第13讲：电阻的测量与计算(纯答案)

电阻的测量与计算答案
一、伏安法测量小灯泡的电阻
【实验目的】证明灯丝电阻与温度有关。

【实验器材】小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。

【实验步骤】
① 画出电路图（见右图）。

② 按电路图连接实物，开关S 应断开，将滑动变阻器滑片P 移到阻值最大端。

③ 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。

④ 断开开关。

根据I U
R =
，计算出每次的电阻值R 1、R 2、R 3，并求出电阻的平均值。

【实验表格】
【实验结论】灯丝的电阻与温度有关。

温度越高，灯丝电阻越大。

【注意事项】
① 接通电源后先通过变阻器把电压调到小灯泡的额定电压，然后从该电压开始依次降低。

② 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。

③ 实验最后不能求电阻的平均值，因为：灯丝的电阻与温度有关。

二、伏安法测电阻
【原理】
I U R =
【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。

【实验步骤】
① 画出电路图（见右图）。

② 按电路图连接实物，开关S 应断开，将滑动变阻器滑片P 移到阻值最大端。

③ 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。

④ 断开开关。

根据I U
R =
，计算出每次的电阻值R 1、R 2、R 3，并求出电阻的平均值。

【实验表格】
【注意事项】
①多次测量平均值的目的：减小误差。

②滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。

三、实验电路连接的常见错误：
（1）电流表（电压表）的“＋”“－”接线柱接错了。

（2）电流表（电压表）的量程选大/小了。

（3）滑动变阻器的接线柱接错了（同时接在上/下接线柱）。

（4）电流表没有与被测用电器串联（如并联）；电压表没有与被测用电器并联（如串联或与其他用电器并联）（5）连接电路时开关没有断开。

四、实验过程中常见故障及分析
在实验过程中，常见的故障有灯泡不亮、电流表无示数、电压表无示数、电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压等。

在电路有故障时要先断开开关，并分析故障原因。

具体分析如下：
(1)灯泡不亮，故障原因可能是灯泡与灯座处接触不良，或灯丝烧断，或灯泡被短路，或灯泡两接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路。

(2)电流表无示数，故障原因可能是电流表短路，或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。

(3)电压表无示数，故障可能是电压表被短路，或从电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。

(4)电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压，故障为灯泡断路，使电压表与电流表串联在电路中，电压表相当于测量电源电压。

五、其他方法测电阻
测量电阻的方法有多种，如下表所示：
题型一：伏安法测电阻的探究实验
例1．解析：（1）滑动变阻器的滑片P 向A 端移动时小灯泡变暗，滑动变阻器应接B 接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，实物电路图如图所示：
（2）当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V 时灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A ，分度值为0.02A ，示数为0.38A ，灯泡电阻R==
=10Ω．
（3）电源电压为1.5V×4=6V ，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为6V ﹣3.8V=2.2V ＜3V ，电压表15V 接线柱损坏，电压表可以选择0～3V 量程，把电压表并联在滑动变阻器两端．
答案：（1）实物电路图如图所示；（2）3.8；10；（3）用电压表0～3V 量程并联在滑动变阻器两端． 例2．
解析：（1）读图可知，电源电压为2节干电池，不超过3V ，则电路中的电流I===0.5A ，因此电流表选择0～
0.6A 量程；变阻器选择上方任一接线柱，将它们与灯泡串联在一起，如图所示．
（2）闭合开关前，变阻器的滑片应置于最大阻值处，即移到图中的B端；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路断路．电压表示数接近电源电压，说明电压表并联部分断路，则电路故障的原因可能是灯泡断路．
（4）A．探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系时，应至少有两个不同的电阻进行对比实验，故A不合题意；
B．探究导体中的电流与导体两端电压的关系，应保持电阻不变，小灯泡更换成定值电阻后，阻值不变，故B符合题意；
C．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系，应使用通电螺线管，而不是定值电阻，故C不合题意；
D．探究导体中的电流与导体电阻的关系，应保持电压一定，多次改变阻值，一个定值电阻不能完成探究，故D不合题意．
答案：（1）如上图所示；（2）B （3）灯丝断了（或灯泡接触不良）（4）B
例3．
解析：（1）变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻R右端，如图所示．
（2）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A．
由公式I=得，R===8Ω；
（3）实验步骤：
①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻R x两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：U0=U﹣U x=U﹣U1，
因串联电路中各处的电流相等，所以，I==，即=，解得：R x=．
答案：（1）如上图所示；（2）0.3；8；（3）②闭合开关S、S1；③．
例4．解析：（1）由图乙可知，此时电流I2=0.5A，阻值R2===3.2Ω，
测量结果为：R===3.18Ω．
（2）①流过电路的电流I=，电阻R x的阻值R x===，
②该方案不正确，因为：在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，当开关S由a拨到b时，电阻R0和R X 两端的电压不相等．
答案：（1）0.50（或0.5） 3.20（或3.2） 3.18 （2）①U2R0/U1 ②该方案不正确，滑动变阻器接入电路的阻值不为0时，两种情况下R X和R0两端的电压不相等。

例5．
解析：（1）电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，所以电压表的“3”接线柱和滑
动变阻器左下端接线柱连接错误，应把电压表并联在灯泡两端，电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接，如下
图：
（2）由图知：电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为1.9V；
电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的示数为0.38A；
待测电阻的阻值为R==5Ω．
（3）闭合开关时，灯泡两端电压低于额定电压，所以要提高灯泡两端的电压，需要减小电路电阻，即应将滑片P
向左端移动．
解答：：（1）
；
（2）5；（3）左．
基础演练
参考答案：1．0～3V 0～0.6A 2．电压 5 3．C 4．C 5．D6．2.5 0.5 5
7．求平均值减小实验误差灯丝电阻随温度而改变测出小灯泡在不同电压下的电阻值
8．D 9．A
10．（1）如图1所示
（2）滑动变阻器的滑片没有滑到阻值最大的位置连接电路时开关没有断开
（3）10.1
巩固提高
参考答案：
1．（1）如图2所示
（2）R1处断路R2处短路
（3）增大10 不可靠没有多次测量求平均值
2．（1）如图3所示
（2）改变小灯泡两端的电压和流过小灯泡的的电流，多测几组数据（3）0.24 10.42 35
3．⑴（如图4，2分）⑵右⑶短路开路⑷灯丝（钨丝）的电阻跟温度有关
4．
15．
16．答案：
（1）电阻一定时，流过电阻的电流随电压的增大而增大。

（填欧姆定律也可）（1分）
（2）5.1（2分）（若有四舍五入错误不给分）
（3）（2分）如图所示
参考答案：
1．R=U/I、断开、大、电流、额定电压、升高；2．4.5、15、0.6、10Ω、1A 3．C
4．(1)略；(2)断开、避免接线错误损坏电路元件、最大阻值处、保护电路；（3）B；（4）9.6Ω；（5）变大、灯丝的电阻随温度的升高而增大
5．(1)（2）如下图所示；
(3)使用方法：使用0～0.6A量程，投赞成票的同学闭合开关(反对、弃权者都不动作)，读出电流表上的人数，即为赞成人数。

6．（1）电压；（2）10；
（3）单独一次测量的结果误差可能较大；
（4）调节滑动变阻器，改变定值电阻两端的电压和通过的电流，多次测量求平均值。

参考答案：
1．R=U/I，几组，滑动变阻器2．10 Ω，0.25 A 3．甲，乙，增大，增大
4．最小，额定电压，逐次降低5．B 6．A 7．C 8．D
9．（1）略（2）如图所示。

（3）向左端滑动，电压表、电流表示数均变小。

10．连接的电路如下图所示，闭合开关，记录电压表的读数U 1；然后断开a 点，接到b 点记录电压表的读数U 2；R x 两端的电压为U x =U 2-U 1 通过R x 的电流为I =U 1/R 0 电阻R x =U x /I =(U 2-U 1)R 0/U 1。