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华师大版初中科学八年级下学期4.5 欧姆定律（第4课时）伏安法测电阻
一、夯实基础
1．如图所示的是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据公式可知，测量电阻，关键是测量电压和对应的电流，据此分析判断即可。
【解答】A.电压表不应该与R串联，电流表不应该与R并联，故A错误；
B.电压表测电源电压，无法测量出R两端的电压，只能测量出通过它的电流，故B错误；
C.电压表与R并联测它的电压，电流表与R串联，测通过R的电流，因此可以测出它的电阻，故C正确；
D.电压表可以测量出R的电压，但是电流表无法测量出通过R的电流，故D错误。
故选C。
2．在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中，对于连接实验电路的注意事项，不必要的一点是（ ）
A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器阻值最大的位置
B．开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端
C．连接电路时，应先将开关断开
D．电流表应与灯泡串联，并使它的“＋”接线柱，靠近电源的“＋”极一端
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据电路连接的注意事项、电流表的使用规范分析判断。
【解答】A.连入变阻器时，应使滑片位于变阻器阻值最大的位置，可以防止电流过大损坏用电器，故A正确不合题意；
B.开关、电流表只要串联在电路中即可，它们的作用与在串联电路中的位置无关，故B错误符合题意；
C.连接电路时，应先将开关断开，防止电路时通时断损坏用电器，故C正确不合题意；
D.电流表应与灯泡串联，并使它的“＋”接线柱，靠近电源的“＋”极一端，故D正确不合题意。
故选B。
3．（2020八上·临安期末）对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是（ ）
A．它们都是采用控制变量的研究方法
B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据两个实验的实验过程和设计思路分析判断。
【解答】A.在探究电流和电阻的关系实验中，控制电压相等而改变电阻，使用了控制变量法；而伏安法测电阻，则没有使用控制变量法，故A错误符合题意；
B.二者的电路基本相同，开关、电流表、电阻、变阻器串联，电压表与电阻并联，故B正确不合题意；
C..在探究电流和电阻的关系实验中，多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系，故C正确不合题意；
D.而在伏安法测电阻的实验中，多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，故D正确不合题意。
故选A。
4．小明同学练习用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为2 Ω，电压表的量程为3 V，电流表的量程为3 A。测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值为10 Ω，则他在测量中所出现的错误可能是（ ）
A．电压表和电流表的位置接反了
B．他没有多次测量取平均值，致使误差过大
C．电压表按15 V量程读数，电流表按3 A量程读数
D．电压表按15 V量程读数，电流表按0.6 A量程读数
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据伏安法测电阻的实验过程，现象和结论分析判断。
【解答】A.电压表和电流表的位置接反了，那么电压表的示数等于电源电压，而电流表的示数几乎为零，故A错误；
B.即使不计算电阻的平均值，测量出的电阻也不会相差5倍，故B错误；
C.电压表按15 V量程读数，因为15V的量程是3V量程的5倍，所以读出的电压表就是实际电压值的5倍，而电流表的示数不变，根据可知，计算出的电阻值就是原来的5倍，即2Ω×5=10Ω，故C正确；
D.电压表按15 V量程读数，那么电压值是原来的5倍；电流表按0.6 A量程读数，那么电流值是原来的.根据可知，计算出的电阻应该是2Ω 的25倍，也就是50Ω，故D错误。
故选C。
5．如图所示，一同学做测量小灯泡的电阻实验时，把电压表与电流表的位置接错了。闭合开关后，电路可能发生的现象是（ ）
A．电流表和电压表都烧坏 B．先烧坏电流表，再烧坏电压表
C．电流表烧坏，电压表正常 D．电压表烧坏，电流表正常
【答案】C
【知识点】基本电路与电路图；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表的内阻很大在电路中相当于断路，电流表内阻很小在电路中相当于短路，据此分析电路会出现的现象．知道电压表的内阻很大在电路中相当于断路、电流表内阻很小在电路中相当于短路是关键．
【解答】解：由电路图可知，电压表与灯泡串联后与电流表并联，
∵电流表的内阻很小相当于短路，电压表的内阻很大相当于断路，
∴电压表和灯泡被短路，不能工作即不会烧坏，此时会造成电路中的电流过大，烧坏电流表和电源．
故选C．
6．小红在做测定灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（ ）
A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良
C．小灯泡两端短路 D．灯泡的钨丝断了
【答案】C
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，哪个与题目描述相同，那么它就是正确选项。
【解答】根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表的灯泡电压，电流表测总电流。
A.滑动变阻器接触不良时，整个电路都没有电流，电流表示数为零，电压表的示数还是零，故A不合题意；
B.开关接触不良时，整个电流没有电流，两个电表的示数都是零，故B不合题意；
C.小灯泡两端短路时，电压表同时被短路，示数为零。此时电路里只有变阻器，因此电流表有示数。当变阻器的滑片移动时，阻值发生改变，那么电流表的示数改变，故C符合题意；
D.灯泡的钨丝断了时，电压表与变阻器串联，此时电压表的示数不是零，而是等于电源电压。由于电压表的内阻很大，所以通过电路的电流为零，故D不合题意。
故选C。
7．“测量小灯泡电阻”的电路连接情况如图，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为2.5 V。
（1）闭合开关后，当滑片P向右移动时，电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）实验中测得的小灯泡相关数据记录在表中。
实验次数 科学量 1 2 3
电压U(V) 1.5 2.0 2.5
电流I(A) 0.22 0.26 0.30
电阻R(Ω)
则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
【答案】（1）变大
（2）8.3
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此变阻器的电压变化，再根据串联电路的电压特点确定电压表的示数变化即可；
（2）根据表格确定额定电压为2.5V时通过灯泡的电流，然后根据 计算电阻即可。
【解答】（1）小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压。滑动变阻器滑片P右移，连入电路的阻值变小，根据串联电路分压原理，滑动变阻器分得的电压变小，根据U总=UL+U变可知，小灯泡分得的电压变大，则电压表示数变大。
（2）小灯泡正常发光时，两端电压为额定电压2.5 V，此时通过灯泡的电流为0.3A，
则小灯泡正常发光的电阻R额＝ ＝ ≈8.3 Ω。
8．小明同学在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）在连接电路时，开关S应处于 的状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最 的位置。
（2）小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表 示数，电压表 示数。(两空均选填“有”或“无”)
（3）他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
（4）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2 V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为 Ω。
（5）同组小斌同学继续向 (选填“A”或“B”)端移动滑片P，适当增大电阻R两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。
【答案】（1）断开；大
（2）无；有
（3）解：如图所示：
（4）10
（5）A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）为防止发生短路现象或电路时通时断烧坏电源，连接电路时，开关应处于断开状态；为了防止闭合开关后电流太大而烧坏用电器，因闭合开关前，应使滑动变阻器的阻值处于最大状态。
（2）根据甲图可知，实验时闭合开关，电压表与电流表串联，此时电压表测电源电压，因此电压表有示数；由于电压表的内阻很大，所以通过电路的电流很小，因此电流表无示数。
（3）在伏安法测电阻的实验中，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联，要注意电表的量程和正负接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”；
（4）根据乙图确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数，最后根据计算电阻值；
（5）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析要增大R的电压时，变阻器的阻值变化，进而确定滑片的移动方向。
【解答】（1）在连接电路时，开关S应处于断开的状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最大的位置。
（2）小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数。
（3）由图可知，电压表与电阻R串联了，导致电流表没有示数。应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉，将此导线改接在电压表中间接线柱上，如下图所示：
(4)图中电流表选用小量程，分度值为0.02 A，示数为0.2 A，
那么电阻 。
（5）根据串联电路电压的规律，适当增大电阻R两端的电压，就必须减小变阻器两端的电压，即应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动。
二、能力提升
9．小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10 Ω)，设计了如图所示的电路图。已知电源电压为6 V，灯泡的额定电压为3.8 V，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
（1）若电压表0～15 V的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在虚线框内。
（2）根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4 A，则小灯泡的电阻是 Ω。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）2.2；9.5
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）灯泡与变阻器串联，当灯泡电压为3.8V时，变阻器两端的电压U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V。如果将电压表与变阻器并联，那么当电压表的示数为2.2V时，灯泡恰好正常发光。
（2）根据（1）中的分析确定电压表的示数。根据计算灯泡的电阻。
【解答】（1）当灯泡的电压为3.8V时，变阻器的电压为2.2V<3V，可以使用0~3V的量程，因此将电压表与变阻器并联即可，如下图所示：
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.2V，小灯泡正常发光，
此时电流表的示数为0.4 A，
则小灯泡的电阻是。
10．图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动，当电压表示数为2.4 V时，电流表示数如图乙所示。其读数为I＝ A，则未知电阻R＝ Ω。
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② ，用电压表测出电源的电压U；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝ 。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）0.3；8
（3）闭合S、S1；
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的接线要求分析解答；
（2）根据乙图，确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数，最后根据计算待测电阻的阻值；
（3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即。将一个定值电阻R0与待测电阻Rx串联，只要能够测出此时两个电阻的电压，就能计算出待测Rx。根据丙图可知，将两个开关都闭合时，电压表测电源电压；当开关S1断开时，电压表测Ux，二者之差就是定值电阻的电压U0，最后根据上面的关系式计算即可。
【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器与待测电阻Rx串联，它左下角的接线柱已经与开关相接，只要将左上角的接线柱与定值电阻的右端接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么示数为0.3A，
未知电阻。
（3）①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③此时R0的电压：U0=U-U1；
根据得到：；
解得： 。
三、拓展创新
11．实验室购买了一卷标有长度为100 m的铜芯漆包线，小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1 mm2，查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017 Ω。
（1）利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中，小科在闭合开关前应将滑片P置于最 端。(选填“左”或“右”)
②小科通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U－I图像如图乙，据此可以判定这卷导线的实际长度 100 m。(选填“大于”“等于”或“小于”)
（2）小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m，利用铜的密度ρ也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度l的计算式：l＝ (用题中物理量表示)。
【答案】（1）右；小于
（2）
【知识点】密度公式的应用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）①在闭合开关前，为了防止电流过大烧毁用电器，需要将变阻器的阻值调到最大；
②首先根据 计算出导线的电阻，再根据计算导线的长度；
（2）根据密度公式和圆柱体的体积公式推导导线长度的计算式即可。
【解答】（1）①根据甲图可知，变阻器使用滑片左边的部分，因此滑片在最右端时电阻最大，那么闭合开关前，滑动变阻器应调到最右端。
②分析图乙，由欧姆定律可得该漆包线的电阻实际值为R线＝ ＝1.6 Ω，故其长度为 ＜100 m。
（2）导线的形状为圆柱体，那么导线的长度：。
12．科学兴趣小组的同学利用学过的知识，测量定值电阻Rx的阻值。
（1）同学们利用电路甲测量Rx的阻值，测量数据和结果如表一：
表一
实验次数 电压U(V) 电流I(mA) 电阻R(Ω)
1 2.0 2.30 870
2 2.5 2.90 862
3 4.0 4.70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是 。
（2）同学们发现该电阻的标定阻值为1000 Ω，为什么测量值与标定值之间有较大偏差？他们查资料寻找原因，发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻。只是电压表的内阻比较大，电流表的内阻比较小，但都会对测量结果产生影响。然后，同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书，说明书显示：
电压表：量程0～6 V，内阻6000 Ω
电流表：量程0～10 mA，内阻40 Ω
根据这些信息，可判断甲电路中由于 (选填“电流表”或“电压表”)内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。
（3）小组同学经过思考，改成电路乙进行实验，测量数据和结果如表二：
表二
实验次数 电压U(V) 电流I(mA) 电阻R(Ω)
1 2.0 1.92 1042
2 2.5 2.45 1020
3 4.0 3.75 1067
比较两次测量结果，同学们做出了以下分析，你认为正确的是____。
A．测量该定值电阻选择电路乙更合适
B．用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C．选择合适的电路，测得的电阻值偏差会减小，更接近真实值
（4）拓展应用：根据以上的探究，如果需要测量阻值约20 Ω的小阻值电阻时，选用了合适量程的电压表和电流表后，为了使测量结果更精确，应选择甲和乙中的哪一电路？并说明理由。
【答案】（1）861 Ω
（2）电压表
（3）A；B；C
（4）(4)甲。因为20 Ω 是小电阻，电压表内阻大，直接并联后电压表分流作用小，电流表测量偏差小，电阻测量值偏差小。
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）为了减少测量误差，将三个电阻值相加，然后求出它们的平均数即可；
（2）电压表直接并联在定值电阻两端，测量的是电阻两端的真实电压，电流表测干路中的电流。由于电压表的阻值与定值电阻阻值差不多大，造成干路电流明显大于通过定值电阻的电流。因此甲电路中由于电压表内阻的影响，使得测量结果小于真实值，因此甲适用与电阻比较小的情形。
如果被测电阻较大，那么电流表与它串联时，电流表的电阻对总电阻的影响非常小，此时待测电阻和电流表的总电压和待测电阻的电压几乎相同，此时对测量结果的影响非常小，此时图乙适用电阻比较大的情形。
（3）①③根据上面得到的结论分析判断；
②根据电压表和电流表对测量电阻的影响判断。
（4）根据（2）中的分析判断。
【解答】（1）该电阻的阻值：。
（2）根据这些信息可知，该电阻的阻值与电压表的阻值比较接近，因此电压表的电流会对通过定值电阻的电流产生较大影响，由此判断甲电路中由于电压表内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。
（3）A.该电阻的阻值为864Ω，与电压表的电阻接近，因此甲方法不合适；由于它的电阻远远大于电流表的电阻，所以适用乙方法合适，故A正确；
B.无论哪种方法，由于电压表和电流表都有电阻，因此肯定对对测出的电阻值产生影响，只是影响的大小不同，故B正确；
C.为了使测量结果更准确，应该选甲电路，理由是：20 Ω 是小电阻，电压表内阻大，直接并联后电压表分流作用小，电流表测量偏差小，电阻测量值偏差小。
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华师大版初中科学八年级下学期4.5 欧姆定律（第4课时）伏安法测电阻
一、夯实基础
1．如图所示的是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中，对于连接实验电路的注意事项，不必要的一点是（ ）
A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器阻值最大的位置
B．开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端
C．连接电路时，应先将开关断开
D．电流表应与灯泡串联，并使它的“＋”接线柱，靠近电源的“＋”极一端
3．（2020八上·临安期末）对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是（ ）
A．它们都是采用控制变量的研究方法
B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
4．小明同学练习用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为2 Ω，电压表的量程为3 V，电流表的量程为3 A。测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值为10 Ω，则他在测量中所出现的错误可能是（ ）
A．电压表和电流表的位置接反了
B．他没有多次测量取平均值，致使误差过大
C．电压表按15 V量程读数，电流表按3 A量程读数
D．电压表按15 V量程读数，电流表按0.6 A量程读数
5．如图所示，一同学做测量小灯泡的电阻实验时，把电压表与电流表的位置接错了。闭合开关后，电路可能发生的现象是（ ）
A．电流表和电压表都烧坏 B．先烧坏电流表，再烧坏电压表
C．电流表烧坏，电压表正常 D．电压表烧坏，电流表正常
6．小红在做测定灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（ ）
A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良
C．小灯泡两端短路 D．灯泡的钨丝断了
7．“测量小灯泡电阻”的电路连接情况如图，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为2.5 V。
（1）闭合开关后，当滑片P向右移动时，电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）实验中测得的小灯泡相关数据记录在表中。
实验次数 科学量 1 2 3
电压U(V) 1.5 2.0 2.5
电流I(A) 0.22 0.26 0.30
电阻R(Ω)
则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
8．小明同学在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）在连接电路时，开关S应处于 的状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最 的位置。
（2）小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表 示数，电压表 示数。(两空均选填“有”或“无”)
（3）他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
（4）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2 V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为 Ω。
（5）同组小斌同学继续向 (选填“A”或“B”)端移动滑片P，适当增大电阻R两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。
二、能力提升
9．小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10 Ω)，设计了如图所示的电路图。已知电源电压为6 V，灯泡的额定电压为3.8 V，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
（1）若电压表0～15 V的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在虚线框内。
（2）根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4 A，则小灯泡的电阻是 Ω。
10．图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动，当电压表示数为2.4 V时，电流表示数如图乙所示。其读数为I＝ A，则未知电阻R＝ Ω。
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② ，用电压表测出电源的电压U；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝ 。
三、拓展创新
11．实验室购买了一卷标有长度为100 m的铜芯漆包线，小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1 mm2，查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017 Ω。
（1）利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中，小科在闭合开关前应将滑片P置于最 端。(选填“左”或“右”)
②小科通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U－I图像如图乙，据此可以判定这卷导线的实际长度 100 m。(选填“大于”“等于”或“小于”)
（2）小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m，利用铜的密度ρ也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度l的计算式：l＝ (用题中物理量表示)。
12．科学兴趣小组的同学利用学过的知识，测量定值电阻Rx的阻值。
（1）同学们利用电路甲测量Rx的阻值，测量数据和结果如表一：
表一
实验次数 电压U(V) 电流I(mA) 电阻R(Ω)
1 2.0 2.30 870
2 2.5 2.90 862
3 4.0 4.70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是 。
（2）同学们发现该电阻的标定阻值为1000 Ω，为什么测量值与标定值之间有较大偏差？他们查资料寻找原因，发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻。只是电压表的内阻比较大，电流表的内阻比较小，但都会对测量结果产生影响。然后，同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书，说明书显示：
电压表：量程0～6 V，内阻6000 Ω
电流表：量程0～10 mA，内阻40 Ω
根据这些信息，可判断甲电路中由于 (选填“电流表”或“电压表”)内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。
（3）小组同学经过思考，改成电路乙进行实验，测量数据和结果如表二：
表二
实验次数 电压U(V) 电流I(mA) 电阻R(Ω)
1 2.0 1.92 1042
2 2.5 2.45 1020
3 4.0 3.75 1067
比较两次测量结果，同学们做出了以下分析，你认为正确的是____。
A．测量该定值电阻选择电路乙更合适
B．用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C．选择合适的电路，测得的电阻值偏差会减小，更接近真实值
（4）拓展应用：根据以上的探究，如果需要测量阻值约20 Ω的小阻值电阻时，选用了合适量程的电压表和电流表后，为了使测量结果更精确，应选择甲和乙中的哪一电路？并说明理由。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据公式可知，测量电阻，关键是测量电压和对应的电流，据此分析判断即可。
【解答】A.电压表不应该与R串联，电流表不应该与R并联，故A错误；
B.电压表测电源电压，无法测量出R两端的电压，只能测量出通过它的电流，故B错误；
C.电压表与R并联测它的电压，电流表与R串联，测通过R的电流，因此可以测出它的电阻，故C正确；
D.电压表可以测量出R的电压，但是电流表无法测量出通过R的电流，故D错误。
故选C。
2．【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据电路连接的注意事项、电流表的使用规范分析判断。
【解答】A.连入变阻器时，应使滑片位于变阻器阻值最大的位置，可以防止电流过大损坏用电器，故A正确不合题意；
B.开关、电流表只要串联在电路中即可，它们的作用与在串联电路中的位置无关，故B错误符合题意；
C.连接电路时，应先将开关断开，防止电路时通时断损坏用电器，故C正确不合题意；
D.电流表应与灯泡串联，并使它的“＋”接线柱，靠近电源的“＋”极一端，故D正确不合题意。
故选B。
3．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据两个实验的实验过程和设计思路分析判断。
【解答】A.在探究电流和电阻的关系实验中，控制电压相等而改变电阻，使用了控制变量法；而伏安法测电阻，则没有使用控制变量法，故A错误符合题意；
B.二者的电路基本相同，开关、电流表、电阻、变阻器串联，电压表与电阻并联，故B正确不合题意；
C..在探究电流和电阻的关系实验中，多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系，故C正确不合题意；
D.而在伏安法测电阻的实验中，多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，故D正确不合题意。
故选A。
4．【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据伏安法测电阻的实验过程，现象和结论分析判断。
【解答】A.电压表和电流表的位置接反了，那么电压表的示数等于电源电压，而电流表的示数几乎为零，故A错误；
B.即使不计算电阻的平均值，测量出的电阻也不会相差5倍，故B错误；
C.电压表按15 V量程读数，因为15V的量程是3V量程的5倍，所以读出的电压表就是实际电压值的5倍，而电流表的示数不变，根据可知，计算出的电阻值就是原来的5倍，即2Ω×5=10Ω，故C正确；
D.电压表按15 V量程读数，那么电压值是原来的5倍；电流表按0.6 A量程读数，那么电流值是原来的.根据可知，计算出的电阻应该是2Ω 的25倍，也就是50Ω，故D错误。
故选C。
5．【答案】C
【知识点】基本电路与电路图；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表的内阻很大在电路中相当于断路，电流表内阻很小在电路中相当于短路，据此分析电路会出现的现象．知道电压表的内阻很大在电路中相当于断路、电流表内阻很小在电路中相当于短路是关键．
【解答】解：由电路图可知，电压表与灯泡串联后与电流表并联，
∵电流表的内阻很小相当于短路，电压表的内阻很大相当于断路，
∴电压表和灯泡被短路，不能工作即不会烧坏，此时会造成电路中的电流过大，烧坏电流表和电源．
故选C．
6．【答案】C
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，哪个与题目描述相同，那么它就是正确选项。
【解答】根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表的灯泡电压，电流表测总电流。
A.滑动变阻器接触不良时，整个电路都没有电流，电流表示数为零，电压表的示数还是零，故A不合题意；
B.开关接触不良时，整个电流没有电流，两个电表的示数都是零，故B不合题意；
C.小灯泡两端短路时，电压表同时被短路，示数为零。此时电路里只有变阻器，因此电流表有示数。当变阻器的滑片移动时，阻值发生改变，那么电流表的示数改变，故C符合题意；
D.灯泡的钨丝断了时，电压表与变阻器串联，此时电压表的示数不是零，而是等于电源电压。由于电压表的内阻很大，所以通过电路的电流为零，故D不合题意。
故选C。
7．【答案】（1）变大
（2）8.3
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此变阻器的电压变化，再根据串联电路的电压特点确定电压表的示数变化即可；
（2）根据表格确定额定电压为2.5V时通过灯泡的电流，然后根据 计算电阻即可。
【解答】（1）小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压。滑动变阻器滑片P右移，连入电路的阻值变小，根据串联电路分压原理，滑动变阻器分得的电压变小，根据U总=UL+U变可知，小灯泡分得的电压变大，则电压表示数变大。
（2）小灯泡正常发光时，两端电压为额定电压2.5 V，此时通过灯泡的电流为0.3A，
则小灯泡正常发光的电阻R额＝ ＝ ≈8.3 Ω。
8．【答案】（1）断开；大
（2）无；有
（3）解：如图所示：
（4）10
（5）A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）为防止发生短路现象或电路时通时断烧坏电源，连接电路时，开关应处于断开状态；为了防止闭合开关后电流太大而烧坏用电器，因闭合开关前，应使滑动变阻器的阻值处于最大状态。
（2）根据甲图可知，实验时闭合开关，电压表与电流表串联，此时电压表测电源电压，因此电压表有示数；由于电压表的内阻很大，所以通过电路的电流很小，因此电流表无示数。
（3）在伏安法测电阻的实验中，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联，要注意电表的量程和正负接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”；
（4）根据乙图确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数，最后根据计算电阻值；
（5）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析要增大R的电压时，变阻器的阻值变化，进而确定滑片的移动方向。
【解答】（1）在连接电路时，开关S应处于断开的状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最大的位置。
（2）小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数。
（3）由图可知，电压表与电阻R串联了，导致电流表没有示数。应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉，将此导线改接在电压表中间接线柱上，如下图所示：
(4)图中电流表选用小量程，分度值为0.02 A，示数为0.2 A，
那么电阻 。
（5）根据串联电路电压的规律，适当增大电阻R两端的电压，就必须减小变阻器两端的电压，即应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动。
9．【答案】（1）解：如图所示：
（2）2.2；9.5
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）灯泡与变阻器串联，当灯泡电压为3.8V时，变阻器两端的电压U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V。如果将电压表与变阻器并联，那么当电压表的示数为2.2V时，灯泡恰好正常发光。
（2）根据（1）中的分析确定电压表的示数。根据计算灯泡的电阻。
【解答】（1）当灯泡的电压为3.8V时，变阻器的电压为2.2V<3V，可以使用0~3V的量程，因此将电压表与变阻器并联即可，如下图所示：
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.2V，小灯泡正常发光，
此时电流表的示数为0.4 A，
则小灯泡的电阻是。
10．【答案】（1）解：如图所示：
（2）0.3；8
（3）闭合S、S1；
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的接线要求分析解答；
（2）根据乙图，确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数，最后根据计算待测电阻的阻值；
（3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即。将一个定值电阻R0与待测电阻Rx串联，只要能够测出此时两个电阻的电压，就能计算出待测Rx。根据丙图可知，将两个开关都闭合时，电压表测电源电压；当开关S1断开时，电压表测Ux，二者之差就是定值电阻的电压U0，最后根据上面的关系式计算即可。
【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器与待测电阻Rx串联，它左下角的接线柱已经与开关相接，只要将左上角的接线柱与定值电阻的右端接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么示数为0.3A，
未知电阻。
（3）①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③此时R0的电压：U0=U-U1；
根据得到：；
解得： 。
11．【答案】（1）右；小于
（2）
【知识点】密度公式的应用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）①在闭合开关前，为了防止电流过大烧毁用电器，需要将变阻器的阻值调到最大；
②首先根据 计算出导线的电阻，再根据计算导线的长度；
（2）根据密度公式和圆柱体的体积公式推导导线长度的计算式即可。
【解答】（1）①根据甲图可知，变阻器使用滑片左边的部分，因此滑片在最右端时电阻最大，那么闭合开关前，滑动变阻器应调到最右端。
②分析图乙，由欧姆定律可得该漆包线的电阻实际值为R线＝ ＝1.6 Ω，故其长度为 ＜100 m。
（2）导线的形状为圆柱体，那么导线的长度：。
12．【答案】（1）861 Ω
（2）电压表
（3）A；B；C
（4）(4)甲。因为20 Ω 是小电阻，电压表内阻大，直接并联后电压表分流作用小，电流表测量偏差小，电阻测量值偏差小。
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）为了减少测量误差，将三个电阻值相加，然后求出它们的平均数即可；
（2）电压表直接并联在定值电阻两端，测量的是电阻两端的真实电压，电流表测干路中的电流。由于电压表的阻值与定值电阻阻值差不多大，造成干路电流明显大于通过定值电阻的电流。因此甲电路中由于电压表内阻的影响，使得测量结果小于真实值，因此甲适用与电阻比较小的情形。
如果被测电阻较大，那么电流表与它串联时，电流表的电阻对总电阻的影响非常小，此时待测电阻和电流表的总电压和待测电阻的电压几乎相同，此时对测量结果的影响非常小，此时图乙适用电阻比较大的情形。
（3）①③根据上面得到的结论分析判断；
②根据电压表和电流表对测量电阻的影响判断。
（4）根据（2）中的分析判断。
【解答】（1）该电阻的阻值：。
（2）根据这些信息可知，该电阻的阻值与电压表的阻值比较接近，因此电压表的电流会对通过定值电阻的电流产生较大影响，由此判断甲电路中由于电压表内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。
（3）A.该电阻的阻值为864Ω，与电压表的电阻接近，因此甲方法不合适；由于它的电阻远远大于电流表的电阻，所以适用乙方法合适，故A正确；
B.无论哪种方法，由于电压表和电流表都有电阻，因此肯定对对测出的电阻值产生影响，只是影响的大小不同，故B正确；
C.为了使测量结果更准确，应该选甲电路，理由是：20 Ω 是小电阻，电压表内阻大，直接并联后电压表分流作用小，电流表测量偏差小，电阻测量值偏差小。
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