2025中考物理一轮复习：实验之伏安法测电阻习题

专题15伏安法测电阻

＞核心考点：

【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；

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R=: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。

实验次数123456

电流I/A00.150.20.280.40.6

电压U/V00.711.423

电阻R/Q055555

【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】

①将测得的定值电阻阻值进行求平均值：

+7?+7?+7?+R5。+5。+5Q+5Q+5Q

=-----2----3----4---5=--------------------=322

55

②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I-u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：

①定值电阻：获得多组数据求平均值，减小误差；

②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)1-。图像分析与绘制：

①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/-u图像;

②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：

①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R=.+：+4(以3次为例\

②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)缺电压表测电阻

条件电路设计实验步骤及表达式

①闭合开关，滑片移至最左端，电流

已知滑动表示数为4

变阻器的②滑片移至最右端，电流表示数为4

IzRo

最大阻值③&二h-h

条件电路设计实验步骤及表达式

①闭合开关Sy断开开关S2，电流表示数为4

②闭合开关Si、S2,电流表示数为&

已知定值

电阻Ro的

阻值

①闭合开关，电流表示数为小电流表示数为七

CITRO

②&=~72r-~/1r

(2)缺电流表测电阻

条件电路设计实验步骤及表达式

已知滑动变①闭合开关，滑片移至最左端，电压表示数为

阻器的最大CM②滑片移至最右端，电压表示数为。2

二

1与U2R0

阻值Ro—h~———③Ux-Ui

—1|------Y

S

①闭合开关S、S],断开开关S2，电压表示数为

已知定值电

②闭合开关s、S2,断开开关S1，电压表示数为。2

阻Ro的阻值

s八③4=———7?0

L(v)~1“Ih—Ui

＞针对训练

1.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡标有“2.5V”的字样,

他记录的实验数据如下表所示，其中有一次记录的电流表示数是错误的。关

B.多次实验的目的是为了减小误差

C.5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小

D.从第1次到第5次的实验过程中，滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动

【解析】（1）由表格数据，根据欧姆定律分别计算5次实验灯泡的电阻：

R=5=。'・5%=5Q；&=曳=-1,皿_弋7.14Q；&=%=」,5v.=9.375C；

Il0.1AI20.14AI30.16A

7;4=—=---r-^8.33Q；R5=—=2-5V^8.93Q；

I40.24AI50.28A

电压越大，电流越大，灯泡实际功率越大，温度越高，电阻也越大，所以1

到5次实验灯泡电阻应逐渐增大，

但第3次实验中电阻比第4、5次电阻大，所以第3次实验测得的电流是错误

的，故AC错误；

（2）这5次实验中灯泡电阻本就不同，不能取多次测量的平均值减小误差，

故B错误；

（3）由表中数据知，从第1到第5次实验中，灯泡两端电压不断增大，由串

联电路的分压原理知，应减小变阻器连入电路的阻值，从而减小变阻器分得

电压，所以滑片应逐渐向左滑动，故D正确。

故选：D。

2.用“伏安法测电阻”的实验中，丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,

在处理实验数据时，分别画出了U-1的图象，如图甲、乙所示。对于图象的

分析，以下说法错误的是（）

A.图甲是定值电阻的U-/图象，图乙是小灯泡的U-/图象

B.由图象可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比

C.由乙图及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大

D.为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻

【解析】A.根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，所以

图甲是定值电阻的U-/图象，则图乙是灯泡的U-/图象，故A正确；

B.由图象甲可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比，故B

正确；

C.由乙图可知，电流与电压不成正比，且电压变化比电流变化快，所以灯泡电

阻逐渐增大，灯泡电压和电流越大，其实际功率越大，温度越高，由此可知,

小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故c正确；

D.灯泡的电阻是变化的，不能取多次测量的平均值减小误差，是为了寻找灯丝

电阻与温度的关系，故D错误。

故选：D。

3.小明同学练习用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为2C,电压表的量程

为3V,电流表的量程为3A。测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值

为10。，则他在测量中所出现的错误可能是（）

A.电压表和电流表的位置接反了

B.他没有多次测量取平均值，致使误差过大

C.电压表按15V量程读数，电流表按0.6A量程读数

D.电压表按15V量程读数，电流表按3A量程读数

【解析】A.如果电流表和电压表位置接反了，电路相当于断路，电压表测量电

源电压，电流表示数接近为零。故A错误；

B.已知待测电阻的阻值约为2C,测量值应该接近或等于2C,不可能为10C,

与测量次数多少没有关系。故B错误；

C.电压表按15V量程读数，电流表按0.6A量程读数，得到的电压是实际电

压的5倍，电流是正确电流的』，测量的电阻是实际电阻的25倍。故C错误;

5

D.电压表按15V量程读数，电流表按3A量程读数，得到的电压是实际电压

的5倍，所以本该是2。的电阻测成了10C。故D正确。

故选：D。

4.在学习了“伏安法测电阻”的实验后，同学们积极动脑设计了很多测电阻的

电路。某同学设计了一个测量电阻的电路，如图甲所示，岛为保护电路的定

值电阻，电源两端电压保持不变，在MN之间接入待测电阻凡可以直接在

改装后的电流表表盘上读出电阻阻值，该同学已经在电流表表盘上标出了部

分电阻值，如图乙所示。由电表表盘数据可知：

(1)由表盘数据可知当电流为0.2A时，MN之间的电阻为Q。

(2)请你用电流表示数/,电源电压。、定值电阻阻值Ro,写出待测电阻R

的表达式：R=o

(3)电路中电阻Ro=Qo

(4)该电表测量电阻的最小值是C。

【解析】(1)R与心串联，由乙图知，电流表选用小量程，分度值为0.02A,

可知，当电流为/i=01A时，待测电阻为凡=86。，根据串联电阻的规律及

欧姆定律，

U=h(Ri+Ro)=0.1AX(86Q+7?o)-------------①；

当电流为/2=0.3A时，待测电阻为&=26C,

根据串联电阻的规律及欧姆定律，

U=h(R2+R0)=0.3AX(26Q+Ro)----------------②;

由①②得：R)=4C；

电源电压：U=9V,

当电流/3=0.2A时，由串联电阻的规律及欧姆定律，

MN之间的电阻为：

R3=—~Ro=9V.-4C=41Q；

I30.2A

(2)根据欧姆定律和串联电阻的规律，待测电阻R的表达式：

-Ro；

I

(3)电路的电阻越小，电路的电流越大，因电流表选用小量程，故电流最大

值为：14=0.6A,

根据欧姆定律和串联电阻的规律，该电表测量电阻的最小值是：

R小=工-Ro=—-4Q=llQo

I40.6A

故答案为：(1)41；(2)U-Ro,(3)4；(4)Ho

I

5.小明实验小组用如图所示的电路来测量未知电阻反的阻值，R)阻值已知。将

实验过程补充完整：

(1)对照电路图连接好电路，断开开关时，读出电流表的示数为To。

(2)时，读出电流表的示数为

(3)用测量所得的物理量和己知量符号表示出待测电阻&=。

(4)利用此电路还可以测出&的功率，表达式为P=(用测量所得

的物理量和已知量符号表示)

【解析】(1)对照电路图连接好电路，断开开关时，读出电流表的示数为To;

(2)闭合开关S时，读出电流表的示数为/；

(3)在步骤(1)中电路为定值电阻的简单电路，电流表测电路的电流，

由欧姆定律可得，电源电压为：U=IoRo；

在步骤(2)中，两电阻并联，电流表测并联电路的总电流，

因并联电路各支路互不影响，故通过待测电阻的电流：Ix=I-Io,

并联电路各支路两端的电压相等，由欧姆定律可得，待测电阻：

(4)利用此电路还可以测出&的功率，

根据P=U/可得，R的功率表达式为：

P=UIx=IoRoX(/-/o)o

故答案为：(2)闭合开关S；(3)为%；(4)IOROX(Z-/o)o

1I。

6.某同学按如图方式测量心的电阻，实验中他读出电流表示数为0.2A,电压

表示数为2.9V,则他测量&的值为,实验时，若考虑电压表电阻对

测量结果的影响，则测量的值比Rx的真实值_______（填“偏大”、“偏小”

或“一样大”）。

【解析】电流表示数为0.2A,电压表示数为2.9V,

由欧姆定律/=口得，

R

则未知电阻：&=U=2-9V=14.5

I0.2A

电压表与电阻并联，电压表测量值准确，根据并联电路电流的规律，电流表

示数大于通过电阻的电流，由欧姆定律/=旦知，测量值比真实值偏小。

R

故答案为：14.5C；偏小。

7.如图甲所示是测量定值电阻及Rx阻值的实验电路图，器材可以满足实验要求。

（1）小明同学正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P,发现

电流表示数始终为0A,电压表有示数，则出现故障的原因可能是0

（2）排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为5V时，电流表的示

数如图（乙）所示为A,电阻&的阻值为C。

（3）小明认为自己实验已经结束，可是其他同学都认为小明没有完成实验。

理由是。

（4）小红设计了另一种测电阻的方案，电路如图丙所示，方案中定值电阻的

阻值为心,步骤如下：

①断开开关S2,闭合开关S、Si,电压表示数为Ui；

②断开开关Si,闭合开关S、S2,电压表示数为5,则电阻尺的表达式为反

【解析】（1）小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表有示数，说明电压表并

联部分断路，原因是定值电阻Rx断路；

（2）图乙知，电流表的量程为0〜0.6A,分度值为0.2A,示数为0.5A,

则电阻&的阻值为：7?=U=5V=1OQ；

I0.5A

（3）小明只通过一组数据算出的电阻误差较大，应该多次测量求平均值减小

误差；

（4）根据电路图知：断开开关S2,闭合开关S、Si,电压表测量电阻&两端

的电压，电压表示数为Ui;

断开开关Si,闭合开关S、S2,电压表测量电源电压，电压表示数为。2,

流过电路的电流/=比乜，

Ro

由欧姆定律得Rx的阻值：

Ro

故答案为：（1）定值电阻Rx断路；（2）0.5；10；（3）只通过一组数据算出的

电阻误差较大；（4）配。

二1

8.小张在“伏安法”测电阻实验中，连接了图甲所示的实物图。

（1）测小灯泡的电阻的实验原理是，闭合开关前，应向端（选

填“A”或"B”）调整滑动变阻器的滑片。

（2）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该操作的是（填

序号）

A.检查导线连接是否良好

B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光

C.断开开关

D.观察电流表和电压表是否有示数

（3）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是Ao这时，

灯丝突然烧断，则电压表的示数（选填“变大”“变小”或“不变”）。

换相同规格的灯泡，重新测量数据，并绘出/-U图象如图丙中的A所示。

（4）分析图象A可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会。

（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（5）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时，由于接线错误，

根据测量的数据绘出的/-U图象如图丙中的B所示。你认为错误的原因可能

是。

【解析】（1）测小灯泡的电阻的实验原理是氏=口，闭合开关前，变阻器连入

I

电路的电阻最大，故应向A端调整滑动变阻器的滑片；

（2）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，可能是电路断路，或灯短路，或电路

的电流过小，故应先观察电流表和电压表是否有示数，若两表都没有示数，

可能整个电路断路，若电压表有示数，电流表没有示数，可能是灯断路；若

电流表有示数，电压表没有示数，可能是电压表或灯短路了，据此再确定下

面的操作，选D；

(3)测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，电流表选用小量程，分度值

为0.02A,则电流值是0.26A。这时，灯丝突然烧断，电压表串联在电路中测

电源电压，由串联电路电压的规律，则电压表的示数变大；

(4)由图象A可知，当电压为0.5V、IV、2.5V时，对应的电流约为0.1A、

0.15A和0.25A,由欧姆定律，

R=U_=殳更，同理，&=6.7d品=10。，故当小灯泡两端的电压增大时,

110.1A

灯丝的电阻会变大；

(5)当电路的电流变大时，由欧姆定律，灯的电压变大，由串联电路电压的

规律，变阻器的电压变小，根据如图丙中的B的/-U图象知，错误的原因可

能是：电压表并联在变阻器两端了。

故答案为：(1)R=U；A；(2)D；(3)0.26；变大；(4)变大；(5)电压表

I

并联在变阻器两端了。

9.课外兴趣小组要测量一个未知电阻反的阻值，现有下列器材：电源、两个量

程均为0〜0.6A的相同电流表Ai、A2、一个已知阻值的定值电阻Ro=9Q、

开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋，积极思考，设计出了一个测量

&的方法。

(1)同学们设计出的测量电路图如图甲，请根据电路图把未完成的实物图(图

乙)连接线补充完整。

(2)连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到(选填

“a”“b”）端；

（3）调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图丙，两表Ai、

A2的读数分别为h=A,h=A；

（4）根据两电流表读数可得出被测电阻&=。

（5）调节滑动变阻器，使Ai和A2表的读数都变大，为保证A2表不被烧坏,

则Ai表的读数不能超过Ao

（6）有同学认为，改用图丁电路图也可以测出后的值，你认为是否可行？

T

【解析】（1）根据甲图可知，&与R）并联，待测电阻与Ai串联，A2测干路

电流，如下图所示：

（2）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处的b

端；

(3)调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图丙，由题意可

知两表均选用小量程，分度值为0.02A,则Ai、A2的读数分别为=0.32A,

12=0.48A；

(4)根据并联电路电流的规律，通过定值电阻R)的电流为：/o=/-/x=O.48A

-0.32A=0.16A,

由并联电路的电压规律和欧姆定律可得，电源电压为：J7=C/o=/o7?o=O.16A

X9Q=1.44V；

由欧姆定律可得，被测电阻RX=2-=L丝1=4.5。；

Ix0.32A

(5)为保证A2表不被烧坏(即干路电流最大为0.6A),设Ai表的读数(通

过Rx的电流)不能超过L此时通过Ro的电流为/o',

并联电路中各支路的电压相等，由欧姆定律可知，在电压相等时，电流与电

阻成反比，贝产支=殳=4.呼=工,

IRo902

所以通过定值电阻的电流为

2

由并联电路电流的规律可得/+L=0.6A,解得/=0.4A,即AI表的读数不能

2

超过0.4A；

(6)图丁中，两电阻并联，两电流表分别测两支路的电流，因各支路的电压