17.3 电阻的测量 寒假复习练习
知识点回顾
1.伏安法测电阻
实验目的：用电流表和电压表测未知电阻的阻值.
实验原理：欧姆定律的变形式对于一个未知电阻，用电压表测出它两端的电压U,用电流表测出通过它的电流I,应用欧姆定律,就可以求出其电阻值,这种测量电阻的方法称为“ ”。
设计实验：实验电路图和实物图分别如图甲、乙所示,其中滑动变阻器用来改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,多次测量电压及电流的值,求出每次的电阻值,最后求 .
实验步骤：
①按图甲所示的电路图连接图乙中的实物图.
②检查所连接的电路,确定无误后,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,以保护电路.
③利用试触法确定电流表、电压表的量程.
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片,改变待测电阻两端的电压，记下相应的电流表示数和电压表示数,填在实验数据记录表格中.
⑤断开开关,整理实验仪器.
数据处理：将每次测量的电压值和对应的电流值代人公式,分别求出待测电阻的阻值R1、R2、R3, ,最后计算出它们的平均值。
2.实验注意事项
(1)在连接电路的过程中,接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发,把干路上的各元件串联起来,然后把电压表并联在待测电阻的两端.
(2)连接实物图时要将开关断开.
(3)实验前,要将滑动变阻器的滑片移至阻值 处,以保证电路安全.
(4)可采用试触法确定电表的量程.
(5)电表的 不能接反.
(6)滑动变阻器应采用“ ”的连接方法.
(7)进行多次测量并计算电阻的平均值,可以减小测量 .
3.器材的选择原则
(1)滑动变阻器:所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值.
(2)电流表、电压表量程:因为小量程的分度值小，准确度高,在不超过量程的前提下，选用小量程测得的值要比选用大量程测得的值准确,因此测量时,能用小量程就不用大量程.
4.滑动变阻器在实验中的作用
(1)保护电路;
(2)改变待测电阻两端的电压,实现多次测量.
练习题
1．小明用图甲所示的电路做“用伏安法测量某定值电阻Rx的阻值”的实验。
（1）连接电路时，开关应该 。如图甲，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到最 端（选填“左”或“右”）；
（2）闭合开关后调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，定值电阻Rx的阻值是 Ω；
（3）小明在实验过程中通过移动滑片改变定值电阻两端电压和通过它的电流多次测量，其目的是 ；
（4）如果将定值电阻Rx换成小灯泡来做该实验，我们将发现当小灯泡两端电压改变时，小灯泡电阻有明显改变，这是因为灯丝电阻随 变化而变化的原因。
2．小华做测量电阻的实验，电路如图1所示，电源电压为6V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片移动到最 端（选填“左”或“右”），这时电压表示数如图2所示，为准确测量这一电压，接下来小华应进行的操作是 。
（2）在如图的记录表格中五组数据，有一组数据记录时有错误，它是第 组，你判断的依据是 。
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A 0.10 0.19 0.30 0.40 0.51
（3）获取第2组数据后，想要得到第3组数据，应该将变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。实验中定值电阻的阻值是 Ω。（精确到个位）
（4）分析表中数据可得：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成 比，实验中要移动滑动变阻器的滑片多次测量，其目的是 。
3．某兴趣小组用如图甲所示的电路测量滑动变阻器R1的最大电阻，电源电压保持不变。该小组通过实验测得6组电压表示数U和电流表示数I的数据并在I-U图像中描点，如图乙所示。
（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器 （填“R1”或“R2”）的滑片调至最右端；
（2）请根据描点数据，在图乙中做出滑动变阻器R1的最大电阻的I-U图像；
（3）根据做出的图像，求得R1的最大阻值为 Ω；
（4）滑动变阻器R2的最大阻值至少为 Ω；（填 “20”“25”或“30”）
（5）实验中发现，当滑动变阻器R2接入电路的电阻为零时，电压表的示数小于电源电压。该小组通过讨论，对产生此现象的原因，提出了多种猜想。他们提出的下列猜想中，最不合理的一项是____（ 填序号）。
A．电流表本身有电阻 B．导线本身有电阻
C．电压表本身的电阻不够大 D．电压表使用前未调零
4．小明在爷爷坏了的收音机里面找到一个电阻，于是用“伏安法测电阻”的原理测量出这个电阻的阻值。选用的器材有：电源、电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和若干导线。
（1）在图甲中，以画线代替导线将滑动变阻器连入电路中 。
（2）连接电路时，小新刚一“试触”就发现电流表指针偏转角度过大，其原因可能是 。
（3）进行实验：小明闭合开关S，发现电流表，电压表均有示数，移动滑动变阻器滑片，两表示数也不改变，则电路故障可能是 （故障只发生在电阻和滑动变阻器上）。
（4）用滑动变阻器调节接入电路中的电阻，记录每次对应的电流值和电压值，多次测量的目的是 （选填①或者②）
①寻找普遍规律
②求平均值减小误差
（5）善于探究的你发现用图丙所示方法也能测出R的阻值（滑动变阻器的最大阻值为R，测量步骤如下：
① ；
②将滑动变阻器的滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U；
③被测电阻R= （用物理量符号表示）。
5．在测量标有“2.5V”小灯泡电阻的实验中，如图甲是小丽同学连接好的电路。
（1）小涛同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可，请你把接错的那一根导线找出来，并画上“×”，再用笔画线把它改接到正确的位置上 。
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，原因可能是 。
（3）小丽同学先闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低，实验中观察到的现象和测量的数据记录如表：
序号 1 2 3 4 5
发光情况 明亮 较亮 较暗 暗 不发光
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.22 0.20 0.14 0.12
电阻R/Ω 11.4 10.0 7.1 4.2
当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示为 A，则此时小灯泡的电阻约为 Ω。
（4）最后小丽同学用表格中的电阻取平均值作小灯泡的电阻，小涛同学认为这样处理不正确，请你说明理由： 。
6．小亮同学做测量“小灯泡的电阻”实验时，所用器材有：电源、符合实验要求的电表（均使用小量程）、开关和导线。如图（甲）
（1）本实验的实验原理是 。
（2）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整 。
（3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数且随着滑片移动有明显变化，则故障可能是 。
（4）小亮移动滑片P在某处时的电流与电压读数如图（乙）（丙）所示，则此时灯泡的电阻为 Ω。
（5）小亮继续移动滑动变阻器，通过测量的数据发现灯泡的电阻在变化，原因是 。
7．用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻，其中电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω；1A”，导线若干（导线电阻忽略不计）。
实验次数 1 2 3 4 5
发光情况 不亮 微光 暗 明亮 耀眼
电压 U/V 0.5 0.9 1.5 2.5 2.8
电流 I/A 0.16 0.20 0.22 0.30
电阻 R/Ω
（1）小明连好电路，一闭合开关，小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是 ；
（2）问题解决后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡的亮度，多次测量并记录数据（如下表所示）。当电压表的示数为2.5Ⅴ时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示为 A，计算此时小灯泡的阻值为 （精确到0.1Ω）；
（3）对比小灯泡在不同亮度下的电阻，你的发现是 。实际生活中，在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏，是因为此时灯丝的电阻 ，灯丝容易熔断；
（4）小明想用本实验器材探究电流和电压的关系，你认为是否可行并说明理由： 。
8．在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，小灯泡的铭牌上标有“，”的字样”，图甲是小明设计的实验电路。
（1）该电路中有一根导线连接错误，请在接错的导线上画“”，并用笔画线代替导线画出正确的电路连接 ；
（2）正确连接电路后，闭合开关后，调节滑动变阻器，电流表的示数如图乙所示，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 选填“左”或“右”移动。
（3）移动滑片，当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
（4）小红同学的电流表损坏了，于是她设计了如图丁所示的电路，也测出了铭牌上标有“，”小灯泡正常发光时的电阻，其中是已知阻值的定值电阻，请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S，拨至a，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数与定值电阻的比值为 时，灯泡正常发光。
②闭合开关S，拨至b，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表的示数为U。
③小灯泡正常发光时的电阻 用、U和已知的物理量表示。
参考答案
1．（1）断开；右
（2）4
（3）多次实验求平均值，减少误差
（4）温度
2．（1）右；电压表应改接0～3V的量程
（2）1；通过电路的电流为0.1A时，滑动变阻器接入电路的阻值大于其最大阻值
（3）左；10
（4）正；寻找普遍规律
3．（1）R2
（2）
（3）5
（4）25
（5）C
4．（1）
（2）电流表的量程选择过小
（3）滑动变阻器短路
（4）②
（5）将滑动变阻器滑片P滑到A端，闭合开关S，读出电压表的示数U；
5．（1）
（2）电流表指针未调零
（3）0.18；8.3
（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化
6．（1）
（2）
（3）灯泡短路
（4）10
（5）灯泡的电阻随温度的升高而增大
7．（1）滑动变阻器未移至阻值最大处
（2）0.28；8.9
（3）电阻发生改变；过小
（4）不行，因为需要保持电阻不变，而灯泡电阻受温度的影响会发生改变
8．（1）
（2）右
（3）5
（4）0.3A；
