中考物理伏安法测未知电阻的实验(附答案)

实验二十三、伏安法测电阻的实验【实验目的】：用电流表、电压表测出未知电阻（或小灯泡）的阻值【实验器材】：电源、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。

【实验原理】：R=U/I【实验步骤】： ①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处； ②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，改变电阻两端电压分别为U 1、U 2、U 3观察电流表每次对应的数值，I 1、I 2、I 3 分别填入设计的记录表格；③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值； ④整理器材。

【考点方向】：1、原理：欧姆定律变形式R=U/I 。

2、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻（或灯泡）两端的电压和通过电阻的电流3、电压表量程的选择：看电源电压，一般电压表量程稍大于电源电压。

1233R R R R ++=4、电流表的量程选择：I=U/R最小值（定值电阻） I=P额/U额5、滑动变阻器规格选取：1、看电流 2、计算电阻：R滑=（U-U额）/I额6、使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器使电压表示数等于小灯泡额定电压。

7、测定值电阻的阻值，它需要求平均值，因为多次多次测量求平均值，减小实验误差。

8、测小灯泡阻值，它不需求平均值，因为灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值失去意义。

9、测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。

根据Rx=U/I电阻偏小。

10、如果在实验中，无论如何移动滑动变阻器，电压表，或电流表的示数没有任何变化，那么可能的原因是：滑动变阻器接法错误，可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。

11、闭合开关后，如果发现灯泡不亮，接下来的操作是：移动滑动变阻器，观察小灯泡是否会发光。

12、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了的I﹣U图象，发现其图像并不是一条直线，是因为：小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。

【创新母题】：小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻R x的阻值，阻值大约为5 Ω.(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接．(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端，这样操作的目的是：。

(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小芳利用另一个完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是____________________．(4)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据．画出了待测电阻R x的I－U图象，如图丙所示．由图象可得R x＝________Ω.由该图像你还可以得出结论：。

(5) 小芳的同学小华此时在利用该装置，进行测量小灯泡的未知电阻实验，测量几组数据后，发现同一个小灯泡得出的每一组数据，计算得出的阻值都不同，原因是：。

(6)聪明的小芳说不使用电压表也能完成实验，又设计了一种方案，测出了R x的阻值．电路如图丁所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变．测量步骤如下：①当开关______________________________________时，电流表读数为I1；②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；③待测电阻R x＝________.(用已知和测出的物理量符号表示)【答案】（1）如下图：（2）B；降低电流，保护电路；（3）滑动变阻器断路；（4）4；导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（5）小灯泡电阻丝的阻值会随着温度的变化而变化。

（6）①S1闭合、S2断开；③（I2-I1）R0/I1【解析】（1）除电压表外，电流依次经过开关、调动变阻器、未知电阻、电流表形成一个闭合回路。

最终再将电压表并联接到待测电阻两端。

因电池为两节干电池，则未知电阻两端电压不超过3V，则电压表选0-3V量程。

待测电阻R X约为5Ω，当变阻器阻值为0时，电路中的电流最大，最大电流为Im=U/R X=3V/5Ω=0.6A，故电流表选0-0.6A的量程。

故应将电压表“3”接线柱接未知电阻右侧，再将未知电阻左侧接电流表的“0.6”接线柱。

（2）开关闭合前，应将变阻器的滑片移到离下端接线柱最远的位置，使变阻器接入电路的电阻最大，开关闭合后电路中的电流最小，最有利于元件的保护。

（3）闭合开关，电压表和电流表均无示数，表明电路中存在断路。

把电压表接在a、b之间，电压表测量电源电压，电压表有示数，表明电源正常。

把电压表接在b、c之间，电压表有示数，表明b点通过开关连接上电源正极，c点通过未知电阻、电流表连接上电源负极，则只有可能b、c间的滑动变阻器出现断路。

（4）从未知电阻的I-U图像可以看出，当未知电阻的电压为2V时，流过它的电流为0.5A，则未知电阻的阻值为：R X=U X/I X=2V/0.5A=4Ω；同时根据图像可以得知，当电阻阻值一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

（5）测量小灯泡电阻时，由于小灯泡电阻会随着温度的变化而变化，因此每一组数据测出的电阻会不同。

（6）只有一个电流表，没有电压表，要测量未知电阻的阻值，需要用电流表先后测量两个不同电流值，再根据R0的阻值推算R X的电阻值。

先让S1闭合、S2断开，R0、R X串联，电路中的电流为I1；则有：U=I1(R0+R X)再将开关S1、S2都闭合，R X被短路，只有R0接入电路，电流表读数为I2；则有：U=I2R0联合上面两式求解，得R X=（I2-I1）R0/I1练习1：（2019•岳阳）利用图甲测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定不变。

（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（填“A”或“B”），目的是保护（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是______（填字母代号）。

A．断开开关，更换小灯泡 B．移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电流为______A，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（计算结果保留一位小数）。

（4）某同学根据记录的部分实验数据，计算出小灯泡的电阻，发现有一组测量数据存在错误。

请指出错误数据的序号并说明判断依据______。

【答案】（1）B；（2）B；（3）0.28；8.9；（4）2，灯的电阻随温度的升高而变大【解析】（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片p置于阻值最大处的B端，目的是保护电路。

（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光，选B；（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡正常发光时的电流为0.28A，由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻为：R=U/I=2.5V/0.28A≈8.9Ω；练习2：（2019•福建）现要测量电阻R X的阻值，提供的实验器材有：待测电阻R X（约5 Ω）、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干°(1)用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D 移动时接入电路的阻值变小。

(2)正确连线后，闭合开关，移动滑片P,电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。

若电路中只有一处故障，可判断该故障是_________。

(3) 排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50 A,电压表的示数如图乙,该示数为_____V,则R X=__________Ω。

(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0-999.9 Q)和电流表(指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清)等器材，测电阻R X的阻值，设计的电路如图丙。

完成下列实验步骤:丙①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；②____________________________________________________________;③____________________________________________________________;④电阻R X=______________。

(用测得量的符号表示)【答案】(1)如图(2) Rx未接入电路(Rx断路)(3) 2.60(2.6)； 5.2；(4)②闭合S1，标记电流表指针所指的位置；③断开S1，闭合S2,调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0；【解析】（1）伏安法测电阻，注意滑动变阻器的接法“一上一下”要求向D滑动时，电阻变小就是让接入电路中电阻丝的长度变短，如上图。

（2）电流表示数几乎为零，说明有极小的电流通过电流表，电压表接近电源电压，说明电压表相当于接到电源两端，电压表串接在了电路中，因此Rx处发生了断路。

（3）由图可知电压表的示数为 2.6V，电流表示数0.50A，根据欧姆定律R=U/I得，Rx=2.6V/0.5A=5.2Ω。

（4）本题在没有电压表的情况下，利用电阻箱能直接读数的优点，采用等效替代法测量未知电阻的阻值。

①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；②闭合S1，标记电流表指针所指的位置;③断开S1，闭合S2,调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0；;④电阻R X=R0。

(用测得量的符号表示)练习3：（2019•南充）如图是“测量小灯泡电阻”的实验装置电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。

（1）检查无误后，闭合开关滑动变阻器的滑片向左移动，请写出A表、V表的示数变化情况：。

（2）移动滑片获得了表格中的实验数据：实验次数发光情况电压U/V 电流I/A灯丝电阻1 刚发光 1.5 0.22 暗 2.5 0.30 8.33 亮 3.8 0.42 9.0请计算出第1次实验时灯丝的电阻，R1＝Ω。

（3）分析数据及实验现象可知：灯越亮，灯丝电阻越大，说明灯丝的电阻与有关。

（4）现电压表0～15V量程损坏，而0～3V量程完好，在不增减器材的情况下，请设计测量小灯泡额定功率的实验，写出必要的调整步骤：①；②；【答案】（1）电流表示数变大，电压表示数变大；（2）7.5；（3）温度；（4）将电压表并联在变阻器两端，当电压表示数为：6V﹣3.8V＝2.2V时，灯正常发光，记下此时电流表示数，根据P＝UI计算即可。

【解析】（1）图中，变阻器与灯串联，电流表测电路的电流，电压表测灯的电压，检查无误后，闭合开关滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电阻变小，由欧姆定律，电流示数变大，根据I＝IR，电压表示数变大；（2）根据表中数据，由欧姆定律，请计算出第1次实验时灯丝的电阻，R17.5Ω。