利用伏安法測量導體電阻；

3.通過電阻的測量加強對歐姆定律的理解及應用；

4.進一步理解電阻的概念以及影響導體電阻大小的因素。

解【知識導圖】

Qi

知識點一、伏安法測電阻

1.伏安法測電阻

(1)實驗目的：用電流表和電壓表測未知電阻的阻值

(2)實驗原理：R=yo對于一個未知電阻，用電壓表測其兩端電壓U,用電流表測出通過未知電阻

的電流I,應用歐姆定律，就可以求出其電阻值。這種測量方法稱為“伏安法”。

(3)實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻和導線。

(4)設計實驗：實驗電路圖和實物圖如圖甲、乙所示，其中滑動變阻器用來改變待測電阻兩端電壓和

通過待測電阻的電流，多次測量電壓和電流，求出每次的電阻值，最后求平均值。

(5)實驗步驟:

①按圖甲所示電路圖連接圖乙中的實物電路；

②檢查所連接的電路，確定無誤后，將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，以保護電路；

③利用試觸法電流表和電壓表的量程；

④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變待測電阻兩端的電壓，并記下相應的電流值和電壓值，填

入實驗表格中；

⑤斷開開關，整理器材。

（6）實驗數據處理；將每次測量的數據代入公式A-彳，分別求山每次的電阻值，最后計算其平均值。

如下表所示：

實驗序號電壓/V電流/A電阻/。電阻的平均值A/Q

11.50.1015.0

22.10.1415.015.2

32.80.1815.6

2.實驗注意事項

（1）在連接電路的過程中，接線應有序進行，按照電路圖從電源正極出發，把干路上的各元件串聯起

來，然后把電壓表并聯在待測電阻的兩端；

（2）連接實物圖時，要將開關斷開；

（3）實驗前，要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，以保證電路安全，防止開關突然閉合時，產生

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、負接線柱不能接反：

（6）滑動變阻器應采用“一上一下”的連接方式；

（7）進行多次測量并計算電阻的平均值，可以減小誤差。

3.器材選擇原則

（1）滑動變阻器：所選滑動變阻器的最大阻值應接近待測電阻的阻值；

（2）電流表、電壓表量程：在不超過量程的前提下，選用小量程測得的值要比選用大量程測得值準確,

這是因為小量程的分度值小，準確的高。因此測量時，能用小量程就不要大量程。

4.滑動變阻器在實驗中的作用

（1）保護電路；

（2）改變待測甩阻兩端電壓，實現多次測量。

5.常見故障分析

在實驗中出現故障后要先斷開開關，再分析杳找故障原因，常見的故障及其現象如下表所示：

現象

實驗電路圖故障（有且只有一處）

電壓表電流表

電流表被短接有示數無示數

電流表處斷路無示數無示數

電壓表被短接

無示數有示數

電壓表處斷路

定值電阻被短接無示數有示數，且示數偏大

RPjH定值電阻處斷路

有示數且接近電源電壓無示數

電壓表串聯在電路中

L-<v)—1

滑動變阻器上面兩個接線

移動滑片，也表示數不變，電壓表示數接近電源電壓

柱接入電路

滑動變阻器下面兩個接線

移動滑片，電表示數不變

柱接入電路

伏安法測定值電阻阻值和測小燈泡電阻的異同

定值電阻小燈泡

原理

*吟/

?J_11_<-]

0L

電路圖

實驗過程多次測量多次測量

分別計算每次測量的小燈泡的電阻，然后尋

數據處理分別計算每次測量的電阻，然后取平均值

找普遍規律

實驗結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量未知電阻發的阻值。

（1）實驗原理是：

（2）連接電路時，開關應處于（選填“斷開”或“閉合”）狀態;

（3）如圖甲所示是小明連接的電路，其中有一根導線連接有誤，請在該導線上打“X”，并在原圖上

畫出正確的連線（導線不能交叉）；（)

（4）改正錯誤后進行實驗，實驗前應將滑片P移到端（選填“4”或"B”）；

（5）閉合開關，無論怎樣移動滑片P,發現電流表有示數，電壓表無示數，其原因可能是

（填選項字母）

A.滑動變阻器斷路B.此斷路C.電壓表連接處斷路

（6）排除故障后，當電壓表示數為2.IV時，電流表示數如圖乙所示，則通過發的電流大小為A,

它的阻值是______Q;

（7）本實驗要多次測量電阻值，最后求電阻的平均值，其目的是為了o

知識點二、測量電阻的其他方法

用伏安法測電阻時，需要同時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、滑動變阻器或電阻箱，巧妙利用串、并聯電路的電流、電壓規律測出未知電阻的阻值。

L伏阻法

2.安阻法

只用電流表和已知阻值的電阻測量未知電阻。

設計思路實驗電路圖需要測量的物理量及Rx的表達式

（D閉合S,分別測出通過Ro、R的電流1。、h；

—c4-?-—<

凡

Rx/一、（2）

利用并聯電路各支路----鏟-

兩端電壓相等求阻值

無s.（：）閉合S、斷開S.,此時只有吊連入電路，讀出A

的示數4

卜

------⑵-閉-合-S、S?兄與此并聯,讀出A的示數/；

⑶ha

（1）閉合S，將與置于a時，讀出A的示數人

（2）閉合S,將$置于b時，讀出A的示數乙

（3）%='&

S

-------------—

（：）閉合S,將$置丁a時，讀出A的示數人

⑵閉合S,將S置于b時，讀出A的示數/“

⑶&

阻值）（：）閉合S,將滑動變阻器滑片移至a端時，此時必

=0,讀出A的示數Zi,

⑵閉合S,將滑動變阻器的滑片移至b端時，此時

42=L1r

-----aRj

滑動變阻器連入電路的阻值為此讀H此時A表示數

Hi————。

3.等效替代法

利用電流表（或電壓表）和電阻箱測量未知電阻的方法。

設計思路實驗電路圖需要測量的物理量及R*的表達式

（1）閉合S,將￡置于a,調節用，讀出A的示數人

?----------------(=]----------

\民

（2）閉合S,將工置于b,保持滑片P位置不變，調

利用等效思想測電阻|>

芋電阻箱尸，使A的示數仍為A讀出此時尸連

入電路的阻值/。幾=曰。

【典例2】某同學設計了如圖所示的電路測量未知電阻R的阻值。已知R0為定值電阻，R為滑動變阻

器。

（1）開關S閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于,端（填"a”或"b"）,目的是

（2）閉合開關S,調節滑動變阻器，得到電壓表片的示數為小，電壓表的示數為Ih,則被測的

阻值Rx=_

（3）該同學測量一次后，就計算出了該電阻的阻值，你認為該實驗結論的得出（選填“妥當”

或“不妥當”），理由是

【方法幫】

題型一2伏安法測定值電阻的阻值

【典例】如圖甲所示為“伏安法”測電阻的電路，實驗過程中電源電壓保持不變。

0.20.3//A

甲乙內

（1）請用筆畫線表示導線，將圖甲所示的實物連接成完整電路。要求：滑動變阻器的滑片P向右移動

時，電流表示數變小（不要更改原有導線，導線不能交叉）______；

（2）連接電路前，開關必須斷開，電路接通前，滑動變阻器的滑片應該移至圖中______處（選填

或）；

（3）閉合開關后，發現電流衣示數為零，但電壓表有示數，查明電路中的故障只有一處，是待測電阻

R,（選填“短路”或“斷路”）：

（4）排除故障后，調節滑動變阻器連入電路中的阻值，記錄每次對應的電流值和電壓值，其中一次電

流表和電壓表的指針如圖乙所示，請計算出電阻尼為______。：

（5）另一小組用相同的器材連接電路并進行實驗，并根據所記錄的實驗數據繪制了如圖丙所示的U-I

圖像。根據圖像發現實驗操作中出現的問題是電壓表測最的是（選填“待測電阻”或“滑動變阻器”）

兩端電壓，根據該圖像計算出被測電阻凡為—

（6）在完成上述實驗后，還想測另一未知電阻色的阻值，但是電流表突然壞了，于是設計了如圖所示

的電路（品為已知阻值的定值電阻），請把缺少的步驟補全，并寫自的表達式。實驗步驟：

①按照設計的電路圖連接電路;

②只閉合開關______,記下電壓表的示數防

③再閉合開關______,記下電壓表的示數〃;

④凡尸（用已知量和測量量的符號表示）。

題型二：伏安法測小燈泡的電阻

【典例】小強同學在“測定小燈泡正常發光時的電阻”的實驗中，設計了如圖甲所示的電路圖，已知

電源電壓為3V,小燈泡額定電壓為2.5V。

（1）圖乙為小強同學連接的部分電路，請用筆畫線代替導線按圖甲電路圖將其連接完整，導線不許交

叉；（或用文字說明導線具體連接方式）（）

（2）閉合開關，緩慢移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為2.5V時，電流表示數如圖丙所示為

A,小燈泡正常工作時的阻值為___________Q（保留兩位小數）；

（3）小強根據測得的實驗數據作出了如圖丁所示的/-U圖像，分析圖像可知隨著電壓的增大，小燈

泡的阻值___________（選填“變大”“變小”或“不變”）；

（4）實驗結束后，小強同學恨設：若一個電表發生故障，但在有阻值已知的定值電阻&、若干開關可

供使用的情況下，設計了如圖所示的電路，其中能測出小燈泡正常發光時的電阻的是（選填字

母)。

【角度1】安阻法測電阻

【典例】課外興趣小組要測量一個未知電阻〃、的阻值，現有下列器材：電源、兩個量程均為o~o.6A的

相同電流表A”M一個已知阻值的定值電阻后=9。、開關、導線若干。興趣小組同學們開動腦筋，積極思

考，設計出了一個測量『的方法。

(1)同學們設計出的測量電路圖如圖，請根據電路圖把未完成的實物圖連接線補充完整()；

⑵連接好電路，閉合S之前，滑動變阻器的滑片P應滑到(選填"6”)端；

(3)調節滑動變阻器，使兩個電流表有一個恰當的讀數，如圖，兩表兒、A2的讀數分別為/產A,

72=_____A；

(5)調節滑動變阻器，使A.和A?表的讀數都變大，為保證M表不被燒壞，則Ai表的讀數不能超過A；

(6)有同學認為，改用下面電路圖也可以測出上的值，你認為是否可行？

答：______（選填“是"“否”）O

【角度2】伏阻法測電阻

【典例】在測最未知陽值"的實驗中，小明設計了實驗電路并進行連接，如圖甲所示。

（1）在連接電路時，開關應處于狀態。

（2）圖甲是小明接好的實物連接圖，其中有一條導線連接借誤，該導線是第條（從圖中選填

導線序號）：

（3）改正錯誤后再進行實驗，實驗前應將滑動變阻器的滑片P移到最_（選填“左”或“右”）

端。小明閉合開關S,發現電流表無示數，電壓表的示數較大，則電路故障可能是o

（4）排除故障后，閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數為2.4V時，電流表示數如圖

乙所示，則其示數為A,未知電阻后0。

（5）若實驗中只有一個電壓表和一個已知阻值為分的定值電阻，小明設計了如圖丙所示的電路，同樣

可以測量未知電阻尼的阻值，請將以下實驗步驟補充完整：

①閉合開關S、斷開開關S”用電壓表測出待測電阻尼兩端的電壓為〃；

②___________,記下此時電壓表讀數為隊

③請寫出未知電阻7?阻值表達式：兄=（用“4和吊表示）。

【角度3】等效替代法測電阻

【典例】小京依據圖所示電路測量未知電阻R（阻值約為2JQ）的阻值時，找到如下實驗器材：穩壓

學生電源（電源電壓約6V且保持不變）、電流表（量程“0~0.6A”，“0~3A”）、電阻箱R（0、999.9

Q）各1個，開關兩個，導線若干。

（1）實驗過程中，為了實驗數據盡可能精確，電流表應選用的量程為_____（選填”0~0.5A”或“0~3

A”）。

（2）請將實驗步驟補充完整:

①電流表調零，斷開開關8、S2,將電阻箱調節到最大限值，按圖連接實驗電路;

②閉合開關Si、此時電流表示數為I；

③保持開關—閉合，斷開開關_____,調節電阻箱，使得電流表示數為工1,此時電阻箱的示數為R；

2

④待測電阻Rx=

【中考幫】

考點一：測量定值電阻的阻值

【典例】（2022?泰州）在“測量定值電阻阻值”的實驗中,小明所用電源的電壓保持不變，滑動變

阻器標有“10。2A”的字樣。

（1）粗心的小明連好最后一根導線時的電路如圖中所示，請你指出其中存在的問題。一是

是一

實驗次數電壓U/V電流IA電阻兄/C

①5.0

②6.50.4

③8.00.5

（2）小明解決上述問題后，閉合開關發現：電壓表指針有明顯偏轉，而電流表指針幾乎不動經檢查；

電路中電表完好且只有一處故障，他初步判斷可能是導線（選導線編號）斷路或斷路；

（3）排除上述電路故障后，小明開始實驗：

①閉合開關，讀出電表示數后立即斷開開關，并將讀數填在表中其中電流表指針位置如圖乙所示，則

電流表讀數為A,利用該組數據算出的上阻值為______。（保留一位小數）；

②閉合開關，將滑動變阻器的滑片向_____移至適當位置，讀出兩電表示數后立即斷開開關，并將讀

數填在表中；

③閉合開關,繼續移動滑片,直至移到了滑動變阻器的一端,讀出兩電表示數,斷開開關,并將讀數

填在表中：

（4）分析表中數據，小明發現：隨著待測電阻兩端電壓的增大，計算得出的待測電阻阻值變化情況是

______,他感到困惑：為何會出現這樣的結果呢？

小華幫他檢查后指出：小明所測出的電壓數據是錯誤的，于是小明想重新實驗，小華提醒他：無需重

新實驗，利用已知信息和電流表的讀數，不但可計算出待測電阻的阻值，還能求出電源電壓。小明經過認

真思考后，計算得山；待測電阻兄=Q,電源電壓〃0=V

e啾?分該題要求同學們能對電表正確讀數、利用歐姆定律進行簡單計算、分析電路故障、使用

基本實驗器材獲得數據、制訂科學探究方案、選用合適的器材獲得數據，這是物理核心素養的科學探究的

體現。

考點二：測量小燈泡的電阻

【典例】（2022?牡丹江、雞西地區朝鮮族學校聯合體）在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，待

測小燈泡額定電壓為2.5V。

（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲的實物圖未連接部分補充完整（連線不得交叉）:

（2）當開關閉合后，發現小燈泡不亮，電壓表示數接近電源電壓，電流表無示數，可能是因為：

（3）根據尸〃圖像，如圖乙所示，分析圖像可知，小燈泡正常工作時電阻為Q；

（4）分析圖像，小燈泡燈絲兩端的電壓增大時，其電阻_______（變化/不變）。

2月淑分該題要求同學們能選用合適器材獲得數據，能分析數據發現其中的規律并形成合理的結

論，這是物理核心素養的科學探究的體現。一—【作業幫】

一、基礎練（知識鞏固）

1.如圖所示的各圖中，能正確描述電阻一定時，電流隨電壓變化的圖象是（）。

2.在“測量電阻”的實驗中，下列說法正確的是（

A.實驗原理是歐姆定律；

B.滑動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、電流關系圖象是一條曲線；

D.實驗必須測量三組數據

3.在“伏安法測電阻”的實驗中，關于滑動變阻器的作用，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，實現多次測量；

C.使電壓表和電流表的讀數更加準確；

D.只能使電阻兩端的電壓升高，電阻中的電流變大

4.如圖所示，是電學中常見的電路圖，在爾笈兩點間分別接入下列選項中的元件，并進行對應實驗,

對滑動變阻器在此實驗中的作用描述不正確的是（）。

A.電阻一一探究電流與電壓的關系一一改變定值電阻兩端電壓：

B.電阻一一探究電流與電阻的關系一一調節電阻兩端電壓成倍數變化；

C.電阻一一測量定值電阻的阻值一一多次測量求平均值，減小誤差；

D.燈泡一一測量小燈泡的電阻一一改變小燈泡兩端電壓

5.如圖是小科利用實驗室常用儀器，設計測量未知電阻凡阻值的四種電路，電源電壓恒定且未知，Ro

是已知阻值的定值電阻，滑動變阻器彳最大阻值未知，實驗中只能閉合或斷開開關及移動滑動變阻器滑片,

其中能夠測量出尼阻值的電路（）。

A.只有①B.只有②

C.只有②③1）.只有②③④

6.關于“探究電流跟電阻的關系和伏安法測量電阻”兩個實驗，下列說法中正確的是（）。

A.兩個實驗都采用了控制變量法；

B.兩個實驗多次測量的目的是不同的；

C.兩個實驗的電路是相同的；

D.兩個實驗中使用滑動變阻器的目的都是為了控制電阻兩端電壓不變

7.在“伏安法測電阻”實驗中，測得導體兩端的電壓為2V時，導體中的電流為0.2A,該導體的電阻是

。；改變滑動變阻器滑片的位置，使導體兩端的電壓增加到4Y,電路中的電流是A；

當開關斷開時，電路中沒有電流，導體的電阻是Q。

8.小毅同學用圖所示電路測未知電阻&的阻值，閉合開關前，他應將滑動變阻器的滑片移到端。

實驗時，他移動滑片，多次測量求&的平均值是為了_____。

9.如圖所示是測量電阻阻值的?種方法，我們稱之為電流表“外接法”，用這種方法測得的阻值偏

（選填“大”或“小”），原因是,這種方法適宜于測量阻值較.（選填“大”或“小”）的

電阻。

10.小英按圖甲所示的電路圖連接實驗電路，測量電阻艮的阻值.閉合開關S,調節滑動變阻器的滑片

P后，觀察到電壓表和電流表的示數分別如圖乙、丙所示，則電壓表的示數為V,電流表的示

數為A,待測電阻R、的阻值為____________Qo

二、綜合練（能力提升）

11.如圖所示，電源電壓為6V且保持不變。關于該電路說法正確的是（)O

A.閉合開關后，電流表指針會向0刻線左側偏轉；

B.閉合開關后，電壓表指針會向。刻線左側偏轉；

C.電壓表測量的是定值電阻4兩端的電壓；

D.將導線①的左端由定值電阻的右接線柱A改接到滑動變阻器的左下接線柱B,電壓表測量對象不變

12.某同學設計了以下四種電路，其中電源電壓不變且未知，心是已知阻值的定值電阻.在實驗中不拆

改電路的情況下,

A.只有①

13.在“伏安法測電阻”的實驗中:

（1）將圖甲的實物電路用筆畫線連接完整：；

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于最端（選填“左”或“右”）；

（3）移動滑片P,當電壓表的示數為1.3V