专题19 伏安法测电阻-2020-2021学年九年级物理同步专题剖析（原卷版）

1、专题19 伏安法测电阻【实验目的】测未知电阻的阻值【设计并进行实验】1.实验器材：电源、导线、开关、定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器；2.实验原理： 3.实验步骤：（1）断开开关，调节电流表、电压表的指针到零刻度；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）根据公式计算出R的值，并记录在表格中。（4）通过移动滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流，分别记录对应的值。【拓展实验】（5）将定值电阻换成小灯泡进行实验，电路图和实物图如下所示： 【分析数据】将测得

2、的定值电阻阻值进行求平均值：不能将小灯泡的电阻测量值进行求平均值，因为小灯泡电阻受温度的影响，是变化的。定值电阻和小灯泡的图如下： 【实验结论】电阻是导体本身的特性，和导体的电流与电压无关；灯泡的电阻不是固定的，随温度的升高而增大。【交流与讨论】（1）滑动变阻器的作用：保护电路、改变定值电阻（小灯泡）两端的电压和通过的电流。（2）滑动变阻器规格的选取：（3）要使小灯泡正常发光，应移动滑片，使电压表示数为小灯泡额定电压。（4）电压表示数小于（或大于）小灯泡额定电压时，滑片移动方向的判断：应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小（或变大）。（5）实验时多次测量的目的：定值电阻：获得多组数据求平均值，减小

3、误差；小灯泡：获得多组数据，探究灯丝的电阻与温度之间的变化关系；（6）电路故障分析。（7）IU图像分析与绘制：如图所示，a为定值电阻，b为小灯泡，c为电压表接滑动 变阻器两端时，小灯泡的IU图像；得出小灯泡电阻的变化规律：小灯泡的电阻随着温度的升高而增大。（8）动态电路分析；（9）电功率的计算；（10）求取平均值的评估：测定值电阻：不能根据求出的电压、电流的平均值计算电阻，应计算出每次的电阻，然后求电阻的平均值，即（以3次为例）。测小灯泡电阻：求小灯泡电阻平均值不合理，小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，不是定值。（11）实验装置可进行的其他实验拓展；拓展：特殊法测定值电阻阻值：（1）缺电压表测

4、电阻（2）缺电流表测电阻 学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5 V.（1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，要求：滑片P向右移动时，电流表示数变小；连线不能交叉； （2）检查电路无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零，导致这一现象的原因可能是_；A.电压表短路B.电压表断路 C.滑动变阻器短路 D.小灯泡断路（3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向_移动（选填“左”或“右”）；（4）通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组

5、数据，并作出了如图丙所示的IU图像，由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 。（5）实验中使用滑动变阻器除了保护电路外，还可以 。（6）若实验室滑动变阻器有两种规格，则小明选择的滑动变阻器规格应 。A.305A B.100.1A（7）通过图像可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明，灯丝的电阻随温度的升高而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。（8）某同学通过计算，得到多组小灯泡的电阻值，他认为应该求平均值作为实验的最终结果，请你评价他的做法，并说明理由 。（9）完成测量后小明认为还可以用上述器材探究“电流与电压关系”，小李认为用上述器材不能完成此探究，你认为小李判断的理由是 。1.现有两个阻值不

6、等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，小明设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（ ）A.B.C.D.2.在科学实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行多次实验：在“测量物体的长度”时，多次测量在“探究重力的大小跟质量的关系”时，改变钩码的个数，多次测量在研究“串、并联电路中电流的规律”时，换用不同定值电阻，多次测量在“伏安法测电阻”的实验中，多次测量导体两端电压和通过导体的电流值上述实验属于减少误差而进行多次实验的是（ ）A.B.C.D.3.在图的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻.闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置，电压表和电流表的示数分别变化

7、了U和I.下列分析正确的是（ ） A.变大 B. 变小 C.不变 D.先变小后变大4.电源电压未知，变阻器最大值R0和定值电阻R0已知，图中电路能测出未知电阻Rx阻值的电路是（）A.B.C.D.5.在图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（ ）A.B.C.D.6.在用伏安法测未知电阻Rx时，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决，下图的四种方案中哪些是可行的（ ）A.B.C.D.7.小明在学校实验室用伏安法测量电阻的阻值，设计并连接电路如图所示，经实验得到表格数据（电源电压U额3V）。实

8、验数据记录表序号电压表示数U/V电流表示数I/A待测电阻Rx/12.00.0825.021.50.1311.531.00.156.740.50.222.3(1)实验中电压表应选取_V的量程。(2)数据分析发现，根据实验原理Rx测得Rx的阻值（如记录表中第四列所示）远超过误差允许范围，产生这一错误的原因是小明在连接电路时_。(3)小明认真分析后，认为利用以上数据也可求得待测电阻的阻值，则正确计算待测电阻阻值的表达式为R'x_（用U额、U、I）表示，代入数据可得R'x_（计算结果保留1位小数）。8.在测量阻值约为5的定值电阻Rx的实验中，电源电压保持3V不变，小明和小亮用图甲所示的

9、器材进行实验。(1)用笔画线代替导线完成图甲的实物电路连接_。(2)小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即都有较大示数，他在实验操作中的两处错误是_和_。(3)改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流，三次测得的电阻值分别为R15.1，R25.3，R35.2，则实验测得值应为Rx_。(4)在某次实验时，电压表因出现故障而不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图乙所示的电路。测量时，闭合S1，将S2拨到1，电流表的示数为I1；将S2拨到2，电流表的示数为I2，小亮说待测电阻Rx，小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理，原因是：开关由1拨到2后，_。(5)实验前，老师提醒同学们，加在电阻上的电压不宜过大而且时间不宜过长，这样做的目的是_。9.小明只有一个电压表和一个已知电阻R0测量未知电阻Rx，实验中设计了如图所示的电路，请在空格内将实验步骤补充完整。(1)闭合 S、断开 S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；(2)_，用电压表测出电源电压U；(3)用测量出的U、U1及R0来表示Rx，则Rx_。10.一个小灯泡上标着“2.2V 0.25A”，物理小组连接了如图甲的实物电路.（1）若要求实验中将滑片P左滑灯