10（九年级）伏安法测电阻（教师版）（导学案3）

skybamboo · 发表于 2026-4-6 04:58:31

第8讲伏安法测电阻
精讲1 伏安法测定值电阻的阻值
利用欧姆定律的变形公式<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>可以计算出导体的电阻大小。测电阻的实验需要使用电压表和电流表，因此人们称这种测电阻的方法为“伏安法”。实验中除了电源、导线、开关、待测电阻以外，在实验过程中为了调控待测电阻两端的电压，还需要在电路中串联滑动变阻器，实验电路图如图所示。

重难点解读多次测量减少误差
在实验过程中需要移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，得出多组数据后，分别求出待测电阻的阻值R1、R2、R3…再求出平均值，这样做的目的是减小误差。
巩固练习
【例1】某同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池。
（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路（要求导线不交叉）。
（2）该同学检查电路连接正确，他闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障原因可能是或。
（3）排除故障后，他将滑片P向右滑动时，电压表示数将（选填“增大”“减小”或“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R1=Ω，这个结果是否可靠？，理由是。

答案R1断路或者R2短路；减小 ；10，不可靠【例2】如图所示，小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中。

（1）连接电路时，开关应。请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于（填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数约为电源电压，故障原因是_________（选填“Rx短路”或“ Rx断路”）。
（4）排除故障后，小明通过实验得到数据如下表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，为A，则所测电阻Rx的值是Ω。
（5）若在实验中，电压表不能使用，滑动变阻器最大阻值为R0，当滑片P置于最左端时，电流表示数为I1，滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，则未知电阻的表达式为。
答案 断开；B；Rx断路；0.1A，10；

；
【变式1】用伏安法测定一只电阻的阻值，现给你一块电压表、一块电流表、一个电池组、滑动变阻器和开关各一个，未知阻值的电阻一只、导线若干．

（1）实验的原理是；
（2）在图1方框内画出实验电路图（标出电表的“+”、“﹣”接线柱）．
（3）在实验中电流表用0～0.6A量程、电压表用0～15V量程．根据你画的电路图，以笔画线代替导线，将下面图2中所给的实验器材连接起来（导线不要交叉）．
（4）在这次实验中，电流表和电压表的指示位置如图3所示，那么未知电阻Rx中的电流是A，Rx两端的电压是V，Rx的阻值是Ω．
答案 欧姆定律I=U/R变形得R=U/I；作图略；0.50，3.0v，6
精讲2 伏安法测小灯泡的电阻
测小灯泡电阻的电路图和测定值电阻的相似，在实验中为了使小灯泡不被烧坏，实验前必须先观察小灯泡上标示的电压值，这个电压就是小灯泡正常工作时的电压（额定电压）。实验时，加在灯泡两端的电压不能超过额定电压的1.2倍，否则会烧坏灯泡。所以，在闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移到最大值处，实验过程中要注意电压表的示数。

重难点解读测量小灯泡电阻的数据处理
实验过程中，调节滑动变阻器的滑片P，改变小灯泡两端的电压，观察小灯泡的亮度，分别记下对应
的电压和电流，并比较电阻值的大小。由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化，因此实验中的各组电阻值不需要求出平均值，只需研究其变化规律即可。

易错易混小灯泡阻值变化的原因
定值电阻的阻值是不会变化的，在实验过程中多次测量取平均值是为了减小误差；而小灯泡的阻值是会改变的，不能取平均值，多次测量是为了得到多组数据，探究不同电压下（此时温度不同）小灯泡电阻的变化规律。小灯泡的灯丝一般是用钨做的，钨丝的电阻特性是随温度升高电阻变大，因此得到的电压-电流曲线如右图。
巩固练习
【例1】某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验，原理图如图甲，器材有：电压为6V的蓄电池、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω 1.5A）、额定电压2.5V灯泡（正常发光时电阻约5Ω）、开关一个、导线若干。

（1）实验中电流表应选择的量程，电压表应选择的量程，闭合开关前，滑动变阻器应调到（选择“a”或“b”）端。
（2）闭合开关后，通过改变滑动变阻器的阻值，测得表中六组数据，根据数据描绘出如图丙的U﹣I图象。由于数据记录失误，第三次操作中电流没有记录，通过U﹣I图象估测该数据可能为A（小数点后保留两位）。通过此图象可发现小灯泡的阻值随着电压增大而（选填“增大”“减小”或“不变”）。
答案 0-0.6A，0-3v，b；0.34，增大
【例2】小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图所示：

（1）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，若没有改正错误，闭合开关，电压表；
（2）请在图中补画出正确的连线；
（3）改正错误后闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到端；（选填“A”或“B”）
（4）小刚改正错误后，按正确操作测得数据见表格，计算可知三次实验小灯泡电阻不相等，你认为原因可能是．
答案 偏转至最大值；A；小灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化
精讲3 其他测量方法
在伏安法测电阻的实验中，若缺少电流表或电压表，可用阻值已知的定值电阻来代替。试分析下列几种测量电路的测量原理。
1.伏阻法：用电压表和已知阻值的定值电阻测未知电阻Rx的阻值，电路设计举例：如图，闭合S1、S2，电压表示数为U1；再断开S2，闭合S3，电压表示数为U2；则Rx的表达式为Rx＝。

2.伏滑法：用电压表和已知最大阻值为R0的滑动变阻器测未知电阻Rx的阻值。电路设计举例：如图，闭合S，滑片滑到A、B两端时，电压表的示数分别为U1、U2，则Rx的表达式为Rx＝。

3.安阻法：用电流表和已知阻值为R0的定值电阻测未知电阻Rx的阻值。电路设计举例：如图，闭合S1，电流表示数为I1；再闭合S2，电流表示数为I2，则Rx的表达式为。

4.安滑法：用电流表和已知最大阻值为R0的滑动变阻器测未知电阻Rx的阻值。电路设计举例：如图，闭合S，滑片P滑到A、B端时，电流表的示数分别为I1、I2，则Rx的表达式为Rx＝。

5.等效替代法：用电阻箱测未知电阻Rx的阻值。电路设计举例：如图所示，闭合S、S1，调节滑片P，读出电流表示数I；断开S1，闭合S2，滑片P不动，调节电阻箱，使电流表示数仍为I，读出电阻箱连入的阻值R0，则Rx表达式为Rx＝。

巩固练习
【例1】如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx阻值的电路，其中不可行的是( )

答案 C【例2】如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路。

(1)图乙已连接了部分电路。请你根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整。连好电
路后闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，那么电路的故障可能是______________________。

(2)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.4 V时，电流表的示数如图丙所示，则通过电阻Rx的电流为______A，Rx的阻值为______Ω。
(3)另有同学们设计了如下图所示的两种测量电阻方案。方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx＝_________；
②方案二的电路中，将S接到a时，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的示数I2；由I2Rx＝I1R0可得Rx＝I2(I1R0)。该方案是否可行？_______，理由是：。
答案 Rx断路；0.24，10；两次测量时，Rx和R0两端的电压可能不相等，因此不可行
效果验证

1．如图是李江同学为测量小灯泡电阻而连接的电路，有关该实验的以下说法，错误的是（）
A．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B．实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C．所测小灯泡的电阻值可能随电压表的示数的不同而不同
D．在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，小灯泡变亮
答案 D

2．用伏安法测电阻时，某同学连接的电路如图所示，开关闭合后（）
A．电流表和电压表有示数
B．电流表烧毁
C．电压表烧毁
D．电流表的读数为零
答案 D
3．在“用电压表和电流表测电阻的实验”中，用到了如图所示的电路，图中甲是______表，乙是______表，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片后，两表的示数如下图所示，则此时电流是______A，电压是____V，待测电阻约____Ω。

答案 电流，电压，0.36，8，22
4.在“测量小灯泡工作时的电阻”的实验中，图1是小王同学连接的实物电路图。

(1)观察实物电路图的连接，有三处错误及不恰当之处，请具体指出。
a．_________________________；b.______________________；c．_________________________。
(2)改正错误后，请在图2中画出实验电路图。
(3)调节滑动变阻器的滑片至某点，小灯泡正常发光，电压表、电流表如图3、图4所示，电流表的读数为0.20A，电压表的读数为____V。
(4)根据读取的数据，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
答案 电流表正负接线柱接反，电压表量程选错，滑动变阻器同时连到上接线柱 2.5 12.5
5．图甲是用伏安法测电阻的实物图，所用滑动变阻器的规格是“20 Ω 1 A”，电源为两节新干电池，待测电阻Rx的阻值约为10 Ω。

(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大。
(2)正确连接电路后，若甲图中导线a内部断路，其余均完好，闭合开关，观察两只电表的示数，发现________________________________________。
(3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则Rx的阻值为____Ω。
答案 电压表满偏，电流表示数为0，8
6.小明同学利用电压表和电流表测量小灯泡的电阻值（已知小灯泡的额定电压为2.5V)，实验电路图如图
左所示。

（1）按左图所示的电路图，将右图中的电压表正确连入电路（用笔画线代替导线）
（2）开关闭合前，滑片P应移到（填"a"或“b”）端；实验中，当滑片P移到某一位置时，电流表A和电压表V示数如图所示，则此时小灯泡的阻值为Ω。
（3）小明在实验时，小灯泡突然熄灭，检查发现A的示数为零，V的示数接近电源电压，请你帮小明分析电路的故障可能是：
答案 b，9，灯泡断路
课后作业1．在测电阻的实验中，实验的器材有：电源（由3节干电池串联组成），电流表（量程0﹣0.6A）、电压表各1个，开关2个，滑动变阻器1只，待测电阻2个，导线若干。
（1）如图1是实验的电路图。
①闭合开关电流表有示数，电压表没有示数，猜想以下3种故障，其中可能的是
A．可能是待测电阻断路 B．可能是开关接线处断路 C．可能是待测电阻短路
为避免出现上述故障时损坏电流表，选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
②排除故障后，正确连接电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为1.6V时，电流表的示数如图2所示，则电路中的电流为A，R×=Ω。
（2）实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻R×的测量。如图3所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路。
①请你依据下面的实验步骤，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。（只添加一条导线）。
A．开关S1和S2都断开，将变阻器的滑片P移到阻值最大处，观察到电流表无示数；
B．保持滑片P位置不动，只闭合开关S1时，读取电流表的示数为I1；
C．再闭合开关S2时，读取电流表的示数为I2（I2＞I1）。
②请你用I1、I2和R0表示R×，则R×=。

答案
C；7.5；0.32；5；

；

2.如图甲所示是测量定值电阻 Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。

（1）同学们按照图甲所示的电路图连接实物图时，开关应，滑动变阻器滑片应移到处。正确连接电路后，闭合开关，改变电阻 Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
（2）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻 Rx的阻值表达式为
Rx=。
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0=I2Rx可得<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>．请判断结果是否正确并简要说明理由：。
答案 （1）断开；阻值最大处，如上表所示；（2）①×R0；②不正确，待测电阻的电压和定值电阻的不相等。

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