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实验 16 用电流表和电压表测量电阻
知识点一、伏安法测电阻
1.伏安法测电阻
（1）实验目的：用电流表和电压表测未知电阻的阻值
（2）实验原理： 。对于一个未知电阻，用电压表测其两端电压U，用电流表测出通过未
知电阻的电流I，应用欧姆定律，就可以求出其电阻值。这种测量方法称为“伏安法”。
（3）实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线。
（4）设计实验：实验电路图和实物图如图甲、乙所示，其中滑动变阻器用来改变待测电阻两
端电压和通过待测电阻的电流，多次测量电压和电流，求出每次的电阻值，最后求平均值。
甲 乙
（5）实验步骤：
①按图甲所示电路图连接图乙中的实物电路；
②检查所连接的电路，确定无误后，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，以保护电路；
③利用试触法电流表和电压表的量程；
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变待测电阻两端的电压，并记下相应的电流值和电压
值，填入实验表格中；
⑤断开开关，整理器材。
（6）实验数据处理：将每次测量的数据代入公式 ，分别求出每次的电阻值，最后计算
其平均值。如下表所示：
实验序号 电压/V 电流/A 电阻/Ω 电阻的平均值 /Ω
1 1.5 0.10 15.0
2 2.1 0.14 15.0 15.2
3 2.8 0.18 15.6
2.实验注意事项
（1）在连接电路的过程中，接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发，把干路上的各元
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件串联起来，然后把电压表并联在待测电阻的两端；
（2）连接实物图时，要将开关断开；
（3）实验前，要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，以保证电路安全，防止开关突然闭合
时，产生瞬间电流过大而损坏电源或电表；
（4）可采用试触法确定电表的路程；
（5）电表的正、负接线柱不能接反；
（6）滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式；
（7）进行多次测量并计算电阻的平均值，可以减小误差。
3.器材选择原则
（1）滑动变阻器：所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值；
（2）电流表、电压表量程：在不超过量程的前提下，选用小量程测得的值要比选用大量程测
得值准确，这是因为小量程的分度值小，准确的高。因此测量时，能用小量程就不要大量程。
4.滑动变阻器在实验中的作用
（1）保护电路；
（2）改变待测电阻两端电压，实现多次测量。
5.常见故障分析
在实验中出现故障后要先断开开关，再分析查找故障原因，常见的故障及其现象如下表所示：
现象
实验电路图 故障（有且只有一处）
电压表 电流表
电流表被短接 有示数 无示数
电流表处断路 无示数 无示数
电压表被短接
无示数 有示数
电压表处断路
定值电阻被短接 无示数 有示数，且示数偏大
定值电阻处断路
有示数且接近电源电压 无示数
电压表串联在电路中
滑动变阻器上面两个接线
移动滑片，电表示数不变，电压表示数接近电源电压
柱接入电路
滑动变阻器下面两个接线
移动滑片，电表示数不变
柱接入电路
1．（2023•河南）在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为
2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
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（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或“B”）
端。
（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能
是 （选填字母代号）。
A.电流表短路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路
（4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，
则通过小灯泡的电流为 A，小灯泡正常发光时的电阻约为 （结果保
留一位小数）。 Ω
（5）经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的I﹣U图象如图丙所示；
通过分析图象，写出一条你发现的结论： 。
2．（2023•宜宾）为测量某待测电阻R 的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进
x
行了实验。
（1）在连接如图乙的电路时，开关S应处于 状态，闭合开关前应将滑动变阻器的滑
片置于 （选填“A”或“B”）端；
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（2）在如图乙所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为零，电流表有示数，经
分析电路连接不完整，具体原因是 ，请在图乙中用笔画线代替导线将
电路连接完整；
（3）正确连接电路后，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
R 的阻值为 ；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是 ；
x
（4）某实验小组实验Ω时发现电压表已损坏，为测量R 的阻值，他们经过讨论设计了如图丙的电
x
路图。已知电源电压不变，定值电阻的阻值为 R，闭合开关S 、断开S 时电流表读数为I ；同
1 2 1
时闭合开关S 和S 时电流表读数为I ，则R ＝ （用R、I 、I 表示）；
1 2 2 x 1 2
（5）实验小组完成实验后，他们经过讨论，认为用图甲的电路图还可以完成
实验。（至少填写一个实验名称）
3．（2023•盐城）小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有：干电池两节、
电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、“50 ，1.5A”的滑动变阻器各一只、导
线若干。 Ω
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
（2）连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，
直至电压表的示数是 V时，读出电流表的示数如图乙所示，为 A，小
灯泡正常发光时的电阻约为 （保留一位小数）。
（3）小红想测量小灯泡灯丝在常温时的Ω电阻大小，于是设计方案：移动滑动变阻器的滑片，直
至灯丝不发光，读出电流表和电压表的示数，计算出电阻的大小，你认为小红的方案是否正确？
。 判 断 的 依 据 是 ：
。
4．（2023•德州）某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实
验电路，已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10 ，电源电压为6V，可供选
Ω
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用的滑动变阻器有R （20 ，1A）和R （50 ，0.2A）。
1 2
Ω Ω
（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“R
1
”或“R
2
”）。
（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现 （选填“电压表”或“电流
表”）无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画
出那一根正确的连线。
（3）电路改正后，某次测量时电压表的示数为2.6V，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的
滑片向 （选填“A”或“B”）端滑动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，
则小灯泡正常发光时的电阻为 。
（4）该同学又取来R＝10 的定值电阻，Ω设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变
阻器的滑片，使电流表的示Ω数为 A时，小灯泡正常发光。此时电路的总功率为
W。
5．（2023•呼和浩特）小含同学在“伏安法测电阻”的实验中，器材如下：待测电阻R ，阻值已知
x
的定值电阻R ，电流表、电压表各一只，开关、导线若干，电源一个（电压恒定，大小未知）。
0
U U U
（1）该实验的实验原理是 （选填“I= ”或“R= ”或“U＝IR”）；
I R I
（2）如果实验中只有一只电压表或只有一只电流表，其他器材不变，则下列四种电路设计，能
测出R 的是 。
x
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6．（2023•霍邱县二模）如图所示，甲、乙分别是两同学用伏安法测量电阻 R时所设计的电路。则
（ ）
A．甲图设计更加简洁、合理
B．乙图设计较复杂、不合理
C．甲、乙两图设计均合理
D．乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用
7．（2023•吉安县校级二模）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为 2.5V小灯泡发光时的电
阻，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差
D．测正常发光时的电阻时，需移动滑片使电压表为2.5V，再读出电流表的示数
8．（2023•莱西市一模）如图所示电路，电源两端电压为U＝4.5V且保持不变，电阻R ＝10 ，滑
1
动变阻器R 上标有“20 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为Ω 0～
2
3V，在保证电路安全的条Ω件下，下列说法中正确的是（ ）
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A．电流表A的示数范围为0.15～0.3A
B．电压表V 示数范围为0～3V
2
C．电压表V 示数范围为0～3V
1
D．滑动变阻器R 的阻值取值范围为0～20
2
9．（2023•青山区校级模拟）如图是测量小灯泡Ω（U额 ＝2.5V） 电阻的电路，如表是实验记录的有
关数据。电源电压恒为 4V，有三个滑动变阻器：R “20 1A”、R “40 0.5A”、R “50
1 2 3
0.2A”。下列说法正确的是（ ） Ω Ω Ω
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.25 0.22 0.19 0.16 0.10
A．滑片P向左滑动时电灯变亮
B．实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还控制灯泡电压不变
C．灯泡的灯丝电阻随电压的减小而增大
D．为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是R
2
10．（2023•蜀山区校级模拟）在“伏安法”测电阻的实验中，下列相关操作或方法正确的是（
）
A．为了使定值电阻阻值测得更准确些，在可能的情况下，加在电阻两端的电压要尽量大一些
B．在无法估计被测电压、电流的大小时，可用试触法选取合适的量程
C．将滑动变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最大的位置
D．在用伏安法测小灯泡灯丝的电阻时，为了减小误差，取不同状态下测得的电阻平均值作为小
灯泡灯丝电阻的阻值
11．（2023•宁江区校级模拟）在“伏安法”测电阻的实验中小明设计了如图甲所示的电路，电源
电压为4.5V。
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（1）闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片放于 （选填“a”或“b”）端。
（2）某次测量时电压表的示数如图乙所示，此时电流表的示数为0.2A，则待测电阻R ＝
x
。
Ω（3）小明做完以上实验后，又利用如图丙所示电路图测量另一未知电阻R
x
的阻值（R是已知阻
值的定值电阻）。
①只闭合开关S ，电流表的示数为I ；
1 1
②同时闭合开关S 、S 电流表的示数为I ；
1 2 2
③未知电阻R 的表达式为：R ＝ 。
x x
12．（2023•凤庆县模拟）小明同学想测量当小灯泡两端电压为 2.5V时的电阻，实物电路如图甲所
示，电源电压恒为4.5V。
U
（1）测量小灯泡电阻的原理是 （用公式表示）。
I
（2）请在图甲中将电路补充完整，要求导线不能交叉。
（3）开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端。
（4）实验中某时刻电压表示数为2.2V，为了完成实验，应将滑动变阻器的滑片P向 端移
动，同时眼睛观察 。
（5）同组的小丽还想测量当小灯泡两端电压为3.8V时的电阻，但发现电压表0～15V量程损坏，
在 不 改 变 原 有 器 材 的 情 况 下 ， 请 写 出 你 的 做 法 ：
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。
（6）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电
压的关系图像，如图乙所示。在这个图像中，横轴应该表示的是 （选填“电压”或“电
流”）；根据图像反映的信息，在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材
（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。
13．（2023•长春模拟）物理学习小组的同学在进行“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，选
用电压恒为6V的电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一
个 ， 导 线 若 干 。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于 （选填“A”或“B”）端。
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，则小灯泡正常发
光时的电阻为 ，为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 。
（3）小年认为不可以利Ω用上述器材和电路来探究“电流与电压成正比”的实验，理Ω由是
。
（4）实验后小华发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清，但电压表已损坏，小华找了一个阻值已
知的定值电阻R 代替灯泡，用电流表和定值电阻R 测出了滑动变阻器的最大阻值R ，设计电路
0 0 x
如图丙所示，实验步骤如下：
①滑片处于最左端时，读出此时电流表的示数为I
1
②滑片处于最右端时，读出此时电流表的示数为I
2
则滑动变阻器的最大阻值R ＝ （用I 、I 和R 表示）。
x 1 2 0
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14．（2023•开福区模拟）小雪利用图甲所示电路测量未知电阻R 的阻值，电源电压3V恒定不变
x
滑动变阻器铭牌标有“20 1A”字样。
Ω
（1）为保证电路的安全，闭合开关前她应将滑动变阻器的滑片滑至最 端。
（2）连接完电路后，闭合开关S，无论怎样移动滑片，电流表、电压表均无示数，仔细检查后
发现是电流表损坏，她灵机一动，断开开关，取下电流表，重新连接图乙所示的电路，闭合开
关，电压表指针如图丙所示，原因可能是 。
（3）排除故障后，她再次检查电路，确认无误后闭合开关，此时电压表的示数为1V，则待测
电阻R 的阻值为 。
x
15．（2023•和田市模拟）小明Ω用以下实验器材测小灯泡正常工作时的电阻：电源（电压 4.5V）、
开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为 2.5V的待测手电筒灯泡（电阻约为
8 ），滑动变阻器R“20 ，1A”。
Ω Ω
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动
时，小灯泡的亮度变暗）。
（2）连接完电路后闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数但均很小，无论怎样移动滑片
都不能改变这种情况，可能的故障是 。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端
电压为 V；为了测量小灯泡正常工作时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 （选
填“左”或“右”）移动。
（4）图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电流与电压的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻
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是 。
Ω
11
