专题03 欧姆定律之多种方法测电阻（解析版）.docx

1、模块四 电学专题03 欧姆定律之多种方法测电阻*知识与方法一、伏安法测电阻1.测定值电阻阻值实验原理：R实验器材：电源、开关、导线、待测电阻、电压表、电流表、滑动变阻器实验电路图：实验步骤：1.电流表、电压表调零；断开开关，按电路图连接电路，调节滑动变阻器为最大阻值。2.闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，用电压表测定值电阻R两端电压U，用电流表测通过R的电流I，记入表格3.仿照步骤2，改变滑动变阻器阻值5次，将5次U、I，记入表格4.用公式R计算6次定值电阻的阻值R并计算电阻的平均值R平均，记入表格。实验表格：U/VI/AR/R平均/2.测小灯泡阻值实验原理：R实验器材：电源、开关、导线

2、、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器实验电路图：实验步骤：1.电流表、电压表调零；断开开关，按电路图连接电路。调节滑动变阻器为最大阻值。2.闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，用电压表测小灯泡两端电压U，用电流表测通过小灯泡的电流I，记入表格3.仿照步骤2，改变滑动变阻器阻值5次，将5次U、I，记入表格4.用公式R计算6次小灯泡的电阻R，记入表格。实验表格：U/VI/AR/说明：定值电阻：定值电阻是采用对电流的阻碍作用受温度影响小的材料制作的，电阻变化不是因为实验误差引起的，因此多次测量求电阻平均值可以减小误差；小灯泡：灯丝电阻受温度影响大，电阻变化不是因为实验误差引起的，而是灯丝温度变化

3、导致的，故不用求电阻平均值，无意义。灯丝的温度升高，灯丝电阻增大。二、特殊方法测电阻1.只有电压表（无电流表）和一个已知电阻R0，求未知电阻Rx，伏阻法原理：Rx思路：Ux和U0可以用电压表测出；使I0（通过R0的电流）与通过Rx的电流Ix相等，所以让R0和Rx串联，Ix = I0用公式Rx计算。技巧：R0和Rx串联电路，一共有三个电压，R0两端电压U0，Rx两端电压Ux，电源两端电压U，只要测出两个电压就可求解。例：闭合S2、断开S1 ，用电压表测电源两端电压U2 ，记入表格；闭合S1、断开S2，用电压表测Rx两端电压U1，记入表格；用公式Rx计算，记入表格。S闭合，用电压表测电源两端电压U

4、2 ，记入表格；S断开，用电压表测Rx两端电压U1，记入表格；用公式Rx计算，记入表格。2.只有电流表（无电压表）和一个已知电阻R0，求未知电阻Rx，安阻法原理：Rx（1）并联思路：I0和Ix可以用电流表测出；使R0两端电压U0和Rx两端电压Ux相等，所以让R0和Rx并联，U x =U0= I0R0用公式Rx计算。技巧：R0和Rx是并联电路，一共有三个电流，通过R0的电流I0，通过Rx的电流I x，干路电流I，只要测出两个电流就可求解。例：闭合S1、断开S2 ，用电流表测通过R0的电流I1，记入表格；闭合S2、断开S1 ，用电流表测通过Rx的电流I2，记入表格；用公式 Rx计算，记入表格。S断

5、开，用电流表测通过R0的电流I1，记入表格；S闭合，用电流表测通过干路的电流I，记入表格；用公式Rx计算Rx ，记入表格。（2）串联短接思路：S断开，用电流表测电路中的电流I1，记入表格；S闭合，用电流表测通过R0的电流I2，记入表格；用公式Rx计算，记入表格。3.等效替代法（1）只有电流表，利用单刀双掷开关和电阻箱R0，求未知电阻Rx将开关S拨向2，用电流表测通过Rx的电流I，记入表格；将开关S拨向1，调节电阻箱R0，使电流表的示数仍为I，记入表格；用公式Rx=R0计算Rx，记入表格。（2）只有电压表，利用单刀双掷开关和电阻箱R0，求未知电阻Rx 将开关S拨向2，用电压表测Rx两端电压U，记

6、入表格； 将开关S拨向1，调节电阻箱R0，使电压表的示数仍为U，记入表格；用公式Rx=R0计算Rx，记入表格。*针对训练一、单选题1（2022天津校联考模拟预测）下列各图，不能测出电阻Rx的阻值的是（电阻R0已知）（）ABCD【答案】C【解析】A电压表可以直接测量Rx的电压，电流表可以直接测量Rx的电流，根据求出电阻，故A不符合题意；B闭合开关S1，断开S2时，电压表测出Rx两端的电压Ux；开关S1，S2都闭合时电压表测电源的电压；根据串联电路电压特点求出R0两端的电压，根据串联电路电流的规律和欧姆定律求出电路中电流，求出电阻Rx的阻值，故B不符合题意。C电流表能测出R0的电流，由U=IR可以

7、得到R0两端的电压，由并联电路电压的规律可知Rx两端的电压等于R0两端的电压，但无法测出通过Rx的电流，故不能测出电阻Rx的阻值，故C符合题意；D只闭合S1时，调节滑片到适当的位置，读出电流表的示数；然后断开S1，闭合S2，此时不能移动滑片，调节变阻箱，使电流表的示数不变，则两种情况下滑动变阻器的阻值不变、电路中的总电阻相等，则Rx的阻值和变阻箱的示数相等，故D不符合题意。故选C。2（2022河北石家庄石家庄二十三中校考模拟预测）现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，小明设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（ ）ABCD【答案】D【解析】从图中可以看到，这是一个并联电

8、路，未知电阻R1和R2两端电压相同，电流表均可显示流过两电阻的电流大小，然后根据即可比较它们的阻值大小，符合题意；从图中可以看到，这是一个串联电路，只知道流过两电阻的电流大小，不能确定电压，是不能比较它们的阻值大小，不合题意；从图中可以看到，这是一个串联电路，流过两电阻的电流大小相等，两电压表能够知道两电阻的电压大小，根据即可比较它们的阻值大小，符合题意； 从图中可以看到，这是一个并联电路，未知电阻R1和R2两端电压相同，电流表A测的是干路电流，电流表A1测的是流过电阻R1的电流，根据并联电路电流规律可知电阻R2的电流大小，然后根据即可比较它们的阻值大小， 符合题意；故选D。二、多选题3（20

9、22北京房山统考二模）如图所示，是某小组设计测量未知电阻Rx阻值的实验电路图。电源两端电压未知且不变，R0是阻值已知的定值电阻，R是滑动变阻器，铭牌辨认不清。实验器材均满足实验要求。在不拆改电路的前提下，能够测出Rx阻值的电路图是（）ABCD【答案】ABD【解析】A通过电压表可以测出Rx两端的电压，串联电路电流相等，则可以通过电流表测出通过电阻的电流，根据欧姆定律可得Rx的阻值，故A符合题意；B只闭合S，读出电流表示数I1，S、S1闭合，读出电流表示数为I2。由于S1闭合前后，R0两端的电压不变为电源电压，则流过R0的电流不变为I1。因此闭合S1后，流过Rx的电流为Ix=I2-I1根据串联电路

10、电路电压相等，有I1R0=IxRx联立上述两式可得Rx的阻值为故B符合题意；C通过电压表可以测出两电阻两端的电压，由于滑动变阻器的阻值未知，所以无法测出电路中的电流，进而无法求Rx阻值，故C不符合题意；D闭合开关S、S2，可以测出Rx两端的电压Ux；再闭合S1，可以测出总电压U，则R0两端的电压为U0=U-Ux根据串联电路电流相等，有联立上述两式，解得Rx阻值为故D符合题意。故选ABD。4（2023秋湖北黄石九年级校考期末）现有两个阻值不等的未知电阻 R1和 R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（各电路图中的电表均在量程范围内）（ ）ABCD【答案】

11、ABC【解析】A由图知，两电阻并联，电流表A1、A2分别测R1、R2的电流，根据欧姆定律和并联电路各支路电压相等可知，电流表示数越大，电阻越小，能比较它们的阻值大小，故A符合题意； B由图知，两电阻串联，电压表V1、V2分别测R1、R2的电压，根据串联电路电流的规律及U=IR可知，电压表示数越大，电阻越大，能比较它们的阻值大小，故B符合题意；C由图知，当只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量R1中的电流；再闭合开关S2时，电流表测量R1、R2中的总电流，根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，通过R1的电流保持不变，由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知通过R2的电流，再根据欧姆定律

12、和并联电路电压规律可比较它们的阻值大小，故C符合题意；D由图知，将开关拨到位置1或位置2时，有一种情况会造成电压表的正负接线柱接反，无法测量电压，则不能比较它们的阻值大小，故D不符合题意。故选ABC。5（2022秋湖北省直辖县级单位九年级统考期末）若R0是已知阻值的定值电阻，电源电压不变但未知，以下各电路中，在不拆改电路的情况下，能够测出小灯泡电阻的电路是（）ABCD【答案】ABC【解析】A由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流，由于串联电路处处电流相等，所以电流表的示数就是通过灯泡的电流，根据欧姆定律可求出小灯泡的电阻，故A符合题意；B由电路图可知，定

13、值电阻与灯泡并联，电流表A1测量通过定值电阻的电流，电流表A2测量通过灯泡的电流，根据欧姆定律可求出定值电阻两端电压，又因为并联电路两端电压相等，所以灯泡两端电压等于定值电阻两端电压，根据欧姆定律可求出小灯泡的电阻，故B符合题意；C由电路图可知，定值电阻与灯泡串联，电压表V1测量定值电阻两端电压，电压表V2测量灯泡两端电压，根据欧姆定律可求出通过定值电阻的电流，由于串联电流处处电流相等，所以通过灯泡的电流等于通过定值电阻的电流，由欧姆定律可求出小灯泡的电阻，故C符合题意；D由电路图可知，定值电阻与灯泡串联，电压表V测量定值电阻两端电压，电流表测量电路电流，由于不知道电源电压，所以无法求出灯泡两

14、端电压，则无法求出小灯泡的电阻，故D不符合题意。故选ABC。三、实验题6（2023秋福建宁德九年级统考期末）在“伏安法测电阻”的实验中：（1）图甲的实物电路用笔画线连接完整，要求滑片往左移电流表示数变大；_（2）在连接电路中，开关应该处于_（选填“闭合”或“断开”）状态； （3）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表的示数为1.3V时，电流表的示数如图乙，其示数为_A，待测电阻Rx=_；（4）某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻R0，设计如图丙的电路，同样测出待测电阻Rx的阻值。 实验步骤如下： 闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；_，用电压表测出电源的电压U；可

15、得待测电阻Rx=_。（用U、U1和R0表示）【答案】 断开 0.26 5 闭合开关S和S1 【解析】（1）1滑片往左移电流表示数变大，说明变阻器连入电路的电阻变小，连接变阻器左下方的接线柱。如图所示（2）2在连接电路中，为保护电路，开关应该处于断开状态。（3）3由图乙可知，电流表的量程是00.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.26A。4待测电阻的阻值（4）5闭合开关S和S1，用电压表测出电源的电压U。6在中，两电阻串联，测得电阻Rx两端的电压为U1；在中，定值电阻R0短路，电路为电阻Rx的简单电路，电源电压为U，根据串联电路电压规律，两电阻串联时，定值电阻R0的电压为U0=U-U1由

16、欧姆定律可得，电路中的电流为则待测电阻的表达式7（2023秋北京通州九年级统考期末）小斐为了测量未知电阻的阻值，利用两块已调零的电流表、阻值已知的电阻和符合实验要求的器材，设计了如图所示实验电路。闭合开关后，电流表的示数为，电流表的示数为。请你根据已知量和测量量，写出的表达式为：_。【答案】【解析】由电路图知，两个电阻并联在电路中，电流表A1测干路的电流，A2测通过RX的电流，据并联电路的电流特点知，通过R0的电流I0=I1-I2电源电压U=I0R0=(I1-I2)R0则未知电阻Rx的阻值8（2022广西河池统考中考真题）某实验小组用伏安法测量待测电阻的阻值，设计的实验电路如图甲所示。（1）根

17、据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整_；（2）该实验的原理是_；（3）某次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则待测电阻的阻值为_；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是_；（4）若撤去电压表和滑动变阻器，新增一个阻值为的定值电阻，利用如图丙所示的实验电路，也可以测量待测电阻的阻值。实验步骤如下：首先，闭合开关、，记录电流表的示数；接着，断开开关_，记录电流表的示数；则待测电阻的阻值_（用、表示）。【答案】 5 减小误差 【解析】（1）1由电路图可知，待测电阻与滑动变阻器串联，电压表测待测电阻两端的电压，电流表测通过待测电阻的电流，滑动变阻器选用左下接线柱与开

18、关串联接入电路中，实物图如图所示：（2）2用伏安法测量待测电阻的阻值实验中，用电压表测待测电阻两端的电压，用电流表测通过的电流，根据计算电阻，故该实验的原理是。（3）3由可知，待测电阻的阻值为 4为了提高测量的准确程度，要多次测量求平均值减小误差。（4）56实验步骤：首先，闭合开关、，记录电流表的示数，此时电路为的简单电路，被短路，电流表测通过的电流，电源电压为接着，断开开关，记录电流表的示数，此时与串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可知，两端的电压为两端的电压为由欧姆定律可知，待测电阻的阻值为9（2022四川泸州统考模拟预测）用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测

19、电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关，R0为定值电阻。李兵同学用该电路进行实验，主要步骤有：A把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I；B根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；C把开关S接a点，读出电流表的示数为I；D读出电阻箱的示数R；（1）上述步骤的合理顺序是 _（只需填写序号）。（2）步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为 _，若已知R0的阻值为15，则待测电阻的阻值为 _。（3）该实验所采用的物理实验方法可称为 _（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。【答案】 BCAD 1893 1893 等效替代法【解析】（1）1根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大

20、，然后把开关S接a点，读出电流表的示数为I（此电流为Rx、R0共同作用的效果）；再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数仍变为原来的数值I（此电流为R、R0共同作用的效果）；最后读出电阻箱的示数R，故合理顺序为BCAD。（2）2 3电阻箱的示数因为Rx和R0共同作用的效果与R、R0共同作用的效果相同，所以即（3）4本实验所采用的物理思想方法叫等效替代法。10（2022湖南湘潭统考中考真题）用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）用笔画线代替导线，将图1中的器材连接成完整电路_；（2）连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，

21、灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是：_；A灯泡短路B灯泡断路C滑动变阻器接的是下端两接线柱（3）故障排除后，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图2所示，此时灯泡两端的电压为_V。要测量灯泡的额定电流，应将图1中滑动变阻器的滑片向_（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为_V；（4）移动滑片，记下多组数据，并绘制成图3所示图像，则灯泡正常发光时电阻为_（结果保留一位小数）。（5）用该灯泡和电压表，测未知电阻Rx的阻值，电路图如图4。步骤如下：只闭合S0、S1，移动滑片，使电压表示数为1V，由图3可知灯泡的电流为_A，即为Rx的电流；保持滑片位置不变，只闭合S0、S2，电压表示数为

22、2.6V，则此时Rx的两端的电压为_V；Rx的阻值为_。【答案】 C 1.8 B 2.5 8.3 0.2 1.6 8【解析】（1）1伏安法测小灯泡电阻时，需要调节小灯泡两端的电压，应将滑动变阻器采用一上一下的连接方式，与灯泡串联在电路中，所以将滑动变阻器上端任意一个接线柱与小灯泡的右端接线柱相连，如下图所示：（2）2连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表、电压表都有示数，电路为通路，电路的电流较小，电路的电阻较大，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡都不发光，两电表示数均无变化，则变阻器不能起到变阻的作用，产生这一现象的原因是连接变阻器时，同上同下连入了电路中，故C符合题意，ABD不符合题意。

23、故选C。（3）345灯在额定电压下的电流等于额定电流，图2中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。（4）6根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A，此时灯泡的电阻（5）7只闭合S0、S1，小灯泡与未知电阻Rx串联，电压表测小灯泡两端的电压，移动滑片，使电压表示数为1V，由图3可知灯泡的电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，

24、此时通过Rx的电流8保持滑片位置不变，只闭合S0、S2，小灯泡与未知电阻Rx串联，电压表测小灯泡和未知电阻Rx两端的总电压，电压表示数为2.6V，由串联电路的电压特点可知，此时Rx的两端的电压为9因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小不变，通过未知电阻Rx的电流也不变，由欧姆定律可知Rx的阻值11（2022江苏南京统考一模）几组同学用如图甲所示的电路图，用不同的方法测量的阻值，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为，还有电压表、电流表、电阻箱、导线可以选用。（1）第一组同学操作步骤如下：将单刀双掷开关拨至a位置，在乙位置连接电流表；调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙

25、所示；则_；（2）第二组同学操作步骤如下：将单刀双掷开关拨至a位置；乙位置用导线连接，将滑动变阻器调至阻值最小端，闭合开关S，读出此时电压表的示数记为；_，读出此时电压表示数记为；则_（用上述已知的物理量符号表示）；（3）第三组同学操作步骤如下：将电阻箱接入甲位置，乙位置用导线连接，先将单刀双掷开关拨至_位置；闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下此时电压表示数为2V；断开开关S，将单刀双掷开关拨至_位置；闭合开关S，调节_；读出电阻箱示数，即等于的阻值；（4）第三组同学发现前两组的测量结果都一样，本组测量结果却比他们的大了2，检查分析后发现，是在步骤之前，不小心碰到了滑动变阻器

26、滑片，导致滑动变阻器接入电路的阻值变化了_。【答案】 5 将滑动变阻器调至阻值最大端 a b 电阻箱，使电压表示数为2V 1【解析】（1）1如图所示，电流表接入的量程为00.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，故待测电阻Rx阻值为（2）2由于本次测量时没有电流表，只能通过串联电路电流电压的规律间接测量电阻的值，滑动变阻量接入最小阻值时，待测电阻两端电压为电源电压，再在滑动变阻器接入电大阻值时测量待测电阻两端电压，即将滑动变阻器调至阻值最大端，读出此时电压表示数记为3当将滑动变阻器调至阻值最大端时，滑动变阻器两端电压为根据串联电路电流规律及欧姆定律，可得则待测电阻的表达式为（3）第三组实验

27、是等效替代法，即先测量出待测电阻的分得的电压，在滑动变阻器接入的电阻一定时，当电阻箱分得电压与待测电阻相同，表明两个电阻阻值相同。实验步骤如下 ：4将电阻箱接入甲位置，乙位置用导线连接，先将单刀双掷开关拨至a位置。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下此时电压表示数为2V。5断开开关S，将单刀双掷开关拨至b位置。6闭合开关S，调节电阻箱，使电压表示数为2V。读出电阻箱示数，即等于的阻值。（4）7根据题意，两端电压为2V，则电流为滑动变阻器电压为滑动变阻器接入的电阻为若待测电阻变大了2，此时待测电阻为则电流为此时滑动变阻器接入的电阻为故滑动变阻器接入电路的阻值变化量为12（2022

28、北京西城统考一模）小亮想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材，连接了如图所示的实验电路，但小亮检查发现，此电路无法达成实验目的，只要改接一条导线就可以顺利进行实验。（1）请你在连接有问题的导线上打“”，并用笔画线代替导线，只改接一条导线，使电路连接正确_；（2）小亮利用改接好的电路，进行了如下实验：闭合开关S和S1，断开开关S2，记录电压表的示数U1；断开开关S1，闭合开关S和S2，记录电压表的示数U2。（3）请你用U1、U2和R0写出Rx的表达式，_。【答案】 【解析】（1）1结合电路图及题意知，两个电阻R0与Rx应串联在电路中，电压表通过测量Rx

29、两端的电压，及R0、Rx两个电阻两端的总电压，从而求出R0两端的电压，据欧姆定律可求电路中的电流，便可求出Rx的阻值。所以与电压表负极连接的电线应改接到开关S2的左端。当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表测Rx的电压；当闭合开关S、S2，断开S1时，电压表测两个电阻两端的总电压。所以作图如下（3）2由以上分析知，电压表示数为U1是Rx两端的电压，U2是R0、Rx两个电阻两端的电压，所以R0两端的电压U0=U2-U1那么电路中的电流则待测电阻的阻值13（2022秋北京顺义九年级北京市顺义区仁和中学校考期中）小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻RX的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2，并连接了实验电路，如图所示。当开关S1和S2都闭合时，电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，请用I1、I2和R0表示Rx。Rx=_。【答案】【解析】当开关S1和S2都闭合时，电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，电流表A2测通过R0的电流，A1测通过待测电阻的电流，即通过R0的电流为I2，通过待测电阻的电流为I1，根据并联电路各支路两端电压都相等和欧姆定律有I2R0=I1Rx解得，待测电阻为。