物理电学：测电阻的设计实验题

测电阻实验专题全一. 教学内容：伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标：1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。

2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。

3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。

考点地位：伏安法测电阻是电学实验的重点内容，是历年高考考查的重点和难点，实验所涉及的知识面广，综合性强，难度较大，从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力，包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等，出题形式主要是以实验题形式出现， 三. 重难点解析：1、伏安法测电阻原理分析： （1）测量原理：根据欧姆定律R U I =，得到I UR =，用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，就可以求出电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。

,R R AV时当R R =该值为临界值;大电阻，内接法;小电阻，外接法;内外接法均可;2.临界值法已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值,RR AV时当R R >,R R A V时当R R <2.试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M 、N 两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法。

题型1、伏安法实验原理问题：用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示。

让电压表一端先后接到b 点和c 点，观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。

电压表的两端应接在a 、________两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟，电压表应接在a 、________两点。

答案：电压c电流b二.滑动变阻器的限流接法和分压接法：滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。

1、在学习欧姆定律此后，老师请同学们设计一个测未知电阻R x的电路，其中小明同学设计的电路如图 1 所示． R 为已知阻值的电阻，当 s 闭合 s 断开时，电流表读数为I ；当 s 、 s0 1 2 12都闭合时，电流表读数为I 1．（1）请你写出小明同学测R x的表达式． R x=（2）小红设计了一种不同样于小明同学设计的测量电路，如图 2 所示．请你将图 3 中的器材按图 2 电路连接起来（用笔连线表示导线），要求滑动变阻器的滑片P 处于最右端时，连入电路的阻值最大．（3）比较两个电路图，请你说一说小红设计的电路的优点．2 、（ 1）在考据欧姆定律实验中，所连接的电路如甲图所示，当E、 F 间接入的电阻 R 保持不变时，搬动滑动变阻器R 的滑片 P，读出三组不同样电压下的电流值，可研究出：当电阻一定是，电流与电压成比．调治变阻器的滑片P，使电压表的示数为 U，再依次将 E、 F 间的电阻 R0换成定值电阻R1、 R2，且 R2＞ R1＞ R0，要使 E、 F 间的电压表示数保持U 不变，应将滑动变阻器的滑片P逐渐向（选填“ A”、“ B”）端搬动，可研究电流与电阻的关系．（2）在测小灯泡的电功率时，将E、F 间的电阻换成一只额定电压是“ 3.8V ”的小灯泡．在乙图电路中，当滑动变阻器的滑片P 向（选填“ A”、“ B”）端搬动，灯泡L 逐渐变亮，电压表的示数逐渐变大，电流表的示数逐渐（选填“变大”、“变小”），经过比较还发现，在灯泡逐渐变亮的过程中，电压表示数与电流表示数的比值在增大，造成这一比值增大的原因是．当小灯泡两端电压表的示数为 3.8V 时，电流表示数如图丙所示，则电流表的示数为A，小灯泡的电功率为W．最后归纳时，老师告诉同学们，电压表的内阻很大，它并联在电路中时，只有极小的电流经过电压表，能够忽略不计，我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的，假如考虑了电流经过电压表的影响，你们测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率（选填“偏大”、3 、某同学想研究经过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了以下列图的电路．采纳的器材有：阻值约为4Ω的 2B 铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0﹣ 0.6A 的电表， 0 一3V 的电压表，滑动变阻器（10Ω 2A ），开关，导线等．（1）该同学依照电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P 移到端（选填“ a”或“ b“）．（2）闭合开关后，两电表的指针都发生了偏转，但无论怎样搬动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内，则产生故障的原因是（3）消除故障后，该同学搬动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在下表中．当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况以下列图，此时电流表的示数为A．实验序号①②③④⑤U/VI/A ▲（4）该同学采集多组实验数据的目的是（5）请依照表格中的五组数据在给定的坐标纸上画出铅笔芯的I ﹣U 图线．（6）由画出的图线可知，经过铅笔芯的电流与其两端电压的关系为：．4 、在研究电流与电阻关系的实验中，电源电压为15V 且保持不变，滑动变阻器上标有“20 Ω 3A ”字样，实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、 10Ω、 15Ω、 20Ω．（1）用笔画线代替导线将电路连接完满（如图）（2）小明在 a、b 间接入 5Ω的电阻时，调治滑动变阻器的滑片，读出电流表的示数为 1.0A ．断开开关，保持滑片的地址不变，用 10Ω的电阻代替5Ω的电阻，闭合开关，要获得正确的实验结论，应将滑片向端搬动，读数时电流表示数为A．（3）断开开关，再用 15Ω的电阻代替 10Ω的电阻连续实验时，无论怎样搬动滑动变阻器的滑片都不能够完成实验，为了使这四个电阻都能为实验所用，应控制a、 b 间电压不低于V．5 、某实验小组做“测定一组电阻 R1、 R2、R3的阻值”的实验，电路图如图甲所示．已知电阻R1约为 2 欧，电阻 R2约为 5 欧，电阻 R3约为 20 欧．该实验供采纳的器材有：A、电源（电压恒定9 伏） B 、电流表（量程 0～安）C、电压表（量程0～ 3 伏） D 、开关、导线若干E、滑动变阻器（最大电阻10 欧，额定电流安） F 、滑动变阻器（最大电阻20 欧，额定电流 1.5 安）G、滑动变阻器（最大电阻60 欧，额定电流安）H 、滑动变阻器（最大电阻70 欧，额定电流 0.1 安）（1）为了测定R1、 R2、 R3的阻值，实验中应采纳的滑动变阻器是（填字母编号）．（2）依照实验电路图，请在答题纸上用划线当导线完成实物图乙的连接．（3）某次实验中，实验操作正确，电流表的示数和电压表的示数如图丙所示，则电阻两端的电压为伏，电阻的阻值为欧．6 、小娟利用图 1 所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为 2.5V ．（1）请用笔画线代替导线将电压表正确接入电路．（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到（选填“左”或“右” ）端，电路连接正确后闭合开关，小娟发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，搬动变阻器的滑片晌，电流表的示数会变化，则故障原因可能是小灯泡（选填“断路” 或“短路”）．（3）故障消除后，小娟依照测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图象（如图所示）．由图象（图2）可知，小灯泡正常工作时的电阻是Ω，当小灯泡两端的电压为 1V 时，小灯泡的电阻是Ω，进一步解析图象能够发现小灯泡的电阻不断变化，这是由于灯丝的电阻随温度的高升而（选填“增大”或“减小”）．7、在测量定值电阻阻值的实验中．（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完满．（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应移至（选填“ A”或“ B”）端．小明闭合开关后，搬动滑片P 到某一点时，读出电压表示数为1V，电流表示数如图乙所示，计算出定值电阻的阻值为Ω．（3）小明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？，原因是．（4）如图丙所示是其他两组同学依照测得数据作出的I ﹣U 图象，解析图象可知：RaRb．（5）另一组的小红同学在连线时，不小心将线接错了，闭合开关后，发现无论怎样搬动变阻器的滑片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）（6）还有一组的小亮同学在连线时，不小心将线接错了，闭合开关后，发现无论怎样搬动变阻器的滑片 P，电流表无示数，电压表有示数，几乎等于电源电压．出现故障的原因是．8 、小刚同学想用以下列图器材来测量定值电阻R 的阻值，他已连接了部分电路，请你接着完成以下步骤：（电源电压为6V）（1）用笔画线代替导线，将电路补画完满．（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器电阻（填“最大” 、“最小”或“中间” ）地址．（3）小刚经过调治来改变被测电阻两端的电压，共测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是．（4）在实验过程中，当电阻两端电压最大时，电流表示数如图乙所示，则此时定值电阻消耗的电功率为W．（5）不改变上面连好的电路，用它还可以够完成的实验是：A B；（6）若将上面实验中的定值电阻R 换成小灯泡，在多次测量灯泡电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将．9 、在测定“小灯泡的电阻”实验中，有以下器材：电压表、电流表、开关、电压为6V 的电源、“ 3.8V 1.5W ”的小灯泡、标有“20Ω 1.5A ”的滑动变阻器，导线若干．（1）请用笔画线代替导线，依照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完满．（要求连线不得交织，电流表的量程选纲要合适）（2）第一小组同学连接好最后一根导线，灯泡马上发出光明刺目的光并很快熄灭．检查后，发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：①；②．（3）第二小组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是．A．更换小灯泡；B．检查电路可否断路；C．搬动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡可否发光．试验次数 1 2 3电压 U/V电流 I/A I 3电阻 R/ ΩR 3①第 3 次实验中电流表读数I 3如图丙所示，则I 3=A；计算得出R3=Ω．②从表受骗算出三次小灯泡的阻值不相等，其原因是．10 、小红用伏安法测额定电压为 2.5V 小灯泡正常发光时的电阻．（1）请你帮助她把图中的滑动变阻器连入电路，保证闭合开关时，变阻器接入电路的电阻最大．（2）正确连接好电路后，闭合开关，搬动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 2.5V 时，小灯泡正常发光．此时电流表的示数以下列图，小灯泡正常发光时的电流为A，此时小灯泡的电阻为Ω（电阻值保留一位小数）．（3）滑动变阻器甲上标有“5Ω 2A ”，滑动变阻器乙上标有“20Ω 1A ”．若实验中电源输出电压为 6V 不变，则小红采纳的滑动变阻器是．（填“甲”或“乙” ）11 、小敏用以下列图的实物电路图，研究“经过导体的电流与导体电阻的关系”，电源电压恒为 3V，5 个定值电阻值分别为5Ω、 10Ω、 15Ω、 20Ω、 30Ω，滑动变阻器最大阻值为10 Ω．（1）请在甲图中将滑动变阻器正确连入电路（滑片向右移电流表示数变小）．（2）开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片应处在（填“左”或“右” ）端；实验过程中，搬动变阻器滑片晌，眼睛应主要凝望（选填“变阻器滑片” 、“电压表示数”或“电流表示数”）．（4）依照前 4 次实验所测的电流和电阻值，在乙图中描出了 4 个点，则阴影部分面积表示的物理量是，它的值为．（5）第 5 次实验中，将定值电阻由 20Ω换为 30Ω时，应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右” ）端搬动．（6）小敏发现无论怎样搬动滑动变阻器的滑片P，向来无法达到实验要求，此时小敏可采取的措施是（选填序号）．A、更换一块新的电压表B、增加一节干电池C、用最大阻值为20Ω的滑动变阻器代替原来的滑动变阻器．12 、小红小组要测定额定电压为的小灯泡的电阻．现有以下器材：电流表一只（量程0～ 0.6A 和 0～ 3A）；电压表一只（量程为0～ 3V 和 0～ 15V）；滑动变阻器两只（“ 5Ω 1A ”、“20Ω 2A ”）开关一个；干电池若干节；导线若干．（1）依照你的估计和实验经验，滑动变阻器应采纳只，实验更便于完成．（2）小红小组用 2 节干电池（已使用）正确连接电路后，无论怎样调治滑动变阻器，小灯泡两端的电压都达不到 2.5V ，她们应该．（3）小红小组实验记录和计算以下表：电压 U/V电流 I/A功率 P/W灯泡发光情况灯丝暗红稍微发光正常发光发光很亮①小灯泡的额定功率是W；②依照她们观察的现象和记录的实验数据，你能够得出的结论是（请说出两点）：，；③请在坐标图中画出小灯泡的电压和电流关系的图象；④在正常发光下，小灯泡的电阻是Ω；⑤依照画出的图象，你得出的结论是：．（4）当小红小组将小灯泡两端的电压调到3V 正在记录实验数据时，小灯泡突然熄灭，仔细观察小灯泡钨丝被烧断，这时她们进一步观察到的实验现象是：电流表的示数；电压表的示数．（5）小红小组在议论交流时，发现有的组的同学将电压表连接成以下列图电路，则这种连接测量出的电阻值比本质电阻值偏，其原因是．13 、要测量一只额定电压为 2.5V 小灯泡的电阻（电阻大体在6～10Ω之间），刘星同学连接了以下列图的电路．次数电压 U/V 电流灯泡亮度I/A1灯光稍微2较暗3正常发光4很亮（1）请用笔画线将图中的电路连接完满．（2）在连接电路时，开关应（选填“断开”或“闭合”），滑片应移到（选填“ A”或“ B”）处．（3）闭合开关后，刘星发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元件圆满那么可能的原因是，为了能使小灯泡发光，下一步应进行的操作．（4）实验完成后，刘星将有关数据和现象填在表格里：由此可知，小灯泡在正常发光时的电阻是．（保留一位小数）从表中数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而（选填“变大”或“变小”），电阻变化的本质是灯丝的电阻随而增大．（5）从表中数据可发现小灯泡的亮暗主要与有关．(完满版)初中物理电学实验题精选(含答案)参照答案1．2．正 BA 变大灯丝电阻随温度的高升而增大偏大3． b 错将滑动变阻器下方的两个接线柱接入电路；0.30 防备有时性，便于找出规律经过铅笔芯的电流与其两端的电压成正比4．右 0.57.5 5． G25 6．左短路8.35 增大7．B10 不合适一次测量拥有有时性，应多次测量求平均值可减小误差＜滑动变阻器同时接上面两个接线柱（或同时接下面两个接线柱）定值电阻断路8．最大滑动变阻器求平均值减小误差测量电阻R的电功率研究电流跟电压的关系（或用滑动变阻器改变电路中的电流实验）增大9．连接电路时没有断开开关系结电路时，滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处灯丝电阻与温度有关10．乙11．右电压表示数保持电阻R 两端电压不变电压2V 右 B 12．“ 5Ω 1A ”换新电池0.8 灯泡电压增大，本质功率也在增大灯泡本质功率增大，灯泡亮度增加7.8 随电压和电流的增大，灯泡灯丝的电阻也在增大减小至零增大至等于电源电压大由于电流表的分压作用，使电压表测出的电压比灯泡两端的本质电压大，计算出的电阻也偏大 13．断开 B 电路电流太小搬动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值 8.3Ω变大温度高升灯泡的本质功率第11页（共 11页）。

电学实验练习题例 1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约 100 Ω）; 直流电流表（量程 0~10 mA、内阻 50 Ω）;直流电压表（量程 0~3 V、内阻 5 k Ω）; 直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A）；开关1 个，导线若干 .根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x＜RA R ，故电流表应采用外接法. 在控制电路中，若采v用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min=RER A Rx=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法. 如图10-5图所1示0-5. 例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值Rx，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。

⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。

⑵①将 S2 与 Rx相接，记下电流表指针所指位置。

②将S2 与R1 相接，保持 R2 不变，调节 R1 的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R1 的值，则 Rx＝R1。

例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻 r1＝750Ω；电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2＝2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；）单刀单掷开关K，导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示(用已知内阻的电压表代替电流表)例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值。

物理电学实验专题一、伏安法测电阻及拓展1.下表中选出适当的器材，下表中选出适当的器材，试设计一个测量阻值约为试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。

的电阻的电路。

要求方法简捷，要求方法简捷，R X 两端电压能从0开始变化，要求有尽可能高的精确度。

电流表A 1：量程1mA 内阻约50Ω；电流表A 2：量程300A μ内阻约300Ω电流表A 3：量程100A μ内阻约500Ω；电压表V 1：量程10V 内阻约15K Ω固定电阻：R 0=9990Ω；电流表G ：I g =300A μ、R g =10Ω。

滑动变阻器R 1：阻值约50Ω；额定电流为1A滑动变阻器R 2：阻值约100K Ω额定电流为0.001A 电池组：E=3V ；内阻小但不可忽略；开关，导线若干2. 两块电压表测电阻用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）：电源E ，具有一定内阻，电动势约为9.0V ；电压表V 1，量程为1.5V ，内阻r 1＝750Ω；电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω；滑线变阻器R ，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K ，导线若干。

（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的31，试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。

（3）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数用U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x ＝_________________。

3. 两块电流表测电阻从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。

要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

器材代号规格电流表（A 1）量程100mA ，内阻r 1待测（约40Ω）电流表（A 2）量程500uA ，内阻r 2＝750Ω电压表（V ）量程10V ，内阻r 3=10k Ω电阻（R 1）阻值约100Ω，作保护电阻用滑动变阻器（R 2）总阻值约50Ω电池（E ）电动势1.5V ，内阻很小开关（K ）导线若干（1）画出电路图，标明利用器材的代号。