初三物理电学17.3 电阻的测量

（17章）第3讲 电阻的测量 1 电阻的测量（1）设计思路:实验测量数据有电流和电压,根据欧姆定律计算出电阻,再多次测量求平均值.（2）实验步骤:1.调节电流表、电压表的指针到零刻度线处;按电路图连接实物,调节滑动变阻器到阻值最大端;2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、电压表的示数U,并记录在表格中;3.调节滑动变阻器的滑片,改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,记录在表格中;4.根据公式R=计算出R的数值,并记录在表格中.【拓展延伸】按照电路图连接实物时遵循一一对应原则.此电路是串联电路,一般从电源正极出发依次连接,再将电压表并联在待测电阻的两端.2 影响电阻大小的因素（1）一般来说,金属导体的电阻随温度升高而增大 （2）导体的材料 长短 横截面积【重点】根据实验原理设计电路图,并能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压.【难点】引导学生分析实验数据,发现规律,加深对电阻概念的认识.优胜教育 电阻的测量 当堂检测试题A典型例题例1.如图所示：电源电压为6V，甲图为伏安法测电阻的电路图；乙图为连接不完整的实物图（1）（对照图甲，用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来该实验的原理是（ ）（2）实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误，如果出现：电流表示数较大，电压表示数为0的现象其错误属于_A电流表的正负接线柱接反B电压表的量程选小了C电阻Rx发生了短路 D把滑动变阻器下端两接线柱连入电路（3）电路连接正确后，闭合开关，将滑片P向右移动时，电压表示数_（填“变大”、“变小”或“不变”）（4）实验过程中，某次电流表和电压表的示数如图丙所示，此时测得的Rx=_（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是_例2.在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知电源电压为45V，小灯泡标有“38V”的字样。实验序号电压/V电流/A电阻/3.80.383.00.342.00.281.00.08(1)小丽连接的实验电路如图13所示，其中有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“X”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线。(2)电路修改正确后，小丽进行实验，记录的数据如表2所示。在获得第1组数据后，为完成上述实验，滑动变阻器连入电路的阻值应逐渐_(填“增大”或“减小”)。(3)由计算可知小灯泡正常发光时的电阻为_。(4)请结合你已有的知识对小丽的实验数据进行分析，可知第_ (填序号)组数据是错误的，判断的理由是_。例3.小强要测一个定值电阻的阻值：（1）实验的实物图如图1所示，图中乙是_请将电路连接完整连接电路时，开关应_连接好电路后，闭合开关，电流表无示数，而电压表示数接近3V，出现故障的原因可能是_（2）排除故障后，调节滑动变阻器，电流表的示数如图2所示，为_A，电压表的示数如图2所示，为_V由此求出待测电阻为_至此，小强说已经完成实验，同组的小聪认为不妥，因为 例4. 小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时,连接的电路如图18所示：(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“”, 若没有发现错误,闭合开关,会出现_现象.在图中补画出正确的连线.闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到_端(填“A”或“B”)；(2)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据如表1：则第1次测得的小灯泡的电阻为_从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是_表1实验次数 1 2 3电压U/V 2.0 2.5 2.8电流I/A 0.20 0.24 0.25例5 如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是（ ）ABCD例6. 在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知输电线每米长的电阻为0.01，现输电线在某处发生短路，为了确定短路位置，检修人员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数为30mA，则可确定出短路位置离甲地多远？例7.在“伏安法测电阻”的实验课中，老师提供了以下器材：几节干电池、3个已知阻值的电阻RL(5欧、8欧、12欧)、1只最大阻值为10欧的滑动变阻器、被测电阻，2个开关，电压表和电流表各1只、导线若干。实验前老师启发同学们，为了使测定的电阻值更精确，采用多次测量取平均值的方法。甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案(如下图4-15)，每个方案只变化一种元件或改变状态，且四个组的变化都不相同，并都顺利完成了实验。依据实验方案回答： 图4-15（1）实验中测得下表所示数据，该方案是（ ）小组的；（2）为达到多次测量电流和电压值的目的，乙小组在实验中操作时需要更换（ ）；（3）上述四个实验方案最佳的是（ ）小组。例8、如图21甲所示是测量定值电阻RX阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。（1）同学们按照电路图正确连接电路后，闭合开关，改变RX两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图21乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。（2）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，则电阻RX的阻值表达式为RX=方案二：电路中RXR0，将S拨到a，读出电流表的示数为I1；再将S拨到b，读出电流表的示数I2；由I1R0=I2RX可得，RX=，请判断结果是否正确并简要说明理由： 。例9.小明同学在做“测量定值电阻”实验时，其实物电路连接如图甲所示（1）连接电路时，应将开关_（2）当小明准备闭合开关开始实验时，同伴小红提醒她还有一处不妥当，其不妥当之处是_（3）小明更正后，闭合开关，发现电流表、电压表都没有示数小明确定电路的接线良好，且电表和电源都完好，为了尽快查出故障原因，小明将连接在开关A端的导线拆下，把它改接在B端，结果电压表和电流表都有示数，则电路故障是_（4）排除故障后，调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图乙所示的图象，则该电阻的阻值R=_（5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电压表和滑动变阻器都已损坏经过思考，小明利用刚才已测得的定值电阻R及原来剩下的器材，再向老师要一个开关S1，重新设计电路进行实验（电源电压未知且恒定不变，电流表量程足够大）电路设计：在丙图中把小明设计末完成的实验电路图补充完整（测量时电路元件接线不能更改）实验步骤：把下列实验步骤补充完整只闭合开关S，读出电流表的示数I1 ； 电阻表达式：Rx= 例10 要测量某电阻的阻值，实验桌上有下列器材：电流表A（00.6A），电压表V（03V），电源4.5V，滑动变阻器R，开关，导线，待测电阻R1（约6左右）。实验要求：多测几组数据且电表都不能超过其量程。（1）根据电路图用笔画线代替导线，将实物电路连接好。（2）实验时，电路中允许通过的最大电流为_A。（3）在连接电路时，有R1（121A）和R2（32A）两种滑动变阻器，要保证实验顺利进行，应选_（填R1或R2）。例11用伏安法测电阻的实验中，某同学连接了如图1所示的电路（电路元件完好，接线柱接线牢固）（1）在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将_，电压表示数将_（选填发生变化或保持不变）（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是_（选填a、b、c、d）（3）纠正错误后，闭合开关，测的几组数据如下表实验次数123电压/V1.52.12.8电流/A0.10.14_第三次时电流表示数如图2所示，电流表的示数为_A待测电阻值为_欧（4）接下来将定值电阻换成小灯泡接入电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因可能是_B当堂检测 1 、同学们利用“伏安法”测量未知电阻RX的阻值，所用电源电压为3V，RX阻值约为5（1）实物电路如图甲，请用笔画线代替导线将电路连接好（2）闭合开关，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙，则通过电阻RX的电流I=0.5A，计算出RX= （3）利用现有的器材和电路，在已经规范使用器材的前提下，如何使测量结果更接近真实值 2. 康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时，他已连接好了部分电路，如图所示已知电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你接着完成下列步骤：（1）电路中只缺少一根导线，请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑片向右滑动时，电压表的示数变大）；（2）实验前，连接电路时开关S应当处于状态；实验中，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向端移动（选填“左”或“右”）；（3）当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流大小为A，此时小灯泡的电阻是3.在用“伏安法测导体电阻”的实验中：（1）小明连接的实物电路如图，其中有几处是错误的，请在错误之处 打“”并改正。（2）下表是小明同学拟出的实验报告。请将下述报告中的三处空白补充完整，（3）从“实验步骤”看，存在的主要缺陷是什么？4. 如图所示，是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路，所用小灯泡标有“2.5V”字样。（1）请指出电路连接中的两个不当之处：_；_。（2）他们改正电路连接中的不当之处后，闭合开关，移动变阻器滑片时，发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化，但两电表的示数总是比较小，灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是：_。（3）电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如下： 小灯泡正常工作时的电阻大小约为_；通过分析实验数据可知，小灯泡的电阻是_（填写“不变”或“变化”）的，其原因是：_。（4）实验结束，小明提出了一个探究设想：可以利用如图中的实验器材来探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。请帮他们设计一个实验方案，将电路图画在虚线框中；在实验探究过程中，滑动变阻器不但可以改变电路中的电流，它还是电路中的一个_，但在移动滑片时一定要注意_。5.一个滑动变阻器标有“50 1.5 A”的字样,当它与一个阻值为30 的电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围为() A.3080 B.080 C.050 D.030 6.两个完全相同的电阻,它们串联后的总电阻是并联后总电阻的() A、2倍 B、4倍 C、6倍 D、8倍7.两电阻的阻值分别为30 和90 ,将它们串联后,其总电阻为;将它们并联后,其总电阻为.8.小华同学通过实验探究并联电路中电阻的特点,研究过程如图(a)、(b)和(c)所示.请仔细观察图中电路的连接及电流表的指针偏转情况,然后归纳得出初步结论.(1)比较图中的(a)和(b)两图及相关条件可知:;(2)比较图中的(b)和(c)两图及相关条件可知:.【能力提升】9现有一个电压为3 V的电源和三个相同的电阻,连接在黑匣子内,其外部有4个接线柱与黑匣子中的电路相连接,用电压表分别测试任意两个接线柱间的电压,其读数分别为:UAB=3 V,UAC=UAD=2 V,UCB=UDB=1 V,则黑匣子(虚线框)内电路连接正确的是()10 .有两只电阻R1,R2,它们串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并.若R串=nR并,则n值的大小可能为()A.n=1B.n=2C.n=3D.n=411.一段粗细均匀的电阻丝电阻值为16 ,将它围成一个封闭的圆圈,如图所示,则A,B两点间的电阻为.若在A,B两端接一电压6 V的电源,则C,D间的电压为V.【拓展探究】12小明是一个无线电爱好者,在一次修理电视机时,发现有一只阻值为30 的电阻需要更换,而现在只有10 ,20 ,40 ,60 ,120 几种规格的电阻若干,请你帮小明想两种解决办法.办法一:;办法二:. 基础巩固1. 伏安法测电阻的试验中，滑动变阻器不能起到的作用是（ ） A改变待测电阻两端的电压 B改变电路中的电流 C保护电路 D改变待测电阻阻值2. 在测量小灯泡电阻的实验中，某同学连好电路闭合开关后，发现小灯泡不亮，但是电流表有示数。接下来应进行 的操作是（ ） A更换小灯泡 B更换电源 C检查电路是否断路 D移动滑动变阻器划片，观察小灯泡是否发光3. 在测量小灯泡电阻的实验中小明同学用一只标有3.8V字样的小灯泡做实验，正确连好电路后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压总是不能达到3.8V，原因可能是（ ） A.小灯泡出现了短路 B小灯泡出现了断路 C选取的滑动变阻器的阻值太小 D电源电压太低4.如图所示使用伏安法测额定电压为“2.5v”的小灯泡电阻的实验电路图，图中甲是 表，乙是 表，若电压表的示数为2.0V，为使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片应向 滑动。5、做“测量小灯泡电阻”实验中，小明测量出小灯泡两端的电压为2.6V时，通过小灯泡的电流如图17-53所示，为 A，小灯泡的电阻为 。 6为了比较电阻R1和R2的大小，四位同学分别设计了如图所示的电路，其中能够比较出电阻R1和R2大小关系的电路是（）ABCD7. 图甲是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图，图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图像。通过图象可以得出小灯泡两端的电压为4V时，灯丝电阻为 ；当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻将 ，其原因是 。 8.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验，小柯同学选取了相应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样。（1）如图甲电路无法正常完成实验，有一处导线连接错误，错误导线是（选填“”或“”）。（2）改正电路后，小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻是欧姆。9.在伏安法测量电阻R阻值的实验中：（1）为了完成实验，请将下图连成一个完整的实验电路图，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大（2） 实验测得的数据如下表，请你根据表中的数据计算出R的阻值，要求写出计算过程，(结果保留一位小数)10. 在测量定值电阻的实验中，（1）连接电路时开关应_。（2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至_（选填“A”或“B”）端。小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，为_V，计算出的电阻值为_。（4）小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗?_，理由是_。（5）如图3所示是其他两组同学根据测得数据作出的，I-U图像，分析图像可知Ra_Rb（选填“”、“=”或“”）。（6）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是_。（写出一种即可） 图1 图2 图3答案典型例题1（1）图如上所示； UIR=；（2）C；（3）变小；（4）25；（5）减小误差2.(1)如图2所示 (2)增大 (3)10(4) 灯丝的电阻随温度的降低而减小3.（1）电流表；如上图所示；断开；电阻断路（或连接电阻的导线断了）；（2）0.24；2.4；10；没有多次测量求平均值减小误差4.（1）断路、A 注：在A端时,电阻最大.（2）10（2/0.2得到的）、可能的原因是：灯丝电阻受随温度升高而变大,或说灯丝电阻与温度有关.C 解：由欧姆定律I=，输电线连入电路的电阻为：R=50。输电线连入电路的长度为L=5000m。短路位置离甲地的距离为L=2500m。（1）甲（2）电池的节数（3）丙9.（1）断开；（2）滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处；（3）开关断路；（4）3；（5）电路图如图所示；再闭合开关S1，读出电流表示数I2；I13I2?I1例10 （1）（2）0.5（3）R1例11.（1）发生变化；保持不变；（2）d；（3）0.18；15.6；（4）灯泡断路当堂检测1 .（1）见上图；（2）0.5；4.8；（3）多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置，分别测出电流和电压并求出电阻值，计算电阻的平均值2.（1）（2）断开；左；（3）0.2；6.53.）（2）；B端或最右端；10 （3）没有多次测量4.（1）电压表没有并联在小灯泡的两端（电压表并联在了变阻器的两端）电压表量程选择过大。（电流表量程选择过大）（2）电源电压过低（3）10.4；变化；小灯泡发光时，温度升高造成电阻变化（4）电阻（用电器）；电阻值不能为零5.A解析:滑动变阻器上标有“50 1.5 A”,表示这个滑动变阻器的电阻变化范围是050 ;与一个阻值为30 的电阻串联,整个电路总电阻的变化范围为3080 .故选A.6.C解析:两个阻值相同的电阻串联时,总电阻R1=2R;并联时,总电阻R2=,即R1=4R2.故选C.7.120 22.5 解析:串联总电阻等于各分电阻之和,因此两电阻串联时,总电阻:R串=R1+R2=30 +90 =120 ;并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和,两电阻并联时,R并=22.5 .8.(1)当电阻并联后,总电阻变小(2)两个电阻可以由一个电阻来等效替代解析:(1)比较图(b)和图(a),给R1并联了电阻R2,电路中总电流变大,说明电阻并联后变