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实验5 变式测电阻
一、缺电流表
拓展 设计思路与
电路设计 实验步骤及表达式
实验 实验器材
如左图所示，①将电压表
特 设计思路：使定值电阻与待测电
接在a、b两点间，闭合开
殊 阻串联，利用串联电路中电流处
缺 关S，测得R两端的电压
方 处相等的特点，来确定通过待测 0
电 为U；②断开开关 S，将
法 电阻的电流 0
流 电压表改接在a′、b′两点
测 实验器材：电源、开关、定值电
表 间，闭合开关 S，测得R
电 阻R、待测电阻R、电压表、滑 x
0 x 两端的电压为U；待测电
阻 动变阻器、电阻箱、导线 x
阻表达式：R＝ ＝R
x 0
特 设计思路：使定值电阻与待测电
如左图所示，①闭合开关
殊 阻串联，利用串联电路中电流处
缺 S、S ，电压表测的是电源
方 处相等的特点，来确定通过待测 1
电 电压U；②断开开关 S ，
法 电阻的电流 1
流 此时电压表测的是R两端
测 实验器材：电源、开关、定值电 0
表 的电压U；待测电阻表达
电 阻R、待测电阻R、电压表、滑 0
0 x 式：R＝ ＝R
阻 动变阻器、电阻箱、导线 x 0
如左图所示，①把滑动变
阻器的滑片移至最左端，
则滑动变阻器连入电路的
特 设计思路：使定值电阻与待测电
阻值为0 Ω，闭合开关S，
殊 阻串联，利用串联电路中电流处
缺 电压表测的是电源电压
方 处相等的特点，来确定通过待测
电 U；②把滑动变阻器的滑片
法 电阻的电流
流 移至最右端，此时滑动变
测 实验器材：电源、开关、定值电
表 阻器连入电路的阻值为最
电 阻R、待测电阻R、电压表、滑
0 x 大值R，电压表测的是R
阻 动变阻器、电阻箱、导线 0 x
两端的电压U；待测电阻
x
表 达 式 ： R=
x
R
0
特 设计思路：使定值电阻与待测电 如左图所示，①只闭合开
殊 阻串联，利用串联电路中电流处 关S和S ，记下电压表的
缺 1
方 处相等的特点，来确定通过待测 示数U；②只闭合开关 S
电 0
法 电阻的电流 和S ，调节电阻箱R的阻
流 2 1
测 实验器材：电源、开关、定值电 值，使电压表的示数仍为
表
电 阻R、待测电阻R、电压表、滑 U；待测电阻表达式：R
0 x 0 x
阻 动变阻器、电阻箱、导线 ＝R
1
二、缺电压表
拓展 设计思路与 实验步骤及
电路设计
实验 实验器材 表达式
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特 设计思路：使定值电阻与待
如左图所示，①闭合开关S，用
殊 测电阻并联，利用并联电路
缺 电流表测出R的电流I；②断开
方 中电压相等的特点，来确定 0 0
电 开关S，把电流表改接在R支路
法 通过待测电阻的电压 x
压 中，使电流表与R串联，闭合
测 实验器材：电源、开关、定 x
表 开关S，测出R的电流I；R的
电 值电阻R、待测电阻R、 x x x
0 x 表达式：R＝ ＝ R
阻 电流表、滑动变阻器、导线 x 0
特 设计思路：使定值电阻与待
殊 测电阻并联，利用并联电路 如左图所示，①将开关S和S 闭
缺 1
方 中电压相等的特点，来确定 合，用电流表测出通过电阻R
电 0
法 通过待测电阻的电压 的电流I；②只闭合开关 S 和
压 0
测 实验器材：电源、开关、定 S ，用电流表测出通过电阻R的
表 2 x
电 值电阻R、待测电阻R、 电流I；R的表达: R＝ ＝ R
0 x x x x 0
阻 电流表、滑动变阻器、导线
如左图所示，①把滑片P移至A
端，使滑动变阻器连入电路的电
特 设计思路：使定值电阻与待
阻为零，闭合开关，读出电流表
殊 测电阻并联，利用并联电路
缺 的示数为I；②把滑片移到B
方 中电压相等的特点，来确定 1
电 端，使滑动变阻器连入电路的电
法 通过待测电阻的电压
压 阻最大为R′，闭合开关S，读出
测 实验器材：电源、开关、定
表 电流表的示数为I，根据欧姆定
电 值电阻R、待测电阻R、 2
0 x 律，得 U＝IR，U＝I(R＋
阻 电流表、滑动变阻器、导线 1 x 2 x
R′)，即IR＝IR＋IR′，故R＝
1 x 2 x 2 x
R′
例：测量定值电阻的阻值
(2016 保定二模)在“伏安法测定值电阻”的实验中．小明同学所用电源电压恒定不变．但电源电压未知，滑动
变阻器标有“20 Ω，1.5 A”的字样，电压表和电流表的量程合适，他已连接了部分电路，如图所示．请你接着
完成下列问题：
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，电压表选用0～3 V量程(连线不得交叉)．
(2)当电压表的示数为2.4 V时．电流表的示数如图乙所示．定值电阻R的电阻为________Ω.
x
(3)进行了上步计算后，小明认为实验完成了，小亮则认为仅这样就得出电阻的阻值不够可靠．原因是
____________________________________________________.
(4)实验过程中电流表突然损坏．小明利用现有器材，在无需换接电压表的情况下设计并完成了实验．请你在
虚线框内画出小明实验设计的电路图, 并完善下列步骤及测量定值电阻的表达式．
①按照电路图连接好电路；
②调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为_______Ω时，读出电压表的示数U1；
③再调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为_______Ω时，读出电压表的示数U2；
④根据已知条件和测量结果，写出定值电阻的表达式：Rx＝________Ω(用符号表示)．
答案：
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(1)
(2)10
(3)只测量一次电阻值，结果具有偶然性，可能存在误差
(4) ①
① 20；③0；④
（等效替代+评估）1. 在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻R 的阻值时，小明设计了如图甲所示的实
X
验电路，其中R/是电阻箱，R 是定值电阻
0
（1）图甲中，为测出R 的阻值，闭合开关S后，小明应该先把开关S 接到触点 （选填“1”或“2”），记
X 1
录电压表的示数U；然后把开关S 接到另一触点，并调节电阻箱R/，直到电压表示数也为U，读出此时电阻
1
箱R/的示数（各旋钮的位置如图乙所示），则待测电阻R 的阻值为_________Ω；
X
（2）小兰认为将图甲中的电阻R 去掉，也能测出R 的阻值，你认为可行吗？ 答：________
0 X
（3）小亮设计了图丙的电路测R 的阻值，与图甲的方法比较，你觉得图丙最显著的优点是：
X
；若图甲也想具备这个优点，只需更换图甲的一个元件就可以了，如何替换？答： _ 。
答案：（1）1 18 （2）不可行 （3）可以多测几次，求平均值，减小实验误差把R 换成滑动变阻器
0
（电压表电阻）2. 某科技小组同学发现实验室有一只标有“XkΩ”的电阻（X为模糊不清的一个数字），为了
测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：
（1）首先设计的实验电路如图1所示，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻R 、电压表V （0〜3V、
X
0〜15V量程）、电流表A（0〜0.6A、0〜3A量程）、滑动变阻器（标有“50Ω 1A”）、开关、导线若干。试
验后发现，该方案无法测出电阻R 的值，其主要原因是 。
x
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（2）经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计测量电阻R 的实验方案。小李设计的电路图
x
如图2所示，其中定值电阻R =2kΩ．他连接电路后，闭合S ，断开S ，想先测出电源电压，但读出电压表
0 1 2
示数U=2V，与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端
电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压（取3V），可估算出电压表自身的电阻为 kΩ。
（3）小组其他同学设计的实验电路如图所示，在电源电压恒定且己测出的条件下，能先测出电压表自身电
阻后，在测出R 阻值的电路是 。
x
（4）他们选择正确方案测出R 的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确
x
方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量R 阻值的是 。
x
A．改变电源电压 B．将R 换成50Ω的定值电阻 C．将电压表换成“0〜0.6A”的电流表
0
答案：（1）电流太小，无法用电流表直接测出；（2）4；（3）C；（4）A
3. （电压表内阻）有一个灯泡L，上面只标有“2.5V”的字样，如图甲所示，是小明所在实验小组测量小灯泡
L电阻的实物图，电源电压约为3V．则：
（1）为了比较准确的测量小灯泡L的电阻，请将图甲中的电路连接完整（要求滑片P向左移动时，灯泡L
变暗）。
（2）电路正常后，他们分别测出了小灯泡L的几组电压U和电流I值。其中，当小灯泡L正常发光时，电流
表的示数如图乙所示，那么，小灯泡L正常工作时的电阻大小为 Ω。
（3）完成该实验后，小明想用原来电路来测量某一定值电阻R 的阻值，但他操作有误；在未断开开关S的
x
情况下，直接将小灯泡L从灯座上取下，那么，取下灯后，电压表的示数将约为 V。
（4）小明实验小组的小聪同学认为：在电学实验中，往往认为电压表对测量的电路没有影响，事实上电压
表有较大的电阻（简称内阻R ），在电路中有很小电流通过电压表，电压表的示数等于这个很小的电流与其
v
内阻R 的乘积，小聪现在想测量一个未知电阻R （大约2KΩ～3KΩ）的阻值，身边的器材有：2节干电池
v x
（电压接近3V）、未知电阻R、开关S两个、导线若干，另外，提供可选择的器材还有3个：
x
a、电流表A （0～0.6A，内阻约为0.02Ω）；
1
b、电流表A （0～5mA，内阻约为0.10Ω）；
2
c、电压表V（0～3V，内阻R =3KΩ）。
v
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小聪利用已有的器材并在可选器材中选择了一个，准确地测量了未知电阻R 的阻值。那么，①请你在虚线方
x
框中，画出小聪设计的实验电路图。
②完成实验步骤：A、按照电路图连接电路， ；
B、 。
③用测量的物理量和已知物理量的字母表示R= 。
x
答案：
（1）如图所示；
（2）12.5；
（3）3；
（4）①设计的电路图如上图所示；
②a、闭合开关S 、断开开关S 记下电压表的示数U ；b、同时闭合开关S 、S 记下电压表的示数U 。
1 2 1 1 2 2
② (U −U )R 。
2 1 v
U
1
4. （改装欧姆表）在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压
为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片p向左移动时电流
表的示数变小）。
（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察 电压表 （选填“电压表”或“电流表”）示数
的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为 1.8 V：若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应
向 右 （选填“左”或“右”）端移动。
（3）闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表 有 示数，电流表 无 示数（两空
均选填“有”或“无”）。
（4）电路正常后，改变滑片p的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的，I﹣U图象
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（不计小灯泡电阻随温度的变化）．由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是 10 Ω。
（5）空闲之余，小张换用另一未知电压的新电源又做了几次实验，保持滑动变阻器滑片在某一位置不变时，
有了新的发现：可以将电压表改成直接读出电阻值的欧姆表，请你帮他刻出5.0V处标为 50 Ω。
次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20
电压U/V 2.0 3.0 3.6 4.0 5.0
答案为：（1）如上所示；（2）电压表；1.8；右；（3）有；无；（4）10；（6）50。
（R特殊方法）2.在测电阻的实验中，实验的器材有：干电池3节，电流表、电压表各一个，开关2个，滑
动变阻器1个，待测电阻2个，导线若干．
（1）如图所示，图甲是实验的电路图．小丽按照电路图连接电路时，开关应 ．
①闭合开关S后，小丽发现电流表和电压表的指针均不动．她断开开关S，检查线路连接无误后，把电压表
与b点相连的那根导线改接到c点，再次闭合开关S时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显
的偏转．若电路中只有一处故障，则故障是 ．
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
的示数如图乙所示，则电路中的电流为 A，R= ．
x
（2）实验时某小组同学利用一只电流表和最大阻值为R 的滑动变阻器完成对未知电阻R 的测量．如图2所
0 y
示是他们按照设计连接的部分实验电路．
①请你依据下面的实验步骤，用画笔线代替导线，将实验电路连接完整．（只添加一条导线）
实验步骤：
A．开关S 和S 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；
1 2
B．保持滑片P位置不动，只闭合开关S 时，读取电流表的示数为I ；
1 1
C．再闭合开关S 时，读取电流表的示数为I （I ＞I ）．
2 2 2 1
②请你用I 、I 和R 表示R ，则R = ．
1 2 0 y y
答案为：
（1）断开；①bc之间断路；②0.32；5Ω；
（2）①如图所示；
② = ．
（L改动导线、设计实验）3. 某实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，选取的器材有：待测小
灯泡（灯泡上标有“3.8V”字样）、电压表（3V、15V双量程）、电流表（0.6A、3A双量程）、滑动变阻器、
电源（电压恒定6V）、开关、导线等，实物图如图所示．
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（1）如图甲是该实验小组连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上面画“×”，并在
图中改正（导线不许交叉）．
（2）连接好电路闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡能逐渐变暗，你认为该小组同学在实验操作
中存在的问题是_______________________________．
（3）排除故障后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视___________的示数，直至灯泡正常发
光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡发光时的电阻为______Ω．
（4）完成上述实验后，老师取走了电流表，拿来了一个已知阻值为 R 的电阻和一个单刀双掷开关S ，让同
0 2
学们用这些器材测灯泡的额定功率，但实验中发现电压表的 0～15V量程损坏，只能使用0～3V量程，请你
帮助同学们完成下列实验步骤：
①补全丙图中的电路图；
②闭合开关S ，将S 拨到触点______（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表示数为______V；
1 2
③再将开关S 拨到触点______（选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
2
④灯泡额定功率的表达式为P =______________
额
答案：（1）如上图；
（2）连接电路时滑片没有滑到阻值最大处；
（3）电压表；9.5Ω；
（4）①如上图；②1；2.2；③2；④3.8U/R
（表格+特殊测量）9. 小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（100Ω 2A）、电流表、电压表、
开关各一，导线若干来测量电阻R 的阻值（其阻值约几百欧）。
x
（1）在图甲中完成实验电路的连接。
（2）设计的实验表格为右上表，表格中①处应填写________________________________________。
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（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为___________V。
（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片—，电压表指针偏转正常，但电流表指针都几乎不偏转，
无法读数，原因可能是________________________________________。
（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻R 的阻值。请你写出小明的主要
x
实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）。
①________________________________________；
②________________________________________；
③写出待测电阻的表达是R=_________。
x
答案：如图
电阻平均值R/Ω；2.4；待测电阻太大或电源太低；将滑动变阻器滑片调到阻值为 0，记下电压表为Ｕ1、将
滑动变阻器滑片调到阻值最大，记下电压表示数为U2；U2×100Ω/（U1-U2）
10. 小明和小虎设计如图甲所示的电路测量未知电阻 Rx的阻值。实验器材有：电源（电压4.5V）、滑动变
阻器R（0～20Ω）、电阻箱R （0﹣999.9Ω）、电流表、单刀双掷开关及导线若干。
0
（1）请根据图甲所示的电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
（2）小明将S拨至“1”，调节滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表示数为 0.36A．再将S拨至“2”，调节电
阻箱，使电流表示数为 A，此时电阻箱的示数如图丙所示，则待测电阻的阻值Rx= Ω。
（3）把电阻箱的阻值从10.0Ω调到丙图所示的阻值时，小虎想先把“×10”档从1调到0，再调“×1”档。你认
为他的想法是否妥当？答： （选填“是”或“否”），理由是： 。
（4）测量结束断开开关后，应首先拆除 （选填“电源”或“电流表”）两端导线。
答案：（1）见上图；
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（2）0.36；9；（3）否；电阻箱的电阻突然减小，可能导致电路的电流太大损坏元件；（4）电源
11. 小罗和小刚在实验室进行实验，备有以下器材：
A、待测定值电阻Rx：阻值约为100Ω B、定值电阻R ：阻值200Ω
0
C、滑动变阻器R （0～20Ω） D、滑动变阻器R （0～200Ω）
1 2
E、滑动变阻器R （0～20kΩ） F、电阻箱R （0～99.99Ω）
3 4
G、电阻箱R （0～999.99Ω） H、电流表A（0～60mA～300mA）
5
I、电源E（电压U恒为10V） J、各式开关及导线若干
（1）为了测出待测电阻Rx的阻值，小罗设计了如图甲所示的电路。
（2）小罗设计的实验步骤是：
①、将开关掷向a，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，读出电路稳定后A表示数（记为I ）
1
②、将开关掷向b，移动滑动变阻器的滑片至另一位置，读出电路稳定后A表示数（记为I ）
2
小刚看后，认为他在步骤②中有不妥当之处，请你帮小罗写出正确的步骤②：
（3）按照正确的操作，他们顺利的测出了R 的阻值。请你写出用测得的物理量I 、I 和已知物理量U、R
x 1 2 0
表示的R 的表达式：R=
x x
（4）小刚认为还可以有其他的测量方法，比如图乙所示的电路。他设计的实验步骤是：
①先断开S ，闭合S ，调节滑动变阻器，使电流表指针指到最大刻度处；
2 1
②然后闭合S ，调节电阻箱，使电流表指针指到最大刻度一半的位置；
2
③读出电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值。
根据小刚的思路，这个实验中的滑动变阻器应该选择 ，电阻箱应该选择
（5）小罗看后，认为这种测量方法也有较大的误差。你的看法是怎样的？
答：测量值与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“一样大”）
答案：（2）将开关掷向b，保持滑动变阻器的滑片位置不变，使电流表的指针指到表盘上另一适当位置，
读出电路稳定后电流表的示数（记为I ）；（3）U(I −I )+R ；（4）D；G；（5）偏小
2 2 1 0
I I
1 2
（电阻测量仪）12. 小明发现“伏安法”测电阻比较麻烦，通过查阅资料和探究，他制作了一只简单的可直接
测电阻仪器。需器材：一节干电池（1.5V），电流表（0﹣0.6A），滑动变阻器（10Ω，0.5A），开关及导
线若干。电路原理如图甲所示，当 AB间接入不同阻值的电阻时，在电流表对应的位置标出阻值即可。
（A、B为金属接线触点）
（1）调试时，直接把A、B相碰，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小值是 Ω，
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此时应在电流表对应的示数位置标上 Ω；
（2）当电流表指针对准刻度盘中央时AB间电阻值是多少？
（3）使用一段时间后，小明发现此仪器有些不准确了，查阅资料后时发现干电池其实也有电阻，新电池的
电阻很小可以忽略，但随着使用时间变长，电池的电阻会变大。使用一段时间后，为能准确测量电阻，应将
滑动变阻器向 调节；
（4）老师告诉小明如果把干电池换成恒流电源（输出电流恒定）就不会出现上述情况。小明在老师的帮助
下用恒流电源和电压表（0﹣3V），滑动变阻器（10Ω，0.5A）重新设计了电路如图乙，当直接把A、B相
碰，电压表的示数为 V；当AB间接入10Ω电阻时，电压表为1V，此电路测量电阻的范围是多少？
答案：（1）3； 0； （2）2Ω；（3）左；（4）0； 0﹣30Ω
13. （1）小明采取“等效替代法”用电阻箱R （0～9999Ω）来测定未知电阻R 的阻值。他设计的电路如图甲
0 X
所示，正确连接电路后，小明先将开关S拨至位置 （选填“1”或“2”）处，调节滑动变阻器的滑片P至
某一位置，记下此时电流表的示数I ；再将开关S拨至另一位置，调节 ，使电流表的示数恰好为I ，
1 1
记下此时电阻箱的示数如图乙所示，则未知电阻R 的测量值为 Ω。
X
（2）小明在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计电路图如图丙所示。
①请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）。
②正确连接电路后闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电
压。造成这一现象的原因可能是 。
③排除故障后进行实验。下表是正确进行实验操作记录的部分实验数据。若进行第3次实验时，将定值电阻
R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后，没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数，则此时
电流表的示数可能是
实验序号 1 2 3 4 5
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.60 0.30 0.15 0.12
A．0.30A B．0.24A C．0.20A D．0.14A
答案：（1）2；电阻箱R ；108；
0
（2）①如图所示；
②电阻R断路（电阻R处接触不良）；③B
9
