上海九年级物理伏安法测电阻

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年 级：九年级 辅导科目：物理 学员： 学科教师：老师 课 题
专题 伏安法测电阻
教学容
实验：伏安法测电阻
伏安法测电阻，是中考电学两大重要实验之一。

几乎集中了初中电学的所有重点知识，如串联电路的电流、
电压特点，电流表、电压表的使用及读数，电学实验的操作步骤，实验故障，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电阻
的计算、表格的设计等。

一、概念
1. 定义：用电压表和电流表分别测某一导体两端的电压和通过电流，根据欧姆定律I=U/R 求得导体电阻的方法。

2. 实验依据：R=U/I
3. 测量的物理量：U ，I
4. 实验电路图
5. 实验步骤：
（1）根据电路图连接实物。

实验时注意事项：
① 熟悉伏安法测电阻的实验电路图。

② 连接电路时，滑动变阻器的电阻处于电阻最大的状态，开关应断开。

对于三个基本电路仪器的连接处理：
③ 连接完毕，在待测电阻值无法估计时，电流表、电压表都应选大量程或用试触的方法选择量程以免损坏电表。

④ 实验中存在误差。

为了减小误差，应选择适当的量程并进行多次测量再取平均值。

（2）检查电路无误后，闭合开关S ，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。

（3）算出三次R x 的值，求出平均值。

（4）整理器材。

Ⅰ.知识结构
滑动变阻器
变阻（“一上一下”） 阻值最大（“滑片远离下接线柱”） __联在电路中 电流表 “__”接线柱流入，“__”接线柱流出
量程选择：算最大电流I=U/R x
__联在电路中
电压表 “__”接线柱流入，“__”接线柱流出 量程选择：
6. 数据的记录：多次测量求平均值。

物理量 实验次数 电压（伏） 电流（安） 电阻（欧） R x 阻值（欧） 1
2 3
7. 滑动变阻器的作用：多次改变待测电阻两端电压和通过它的电流，实现多次测量，取平均值，减小误差。

8. 改变待测电阻两端电压的操作方法：串联接入一个滑动变阻器，改变滑片的位置或更换电池节数。

9、解题方法：U=U 1+IR 滑
【例1】（2012年松江区一模卷第24题）“探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电阻”实验相比较：需要测量的物理量 （选填“相同”或“不同”），实验目的 （选填“相同”或“不同”）。

“探究电流与电压关系”实验中，进行多次实验，是为了 ；“伏安法测电阻”实验中，进行多次实验，是为了 。

Key ：（5）相同；（6）不同；（7）得出普遍规律；（8）（多次测量取平均值，）减小误差。

题型一：填表
【例1】（虹口区一模第25题）在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明同学按图14连接电路进行实验。

电源电压保持不变，所用滑动变阻器上标有“20 2A”字样。

（1）在闭合电键S 前，他应将滑动变阻器的滑片置于图中________端。

（选填“A”或“B”）
（2）他实验步骤正确，刚闭合电键时，将电压表、电流表的示数记录在序号1中。

接着，他移动滑片到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧），将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。

当他将滑片移动到A 端时，将电流表的示数0.36安记录在序号3中。

请在上表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。

（计算电阻时，精确到0.1欧）
Ⅱ.典例精讲
Key：（1）B （2）
小试牛刀：（闵行区一模卷第31题）某同学用蓄电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻R X的值。

所有元件均完好，电源电压保持6V不变。

其电路连接情况如图21所示。

（1）观察图21的电路连接情况可知，a表是__________表（选填“电压”或“电流”）。

请指出此电路的连接需要改进的是(只需指出一处)：___________________________________________________。

（2）闭合电键，当滑片在某个位置时，电压表、电流表的示数已填入表中。

不久电压表意外损坏，该同学继续实验，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化围为0.20~0.58安。

根据该实验情况，请在下表中补上有关数据，并求出R X的阻值。

（计算电阻时，精确到0.1欧）
Key：（1）电压；滑片应移至滑动变阻器接入电路的阻值最大/滑片应移至最左端。

（2）
题型二：求阻值、电源电压
例2.（静安区二模卷）在测量某一定值电阻R x阻值的实验中，王同学选定了如下左图所示的器材进行实验。

实验过程中，由于王同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。

电压
（V）
电流
（A）
电阻
（Ω）
电阻
（Ω）
1 2.7 0.28
2 0.2
3 0.58
（1）请你帮助王同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入上述表格中，并写出你所依据的物理规律是；
（2）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为_________欧（小数点后保留一位数字）；
（3）根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成下左图中的实物连接；
（4）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是。

Key：（1）从左向右依次填入0．10，0．18，0．30，0．42，0．50；依据是：电阻一定时，通过电阻的电流随电压的增大而增大（2）5.1（3）实物图连接略（4）（改变电阻两端的电压和通过的电流，）多次测量求平均值
小试牛刀：（嘉定区一模卷第25题）某同学用电压表和电流表测定电阻R1的阻值，实验用的电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。

他正确连接实验电路，实验步骤正确，闭合电键S，观察到电压表和电流表示数分别为2伏和0.2安。

该同学继续实验，又测得两组数据，记录在如下表格中。

请完成以下各项要求（计算结果保留1位小数）：
(1)该同学所用电源电压为伏；
(2)待测电阻R X的阻值为欧；
(3)该同学设想进行第4次实验：通过调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5伏，再观察电流表示数。

请问这次设想能否实现（选填“能”或“不能”），主要原因是。

Key：（1）6 ；（2）10.2（3）不能；滑动变阻器阻值太小或电源电压太大。

例3.（青浦区一模卷第25题）根据“用电流表、电压表测电阻”的实验，完成下列要求。

（1）根据图14（a ）所示电路，闭合电键前应该将变阻器的滑片p 移至最________端（选填“左”、“右”）。

（2）实验所用滑动变阻器标有“20Ω 2A ”字样，电源电压为6伏且不变，所有元件均完好。

闭合电键，在移动滑片的过程中，发现电流表示数的变化围为0.2安—0.58安，根据这一信息，可以测出的电阻值分别为________欧和________欧。

（3）移动变阻器滑片p 至某一位置时，电压表、电流表的示数分别如图14（b ）、（c ）所示，则待测电阻的阻值为_________ 欧。

（4）根据以上测得的数据，接下来要做的一项工作是：______________________________。

Key ：左； 10欧；10.3欧；10欧；求平均值
题型三：电表读数及操作不当问题
例4.（静安区一模卷第29题）在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，甲、乙两同学各自用完全相同的器材测定同一规格的电阻，且所用电源的电压保持不变。

连接电路时，他们均先将变阻器的滑片置于一端，然后将变阻器与其它所需器材串联，并将电压表并联在待测电阻两端。

甲同学闭合电键后，电压表的示数如图14（a ）所示。

乙同学连接完最后一根导线后，就观察到电压表和电流表的示数如图14（b ）和（c ）所示。

① 甲、乙两同学相互讨论后，发现了各自实验操作中的不当之处，其中乙同学的操作不当之处为 。

② 该实验所用电源的电压为 伏，滑动变阻器的最大阻值为 欧。

③ 甲同学重新且正确实验，观察到电压表、电流表的示数分别为1.7伏，0.16安，此时待测电阻的阻值为 欧（计算结果保留1位小数）。

Key ：（11）连接电路时，电键已闭合 （12） 3； （13）20。

（14）10.6 （a ） （b ） （c ）
图14
图（a
（b ）
（c ）
S
R
3 15
V
0.6 3
A
（a ）
（b ） 图12 小试牛刀：小王同学在“用电流表、电压表测电阻”的实 验中，将最后一根导线连接完毕后，发现电流表和电压表都有 较大的示数，其原因可能是： 和 。

他 在发现问题后，重新进行实验，前两次测得的电阻值分别为5.2欧 和5.4欧。

第三次测量时，电流表和电压表的示数如图12（a ）、 （b ）所示，则第三次测得的电阻值为 欧。

该待测电阻的阻 值为 欧。

Key ：在连接电路时，电键处于闭合状态；滑动变阻器的滑片处于连入电路阻值较小处；5.0；5.2。

题型四：电路异常及故障判断
例5.（浦区一模卷第28题）小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全且完好，电源电压保持不变。

①小华正确串联实验器材，并将滑片放置于变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中。

闭合电键后，两电表的示数如图19所示。

接着移动变阻器的滑片到另一端时，观察到电流表的示数逐渐增大为0.58安，而电压表的示数始终保持不变，则他在连接电路时存在的问题是 。

②经过思考，小华重新实验，他正确连接电路，操作步骤正确，闭合电键后，发现两电表指针所指的刻度仍与图19所示一致。

则小华同学在实验中使用的滑动变阻器的最大电阻为 欧。

③继续移动变阻器的滑片，当滑片位于中点位置时，电流表的示数为0.2安。

则此时测得Rx 的阻值为 欧。

滑动变阻器在该实验中可以起到保护电路的作用，而且还可以起到 作用。

Key ：① 电压表并联在电源两端；② 50；③ 12.5； 改变待测电阻两端的电压，多次测量，取平均值，减小误差。

小试牛刀：（黄浦区一模卷第25题）25．某小组同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，用若干节干电池作电源，所用滑动变阻器上标有“10Ω 2A ”字样。

（1）他们连接的电路中还有一根导线尚未连接，如图15（a ）所示。

请用笔画线代替导线补上，补上后的电路能够测未知电阻R X 。

A
V
图19
（2）实验开始，他们闭合电键，发现无论是按补上导线后的图15（a）还是按图15（b）的操作，甚至改变滑动变阻器的滑片位置，所看到的现象均为电流表有示数，电压表无示数。

经过讨论他们一致认为可能是电压表发生了故障。

于是决定在不使用电压表的情况下继续实验，并且分别测出了电路中最小电流I1和最大电流I2。

接着改变干电池的节数，又重复做了两次实验。

请在虚线方框画出他们重新设计的实验电路图。

（3）他们设计的实验数据表格如下，请你完善表格中的栏目并简单叙述设计此栏目的理由：______________________________________________________________________________。

（4）根据他们测出的物理量写出计算未知电阻的表达式：R X＝。

Key：略；略；R X的平均值（欧）；实现多次测量，求电阻R X的平均值，减小误差；R X＝〔10 I1/（I2－I1）〕（欧）
例6.（卢湾区二模卷第25题）某同学利用电压表和电流表测量电阻R x的阻值，所用的电源由两节新干电池组成，选用的滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。

他按图16连接电路，实验步骤正确，闭合电键S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表始终无示数。

已知电路中各处均接触良好，除电阻R x和滑动变阻器R外，其它元件均完好。

（1）若电路中只有一处出现故障，则故障可能是_____________________（选填“R x断路”、“R断路”或“R x短路”）。

（2）若第（1）小题的判断正确，则在R x两端接入一根导线后，闭合电键S，两电表的示数情况为_______________________________________________。

（3）排除故障后，该同学按正确步骤进行实验，闭合电键S，两电表示数如图17（a）、（b）所示，他记下实验数据后，进行计算，然后整理实验器材，完成实验。

（a）该同学的计算结果R x＝________欧。

（b）你认为该同学的实验结果是否合理？简述理由：________。

实验次数干电池节数I1（安）I2（安）R X(欧)
( )
1 / / / /
/
2 / / / /
3 / / / /
R X A B
C
R X A B
C
（a）（b）
图15
Key ：（1）R 断路（或R x 短路）。

（2）电压表无示数，电流表无示数（或电压表无示数，电流表有示数）。

（3）（a ）10；（b ）不合理，没有多次测量取平均。

iii.方法回顾
＜用时5分钟！＞
iv.魔法小测
1．（★★★）在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，填写空格处容。

答案：实验目的；R ＝U /I ；断开；连入电路的电阻最大
2．（★★★）某同学利用图甲所示的电路测定电阻Rx 的阻值，所用的滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，电源电压不变。

该同学的实验步骤正确，闭合电键S ，观察到电流表的示数为0.14A ．当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为l0Ω）时，电压表、电流表的示数分别为2.5V 和0.20A 。

接着他又移动滑片到某点A ，这时电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示。

不
能说的秘密
（1）S 断开时，阻值最大
（2）U=U 1+I 2R 2（3）U 2=U 时，滑阻=0（4）I 最小时R 最大（5）A 通常为0~0.3（6）滑阻作用与测功率不同（7）V=0时内短外断
实验名称 ××××××
：伏安法测电阻，要求多次测量，求电阻的平均值。

实验原理： 。

实验步骤：① 在连接实验器材的过程中，电键应该处于 的位置；
② 滑动变阻器的滑片放在 的位置。

……
（1）通过分析可知A点在滑动变阻器中的侧（选填“左”或“右”）。

（2）请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。

（计算电阻时，精确到0.1Ω)
Key：（1）右；（2）1.7 12.1 12.3 12.5 2.2 0.18 12.2
3．（2012年松江区一模卷第25题）小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，器材均完好，所用电源电压为6伏，滑动变阻器上标有“20 2A”字样。

（1）在图13所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线在图中正确连接。

（13）（用2B铅笔在答题纸的相应位置连接）
（2）小明同学正确连接好电路，闭合电键后，电流表、电压表示数如下表所示。

请你根据表中电流表、电压表示数可能出现的几种情况，帮助小明判断故障原因（均选填“待测电阻断路”、“待测电阻短路”、“滑动变阻器断路”或“滑动变阻器短路”）。

（3）经讨论，该小组同学重新连接，并按照正确步骤实验，在滑片P移到中点位置时，电流表A的示数如图14所示，读数是安，这时候测得的待测电阻的阻值是欧。

（4）为了减小实验误差，必须多次改变待测电阻两端的电压，可采用的操作方法是。

Key：（13）略（14）待测电阻短路（15）待测电阻断路（16）0.4（17）5（18）多次改变滑动变阻器的滑片位置
电流表示数（A）电压表示数（V）故障原因
0.3 0 ( )
0 6 ( )
A
2
1
0.2 3
0.4
0.6
0.6 3
图14
S
R
0.6 3
A
图13
3 15
V
4．（★★★）小和小王同学做了不同的电学实验，他们的实验报告分别如下。

⑴请将实验报告中空白处填写完整。

⑵小王同学做实验二时，闭合电建S 前，应将滑片P 向 端移动（选填“a ”或“b ”）。

⑶小王同学比较两个实验后，觉得应该将实验表格进一步完善，表一和表二都补充了第四列，请正确填写栏目 ， 。

⑷小同学比较两个实验后，提议两个实验都应增加一行：“当导体两端的电压为0伏时，通过该导体的电流值为0安”。

小的提议是否必要，请简要说明理由： 。

答案：⑴若干不同导体； R =U ／I ；待测电阻； ⑵b 。

⑶电压／电流（伏／安）；电阻（欧）。

⑷实验一有必要，此实验需多次测量寻找规律，填写电压为0伏时的电流值，便于从U -I 图像寻找规律。

实验二没有必要，此实验多测几次是为了求电阻的平均值减小误差，电压、电流为0时对求电阻无意义。

5．（★★★）小华做“电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R X 、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好． ①他连接电路进行实验，闭合电键后，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数的变化围为0.12安～0.26安，电压表示数相应的变化围为2.4伏～0伏．
②他通过思考分析，重新实验．当变阻器滑片移动到中点附近位置时，电压表、电流表的示数分别如图1、2所示． 请将下面表格填写完整．（计算电阻时，精确到0.1欧）
实验目的：用电流表、电压表测电阻。

实验原理：
实验器材： 4节新干电池、电键、电流表、
电压表、 、滑动变阻器、导线若干。

实验步骤：
1．根据实验原理，设计 测电阻的实验电路，画 出实验电路图(如图20)。

……
实验数据：
实验目的：探究导体中电流与电压的关系。

实验器材：若干节干电池、电键、 、电流表、电压表、导线若干。

实验步骤： 1．设计实验电路，画出实验电路图，并标出电流表和电压表的“+”“-”接线柱……。

……
实验数据：
物理量 实验次数 电压 （伏） 电流 （安） ⒃ 1 0 0 2 1.1 0.07 —— 3 2.2 0.14 ——
4 3.0 0.20 ——
5 4.5 0.30 ——
图20 物理量 实验次数 电压 （伏） 电流
（安） ⒄ 1 0 0
2 1.
3 0.08 ——
3 1.9 0.12 ——
4 2.6 0.16 ——
5 2.8 0.18 ——
实验一（小李） 实验二（小王）
增加 一行
增加 一行
6．（★★★）小王同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压为3伏且保持不变，所有器材均完好．他移动滑动变阻器的滑片到最大阻值处，闭合电键，观察到电压表示数如图所示，且电流表指针偏离零刻度线的角度与电压表相同．然后他移动变阻器的滑片至中点，观察到电压表的示数变小为0.6伏．接着他继续移动变阻器的滑片，发现电路中的最大电流为0.28安．请将下表填写完整．（计算电阻时，精确到0.1欧）
答案：
序号 物理量
电压U x （伏） 电流I x （安） 电阻R x （欧） 电阻R x 平均值（欧） 1 0.12
2 3
序号 物理量 电压U x （伏） 电流I x （安）
电阻R x （欧） 电阻R x 平均值
（欧）
1 2.1 0.1
2 17.5
17.4 2 2.8 0.16 17.5 3 4.5 0.26 17.3
物理量 实验次数 电压 （伏） 电流 （安） 电阻 （欧） 电阻平均值（欧） 1 2 3 物理量 实验序号 电压 （伏） 电流 （安） 电阻 （欧） 电阻平均值 （欧）
1 2.0 0.
2 10.0 10.2 2 2.4 0.24 10.0 3
3.0
0.28
10.7
7．（★★★）某实验小组要测量小灯泡工作时的电阻，所提供的器材有：干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线．
（1）请在方框中画出实验的电路图；
（2）完成电路连接后，小明闭合开关，发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表和电流表的示数都不会改变，且灯泡亮度始终较暗，原因是________________________________；
（3）故障排除后，小明测出了三组数据，如下表所示，表中U、I、R分别表示灯泡的电压，电流和电阻，其中第三次电压表的示数如图所示，请将表中的空格补上；
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0
电流I/A 0.23 0.27 0.3
电阻R/Ω 6.5 7.4
灯泡亮度暗较亮亮
（4）小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝电阻相差较大，为了获得准确的测量值，他将三次测得的电阻取平均值作为小灯泡工作时的电阻，他的做法对吗？
__________________________，原因是：_____________________________________．
答案为：
（1）如上图所示；（2）两根导线都接在变阻器下面的接线柱上；（3）2.5；8.3；（4）不对；灯泡的电阻随温度的变化而变化，取平均值无意义．。