2023年中考物理二轮复习训练08 伏安法和特殊方法测量电阻

专题08伏安法和特殊方法测量电阻

一、选择题

1.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/=g

B.滑动变阻器的作用是改变电源电压

C.多次测量取平均值是为了减小误差

D.实验结束，断开开关即可离开实验室

2.小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知尺为待测定值电阻，电源电压恒

为6V,滑动变阻器R标有“20Q,1A”字样，实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的

是（）

实验次数12345

U/V1.02.03.04.05.0

I/A0.100.220.290.400.50

A.第1次实验的数据不是他实验中实际测得的

B.对比第2、3次实验的数据可判定：待测电阻&的阻值并非严格不变

C.第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻段的阻值之比为1：2

D.为减小实验误差，可利用每次实验测得的U、I求出电阻R,再求其平均值

3.为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为

（0-999.9。）的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的

实验电路。下列方案中，不能完成测量的是（）

A.将Ri换成导线

B.将R2换成导线

C.在实验操作时，先闭合的开关是Si

D.在实验操作时，先闭合的开关是S2

4.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

情况下不能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（）

5.小亮利用阻值为Ro的定值电阻和一块电压表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的

器材（电源输出电压恒定），并连接了部分实验电路，如图所示，此时图中最后一根导线未连接，在

将其连接好后，进行了如下主要操作:

①闭合开关Si、S2,读出并记录电压表的示数为Ui；

②只闭合开关S”读出并记录电压表的示数为U2；

③用U1、U2和Ro表示Rx。

请选出最后一根导线的连接方式及R*的表达式（)

A.连接ac；RB.连接be；A=

。2U「U]

C.连接ad；R=..D.连接bd；R，='2"

xU「U\U[

二、填空题

6.测定某导体最基本的方法叫做是伏安法；其实验原理是根据；实验时所

用的两个电表在接入电路时应注意：①选择适当的、②正确连接

7.在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡联，闭合开关前变阻器的滑片应

放在阻值_________处，在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护：二是改变电路中的电

流和小灯泡两端的。

8.小毅同学用图所示电路测未知电阻段的阳值，闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片移到

端。实验时，他移动滑片，多次测量求R,的平均值是为了

9.如图所示电路可以测未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定不变，保护电阻Ro=lOC。当单刀双

掷开关S接a时，电流表的示数为0.3A；当开关S接b时，调节电阻箱R的旋盘，使电流表示数为一

A。此时电阻箱R阻值如乙图所示，则Rx的阻值为Q,这种测电阻方法

叫.，

甲乙

10.某小组为测Rx阻值设计的实验电路图如图甲、乙所示，已知电源电压恒定，电压表0~3V量程

损坏，定值电阻Ri=5C,R2=10Q»闭合开关S后，甲、乙两图对应的电压表的示数分别如图丙、丁

所示。则可知电源电压是V；待测电阻R、的阻值是C（计算电阻时，精确到

11.现要测定标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值。给你提供的实验器材如下：

4.5V和12V的电源各一套（电源电压恒定），开关一只，导线若干，标有“IOC,1A”的滑动变阻器一

只，标有“50C,1A”的滑动变阻器一只，量程为0.6A和3A的电流表各一只。量程为3V和15V的

电压表各一只。要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半。（1）应选用V的电源；

（2）电流表的量程应选择A；（3）电压表的量程应选择V,

三、实验探究题

12.为测量一个铭牌上标有“2.5V”小灯泡的电阻，小刚准备了如下实验器材：电压恒为3V的电源、

电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

乙

（1）如图甲所示的实物电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“x”，并用笔画线代替导

线正确连接电路。

（2）正确连接电路以后，在闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移动到（选填“A”或

“B”）端。

（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表示数始终为零，电压表有示数

但不发生变化，造成这些现象的原因可能是。

（4）排除电路故障后，当小灯泡发光时，电压表和电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是.

C;若想测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向（选填"A”或"B”）端移

动。

13.某中学初三年级课外兴趣小组的同学，按照图甲所示的实物连接图做“测定小灯泡的电阻”实验

（小灯泡标有“2.5伏”字样），在实验过程中得到了如表所示的一组U和I数据；

甲乙

实验次序123456

灯泡两端的电压U（伏）0.51.01.52.02.53.0

通过灯泡的电流I（安）0.180.220.26().300.34

灯泡的电阻R（欧姆）2.784.555.766.678.82

灯泡发光情况微亮一逐渐变亮

（1）在连接电路时开关应处于（选填“闭合”或"断开”）状态。

（2）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，为Ao

（3）分析比较表格中的数据可以看出，在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻

（选填“变大”、“变小”或“不变”），进一步分析表明灯丝的电阻与有关。

14.物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡（额定电压为

2.5V）、电流表（0~0.6A0~3A）、电压表（0~3V0~15V）、开关、两节干电池、滑动变阻

器、导线若干。下图为该小组连接的实物图。

（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“x”并补

画出正确的连线；

（2）正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如下

图所示，电流表示数为A,则小灯泡电阻为。（计算结果保留一位小数）；

乙丙

(3)改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压

下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处

是,原因

是_______________________________________________________________

实验次数电压/V电流/A电阻/C平均电阻/。

11.00.175.9

21.40.187.8

7.7

31.80.228.2

42.00.238.7

（4）考虑到通过电压表的电流不为零，则测出的结果必然存在误差，那么测量出的电阻值会比真实

值偏（选填“大”或“小”）。

15.某同学用电流表和电压表测量电阻R*的阻值，电路如图甲所示.

（1）连接电路时开关应处于状态，（选填“闭合”或“断开”）接通电路前，应将滑动变阻器

的滑片P移动到端.（选填"A”或"B”）

（2）闭合开关时，发现无论怎么调节滑动变阻器，电流表都无示数，电压表有示数，且接近于电源

电压，其原因可能是（）

A.电流表断路B.待测电阻断路

C.滑动变阻器短路D.电压表断路

（3）实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所

示，测得电阻的阻值Rx=C.

16.小明在实验室做“测量定值电阻尺的阻值”实验，电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为

50Q,待测电阻凡的阻值约为10C。如图所示是小明连接的实验电路。

（1）闭合开关，电压表示数，电流表示数。（均选填“有''或"无"）；

（2）该电路中存在一条导线连接错误，请在接错的导线上画“x”，并用笔画线代替导线画出正确的

实物电路连接图；

（3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.26A时，电压表的

示数如图乙所示；

①此次测量的待测电阻尺的阻值为。；

②为了使测量值更接近真实值，下一步，应移动滑片，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，减

小。

17.在测量小灯泡电阻的实验中，如图甲所示，电源电压恒为3V,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变

阻器标有“50。1A"

（1）用笔画线代替导线，将图甲实物电路补充完整。

（2）正确连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表，用它查找故障。保持开

关闭合，将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的各接线柱，得到如下信息，

则电路发生的故障可能是0

导线接触接线柱ABCDEFGH

电压表示数（V）33300000

（3）排除故障后，为测量小灯泡正常发光时的电阻，需要调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数

是V。此时电流表示数（如图乙所示）是A,则小灯泡正常发光时的电阻是

C（保留一位小数）。

（4）若要继续探究“电流与电阻的关系”，需将小灯泡换成阻值不同的定值电阻进行多次实验，实验

时控制定值电阻两端的电压是IV不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于Qo

18.同学们想测量一段电阻丝的电阻Rx,滑动变阻器的最大阻值为R。

~~------~~'I―

丙丁

（1）小明将实验器材连接成如图甲所示的电路。闭合开关后发现电压表，电流

表,（均选填“有示数''或"无示数”）。小明检查时发现有一根导线接错了，请你在接错的那

根导线上打“X”，并画出正确的接线;

（2）改接正确后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至（选填"A”或"B”）端，

目的是为了;

（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置，电压表和电流表的指示如图乙所示，则电流表

的示数是A,被测电阻Rx的阻值为Q；

（4）完成上述操作后，准备整理器材结束实验时，小亮告诉小明，他得到的数据误差可能较大，那

么，小明接下来应采取的方式来减小误差；

（5）小明实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，小明用现有的器材，设计了如图丙所示电

路图也测出电阻R、的阻值。实验步骤如下：

①闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到B端，读出电压表的读数，记为Ui；

②；

③待测电阻Rx=；（用已知量和所测物理量符号表示）

（6）小丽实验过程中电压表突然烧坏，不能正常使用了，小丽应用现有的器材，设计了如图丁所示

电路图也测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下:

①闭合开关S,将滑动变阻器滑片P滑至A端，读出电流表示数为L；

②；

③待测电阻Rx=o（用已知量和所测物理量符号表示）

19.图甲是用“伏安法”测量小灯泡电阻的实验电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为

3V。

（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；

（2）闭合开关进行实验，移动滑片，发现电压表示数始终为零，电流表示数有变化，则可能是灯泡

发生了（填写故障名称）；

（3）进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图

像如图乙所示。则根据图像可知：

①实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为;

A.40Q1AB.60Q1AC.35Q2AD.15Q2A

②利用该装置_________（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系；

（4）为测量小灯泡在两端电压为2.4V时的电阻，小华设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒

定，实验步骤如下：

①将电阻箱R。调至10C,断开S3,闭合Si、S2,调节滑片，使电流表示数为A；

②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2,闭合）、S3,电流表示数如图丁所示，为

A；

③小灯泡的电阻为C;若在②中，小华无意中将滑动变阻器的滑片向左移动了少许，则

测得小灯泡的电阻将（选填“偏大”、"偏小”或"不变

20.在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应

该是;

A.更换小灯泡

B.检查开关是否有接触不良

C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光

（2）小明调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定

功率为W；

（3）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发

光，测量数据如下表所示。

实验次数1234567

电压U/V2.52.11.71.30.90.50.1

电流I/A0.260.240.210.190.160.05

综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向（选填“左''或"右"）端滑动，随着灯丝温

度降低，小灯泡的电阻值变（选填"大''或"小实验结束后（选题“应该”或”不

能“）求出灯泡电阻的平均值。

（4）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器Ri的最大阻

值为Ro,小灯泡的额定电压为U颤。请完成下列实验步骤：

①闭合开关S,Si,调节RI的滑片，使电压表的示数为U领；

②接着保持变阻器的滑片位置不动，断开闭合,移动变阻器

使电压表示数不变；

③调节Ri的滑片调至最左端，记下电压表示数U”将Ri的滑片调至最右端，记下电压表示数为

U2,小灯泡额定功率的表达式：P=（用Ro、U能、Ui、U2表示）。

答案与解析

一、选择题

1.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/=g

B.滑动变阻器的作用是改变电源电压

C.多次测量取平均值是为了减小误差

D.实验结束，断开开关即可离开实验室

【答案】C

【解析】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，

因此伏安法测电阻的实验原理是口告,A不符合题意；

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

电阻的两端电压，B不符合题意；

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，C符合题意；

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，D不符合题意。

故答案为：Co

2.小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知凡为待测定值电阻，电源电压恒

为6V,滑动变阻器R标有“20Q,1A”字样，实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的

是（）

实验次数12345

U/V1.02.03.04.05.0

I/A0.100.220.290.400.5()

A.第1次实验的数据不是他实验中实际测得的

B.对比第2、3次实验的数据可判定：待测电阻9的阻值并非严格不变

C.第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻R1的阻值之比为1：2

D.为减小实验误差，可利用每次实验测得的U、I求出电阻R,再求其平均值

【答案】B

【解析】A.由表中数据结合欧姆定律可得，定值电阻火=2=叫匕=10。

I0.10A

根据分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器两端的电压最大，由串联电路

电压的规律可知电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压

UxR=———xlOQ=2V>IV

R+R市10Q+20Q

所以第1组数据不是本实验中测得的，A正确，不符合题意;

nU,2.0Vc

B.第2次实验的电阻为—«9.1Q

U3V

第3次实验的电阻为R.=——-«10.3Q

其他几次的电阻值根据R=y计算均为10C,由于存在误差，第2次和第3次的待测电阻R相差

不大，再结合其他数据分析可知该待测电阻是定值电阻，B错误，符合题意；

C.第4次实验中，定值电阻两端的电压为4V,则滑动变阻器两端的电压为U济=6V-4V=2V

滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为2V:4V=1：2

U滑

因为串联电路电流处处相等，故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为争=/—=*=笑=]

%%u定4V2

/

C正确，不符合题意；

D.在测定值电阻的阻值时，由于测量存在误差，通常多次测量几组数据，分别求出电阻值再求平均

值来减小误差，D正确，不符合题意。

故答案为：B(.

3.为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为

(0〜999.9C)的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的

实验电路。下列方案中，不能完成测量的是()

A.将Ri换成导线

B.将R2换成导线

C.在实验操作时，先闭合的开关是Si

D.在实验操作时，先闭合的开关是S2

【答案】B

【解析】A.&与小灯泡并联，互不影响，所以将Ri换成导线，可以通过电流表和R2的阻值计算电

压，所以不影响小灯泡电阻的测量，A不符合题意；

B.R?与小灯泡串联，实验时通过调整R?的阻值，改变小灯泡两端的电压，将R2换成导线不能完成

实验，B符合题意；

CD.实验时，闭合两开关，通过Ri所在电路计算小灯泡两端的电压，通过R2所在电路计算流过小

灯泡的电流，闭合开关的先后顺序对实验没有影响，CD不符合题意。

故答案为：Bo

4.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

情况下不能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（）

【答案】C

【解析】A.两个电阻串联在电路中，两个电压表分别测量出定值电阻和待测电阻两端的电压UR和

,URU,

Ux；根据欧姆定律和串联电路的电流处处相等，可以得到/=言=h

KK

即R'=%R

UR

可以测出待测电阻的阻值，A不符合题意；

B.分别用电压表和电流表测量出待测电阻两端的电压Ux和电流I,则待测电阻的电阻为凡=1

B不符合题意；

C.电压表可以测量出待测电阻两端的电压，电流表测量的是定值电阻支路的电流，不能测量出待测

电阻支路的电流，所以无法计算出待测电阻的阻值，C符合题意；

D.用两个电流表分别测量出两个支路的电流IR和lx,根据欧姆定律和并联电路的电压相等，可以得

到U=IRR=IXRX

1R

即&D=十R

可以测出待测电阻的阻值，D不符合题意。

故答案为：C,

5.小亮利用阻值为Ro的定值电阻和一块电压表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的

器材（电源输出电压恒定），并连接了部分实验电路，如图所示，此时图中最后一根导线未连接，在

将其连接好后，进行了如下主要操作：

①闭合开关Si、S2,读出并记录电压表的示数为Ui；

②只闭合开关S”读出并记录电压表的示数为U2；

③用Ui、5和Ro表示Rx。

请选出最后一根导线的连接方式及R、的表达式（）

A.连接ac；&B.连接be；R<=„

u2U「U?

c.连接ad；C=〃/D.连接bd；4J_

u.

【答案】B

【解析】AB.若最后一根导线的连接ac或者be,当闭合开关&、S2,读出并记录电压表的示数为

UHRo被短路，此时电压表测量电源电压，只闭合开关Si,两电阻串联，读出并记录电压表的示数

,U,U『U,UR

为U2,则待测电阻的电流为/,=d=—L，故待测电阻的限值为凡n=77瞪2[)，A不符合题意：B

符合题意；

CD.若最后一根导线的连接是ad,或者bd时，当闭合开关Si、S2,读出并记录电压表的示数为

Ui,Ro被短路，此时电压表测量电源电压，只闭合开关Si,电压表没有示数，故阻值求不出来，CD

不符合题意。

故答案为：B«

二、填空题

6.测定某导体最基本的方法叫做是伏安法；其实验原理是根据;实验时所

用的两个电表在接入电路时应注意：①选择适当的、②正确连接

【答案】电阻；欧姆定律；量程；“+”、"「接线柱

【解析】测导体电阻的基本方法是伏安法，实验原理是欧姆定律；实验时所用的两个电表在接入电

路时应注意：①选择适当的量程：②正确连接正负接线柱。

故答案为：电阻；欧姆定律；量程；“+”、“，接线柱。

7.在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡联，闭合开关前变阻器的滑片应

放在阻值处，在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护:二是改变电路中的电

流和小灯泡两端的O

【答案】串联；最大；电路；电压

【解析】在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡串联；

为了保护电路，闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值最大处；

在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护电路：

二是改变电路中的电流和小灯泡两端的电压。以便测量额定电压下的电阻和多次测量。

故答案为：串联；最大；电路；电压.

8.小毅同学用图所示电路测未知电阻尺的阻值，闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片移到一

端。实验时，他移动滑片，多次测量求尺的平均值是为了。

【答案】b:减小误差

【解析】为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到b端或右端，使其阻值最大；调整

变阻器的滑片继续测量的目的是：多次测量求平均值，减小实验误差。

9.如图所示电路可以测未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定不变，保护电阻Ro=lOC。当单刀双

掷开关S接a时，电流表的示数为0.3A；当开关S接b时，调节电阻箱R的旋盘，使电流表示数为

Ao此时电阻箱R阻值如乙图所示，则R、的阻值为C,这种测电阻方法

叫。

【答案】（）.3；20；等效替代法

【解析】由题可知，电源电压恒定不变，如图所示，开关S接a时，电流表、电源、保护电阻、未

知电阻串联，当开关S接b时，电流表、电源、保护电阻、变阻箱串联，调节变阻箱的阻值，当电

流表的示数为0.3A时，电阻箱的阻值即未知电阻的阻值。

由图可知，电阻箱的阻值R=2x1（）C=20C

这种测电阻的方法叫等效替代法，控制电路中其他元件不变，用已知电阻代替未知电阻，当电路中

的状态相同时，已知电阻的阻值即未知电阻的阻值。

10.某小组为测R、阻值设计的实验电路图如图甲、乙所示，已知电源电压恒定，电压表0~3V量程

损坏，定值电阻R1=5C,R2=10C。闭合开关S后，甲、乙两图对应的电压表的示数分别如图丙、丁

所示。则可知电源电压是V；待测电阻Rx的阻值是C（计算电阻时，精确到

0.1Q）o

【答案】4.5；9.6

【解析】根据电压表选择0-3V量程，读数分别为1.5V和2.2V,根据图甲，电源电压为

i5VR=—=_____—____=Q60

U=i.5V+--xlOQ=4.5V,未知电阻为x~r~4.5V-2.2V-,。

5c5fF

故答案为：4.5；9.6.

H.现要测定标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值。给你提供的实验器材如下：

4.5V和12V的电源各一套（电源电压恒定），开关一只，导线若干，标有“10。，1A”的滑动变阻器一

只，标有“50C,1A”的滑动变阻器一只，量程为0.6A和3A的电流表各一只。量程为3V和15V的

电压表各一只。要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半。（1）应选用V的电源;

（2）电流表的量程应选择A；（3）电压表的量程应选择Vo

【答案】12；0.6；15

【解析】灯泡的额定电压为3.8V,电压表的小量程已经不能满足要求，若用大量程则3.8V小于大量

程的一半，故采用电压表测量滑动变阻器两端的电压，若采用4.5V电源实验，则灯泡正常发光时滑

动变阻器两端电压为0.7V,其电压小于电压表小量程的一半，仍不符合实验要求，故电源选用12V

的电源，因灯泡标有“3.8V,0.3A”即灯泡正常发光时电流为0.3A故电流表的量程选用0~（）.6A；电压

表测滑动变阻器两端电压为12V-3.8V=8.2V；电压表选用0-15V量程。

故答案为：12V；0.6A；15V.

三、实验探究题

12.为测量一个铭牌上标有“2.5V”小灯泡的电阻，小刚准备了如下实验器材：电压恒为3V的电源、

电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

（1）如图甲所示的实物电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“x”，并用笔画线代替导

线正确连接电路。

（2）正确连接电路以后，在闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移动到（选填“A”或

“B”）端。

（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表示数始终为零，电压表有示数

但不发生变化，造成这些现象的原因可能是。

（4）排除电路故障后，当小灯泡发光时，电压表和电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是

C;若想测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向（选填"A”或"B”）端移

动。

【答案】（1）

（2）A

（3）小灯泡断路

（4）3.8；B

【解析】（1）在测小灯泡的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两

端，如下图所示：

（2）为J'保护电路，在闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即A端。

（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表示数始终为零，说明电路可能

断路；电压表有示数但不发生变化，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是

完好的，则与电压表并联的电路断路了，即造成这些现象的原因可能是小灯泡断路。

（4）电压表和电流表的示数如图乙所示，电压表所选量程为0〜3V,分度值0.1V,其示数为

1.9V；电流表所选量程。〜0.6A,分度值0.02A,其示数为0.5A,此时小灯泡的电阻为

U19V

尺===三一=3.8。，由于此时电压表示数小于灯泡额定电压2.5V,若想测量小灯泡正常发光时

的电阻，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分

压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向B端移动。

13.某中学初三年级课外兴趣小组的同学，按照图甲所示的实物连接图做“测定小灯泡的电阻”实验

（小灯泡标有“2.5伏”字样），在实验过程中得到了如表所示的一组U和I数据；

甲乙

实验次序123456

灯泡两端的电压U（伏）0.51.01.52.02.53.0

通过灯泡的电流I（安）0.180.220.26().300.34

灯泡的电阻R（欧姆）2.784.555.766.678.82

灯泡发光情况微亮一逐渐变亮

（1）在连接电路时开关应处于（选填“闭合”或"断开”）状态。

（2）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，为Ao

（3）分析比较表格中的数据可以看出，在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻

（选填“变大”、“变小”或“不变”），进一步分析表明灯丝的电阻与有关。

【答案】（1）断开

(2)0.32

（3）变大；温度

【解析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应该处于断开状态;

（2）由实物图可知，电流表的量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,灯泡正常发光时的电流为0.32A；

U2.5V

（3）灯泡正常发光时的电阻为:«7.81Q,表中数据对应的电阻依次为：2.78。、

7-0.32A

4.55C、5.76C、6.67C、7.81C、8.82C,则在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻逐渐增大;

由表中数据可知，在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯泡两端的电压逐渐增大，灯泡的实际功率

P^UI增大，灯泡产生的热量增多，灯泡温度升高，此时灯泡电阻变大，这说明灯丝电阻随温度

的升高而变大。

14.物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡（额定电压为

2.5V）、电流表（0~0.6A0~3A）、电压表（0~3V0~15V）、开关、两节干电池、滑动变阻

器、导线若干。下图为该小组连接的实物图。

（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“x”并补

画出正确的连线；

（2）正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如下

图所示，电流表示数为A,则小灯泡电阻为。（计算结果保留一位小数）;

乙丙

（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压

下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处

是,原因

是_______________________________________________________________

实验次数电压/V电流/A电阻/C平均电阻/C

11.00.175.9

21.40.187.8

7.7

31.80.228.2

42.00.238.7

（4）考虑到通过电压表的电流不为零，则测出的结果必然存在误差，那么测量出的电阻值会比真实

值偏（选填“大”或“小

【答案】（1）如图所示:

(2)0.24；9.6

(3)设计平均电阻一栏不妥；灯丝的电阻发生了变化，计算其不同情况下的电阻平均值没有意义

(4)小

【解析】(1)灯与电压表串联，且有--根导线将二者短接了。改正如下：

(2)电流表用的是0~0.6A量程，其读数为0.24A；电压表用的是0~3V量程，其读数为2.3V,则此

时小灯电阻为R=tU=上23上V=9.60

I0.24A

(3)实验中灯丝电阻的多次测量值不同，不是因为误差造成的，而是因为灯丝的电阻随其温度的变

化发生了变化，所以计算不同情况下灯丝的电阻平均值没有意义。

(4)电压表与小灯并联，电流表测量的是灯与电压表电流的和，比通过灯的电流大。根据/?=y

可以知道，计算出来的电阻的值要比真实值小。

15.某同学用电流表和电压表测量电阻R*的阻值，电路如图甲所示.

甲乙丙

（1）连接电路时开关应处于.状态，（选填“闭合”或“断开”）接通电路前，应将滑动变阻器

的滑片P移动到端.（选填“A”或"B”）

（2）闭合开关时，发现无论怎么调节滑动变阻器,电流表都无示数，电压表有示数，且接近于电源

电压，其原因可能是（）

A.电流表断路B.待测电阻断路

C.滑动变阻器短路D.电压表断路

（3）实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所

示，测得电阻的阻值氐=Q.

【答案】（1）断开；A

(2)B

(3)5

【解析】（1）为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态，开关闭合前，滑动变阻器的滑片处于

最大限值处的A端;

（2）闭合开关时，发现无论怎么调节滑动变阻器，电流表都无示数，电压表有示数，且接近于电源

电压，说明整个电路是通路，电流表都无示数，说明待测电阻断路，电压表与滑动变阻器串联了,

故答案为：B；

（3）由图乙可知，电压表量程是0〜3V,分度值是0.1V,电压表读数是2V；

由图内可知，电流表量程是0〜0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.4A；

uu2V

由1=土可得，灯泡L的阻值RL=-=」一=5Q.

RI0.4A

16.小明在实验室做“测量定值电阻凡的阻值”实验，电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为

50C,待测电阻《的阻值约为10C。如图所示是小明连接的实验电路。

（1）闭合开关，电压表示数,电流表示数。（均选填“有"或“无”）；

（2）该电路中存在一条导线连接错误，请在接错的导线上画“x”，并用笔画线代替导线画出正确的

实物电路连接图;

(3)正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.26A时，电压表的

示数如图乙所示；

①此次测量的待测电阻％的阻值为C;

②为了使测量值更接近真实值，下一步，应移动滑片，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，减

【解析】(1)由图可知，闭合开关，电压表与电流表串联后并联在待测电阻&的两端，电压表测量

待测电阻R,两端的电压，有示数；因电压表内阻很大，可视为断路，故电流表无示数。

(2)该实验中，电压表应与Rx并联，故连接与滑动变阻器之间的导线接错，应与电压表的正接线

柱相连，正确的电路连接如图所示

(3)如图乙所示，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V,电压表的示数为2.6V,此时通过的电

流为0.26A,根据欧姆定律计算待测电阻Rx的阻值为6=且=登上=10C,单次实验的结果误

10.26A

差较大，可以通过多次测量并计算电阻阻值的平均值的方式来减小误差。所以为了使测量值更接近

真实值，下一步，应移动滑片，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，减小误差。

17.在测量小灯泡电阻的实验中，如图甲所示，电源电压恒为3V,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变

阻器标有“50C1A"

B

（1）用笔画线代替导线，将图甲实物电路补充完整。

（2）正确连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表，用它查找故障。保持开

关闭合，将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的各接线柱，得到如下信息，

则电路发生的故障可能是。

导线接触接线柱ABCDEFGH

电压表示数（V）33300000

（3）排除故障后，为测量小灯泡正常发光时的电阻，需要调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数

是V。此时电流表示数（如图乙所示）是A,则小灯泡正常发光时的电阻是

C（保留一位小数）。

（4）若要继续探究“电流与电阻的关系”，需将小灯泡换成阻值不同的定值电阻进行多次实验，实验

时控制定值电阻两端的电压是IV不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于Qo

【答案】（1）解：如图所示：

（2）CD间断路

(3)2.5；0.32；7.8

(4)25

【解析】（1）小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表使用0〜3V量程，并旦与灯泡并联，如图所示:

（2）将电压表的正接线柱接在电源正极，由表中数据知：将电压表的负接线柱接在电源负极，正接

线柱分别接电路中的D、E、F、G、H各接线柱时，电压表数为0,说明电源负极到D、E、F、G、

H以外部分可能发生断路；电压表的负接线柱分别接电路中的A、B、C各接线柱时，电压表示数等

于电源电压3V,说明电源负极到A、B、C间是通路，所以故障的原因是DC间有断路发生;

（3）想要测量灯泡正常发光时的电阻，需要使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所

示，电流表选用小量程，分度值为0.02A,则通过小灯泡的电流为0.32A,

U_2.5V

由欧姆定律可得，该灯泡的电阻为：R®7.80；

0.32A

（4）电阻两端的电压始终保持U=IV,根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U潸=

3VTV=2V,变阻器分得的电压为电压表示数的2V：1V=2倍，根据分压原理，当滑动变阻器接入

电路的电阻为50。时，更换的定值电阻的阻值不能大于：R宅=0.5x500=250

18.同学们想测量一段电阻丝的电阻Rx,滑动变阻器的最大阻值为R。

丙丁

（1）小明将实验器材连接成如图甲所示的电路。闭合开关后发现电压表，电流

表，（均选填“有示数”或“无示数”）。小明检查时发现有一根导线接错了，请你在接错的那

根导线上打“x”，并画出正确的接线；

（2）改接正确后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至（选填"A”或"B”）端，

目的是为了;

（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置，电压表和电流表的指示如图乙所示，则电流表

的示数是A,被测电阻R、的阻值为Q；

（4）完成上述操作后，准备整理器材结束实验时，小亮告诉小明，他得到的数据误差可能较大，那

么，小明接下来应采取的方式来减小误差；

（5）小明实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，小明用现有的器材，设计了如图丙所示电

路图也测出电阻R、的阻值。实验步骤如下：

①闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到B端，读出电压表的读数，记为Ui；

②；

③待测电阻Rx=；（用已知量和所测物理量符号表示）

（6）小丽实验过程中电压表突然烧坏，不能正常使用了，小丽应用现有的器材，设计了如图丁所示

电路图也测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：

①闭合开关S,将滑动变阻器滑片P滑至A端，读出电流表示数为L；

②；

③待测电阻R、=____________。（用已知量和所测物理量符号表示）

【答案】（1）有示数；无示数

（2）A；保护电路

（3）0.2；10

（4）多次测量求平均值

U.R

（5）再将滑动变阻器滑片移到A端，读出电压表的读数，记为U2；77r

（6）再将滑动变阻器滑片P滑至B端，读出电流表示数为L；7^-

【解析】（1）图甲中，电压表和电流表串联后再并联在定值电阻两端，定值电阻和滑动变阻器串

联，由于电压表内阻非常大，因此电流表没有示数，此时电压表相当于并联在定值电阻两端，故闭

合开关后发现电流表无示数，电压表有示数。电流表应串联在电路中，故定值电阻和滑动变阻器相

连的导线错误，应将电流表的“「接线柱和定值电阻的右接线柱相连，如图所示：

（2）改接正确后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即A端,目的是为了

保护电路。

（3）图乙中，电压表选用小量程，分度值为0.1V,示数为2V,电流表选用小量程，分度值为

_U,_2V

0.02A,示数为0.2A,根据欧姆定律可知被测电阻R.的阻值《=10。

一0.2A

（4）完成上述操作后，准备整理器材结束实验时，小亮告诉小明，他得到的数据误差可能较大，原

因是小明只测量了一组实验数据，则小明接下来应采取多次测量求平均值的方式来减小误差。

（5）①②闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,电压

表测量电源电压，读出电压表的读数，记为Ui；再将滑动变阻器滑片移到A端，定值电阻和滑动变

阻器串联，滑动变阻器接入电阻为R,电压表测量定值电阻两端的电压，读出电压表的读数，记为

U2o

③根据①可知，此时滑动变阻器两端的电压U产U2-UI,根据欧姆定律可知电路中的电流

u楂u—uR=4=―4—=u、R

/=y―L,则待测电阻X/U,-U1U,—U]

RR

（6）①②将滑动变阻器滑片P滑至B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，定值电阻和滑动

变阻器串联，电流表测量电