資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
實驗16 用電流表和電壓表測量電阻
知識點一、伏安法測電阻
1.伏安法測電阻
（1）實驗目的：用電流表和電壓表測未知電阻的阻值
（2）實驗原理：。對于一個未知電阻，用電壓表測其兩端電壓U，用電流表測出通過未知電阻的電流I，應用歐姆定律，就可以求出其電阻值。這種測量方法稱為“伏安法”。
（3）實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻和導線。
（4）設計實驗：實驗電路圖和實物圖如圖甲、乙所示，其中滑動變阻器用來改變待測電阻兩端電壓和通過待測電阻的電流，多次測量電壓和電流，求出每次的電阻值，最后求平均值。
甲 乙
（5）實驗步驟：
①按圖甲所示電路圖連接圖乙中的實物電路；
②檢查所連接的電路，確定無誤后，將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，以保護電路；
③利用試觸法電流表和電壓表的量程；
④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變待測電阻兩端的電壓，并記下相應的電流值和電壓值，填入實驗表格中；
⑤斷開開關，整理器材。
（6）實驗數據處理：將每次測量的數據代入公式，分別求出每次的電阻值，最后計算其平均值。如下表所示：
實驗序號 電壓/V 電流/A 電阻/Ω 電阻的平均值/Ω
1 1.5 0.10 15.0 15.2
2 2.1 0.14 15.0
3 2.8 0.18 15.6
2.實驗注意事項
（1）在連接電路的過程中，接線應有序進行，按照電路圖從電源正極出發，把干路上的各元件串聯起來，然后把電壓表并聯在待測電阻的兩端；
（2）連接實物圖時，要將開關斷開；
（3）實驗前，要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，以保證電路安全，防止開關突然閉合時，產生瞬間電流過大而損壞電源或電表；
（4）可采用試觸法確定電表的路程；
（5）電表的正、負接線柱不能接反；
（6）滑動變阻器應采用“一上一下”的連接方式；
（7）進行多次測量并計算電阻的平均值，可以減小誤差。
3.器材選擇原則
（1）滑動變阻器：所選滑動變阻器的最大阻值應接近待測電阻的阻值；
（2）電流表、電壓表量程：在不超過量程的前提下，選用小量程測得的值要比選用大量程測得值準確，這是因為小量程的分度值小，準確的高。因此測量時，能用小量程就不要大量程。
4.滑動變阻器在實驗中的作用
（1）保護電路；
（2）改變待測電阻兩端電壓，實現多次測量。
5.常見故障分析
在實驗中出現故障后要先斷開開關，再分析查找故障原因，常見的故障及其現象如下表所示：
實驗電路圖 故障（有且只有一處） 現象
電壓表 電流表
電流表被短接 有示數 無示數
電流表處斷路 無示數 無示數
電壓表被短接 無示數 有示數
電壓表處斷路
定值電阻被短接 無示數 有示數，且示數偏大
定值電阻處斷路 有示數且接近電源電壓 無示數
電壓表串聯在電路中
滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路 移動滑片，電表示數不變，電壓表示數接近電源電壓
滑動變阻器下面兩個接線柱接入電路 移動滑片，電表示數不變
（2023 仙桃）實驗小組用伏安法測量小燈泡的電阻，連接了如圖甲所示的電路，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。
（1）實驗的原理是 ；
（2）圖甲中有一根導線連接錯誤，請在該導線上打“×”，并用筆重新畫一根正確連接的導線（導線不得交叉）；
（3）改正錯誤后，閉合開關，移動滑片至某位置時，電壓表的示數為2V，為測量小燈泡正常發光時的電阻，應將滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動；
（4）小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示為 A。此時小燈泡的電阻是 Ω（保留1位小數）；
（5）小燈泡的I﹣U關系如圖丙，當小燈泡的兩端電壓增大時，它的電阻 （選填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是燈絲電阻受 的影響；
（6）小組同學計劃用該裝置測量某定值電阻阻值時，發現電壓表損壞，于是設計了如圖丁所示的電路，測出了Rx的阻值。實驗步驟如下：
①將滑片移到a端，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I1；
②將滑片移到b端，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I2；
③讀出滑動變阻器的最大阻值為R，則：Rx＝ （用I1、I2和R表示）。
（2023 攀枝花）小江同學設計了如圖甲所示的電路來測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻。
（1）請根據圖甲所示的電路，選擇合適的電壓表量程，請將圖乙的實物電路連接完整；
（2）電路連接好后閉合開關，發現電壓表有示數，電流表無示數，小燈泡不亮，如果電路只有一個元件有故障，該故障可能是小燈泡 （選填“斷路”或“短路”）；排除故障后，繼續進行實驗，某次實驗時電流表、電壓表示數如圖丙所示，則通過小燈泡的電流為 A，小燈泡兩端的電壓為 V，小燈泡此時的電阻為 Ω（保留一位小數）；
（3）根據實驗數據，作出小燈泡工作時的I﹣U關系圖象如圖丁所示，則小燈泡正常發光時的電阻為 Ω，功率為 W；由圖丁可知，燈絲的電阻會隨電壓升高而變 。
（2023 山西）小偉在“測量定值電阻的阻值”的實驗中（電源電壓U保持不變，滑動變阻器的最大阻值為R0）。
（1）如圖甲所示是他連接的實驗電路，其中有一根導線連接錯誤。請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的導線。
（2）電路連接正確后，閉合開關，移動滑片，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，則被測電阻的阻值是 Ω。
（3）完成測電阻實驗后，小偉想，假如沒有電流表，應該也能測出電阻的阻值，于是他設計了如圖丙所示的電路，請你幫助他將實驗步驟補充完整。
① ；
②未知電阻阻值的表達式Rx＝ （用已知量和所測物理量的符號表示）。
（4）利用圖甲中的器材還可以探究“電流與電壓的關系”，請你幫小偉為此探究實驗設計一個記錄實驗數據的表格。
（2023 鎮江）小明發現家中有一段足夠長且粗細均勻的電阻絲，他想用來制作電加熱器。不考慮電阻絲阻值隨溫度的變化。
（1）小明截取5cm長電阻絲，用圖1電路來測量其阻值R0。
①用筆畫線代替導線，請在圖中將實驗電路連接完整。
②閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最 端。
③小明根據實驗數據得到的U﹣I圖線如圖2所示，則R0＝ Ω。
（2）小明選擇以下器材制作電加熱器：熔斷器（允許通過的最大電流為12A）；R1、R2是從上述電阻絲中截取的兩段，R1長22cm；開關若干；導線若干。
①電阻絲R1＝ Ω。
②圖3是小明制作的電加熱器，其低溫擋功率為880W，則R2長度為 cm。
③小明將圖3改裝成圖4所示的電加熱器。他調試時發現該電加熱器不能正常工作，你認為原因是 。
④解決③中問題后，小明利用選擇的器材又對圖4電加熱器進行改裝，使其具有“四擋”調溫功能，請幫他在圖5虛線框內畫出改裝電路圖。
（2023 婁底）小明同學想測量某一未知定值電阻的阻值，用到的器材有：電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻Rx、開關各1個，導線若干。
（1）連接電路過程中，為保護電路，開關要 ；閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移至 （選填“A”或“B”）端。
（2）閉合開關后，發現電壓表無示數，電流表有示數，原因可能是 。
（3）若在實驗時電流表短接，已知滑動變阻器的最大阻值為R0，也能測出Rx的阻值。具體操作是：將滑動變阻器調到最大阻值，閉合開關，讀出電壓表的示數為U1，再將滑動變阻器調到最小阻值，讀出電壓表的示數為U2，待測電阻Rx＝ 。（用U1、U2、R0表示）。
（2023 濱海新區一模）現有一個電壓約為10V的電源（電壓恒定不變），一個阻值為15Ω的定值電阻R0，一個只有0～3V量程的電壓表，一個最大阻值約為50Ω的滑動變阻器，開關及導線若干。請你設計一個實驗，比較精確地測出一個約為10Ω的電阻Rx的阻值（電路可重組）。
要求：
（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出主要實驗步驟和需測量的物理量； 。
（3）寫出待測電阻Rx的數學表達式（用已知量和測量量表示）。 。
（2023 泌陽縣校級一模）小明在實驗室做“測量額定電壓為2.6V的小燈泡正常發光時的電阻”實驗，所使用的電源電壓恒為6V，滑動變阻器R上標有“20Ω 1A”字樣。
（1）如圖所示是小明連接的實驗電路。
①閉合開關，電壓表 示數，電流表 示數。（均選填“有”或“無”）
②該電路中存在導線連接錯誤，請在接錯的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的實物電路連接圖。
（2）正確連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為2.6V時，電流表的示數如圖乙所示。此次測量的待測小燈泡電阻的阻值為 Ω。
（3）實驗結束后，小吳沒有用電流表，又多用了一個滑動變阻器R2（最大阻值用R0表示），他設計如圖丙所示電路，測出了額定電壓為2.5V的小燈泡正常發光時的電阻，請補全下列步驟：
①閉合開關S，先調節滑動變阻器 （選填“R1”或“R2”）的滑片到最 端（選填“左”或“右”），再調節另一滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V時為止，小燈泡正常發光；
②接著 ，讀出這時電壓表的示數為U；
③小燈泡正常發光時的電阻表達式R＝ 。
（2023 淄川區二模）物理小組想測量一個定值電阻Rx的阻值，實驗器材有：待測電阻Rx、電壓表（量程0～3V和0～15V）、電流表（量程0～0.6A和0～3A）、滑動變阻器（20Ω 1A）、開關、未知電壓的電源，導線若干。
（1）小琴利用電流表電壓表測量電阻的原理是 ，閉合開關前，應將圖甲中的滑動變阻器滑片置于 端（選填“a”或“b”）。
（2）檢查無誤后，接通電路，移動滑動變阻器滑片，當電流表的示數如圖乙所示時，通過電阻Rx的電流大小是 A；若電壓表此時的示數是8.5V，則可計算出Rx＝ Ω。
（3）小芳又設計了一種方案，也測出了Rx的阻值。電路如圖丙所示，R0為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且恒定不變。測量方法如下：
①開關：S1閉合，S2斷開時，讀出電流表讀數為I1；
②開關S1、S2都閉合時，讀出電流表讀數為I2；
請依據上述實驗數據計算Rx的阻值。（用已知和測出的物理量符號表示）
（2023 蜀山區校級模擬）在某次課外實驗中，老師讓同學們嘗試測一個阻值約為100Ω的電阻Rx。老師提供的器材有：恒壓電源（電壓恒為U＝3V）、電流表A1（量程為0～0.6A）、電壓表V1（量程為0～3V）、定值電阻R1＝20Ω、電阻箱R2（0～9999Ω，5A）各一個，開關S、導線若干。小明和同學經過思考后選用上述部分器材設計了一個實驗，較精確地測出未知電阻Rx的阻值，實驗電路如圖所示。
（1）連接電路的過程中，開關S應處于 狀態。
（2）根據小明和同學設計的電路圖，當調節電阻箱R2使電壓表V1的示數為1.5V時，記錄下電阻箱接入電路的阻值為R0，此時Rx R0（選填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）小明調節電阻箱使電壓表V1的示數為U2時，記錄下電阻箱接入電路的阻值為R2，則Rx的測量值為 （用字母U、U2、R2表示）。
（4）實驗后老師告訴小明，該實驗仍然有局限，原因在于電壓表V1不是理想電表，即它的電阻不是無窮大，則Rx的測量值與真實值相比 （選填“偏大”或“偏小”）。
（2023 羅山縣校級三模）某小組同學利用圖甲所示的電路測量小燈泡正常發光時的電阻，選用的小燈泡標有“2.5V”字樣，電源電壓恒為4.5V。
（1）請用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整。（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數變大。）
（2）為了安全，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于 （選填“A”或“B”）端。
（3）閉合開關時，發現電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，則電路故障可能是 。
（4）排除故障后進行實驗，調節滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為2.5V時，電流表的示數如圖乙所示，為 A，則小燈泡正常發光時的電阻為 Ω（保留一位小數）。
（5）實驗結束后，老師布置了一個設計性作業，如果在實驗過程中電流表損壞不能使用，要求利用電壓表和一個阻值已知為R0的定值電阻測量小燈泡正常發光時的電阻。小麗設計了如圖丙所示的電路，請將以下實驗步驟補充完整。
①閉合開關S1，將開關S2撥到“2”，調節滑動變阻器，使電壓表示數為 V；
②保持滑片位置不變，將開關S2撥到“1”，電壓表示數為U；
③則小燈泡正常發光時的電阻R＝ （用已知量和測量量表示）。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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實驗16 用電流表和電壓表測量電阻
知識點一、伏安法測電阻
1.伏安法測電阻
（1）實驗目的：用電流表和電壓表測未知電阻的阻值
（2）實驗原理：。對于一個未知電阻，用電壓表測其兩端電壓U，用電流表測出通過未知電阻的電流I，應用歐姆定律，就可以求出其電阻值。這種測量方法稱為“伏安法”。
（3）實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻和導線。
（4）設計實驗：實驗電路圖和實物圖如圖甲、乙所示，其中滑動變阻器用來改變待測電阻兩端電壓和通過待測電阻的電流，多次測量電壓和電流，求出每次的電阻值，最后求平均值。
甲 乙
（5）實驗步驟：
①按圖甲所示電路圖連接圖乙中的實物電路；
②檢查所連接的電路，確定無誤后，將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，以保護電路；
③利用試觸法電流表和電壓表的量程；
④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變待測電阻兩端的電壓，并記下相應的電流值和電壓值，填入實驗表格中；
⑤斷開開關，整理器材。
（6）實驗數據處理：將每次測量的數據代入公式，分別求出每次的電阻值，最后計算其平均值。如下表所示：
實驗序號 電壓/V 電流/A 電阻/Ω 電阻的平均值/Ω
1 1.5 0.10 15.0 15.2
2 2.1 0.14 15.0
3 2.8 0.18 15.6
2.實驗注意事項
（1）在連接電路的過程中，接線應有序進行，按照電路圖從電源正極出發，把干路上的各元件串聯起來，然后把電壓表并聯在待測電阻的兩端；
（2）連接實物圖時，要將開關斷開；
（3）實驗前，要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，以保證電路安全，防止開關突然閉合時，產生瞬間電流過大而損壞電源或電表；
（4）可采用試觸法確定電表的路程；
（5）電表的正、負接線柱不能接反；
（6）滑動變阻器應采用“一上一下”的連接方式；
（7）進行多次測量并計算電阻的平均值，可以減小誤差。
3.器材選擇原則
（1）滑動變阻器：所選滑動變阻器的最大阻值應接近待測電阻的阻值；
（2）電流表、電壓表量程：在不超過量程的前提下，選用小量程測得的值要比選用大量程測得值準確，這是因為小量程的分度值小，準確的高。因此測量時，能用小量程就不要大量程。
4.滑動變阻器在實驗中的作用
（1）保護電路；
（2）改變待測電阻兩端電壓，實現多次測量。
5.常見故障分析
在實驗中出現故障后要先斷開開關，再分析查找故障原因，常見的故障及其現象如下表所示：
實驗電路圖 故障（有且只有一處） 現象
電壓表 電流表
電流表被短接 有示數 無示數
電流表處斷路 無示數 無示數
電壓表被短接 無示數 有示數
電壓表處斷路
定值電阻被短接 無示數 有示數，且示數偏大
定值電阻處斷路 有示數且接近電源電壓 無示數
電壓表串聯在電路中
滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路 移動滑片，電表示數不變，電壓表示數接近電源電壓
滑動變阻器下面兩個接線柱接入電路 移動滑片，電表示數不變
（2023 仙桃）實驗小組用伏安法測量小燈泡的電阻，連接了如圖甲所示的電路，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。
（1）實驗的原理是 ；
（2）圖甲中有一根導線連接錯誤，請在該導線上打“×”，并用筆重新畫一根正確連接的導線（導線不得交叉）；
（3）改正錯誤后，閉合開關，移動滑片至某位置時，電壓表的示數為2V，為測量小燈泡正常發光時的電阻，應將滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動；
（4）小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示為 A。此時小燈泡的電阻是 Ω（保留1位小數）；
（5）小燈泡的I﹣U關系如圖丙，當小燈泡的兩端電壓增大時，它的電阻 （選填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是燈絲電阻受 的影響；
（6）小組同學計劃用該裝置測量某定值電阻阻值時，發現電壓表損壞，于是設計了如圖丁所示的電路，測出了Rx的阻值。實驗步驟如下：
①將滑片移到a端，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I1；
②將滑片移到b端，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I2；
③讀出滑動變阻器的最大阻值為R，則：Rx＝ （用I1、I2和R表示）。
【解答】解：（1）實驗的原理是 R；
（2）電壓表負接線柱與滑動變阻器左端接線柱這根連線錯誤，將電壓表并聯在燈泡兩端，如圖所示：
（3）改正錯誤后，閉合開關，移動滑片至某位置時，電壓表示數為2V，小于燈泡額定電壓2.5V，為測量小燈泡正常發光時電阻，應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律，應減小變阻器兩端的電壓，根據分壓原理，應減小變阻器接入電路的阻值，故應將滑片向B端移動；
（4）當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.26A，則此時小燈泡的電阻為：
R9.6Ω；
（5）分析圖像丙可知，當小燈泡兩端電壓增大時，小燈泡的電阻也在增大；當小燈泡兩端電壓增大時，其實際功率增大，溫度也會升高，故導體的電阻與溫度有關；
（6）①將滑片移到a端，此電路為Rx的簡單電路，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I1，由I可得電源電壓：U＝I1Rx﹣﹣﹣﹣﹣（a）；
②將滑片移到b端，此時Rx與R串聯，讀出電流表的示數，記為I2；則RxI2+RI2＝U﹣﹣﹣﹣（b）；
③讀出滑動變阻器的最大阻值為R，由（a）（b）兩式聯立可得，待測電阻的阻值：
Rx。
故答案為：（1）R；（2）見解答圖；（3）B；（4）0.26；9.6；（5）增大；溫度；（6）。
（2023 攀枝花）小江同學設計了如圖甲所示的電路來測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻。
（1）請根據圖甲所示的電路，選擇合適的電壓表量程，請將圖乙的實物電路連接完整；
（2）電路連接好后閉合開關，發現電壓表有示數，電流表無示數，小燈泡不亮，如果電路只有一個元件有故障，該故障可能是小燈泡 （選填“斷路”或“短路”）；排除故障后，繼續進行實驗，某次實驗時電流表、電壓表示數如圖丙所示，則通過小燈泡的電流為 A，小燈泡兩端的電壓為 V，小燈泡此時的電阻為 Ω（保留一位小數）；
（3）根據實驗數據，作出小燈泡工作時的I﹣U關系圖象如圖丁所示，則小燈泡正常發光時的電阻為 Ω，功率為 W；由圖丁可知，燈絲的電阻會隨電壓升高而變 。
【解答】解：（1）根據圖乙所示的電路圖，滑動變阻器下接線柱連入電路中與電阻串聯，將滑動變阻器的一上一下接線柱串聯接入電路，根據額定電壓為2.5V的小燈泡選擇電壓表的量程為0～3V小量程，并聯在小燈泡兩端，如圖所示：
；
（2）電路連接好后閉合開關，發現電流表有示數，說明電路是通路；電壓表無示數，小燈泡不亮，說明電壓表并聯的支路短路或電壓表短路，如果電路只有一個元件有故障，該故障可能是小燈泡短路；
排除故障后，繼續進行實驗，小燈泡正常發光時電壓表示數如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.24A；
電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數為2.2V；
小燈泡此時的電阻為：R9.2Ω；
（3）由I﹣U的關系圖像可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，小燈泡正常發光時的電阻為：
R′10Ω；
功率為：P＝U′I′＝2.5V×0.25A＝0.625W；
燈絲的電阻會隨電壓升高，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻隨溫度的升高而變大。
故答案為：（1）
；（2）斷路；0.24；2.2；9.2；（3）10；0.625；大。
（2023 山西）小偉在“測量定值電阻的阻值”的實驗中（電源電壓U保持不變，滑動變阻器的最大阻值為R0）。
（1）如圖甲所示是他連接的實驗電路，其中有一根導線連接錯誤。請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的導線。
（2）電路連接正確后，閉合開關，移動滑片，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，則被測電阻的阻值是 Ω。
（3）完成測電阻實驗后，小偉想，假如沒有電流表，應該也能測出電阻的阻值，于是他設計了如圖丙所示的電路，請你幫助他將實驗步驟補充完整。
① ；
②未知電阻阻值的表達式Rx＝ （用已知量和所測物理量的符號表示）。
（4）利用圖甲中的器材還可以探究“電流與電壓的關系”，請你幫小偉為此探究實驗設計一個記錄實驗數據的表格。
【解答】解：（1）原電路圖中，定值電阻與電流表并聯，電壓表串聯在電路中是錯誤的，在“測量定值電阻的阻值”的實驗中，定值電阻、滑動變阻器和電流表串聯，電壓表并聯在定值電阻兩端，如下圖所示：
；
（2）電路連接正確后，閉合開關，移動滑片，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.5A，則被測電阻的阻值為：
Rx5Ω；
（3）實驗步驟：
①將滑片置于阻值最大處，閉合開關，讀出此時電壓表示數Ux；
②在步驟①中，Rx與滑動變阻器最大阻值串聯，電壓表測Rx兩端電壓，根據串聯電路電壓規律，滑動變阻器兩端電壓為U0＝U﹣Ux，由串聯分壓原理可知，
，即，
解得：Rx R0；
（4）在探究“電流與電壓的關系”的實驗中，需測量電阻兩端的電壓和通過的電流，實驗數據記錄表格如下所示：
電阻阻值一定
實驗次數 電壓U/V 電流I/A
1
2
3
。
故答案為：（1）見解答圖；（2）5；（3）①將滑片置于阻值最大處，閉合開關，讀出此時電壓表示數Ux；② R0；（4）見解答內容。
（2023 鎮江）小明發現家中有一段足夠長且粗細均勻的電阻絲，他想用來制作電加熱器。不考慮電阻絲阻值隨溫度的變化。
（1）小明截取5cm長電阻絲，用圖1電路來測量其阻值R0。
①用筆畫線代替導線，請在圖中將實驗電路連接完整。
②閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最 端。
③小明根據實驗數據得到的U﹣I圖線如圖2所示，則R0＝ Ω。
（2）小明選擇以下器材制作電加熱器：熔斷器（允許通過的最大電流為12A）；R1、R2是從上述電阻絲中截取的兩段，R1長22cm；開關若干；導線若干。
①電阻絲R1＝ Ω。
②圖3是小明制作的電加熱器，其低溫擋功率為880W，則R2長度為 cm。
③小明將圖3改裝成圖4所示的電加熱器。他調試時發現該電加熱器不能正常工作，你認為原因是 。
④解決③中問題后，小明利用選擇的器材又對圖4電加熱器進行改裝，使其具有“四擋”調溫功能，請幫他在圖5虛線框內畫出改裝電路圖。
【解答】解：（1）①動變阻器、電流表與電阻絲串聯接入電路，滑動變阻器應該一個上接線柱和一個下接線柱接入電路，電路圖如圖所示：
②為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器滑片要處于阻值最大處，所以滑動變阻器的滑片應置于最右端；
③由圖2可知，當R0兩端的電壓為3V時，通過R0的電流為0.6A，
根據I可知，R0的阻值：R05Ω；
（2）①R0是一根5cm長的電阻絲，則電阻絲每cm的電阻值為1Ω，
則電阻絲R1的阻值：R1＝22cm×1Ω/cm＝22Ω；
②由圖3可知，當開關S1閉合、S2斷開時，R1、R2串聯，根據串聯電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻最大，由P可知，此時電路中的總功率最小，電加熱器處于低溫擋；
由P可知，低溫擋工作時電路中的總電阻：R55Ω，
根據串聯的電路的電阻特點可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝55Ω﹣22Ω＝33Ω；
則R2的長度為：L33cm；
③由圖4可知，當開關S1、S2都閉合時，R1、R2并聯，根據并聯電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻最小，由P可知，此時電路中的總功率最大，電加熱器處于高溫擋；
根據并聯電路的電流特點可知，高溫擋工作時，干路的總電流：I高＝I1+I216.7A，
根據題意可知，熔斷器允許通過的最大電流為12A，則高溫擋工作時熔斷器會熔斷，所以該電加熱器不能正常工作；
④根據P可知，當電路中的電阻改變時，電路中的功率發生改變，據此設計四個不同電阻的電路，實現使其具有“四擋”調溫功能，
由于R1、R2的阻值不相等，當只有R1或只有R2工作時，分別是一個擋位，當R1、R2串聯時是一個擋位，當R1、R2并聯時是一個擋位，電路圖如圖所示：
故答案為：（1）①圖見解答；②右；③5；（2）①22；②33；③高溫擋工作時電流大于熔斷器允許通過的最大電流；④圖見解答。
（2023 婁底）小明同學想測量某一未知定值電阻的阻值，用到的器材有：電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻Rx、開關各1個，導線若干。
（1）連接電路過程中，為保護電路，開關要 ；閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移至 （選填“A”或“B”）端。
（2）閉合開關后，發現電壓表無示數，電流表有示數，原因可能是 。
（3）若在實驗時電流表短接，已知滑動變阻器的最大阻值為R0，也能測出Rx的阻值。具體操作是：將滑動變阻器調到最大阻值，閉合開關，讀出電壓表的示數為U1，再將滑動變阻器調到最小阻值，讀出電壓表的示數為U2，待測電阻Rx＝ 。（用U1、U2、R0表示）。
【解答】解：（1）為了保護電路，連接電路過程中，開關要斷開；閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，即B端；
（2）閉合開關后，發現電流表有示數，說明電路是通路；電壓表無示數，說明電壓表并聯的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路，即原因可能是Rx短路（或電壓表短路或電壓表斷路）；
（3）將滑動變阻器調到最小阻值，此時電路為只有Rx的簡單電路，電壓表測電源電壓，為U2；
將滑動變阻器調到最大阻值，此時Rx與滑動變阻器最大電阻串聯，電壓表測Rx兩端電壓，為U1，根據串聯電路電壓規律，滑動變阻器兩端電壓為U滑＝U2﹣U1，根據分壓原理可知，
，即，
解得：Rx R0。
故答案為：（1）斷開；B；（2）Rx短路（或電壓表短路或電壓表斷路）；（3） R0。
（2023 濱海新區一模）現有一個電壓約為10V的電源（電壓恒定不變），一個阻值為15Ω的定值電阻R0，一個只有0～3V量程的電壓表，一個最大阻值約為50Ω的滑動變阻器，開關及導線若干。請你設計一個實驗，比較精確地測出一個約為10Ω的電阻Rx的阻值（電路可重組）。
要求：
（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出主要實驗步驟和需測量的物理量； 。
（3）寫出待測電阻Rx的數學表達式（用已知量和測量量表示）。 。
【解答】解：（1）該電路中沒有電流表，電壓表和定值電阻應起到測量電流的作用，故將定值電阻和待測電阻串聯后再與變阻器串聯；
由題知定值電阻和待測電阻的總電阻和滑動變阻器的最大阻值之比約為（15Ω+10Ω）：50Ω＝1：2，則由串聯分壓的規律可知此時定值電阻和待測電阻兩端的總電壓為3.3V，超過了電壓表的量程，所以不能用電壓表測定值電阻和待測電阻兩端的總電壓，為此需要用電壓表分別測出電阻R0和電阻Rx兩端的電壓（題目明確說明電路可重組），電路圖如下所示：
（2）實驗步驟：
①斷開開關，按照電路圖連好電路，將滑動變阻器滑片調到阻值最大處；
②閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數接近滿偏（這是為了減小誤差，此后測得Rx的電壓更準確），記下電壓表的示數U0；
③斷開開關，保持滑片的位置不變，將電壓表改接在待測電阻Rx兩端，再閉合開關，記下此時電壓表的示數Ux；
（3）在②中，電壓表測定值電阻R0的電壓，在③中，電壓表測待測電阻Rx的電壓，因電路連接沒有改變，各電阻的大小和電壓不變，則電路中電流不變，
根據串聯電路各處的電流相等和歐姆定律有：，
故RxR0。
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）①斷開開關，按照電路圖連好電路，將滑動變阻器滑片調到阻值最大處；
②閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數接近滿偏，記下電壓表的示數U0；
③斷開開關，保持滑片的位置不變，將電壓表改接在待測電阻Rx兩端，再閉合開關，記下此時電壓表的示數Ux；
（3）RxR0。
（2023 泌陽縣校級一模）小明在實驗室做“測量額定電壓為2.6V的小燈泡正常發光時的電阻”實驗，所使用的電源電壓恒為6V，滑動變阻器R上標有“20Ω 1A”字樣。
（1）如圖所示是小明連接的實驗電路。
①閉合開關，電壓表 示數，電流表 示數。（均選填“有”或“無”）
②該電路中存在導線連接錯誤，請在接錯的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的實物電路連接圖。
（2）正確連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為2.6V時，電流表的示數如圖乙所示。此次測量的待測小燈泡電阻的阻值為 Ω。
（3）實驗結束后，小吳沒有用電流表，又多用了一個滑動變阻器R2（最大阻值用R0表示），他設計如圖丙所示電路，測出了額定電壓為2.5V的小燈泡正常發光時的電阻，請補全下列步驟：
①閉合開關S，先調節滑動變阻器 （選填“R1”或“R2”）的滑片到最 端（選填“左”或“右”），再調節另一滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V時為止，小燈泡正常發光；
②接著 ，讀出這時電壓表的示數為U；
③小燈泡正常發光時的電阻表達式R＝ 。
【解答】解：（1）①在圖甲所示的電路中，電壓表串聯在電路中，電流表與燈并聯，因電壓表內阻很大，故電流表示數為0，電壓表測量燈泡兩端的電壓；
②電流表應與燈串聯，電壓表與燈并聯，如下所示：
；
（2）電流表示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.26A，
由歐姆定律可得小燈泡此時電阻為：R10Ω；
（3）實驗步驟：
①閉合開關，先調節滑動變阻器R2的滑片到最左端，此時電壓表只測燈泡的電壓，再調節另一滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V時為止，此時燈泡正常發光；
②保持變阻器R1的滑片不動，接著調節變阻器R2的滑片到最右端，此時電壓表測燈泡與變阻器R0串聯的總電壓，讀出這時壓表的示數為U；
③燈泡正常發光后，由于保持變阻器R1的滑片不動，則電路中電流不變、燈泡兩端的電壓保持不變，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，當變阻器R2的滑片到最右端時，R2兩端的電壓：UR2＝U﹣2.5V，
串聯電路中各處的電流相等，由歐姆定律可得此時電路中的電流：I，
則小燈泡正常發光時的電阻：RR0。
故答案為：（1）①有；無；②如上所示；（2）10；（3）①R2；左；②保持變阻器R1的滑片不動，調節變阻器R2的滑片到最右端；R0。
（2023 淄川區二模）物理小組想測量一個定值電阻Rx的阻值，實驗器材有：待測電阻Rx、電壓表（量程0～3V和0～15V）、電流表（量程0～0.6A和0～3A）、滑動變阻器（20Ω 1A）、開關、未知電壓的電源，導線若干。
（1）小琴利用電流表電壓表測量電阻的原理是 ，閉合開關前，應將圖甲中的滑動變阻器滑片置于 端（選填“a”或“b”）。
（2）檢查無誤后，接通電路，移動滑動變阻器滑片，當電流表的示數如圖乙所示時，通過電阻Rx的電流大小是 A；若電壓表此時的示數是8.5V，則可計算出Rx＝ Ω。
（3）小芳又設計了一種方案，也測出了Rx的阻值。電路如圖丙所示，R0為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且恒定不變。測量方法如下：
①開關：S1閉合，S2斷開時，讀出電流表讀數為I1；
②開關S1、S2都閉合時，讀出電流表讀數為I2；
請依據上述實驗數據計算Rx的阻值。（用已知和測出的物理量符號表示）
【解答】解：（1）在測定值電阻阻值的實驗中，用電壓表測定值電阻兩端電壓，用電流表測通過定值電阻的電流，根據R求出定值電阻阻值，故用電流表電壓表測量電阻的原理是R；
為了保護電路，閉合開關前，應將圖甲中的滑動變阻器滑片置于阻值最大處，即b端；
（2）檢查無誤后，接通電路，移動滑動變阻器滑片，當電流表的示數如圖乙所示時，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.34A；
若電壓表此時的示數是8.5V，則Rx25Ω；
（3）實驗步驟：
①開關：S1閉合，S2斷開時，讀出電流表讀數為I1；
②開關S1、S2都閉合時，讀出電流表讀數為I2；
在步驟①中，兩電阻串聯，電流表測電路中的電流，此時電源電壓為U＝I1（Rx+R0）；
在步驟②中，電路為只有R0的簡單電路，電流表測電路中的電流，此時電源電壓為U＝I2R0；
由于電源電壓不變，故I1（Rx+R0）＝I2R0，
解得：Rx R0。
故答案為：（1）R；b；（2）0.34；25；（3）Rx R0。
（2023 蜀山區校級模擬）在某次課外實驗中，老師讓同學們嘗試測一個阻值約為100Ω的電阻Rx。老師提供的器材有：恒壓電源（電壓恒為U＝3V）、電流表A1（量程為0～0.6A）、電壓表V1（量程為0～3V）、定值電阻R1＝20Ω、電阻箱R2（0～9999Ω，5A）各一個，開關S、導線若干。小明和同學經過思考后選用上述部分器材設計了一個實驗，較精確地測出未知電阻Rx的阻值，實驗電路如圖所示。
（1）連接電路的過程中，開關S應處于 狀態。
（2）根據小明和同學設計的電路圖，當調節電阻箱R2使電壓表V1的示數為1.5V時，記錄下電阻箱接入電路的阻值為R0，此時Rx R0（選填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）小明調節電阻箱使電壓表V1的示數為U2時，記錄下電阻箱接入電路的阻值為R2，則Rx的測量值為 （用字母U、U2、R2表示）。
（4）實驗后老師告訴小明，該實驗仍然有局限，原因在于電壓表V1不是理想電表，即它的電阻不是無窮大，則Rx的測量值與真實值相比 （選填“偏大”或“偏小”）。
【解答】解：（1）為了保護電路，連接電路的過程中，開關S應處于斷開狀態；
（2）電源電壓恒為U＝3V，當調節電阻箱R2使電壓表V1的示數為1.5V時，根據串聯電路電壓規律，Rx兩端電壓為1.5V，根據分壓原理可知，此時Rx＝R0；
（3）小明調節電阻箱使電壓表V1的示數為U2時，記錄下電阻箱接入電路的阻值為R2，則電路中的電流為：
I，
根據串聯電路電壓規律，Rx兩端的電壓為Ux＝U﹣U2，故Rx的測量值為：
Rx R2；
（4）因電壓表V1不是理想電表，它的電阻不是無窮大，故通過電壓表的電流與通過R2的電流之和等于Rx的電流，而實際上計算時是按R2的電流計算，比實際通過Rx的電流偏小，因而計算出的電阻偏大。
故答案為：（1）斷開；（2）＝；（3） R2；（4）偏大。
（2023 羅山縣校級三模）某小組同學利用圖甲所示的電路測量小燈泡正常發光時的電阻，選用的小燈泡標有“2.5V”字樣，電源電壓恒為4.5V。
（1）請用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整。（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數變大。）
（2）為了安全，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于 （選填“A”或“B”）端。
（3）閉合開關時，發現電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，則電路故障可能是 。
（4）排除故障后進行實驗，調節滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為2.5V時，電流表的示數如圖乙所示，為 A，則小燈泡正常發光時的電阻為 Ω（保留一位小數）。
（5）實驗結束后，老師布置了一個設計性作業，如果在實驗過程中電流表損壞不能使用，要求利用電壓表和一個阻值已知為R0的定值電阻測量小燈泡正常發光時的電阻。小麗設計了如圖丙所示的電路，請將以下實驗步驟補充完整。
①閉合開關S1，將開關S2撥到“2”，調節滑動變阻器，使電壓表示數為 V；
②保持滑片位置不變，將開關S2撥到“1”，電壓表示數為U；
③則小燈泡正常發光時的電阻R＝ （用已知量和測量量表示）。
【解答】解：（1）在測量小燈泡正常發光時的電阻實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯，電壓表并聯在燈泡兩端；滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數變大，說明滑動變阻器阻值變小，故滑動變阻器選用右下接線柱與開關串聯在電路中，如下圖所示：
；
（2）為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于阻值最大處，即A端；
（3）閉合開關時，發現電流表無示數，說明電路可能斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的電路斷路了，即電路故障可能是小燈泡斷路；
（4）調節滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為2.5V時，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.32A，則小燈泡正常發光時的電阻為：
RL7.8Ω；
（5）實驗步驟：
①閉合開關S1，將開關S2撥到“2”，調節滑動變阻器，使電壓表示數為2.5V；
②保持滑片位置不變，將開關S2撥到“1”，電壓表示數為U；
③在步驟①中，燈泡、定值電阻和滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，調節滑動變阻器，使電壓表示數為2.5V，此時燈泡正常發光；
在步驟②中，燈泡、定值電阻和滑動變阻器仍串聯，電壓表測燈泡和定值電阻兩端電壓，保持滑動變阻器滑片位置不變，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光；
根據串聯電路電壓規律，R0兩端電壓為U0＝U﹣2.5V，根據串聯電路電流特點，
通過燈泡的電流：I＝I0，
由歐姆定律可得燈泡的電阻：
R。
故答案為：（1）見解答圖；（2）A；（3）小燈泡斷路；（4）0.32；7.8；（5）①2.5；③。
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