知識講解第3節(jié)：電阻的測量知識講解考點1：伏安法測電阻1.實驗原理：R=UI，即用電壓表測量電壓，電流表測量電流2.電路圖和實驗器材：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、被測小燈泡或定值電阻、電壓表、電流表。左圖為測燈泡電阻，右圖為測定值電阻。3.滑動變阻器的作用：①改變定值電阻（燈泡）兩端的電壓和通過的電流②保護(hù)電路；4.實驗步驟：（一）伏安法測定值電阻的阻值（1）斷開開關(guān)，按電路圖連接實物，將滑動變阻器調(diào)到阻值最大處，注意電流表電壓表的正確使用（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當(dāng)位置，分別讀出電壓表、電流表的示數(shù)U、I，并記錄在表格中。（3）根據(jù)公式計算出R的值，并記錄在表格中。（4）移動滑動變阻器的滑片，改變定值電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，分別記錄對應(yīng)的值。實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω123電阻平均值分析數(shù)據(jù)：求待測定值電阻阻值的平均值：即為待測電阻阻值，多次測量獲得多組數(shù)據(jù)目的是求平均值，減小誤差；注意：不能根據(jù)求出的電壓、電流的平均值計算電阻，應(yīng)計算出每次的電阻，然后求電阻的平均值，（6）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)：畫出通過定值電阻的的圖像(先描點，然后用光滑曲線連接)（二）伏安法測小燈泡的阻值（1）按電路圖連接電路，將滑動變阻器調(diào)到阻值最大處；（2）閉合開關(guān)，移動滑片，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，在小燈泡不亮、燈絲暗紅、微弱發(fā)光、正常發(fā)光（使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓）各測一次對應(yīng)的電壓值和對應(yīng)的電流數(shù)值，并記錄在表格中；（3）計算每次的電阻值，整理器材。（4）記錄數(shù)據(jù)的表格為：實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A燈泡亮度電阻R/Ω1不亮2燈絲發(fā)紅3微弱發(fā)光4正常發(fā)光（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)：畫出小燈泡的的圖像（6）數(shù)據(jù)處理：測燈泡電阻時不能求平均值，因為在不同電壓下燈泡的溫度不同，其電阻是不同的，求平均值沒有意義；分析與歸納：燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。考點2：伏安法測定值電阻、小燈泡電阻區(qū)別1.I－U圖像分析與繪制：①如圖所示，a為定值電阻，b為小燈泡，c為電壓表接滑動變阻器兩端時，小燈泡的I－U圖像；②得出小燈泡電阻的變化規(guī)律：小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而增大。③定值電阻和小燈泡的圖如下：---------注意總結(jié)圖像特點2.多次測量的目的：①定值電阻：求平均值減小誤差；②小燈泡：探究燈絲的電阻與溫度之間的變化關(guān)系；燈絲電阻隨溫度升高而增大。考點3：交流與評估（1）滑片移動方向的判斷：電壓表示數(shù)小于小燈泡額定電壓時，要使燈正常發(fā)光，應(yīng)使滑動變阻器接入電阻值變小（2）滑動變阻器規(guī)格的選取：---------分壓規(guī)律滑動變阻器最小阻所選變阻器規(guī)格常見故障①電流表的指針偏轉(zhuǎn)到了零刻度線左側(cè)無刻度處，原因是電流表正、負(fù)接線柱接反了②發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度改變但一直較小，原因是電壓表所選量程過大③無論如何移動滑片電壓表、電流表的示數(shù)很大且不變，原因是滑動變阻器同時接了下面的兩個接線柱無論如何移動滑片電壓表、電流表的示數(shù)很小且不變，原因是滑動變阻器同時接了上面的兩個接線柱④電壓表、電流表無示數(shù)，且電壓表示數(shù)接近電源電壓：定值電阻斷路-電壓表、電流表有示數(shù)，且電壓表示數(shù)為零：定值電阻短路電壓表、電流表有示數(shù)，且電壓表示數(shù)接近電源電壓：滑動變阻器短路電壓表、電流表無示數(shù)，且電壓表示數(shù)為零：滑動變阻器斷路如圖所示，實驗發(fā)現(xiàn)，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)反而減小，原因是電壓表并聯(lián)在了滑動變阻器兩端（擴(kuò)展）考點4：誤差分析-----電流表內(nèi)接法和外接法對實驗的影響例題：用電流表和電壓表測電阻時，電壓表和電流表有如圖所示的兩種接法。關(guān)于這兩種接法，下列說法中正確的是（A）A．甲圖適合測量阻值較大的電阻，誤差會減小 B．乙圖適合測量阻值較大的電阻，誤差會減小 C．若考慮甲圖電流表本身的電阻，則測量值與真實值相比偏小 D．若考慮乙圖電壓表本身的電阻，則測量值與真實值相比偏大解：甲圖中：電流表內(nèi)接法由于電流表的分壓作用，電壓表測得的電壓是待測電阻兩端的電壓與電流表上的電壓之和，即，所以電阻兩端的電壓測量值偏大，而通過電阻R的電流測量準(zhǔn)確，甲圖中電阻測量值：因此電路的電阻測量值大于真實值因此內(nèi)接法適合測量較大阻值的電阻時，電流表分壓很小，誤差較小；乙圖中：電流表內(nèi)接法由于電壓表的分流作用，電流表測的是通過待測電阻的電流與通過電壓表的電流之和，即通過電阻R的電流測量值偏大，而電阻兩端的電壓測量準(zhǔn)確，乙圖中電阻測量值：乙電路的電阻測量值小于真實值測量較小阻值的電阻時，采用乙圖，電壓表分流很小，誤差較小；故A正確針對訓(xùn)練一．選擇題1．如圖是四位同學(xué)設(shè)計的用伏安法測電阻R的電路圖，其中正確的是（C）A．B． C． D．解：A、由電路圖知：電流表與電阻并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中，電路連接錯誤，不能測出電阻R的阻值，故A錯誤；B、由電路圖知，當(dāng)滑片滑到最左端時，變阻器接入電路的阻值為0，此時可以測出電阻R的一組電流和電壓值，從而得出電阻R的阻值，但此電路的缺點是不能進(jìn)行多次測量，不能通過取平均值來減小測量誤差，所以該方案不妥，故B錯誤；C、由電路圖知，電壓表測待測電阻兩端的電壓，電流表測流過待測電阻的電流，且移動變阻器的滑片可以測出多組電流和電壓值，所以利用該電路圖可以準(zhǔn)確測出電阻R的阻值，故C正確；D、電流表測待測電阻與滑動變阻器的電流之和，用該電路圖測不出流過待測電阻的電流，由該電路圖測不出電阻R的阻值，故D錯誤；故選：C。2．用“伏安法測電阻”的實驗中，丹丹分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象，在處理實驗數(shù)據(jù)時，分別畫出了U﹣I的圖像，如圖甲、乙所示。對于圖像的分析，以下說法錯誤的是（D）A．圖甲是定值電阻的U﹣I圖像，圖乙是小燈泡的U﹣I圖像 B．由圖像可知，通過定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓成正比 C．由乙圖及實驗現(xiàn)象可知小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大 D．為了減小誤差，應(yīng)該用多次測量的方法，計算小燈泡的電阻解：A、根據(jù)圖甲可知，電壓與電流成正比，因此該電阻為定值電阻，所以圖甲是定值電阻的U﹣I圖像，則圖乙是燈泡的U﹣I圖像，故A正確；B、由圖像甲可知，通過定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓成正比，故B正確；C、由乙圖可知，電流與電壓不成正比，且電壓變化比電流變化快，所以燈泡電阻逐漸增大，燈泡電壓和電流越大，其實際功率越大，溫度越高，由此可知，小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大，故C正確；D、燈泡的電阻是變化的，不能取多次測量的平均值減小誤差，是為了尋找燈絲電阻與溫度的關(guān)系，故D錯誤。故選：D。3．在“伏安法”測電阻的實驗中，下列相關(guān)操作或方法正確的是（B）A．為了使定值電阻阻值測得更準(zhǔn)確些，在可能的情況下，加在電阻兩端的電壓要盡量大一些 B．在無法估計被測電壓、電流的大小時，可用試觸法選取合適的量程 C．將滑動變阻器連入電路時，滑片應(yīng)放到使電路中電流最大的位置 D．在用伏安法測小燈泡燈絲的電阻時，為了減小誤差，取不同狀態(tài)下測得的電阻平均值作為小燈泡燈絲電阻的阻值解：A、電阻兩端的電壓加大，電路的電流也變大，但電阻不變，故A錯誤；B、為了保護(hù)電表安全，在無法估計被測電壓、電流的大小時，可用試觸法選取合適的量程，故B正確；C、為了保護(hù)電路，將變阻器連入電路時，滑片應(yīng)放到使電路中電流最小的位置，即阻值最大位置，故C錯誤；D、燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，在不同電壓下，燈絲的電阻不同；取不同狀態(tài)下測得的電阻平均值作為小燈泡燈絲電阻的阻值沒有意義，故D錯誤。故選：B。4．某同學(xué)利用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻，電源電壓為3V，小燈泡標(biāo)有“2.5V”的字樣，他記錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示，其中有一次記錄的電流表示數(shù)是錯誤的。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（B）實驗次數(shù)12345電壓/V0.51.01.52.02.5電流/A0.100.140.160.240.28電阻/Ω①第3次實驗記錄的電流表示數(shù)是錯誤的；②多次實驗的目的是為了尋找普遍規(guī)律；③5次實驗中小燈泡正常發(fā)光時的電阻最小；④第1次實驗中，滑動變阻器接入的阻值為25Ω。A．①②③④ B．只有①②④ C．只有②④ D．只有①②解：由表格數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律分別計算5次實驗燈泡的電阻：R1＝＝＝5Ω，R2＝＝≈7.14Ω，R3＝＝≈9.37Ω，R4＝＝≈8.33Ω，R5＝＝≈8.93Ω，電壓越大，電流越大，燈泡實際功率越大，溫度越高，電阻也越大，但第3次實驗中電阻比第4、5次電阻大，所以第3次實驗測得的電流是錯誤的。多次實驗的目的是為了尋找普遍規(guī)律。第1次實驗中已知電源電壓為3V，燈泡電壓為0.5V，滑動變阻電壓為U滑＝U﹣U燈＝3V﹣0.5V＝2.5V，已知第1次實驗中，電流為0.1A，此時滑動變阻器接入的阻值為R＝＝＝25Ω，綜上所述，故B正確，ACD錯誤。故選：B。5．用“伏安法測電阻”的實驗中，小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象，在處理實驗數(shù)據(jù)時，分別畫出了U﹣I圖象，如圖甲、乙所示。對于圖象的分析，以下說法錯誤的是（C）A．由圖甲可知，定值電阻的阻值為1Ω B．由圖甲可知，定值電阻的阻值不隨其兩端的電壓和通過的電流而改變 C．為了減小誤差，應(yīng)該用多次測量取平均值的方法，計算小燈泡的電阻 D．由圖乙及實驗現(xiàn)象可知：小燈泡的電阻隨燈絲溫度的升高而增大解：AB、根據(jù)圖甲可知，電壓與電流成正比，因此該電阻為定值電阻，即電阻是導(dǎo)體自身的性質(zhì)，它不隨導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流改變而改變，根據(jù)圖示可知，當(dāng)電阻兩端電壓為3V時，通過的電流為3A，由I＝可知，定值的電阻：R＝＝＝1Ω，故AB正確；C、測定小燈泡的電阻時，多次測量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關(guān)系，不能求平均值減小誤差，故C錯誤。D、由乙圖可知，電壓與電流不成正比，即當(dāng)燈泡兩端電壓發(fā)光改變時，燈泡的阻值也隨之發(fā)生變化，且電壓變化比電流變化快，因此小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大，故D正確；故選：C。6．“伏安法”測電阻R的部分電路如圖所示，關(guān)于測得的電阻值大小和誤差原因分析正確的是（）A．R偏小，因為電流表測量值比通過電阻R的實際電流大一點 B．R偏大，因為電流表測量值比通過電阻R的實際電流小一點 C．R偏大，因為電壓表測量值比電阻兩端的實際電壓大一點 D．R偏小，因為電壓表測量值比電阻兩端的實際電壓小一點解：電流表內(nèi)接法由于電壓表的分流作用，電流表測的是通過待測電阻的電流與通過電壓表的電流之和，即通過電阻R的電流測量值偏大，而電阻兩端的電壓測量準(zhǔn)確，電阻測量值：電路的電阻測量值小于真實值，偏小測量較小阻值的電阻時，采用乙圖，電壓表分流很小，誤差較小；故選：A。7．如圖所示是利用伏安法測電阻的部分電路，若考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，則關(guān)于測量誤差和產(chǎn)生原因，下列說法正確的是（D）A．測量值偏小，是由于電流表所測通過Rx電流偏小 B．測量值偏小，是由于電壓表所測Rx兩端電壓偏小 C．測量值偏大，是由于電流表所測通過Rx電流偏大 D．測量值偏大，是由于電壓表所測Rx兩端電壓偏大【解答】解：電流表內(nèi)接法由于電流表的分壓作用，電壓表測得的電壓是待測電阻兩端的電壓與電流表上的電壓之和，即，所以電阻兩端的電壓測量值偏大，而通過電阻R的電流測量準(zhǔn)確，甲圖中電阻測量值：測量值等于電阻R與電流表內(nèi)阻之和。因此電路的電阻測量值大于真實值，測量值偏大因此內(nèi)接法適合測量較大阻值的電阻時，電流表分壓很小，誤差較小；故選：D。二．實驗探究題（共8小題）8．在測量標(biāo)有2.5V小燈泡電阻的實驗中：（1）將圖甲所示電路連接完整（導(dǎo)線不能交叉）；（2）電路連接完成并檢查無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表和電壓表均有示數(shù)，接下來他應(yīng)進(jìn)行的操作是向右移動滑動變阻器滑片，觀察燈泡是否發(fā)光；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使小燈泡正常發(fā)光，再調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使小燈泡兩端的電壓逐次降低，將實驗中觀察到的現(xiàn)象和測量的數(shù)據(jù)記錄在下表中：序號12345發(fā)光情況明亮較亮較暗暗不發(fā)光電壓U/V2.52.01.51.00.5電流I/A0.220.200.150.12電阻R/Ω11.410.06.74.2當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示為0.18A，此時小燈泡的電阻約為8.3Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（4）請根據(jù)表格數(shù)據(jù)在圖丙中繪制出小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖像；（5）從數(shù)據(jù)或圖像中可以看出小燈泡在不同電壓下的電阻值有何特點，請寫出一句具有概括性的結(jié)論：燈絲電阻隨溫度的升高而增大。解：（1）小燈泡額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端，電流表與燈泡串聯(lián)在電路中，如下圖所示：；（2）電路連接完成并檢查無誤后，閉合開關(guān)，電流表和電壓表均有示數(shù)，說明電路是通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，說明電路中電阻較大，電流較小，燈泡實際功率太小，故接下來他應(yīng)進(jìn)行的操作是：向右移動滑動變阻器滑片，觀察燈泡是否發(fā)光；（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.18A，則此時小燈泡的電阻約為：R＝＝≈8.3Ω；（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點連線可得小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖像，如下圖所示：；（5）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡兩端電壓增大，通過燈泡的電流也增大，根據(jù)P＝UI可知，燈泡功率變大，溫度升高，燈絲電阻隨溫度的升高而增大。9．小明用下列器材測量定值電阻的阻值：干電池2節(jié)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線。（1）如圖甲所示的電路，其中有一條導(dǎo)線連接錯誤，請在該導(dǎo)線上打“×”并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整；（2）電路改正后，進(jìn)行了三次實驗，數(shù)據(jù)如下表，其中第3次實驗時電流表的示數(shù)如圖乙所示，分析數(shù)據(jù)可知被測電阻R的阻值為9.7Ω；（結(jié)果保留1位小數(shù)）實驗序號電壓/V電流/A電阻/Ω11.20.1222.00.2032.7（3）實驗中常用滑動變阻器規(guī)格有“10Ω2A”和“20Ω2A”兩種，則該實驗選取的滑動變阻器規(guī)格為20Ω2A；（4）小紅將上述實驗中的定值電阻換成額定電壓為2.5V的小燈泡，用同樣的方法測定小燈泡的電阻。當(dāng)電壓表的示數(shù)為0.7V時，電流表的示數(shù)為0.14A；當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時，電流表的示數(shù)為0.30A；則電壓表的示數(shù)為1.6V時，電流表的示數(shù)可能為0.24A（選填“0.16A”“0.20A”“0.24A”“0.30A”）。解：（1）要測量定值電阻的阻值，應(yīng)將電阻串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在定值電阻R的兩端，圖中電路R未接入電路中，電路改正如下：；（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，第1次實驗測量的電阻：R1＝＝＝10Ω；第2次實驗測量的電阻：R2＝＝＝10Ω；第3次實驗時電流表的示數(shù)如圖乙所示，因為選擇的是0～0.6A的小量程，所以讀數(shù)是0.3A，故測量的電阻為：R3＝＝＝9Ω；電阻R阻值的平均值：R＝＝≈9.7Ω；（3）因為電源為干電池2節(jié)，所以電源電壓為3V，則第1次實驗時滑動變阻器兩端電壓：U滑＝U﹣U1＝3V﹣1.2V＝1.8V，此時滑動變阻器接入電路中的電阻：R滑＝＝＝15Ω＞10Ω，所以該實驗選取的滑動變阻器規(guī)格為“20Ω2A”；（4）當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時，電流表的示數(shù)為0.30A，此時燈泡的電阻：R'＝＝＝8Ω，當(dāng)燈泡兩端電壓增大時，電流也增大，但由于燈兩端電壓的增大，燈絲的溫度不斷升高，燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大，所以當(dāng)燈兩端電壓為1.6V，其電流小于0.30A，且電阻應(yīng)小于2.4V時燈絲的電阻值，所以通過的電流：I''＞＝0.20A，因此電流表的示數(shù)可能為0.24A。10．小明在做“用電壓表和電流表測量未知電阻Rx的阻值”實驗，器材有兩節(jié)新干電池、滑動變阻器、電壓表（有0～3V、0～15V兩個量程）、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。然后按照圖甲電路圖連接了圖乙的實物電路。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路連接完整；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最右（選填“左”或“右”）端。（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)很大，無論如何移動滑動變阻器的滑片，兩電表示數(shù)始終不變，則原因可能是滑動變阻器的上面兩個接線柱同時接入了電路。（3）排除故障后，進(jìn)行實驗，當(dāng)電流表示數(shù)為0.30A時電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則此次測量的定值電阻Rx的阻值為6Ω。實驗序號電壓/V電流/A電阻/Ω電阻平均值/Ω11.20.2020.3032.50.42（4）小明又多次移動滑動變阻器的滑片，測出了不同電壓下待測電阻Rx的阻值，如表所示。多次測量求平均值的目的是減小誤差。下列選項中與本次實驗進(jìn)行多次測量的目的相同的是A（填序號）。A．用刻度尺測量物理課本的長度B．探究杠桿的平衡條件C．測量小燈泡的電阻解：（1）在“用電壓表和電流表測量未知電阻Rx的阻值”實驗中，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，因電源電壓為3V，故電壓表應(yīng)選用0～3V量程，電流表串聯(lián)在電路中，如圖所示；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到阻值最大端，即最右端；（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表示數(shù)都很大，說明電路為通路，但滑動變阻器失去了調(diào)節(jié)作用，則故障原因是將滑動變阻器的上面兩個接線柱同時連入了電路；（3）電壓表的分度值為0.1V，讀數(shù)為1.8V，則待測電阻的阻值RX＝＝＝6Ω；（4）本實驗多次測量求平均值的目的是減小誤差，用刻度尺多次測量物理課本的長度的目的也是減小誤差；探究杠桿的平衡條件時次測量的目的是得出普遍性結(jié)論；測小燈泡的電阻時多次測量是為了得出燈絲電阻與溫度的關(guān)系，故A項符合題意。11．如圖所示是用電壓表和電流表測標(biāo)有3.8V字樣小燈泡的電阻的實驗電路，電源電壓恒為6V。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖15甲的實物圖連接完整，要求：滑片向左移動時燈泡變亮，導(dǎo)線不能交叉。（2）閉合開關(guān)前，電壓表的指針在刻度的左邊，其原因可能是電壓表沒有調(diào)零。（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)，觀察到兩個電表均有示數(shù)，小燈泡正常發(fā)光，過一會，小燈泡突然熄滅，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近電源電壓，其原因燈泡斷路。（4）排除故障后，閉合開關(guān)，觀察到電壓表的示數(shù)為3V，該同學(xué)要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左（填“左”或“右”）移動，直到電壓表的示數(shù)為3.8V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示為0.4A，則小燈泡的電阻為9.5Ω。（5）若實驗過程中電壓表的大量程損壞，小量程完好，請你幫他設(shè)計一種可行的辦法，在利用原有器材的情況下，測出小燈泡的正常發(fā)光時的電阻。方法是將電壓表并聯(lián)在變阻器兩端。解：（1）滑片向左移動時燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，如下所示：（2）閉合開關(guān)前，電壓表的指針反偏，其原因可能是電壓表沒有調(diào)零；（3）小燈泡突然熄滅，檢查發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚赡苁菬襞輸嗦罚唬?）電壓表的示數(shù)為3V，電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，故需減小滑動變阻器兩端電壓，即減小滑動變阻器接入電路的阻值，故將滑片向左移動；使電壓表示數(shù)為3.8V；根據(jù)圖乙可知，燈泡兩端電壓為3.8V時，通過燈泡的電流為0.4A，故小燈泡的電阻為：R＝＝＝9.5Ω；（5）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，即要使燈泡電壓為3.8V，則滑動變阻器兩端電壓為6V﹣3.8V＝2.2V＜3V，所以把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.2V時，即可進(jìn)行實驗。12．小亮同學(xué)用伏安法測量一個定值電阻Rx的阻值。實驗器材有：待測定值電阻Rx（約10Ω）、電壓表、電流表、滑動變阻器（20Ω，1A）、開關(guān)、電源（電壓恒定）各一個，導(dǎo)線若干。（1）如圖甲所示是小亮連接的部分電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中將電路連接完整。要求：當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，電路中的電流變大；（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為電源電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)無明顯變化，電流表示數(shù)為零，造成該故障的可能原因是電阻Rx斷路；（3）排除故障，通過實驗測出了兩組數(shù)據(jù)后，電壓表突然壞了。請你利用現(xiàn)有器材，幫助他設(shè)計電路，再測一次該定值電阻的阻值，并畫出你設(shè)計的電路圖（開放性試題，答案合理即可）；（4）小亮為了探究電流與電阻的關(guān)系，跟老師多要了幾個定值電阻，阻值分別為10Ω、20Ω、25Ω的定值電阻各一個，電源電壓4.5V恒定不變。①小明將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P至適當(dāng)位置。讀出電壓表示數(shù)為2.5V，此時變阻器連入電路的阻值為R1，更換為20Ω的電阻。閉合開關(guān)后，在原來滑片位置基礎(chǔ)上，接下來他移動滑片P至適當(dāng)位置，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時滑動變阻器連入電路的阻值為R2，則R1：R2＝1：2；②為了能用所選的三只定值電阻完成實驗，小明所選滑動變阻器的最大阻值應(yīng)不小于20Ω；③小明完成了多組實驗，利用收集到的數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖像，圖中陰影部分“面積”表示的物理量是B。（填字母）A.電流B.電壓C.電阻D.電荷量解：（1）滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大，滑動變阻器接下面右邊的接線柱已接，一上一下連接一上接線柱即可，如圖所示：；（2）電流表無示數(shù)，可能是電路出現(xiàn)了斷路；電壓表示數(shù)有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱與電源間是通路，電壓表接近電源電壓，所以故障可能是電阻Rx斷路了；（3）根據(jù)題中所給的器材，無法直接測量Rx兩端電壓，因此可利用串聯(lián)電路中電路電壓的特點，已知滑動變阻器的最大阻值，由U＝IR求出滑動變阻器的滑片分別在最小值即0和最大值兩端的電壓，從而得出Rx兩端電壓，進(jìn)而由歐姆定律求出電阻值；如下圖所示：；（4）①根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時，需控制定值電阻的電壓相同，所以更換為20Ω的電阻，閉合開關(guān)后，在原來滑片位置基礎(chǔ)上，接下來他移動滑片P至適當(dāng)位置，使電壓表示數(shù)為2.5V；當(dāng)電路中為10Ω的定值電阻時，電路中的電流為：I1＝＝＝0.25A，此時滑動變阻器接入電路的阻值為：R1＝＝＝8Ω；當(dāng)電路中為20Ω的定值電阻時，電路中的電流為：I2＝＝＝0.125A，此時滑動變阻器接入電路的阻值為：R2＝＝＝16Ω；則R1：R2＝8Ω：16Ω＝1：2；②當(dāng)電路中為25Ω的定值電阻時，電路中的電流為：I3＝＝＝0.1A，此時滑動變阻器接入電路的阻值為：R3＝＝＝20Ω，即小明所選滑動變阻器的最大阻值應(yīng)不小于20Ω；③由圖乙可知，陰影部分“面積”是I×R，所以陰影部分“面積”表示的物理量是電壓，故選：B。13．小華在做測量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的電阻的實驗中，所用器材：電源（3V）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω，2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）他連接了如圖甲所示的電路，同組小明發(fā)現(xiàn)接錯了一根導(dǎo)線，請你在這根導(dǎo)線上打“×”，并補(bǔ)畫出正確的那根導(dǎo)線。（2）改正錯誤后，閉合開關(guān)，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電壓，可判斷故障是小燈泡斷路。（3）排除故障后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表都有示數(shù)，但小燈泡不亮，其原因是小燈泡實際功率太小；移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則此時燈泡的電阻為12.5Ω；移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1V時，電流表的示數(shù)應(yīng)大于（選填“大于”“小于”或“等于”）0.08A。解：（1）原電路圖中，電流表與燈泡并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，在測小燈泡的電阻的實驗中，小燈泡、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：；（2）改正錯誤后，閉合開關(guān)，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表示數(shù)為零，說明電路可能斷路，電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，即故障可能是小燈泡斷路；（3）排除故障后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表都有示數(shù)，說明電路是通路，小燈泡不亮，說明電路中電流太小，電阻太大，小燈泡實際功率太小；移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.2A，則此時燈泡的電阻為：R＝＝＝12.5Ω；假設(shè)燈泡電阻不變，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1V時，通過燈泡的電流為：I'＝＝＝0.08A，由于燈泡兩端電壓減小，功率減小，溫度降低，燈絲電阻隨溫度降低而減小，根據(jù)歐姆定律可知，此時電流表的示數(shù)應(yīng)大于0.08A。14．用“伏安法”測未知電阻的阻值。（1）請用筆畫線表示導(dǎo)線，將圖甲所示的實物連接成完整電路。要求：滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變小（請勿更改原有導(dǎo)線，導(dǎo)線不能交叉）。（2）連接電路前，開關(guān)必須斷開。電路接通前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)該移至圖中B處（選填“A”或“B”）。（3）小林閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，但電壓表有示數(shù)，此時電路中的一處故障是待測電阻Rx斷路（選填“短路”或“斷路”）。（4）小林排除故障后，用滑動變阻器調(diào)節(jié)接入電路中的電阻，對應(yīng)每次變化各測一次電流值和相應(yīng)的電壓值并記錄到表格中。有一次測量電流表的指針如圖乙所示，其示數(shù)為0.28A；另一次測量電壓表的指針如圖丙所示，其示數(shù)為2.6V．小林根據(jù)幾組實驗數(shù)據(jù)計算出Rx的值，為了進(jìn)一步減小誤差，繪制了Rx的U﹣I圖象。（5）另一組的小宇用相同的器材進(jìn)行實驗，并根據(jù)自己所記錄的