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【大单元整体教学】物理学科人教版九年级全一册
第十七章 分课时设计
课题 电阻的测量
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 “电阻的测量”是人教版初中物理九年级第十七章第三节的内容，是电学部分一个非常重要的学生实验，它是在探究“电流与电压和电阻的关系”实验的基础上进行的延伸。对于本节教学的设计，力求达到：学生参与，合作交流，让“学生实验”真正成为培养学生自主动手操作的平台，让学生多经历科学探究的过程，学习理科学探究的方法，培养学生的探究精神，实践能力(包括设计能力、动手能力和念创新意识)。
2.学习者分析 学生进实验室探究电学问题已经很多次，例如串并联电路、电流电压规律、电流与电压关系等，对连接简单的串并联电路和对电流表、电压表、滑动变阻器的使用已经有了初步的基础，但是对不同状态下的一个变化的量的理解是第一次接触，本节课在加深理解欧姆定律的基础上，加强对数据的分析，并理解灯丝电阻变化的原因。
3.学习目标确定与教学重难点 （1）进一步掌握使用电流表、电压表的方法；（2）学会用伏安法测电阻；（3）加深对欧姆定律及其应用的理解。本节教学的重点是根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。教学难点是引导学生分析实验数据，发现规律，加深对电阻概念的认识。
4.评价量表 《电阻的测量》的评价量表任务列表任务要求（满分：10分）学生自评同学互评教师评价任务一：电阻的测量根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压；能用其他方法测量电阻（10分）
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：引入新课
【提问】前面我们学习过电阻器（电阻），它是一种重要的电子元件，在科技产品中有着重要的应用（手机、电视机、电脑等都要用到电阻器）。电阻器的阻值是有大小的，有的用数字直接标在上面，有的用色环表示。现在有一电阻器，上面所标的阻值数看不清楚，你能想办法测出吗？ 思考问题，进入情景。 以问题为导入，激起学生的求知欲，学生快速进入情景。
任务二：电阻的测量
【提出问题】如何测定一个定值电阻的阻值大小？需要哪些实验器材？为了减小误差，应该采取什么方法？将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测量小灯泡的电阻。 【设计实验】由欧姆定律的变形公式可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两璃的电压U，把实验数据代入，即可求出定值电阻的阻值大小。为了减少实验误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，求出每次的电阻值，最后求电阻的平均值。使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。串联一个滑动变阻器，移动滑片，就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路设计如图所示，当变阻器的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的阻值变小，则待测电阻两端的电压变大，通过的电流也变大。【实验原理】 【实验器材】电池组、开关、导线若干、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。【设计表格】实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω123【进行实验】①根据电路图连接电路。②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。③断开开关，整理器材，结束实验。④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。【分析与讨论】当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变，同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的，与电压和电流无关。测量小灯泡的电阻【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻【实验原理】 【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。 【实验步骤】①按电路图连接实物。②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电压表、电流表的示数。③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。【分析与讨论】（1）比较计算出的几个电阻值，发现电阻的大小不相同。（2）由计算结果可知，当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。所以测量小灯泡电阻时不能求平均值。 学生通过动手实验，处理数据，得到相应结论。不仅能提升学生的动手能力，也能促进学生对科学的向往。【评价标准】根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压；能用其他方法测量电阻（10分）根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压（8分）
6.板书设计17.3 电阻的测量【实验原理】R=U/I【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、待测电阻。【电路图】【实验步骤】①根据电路图连接电路。②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。③断开开关，整理器材，结束实验。④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。【实验记录表格】实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω123
7.作业与拓展学习设计 1．如图所示是“用电压表和电流表测量电阻”的电路图，电流表应该接在 （选填“1”或“2”）处。某次测量时，电压表示数为3V，电流表指针位置如图乙所示，则本次测得的阻值为 Ω。【答案】 2 6【详解】[1]伏安法测电阻时，电流表应与被测电阻串联，所以电流表应该接在2处。[2]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，本次测得Rx的阻值2．小南在用伏安法测电阻的实验中，该实验的原理是 。将实物连成如图所示电路，每节干电池电压为1. 5V，估计被测电阻为10Ω左右，根据上述信息可知：电流表的 选择不当。 【答案】 量程【详解】[1]用伏安法测电阻，需要用电压表测量电阻两端的电压，电流表测量通过电阻的电流，由得到电阻的阻值，实验原理是。[2]由图可知电源由两节干电池串联组成，1节干电池的电压约1.5V，所以电源电压约为3V，电路中最大电流约为所以电流表应使用0~0.6A的量程，图中电流表选择0~3A的量程是不当的。3．某小组用伏安法测电阻的实验电路图如图甲所示：（1）该实验改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是： ；（2）他们正确连接电路进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，电压表的示数为 V，电流表的示数为 ，被测电阻Rx＝ Ω。【答案】 求平均值减小误差 2.4 0.3A 8【详解】（1）[1]用伏安法测电阻的实验中，改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是为了求平均值减小误差。（2）[2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.4V。[3]如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。[4]被测电阻4．如图所示，是利用伏安法测量小灯泡电阻的实验电路图，如果虚线框内②位置画电路元件符号 ，则①、③位置分别应该画的电路元件符号为 和 。【答案】 【详解】[1]①与灯泡并联，所以是电压表，符号为。[2]伏安法测电阻时需要滑动变阻器改变灯泡两端的电压，故③是滑动变阻器，符号为。5．小靖想利用如图所示器材测量未知电阻Rx的阻值，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，接下来应进行的实验操作是 ，则Rx= （用测得的量与已知量表示）。【答案】 断开S1，记下电压表示数U2 R0【详解】[1][2]先闭合开关S、S1，记下电压表示数U1。此时电阻Rx短路，电压表示数即电源电压；再断开S1，记下电压表示数U2，此时两电阻串联，电压表测R0的电压，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压为Ux=U1-U2根据串联电路分压规律可得解得6．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，为电阻箱，为待测电阻。连接和调整好实验器材后，断开开关S，闭合开关，适当调节滑片P的位置，记下电流表的示数I；保持滑片P位置不动，断开开关，闭合开关S，调节电阻箱，使电流表的示数仍为 ，记下此时电阻箱连入电路的阻值为，则 。【答案】 I 【详解】[1][2]断开开关S，闭合开关，此时电路为滑动变阻器与串联的电流，此时电路中电流为I。保持滑片P位置不动，断开开关，闭合开关S，此时电路为滑动变阻器与电阻箱串联的电路，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，采用了等效替代法，此时电阻箱的阻值与阻值相等，即阻值为。7．某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡标有“2.5V”的字样，他记录的实验数据如下表所示，其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验，下列说法正确的是（ ）实验次数12345电压/V0.51.01.52.02.5电流/A0.100.140.160.240.28电阻/ΩA．第3次实验记录的电流表示数是错误的B．该实验中多次实验的目的是为了求平均值减小误差C．第5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小D．从第1次到第5次的实验过程中，滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动【答案】A【详解】A．根据及表格数据可知第1-2和第4-5组电阻逐渐增大，所以第3次实验记录的电流表示数是错误的，故A正确；B．由于小灯泡的电阻随温度的升高逐渐增大，所以多次实验的目的不是为了减小误差，而是为了得到普遍规律，避免偶然性，故B错误；C．由表格数据及欧姆定律可知5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最大，故C错误；D．从第1次到第5次的实验过程中，电流逐渐增大，说明接入电路的电阻逐渐减小，而滑动变阻器的左边接入电路中，所以滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动，故D错误。故选A。8．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U-I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（ ）A．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大B．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻C．由甲图可知，定值电阻的阻值为1ΩD．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变【答案】B【详解】A．由乙图可知，电流与电压不成正比，当灯泡两端电压改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故A正确，不符合题意；B．测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故B错误，符合题意；CD．根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，定值电阻的阻值故CD正确，不符合题意。故选B。9．如图所示的实验电路图，电源电压未知且不变，不能够得出定值电阻R阻值的电路是（ ）A． B．C． D．【答案】B【详解】A．图中可以根据电压表的示数和电流表的示数求得电路中的总电阻，再根据串联电路中电阻规律，得出未知电阻R的阻值，故A不符合题意；B．图中电路为并联，电流表测已知电阻的支路电流，未知电阻R的两端电压可以测出，但不能测得电流，因此不能求出R的阻值，故B符合题意；C．图中电路为两电阻串联，两电压表分别测量两个电阻的阻值，可知直接获得未知电阻R的电压和电流，因此可以得出未知电阻R的阻值，故C不符合题意；D．图中可以现将滑片移至阻值最小处，得出电源电压的表达式；再将滑动变阻器移至阻值最大处，再得到电源电压的表达式，两公式联立则可得出未知电阻R的阻值，故D不符合题意。故选B。10．在用电压表和电流表测待测小灯泡电阻的实验中。 (1)该实验原理是 。(2)将图中的电压表连入电路；并在虚线框内画出实验的电路图(3)电路连接无误后，闭合开关，电压表和电流表的示数如图所示，则通过灯丝的电流为 A，小灯泡两端的电压为 V，小灯泡的电阻为 Ω。(4)若滑动变阻器的滑片无论怎样移动，电流表没有示数，电压表有明显的示数，则出现的故障是 。(5)若实验中电压表损坏，同学们想利用其它实验器材测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知但不变），请将下列相关实验步骤补充完整：①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到A端，记录电流表示数为I1；②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；③写出待测电阻的表达式：Rx= （用已知量和测量量符号表示）【答案】(1)；(2)见解析；(3) 0.2 1.2 6；(4)小灯泡断路；(5) B端 【详解】（1）“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律，待测电阻的表达式为（2）由实物图可知，本实验所用电源为两节干电池，所以电压表应选择小量程，负接线柱与小灯泡左侧接线柱相连，正接线柱与小灯泡右侧接线柱相连，如下图所示：根据实物图画出的电路图如下：（3）[1]图中的电流表为小量程，分度值为0.02A，根据图中的指针位置可知读数为0.2A。[2]图中的电压表为小量程，分度值为0.1V，所以可知电压表的读数为1.2V。[3]根据欧姆定律可得小灯泡的电阻为（4）电流表没有示数说明电路中存在断路，电压表由明显的示数说明其接到了电路中，则可知断路位置为小灯泡，所以出现的故障是小灯泡断路。（5）[1][2]由电路图可知，因为滑动变阻器的最大阻值已知，所以可以先将滑动变阻器滑片移动至A端，此时待测电阻Rx被短路，滑动变阻器以最大阻值接入电路，读出电流表的读数即可通过欧姆定律求得电源电压的大小，为U=I1R0此时再将滑片移动至B端，待测电阻Rx与滑动变阻器的最大阻值并联接入电路，两者的电压均为电源电压，则通过滑动变阻器的电流仍是I1，则通过待测电阻Rx的电流为Ix=I2-I1由欧姆定律可得待测电阻Rx的表达式为11．某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。(1)实验中小明将电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线。连接错误，并用笔画线代替导线画出正确的接法。(2)正确连接完电路后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，电压表的示数为2.7V，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A；则此次可计算出电阻Rx= Ω；继续进行多次测量，其目的是 。(3)实验结束后小明想利用原实验器材进行其他实验，可以做的实验是 。(4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，该同学设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，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见解析；(2) 0.3 9 求平均值减小误差；(3)探究电流与电压的关系；(4) 闭合开关S、S1 【详解】（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与定值电阻并联，电压表应该并联的电阻两端，滑动变阻器应与定值电阻串联，故应把定值电阻右端接线柱的导线接到电源的负极，如图所示：（2）[1]电流表示数如图乙所示，电流表是0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，故示数为0.3A。[2]此次可计算出电阻[3]多次测量求平均值可减小测量误差。（3）利用原实验器材进行其他实验，由于电阻不变，故可以探究电流与电压关系。（4）[1]闭合S、S1 ，此时电压表测量的是电源电压U。[2]当开关S闭合、S1断开时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压串联电路中各处的电流相等，所以得Rx的表达式为
8.教学反思与改进用伏安法测电阻是电学里的-个基本实验，属于欧姆定律变换式的具体应用。同时本实验的电路是电学实验的经典电路可是现多种电学实验。安排这个实验，在理论方面可以加深对欧姆定律和电阻概念的理解和掌握；在实践 方面可以给学生提供初中常用电学器材综合使用的机会，有利于学 生熟练地掌握电路的连接、电流表和电压表的读数、滑动变阻器的使用等基本技能，从而提高学生动手操作能力。
作业设计
17.3电阻的测量课时作业（时间：20min）
【基础训练】
知识点1：伏安法测电阻
1．用“伏安法”测量电阻时，首先通过测量未知电阻两端的 和通过该电阻的 ，然后应用 算出电阻的大小。
【答案】 电压 电流 R＝
【详解】[1][2][3]用伏安法来测定电阻的阻值，即只要测出电阻两端的电压和通过它的电流，就可以用公式R＝算出电阻的阻值。
2．小华在测量小灯泡电阻的实验中，测量了多组实验数据，通过计算后发现电阻值相差较大，原因是 对灯泡电阻有影响；多次实验，是为了使结论更具 。
【答案】 温度 普遍性
【详解】[1][2]因为灯的电阻随温度的变化而变化，所以通过计算后发现电阻值相差较大；实验中测量多组数据，为了使实验结论具有普遍性。
3．如图所示是某实验小组测量电阻的电路图，在按电路图连接的实物图中，有两个元件连接错误，分别是 和 （均填写元件名称即可）。
【答案】 电流表 电压表
【详解】[1][2]根据电路图可知，电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻R1两端。而该实验小组连接实物图时，将电流表并联在定值电阻R1两端了，电压表串联在电路中了。
【能力提升】
4．如图是“伏安法测电阻”电路图，下列说法中错误的是（ ）
A．在连接电路时，应将变阻器滑片调至最右端
B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出
C．多次测量是为了求平均值减小误差
D．向左移动滑动变阻器的滑片时，电流表、电压表的示数都变大，R的阻值也变大
【答案】D
【详解】A．为保护电路，连接电路时，应将滑片移至阻值最大处，即调至最右端，故A正确，不符合题意；
B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出，否则指针会反向偏转而损坏电表，故B正确，不符合题意；
C．定值电阻的阻值不变，多次测量求平均值是为了减小误差，故C正确，不符合题意；
D．向左移动滑片，变阻器的阻值变小，由可知，电路中的电流变大，由UR=IR可知，定值电阻两端的电压变大，但电阻的阻值不变，故D错误，符合题意。
故选D。
5．某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是（ ）
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“2”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2∶1
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻Rx不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系
A．①④ B．①②④ C．①②③ D．②④
【答案】B
【详解】①．由表中数据可知，当电阻两端电压为1.0V时，通过电阻的电流为0.1A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为
U滑=U-U1=6V-1V=5V
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值应为
故①正确；
②．序号“2”的实验中，电阻两端电压为2.0V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为
U滑'=U-U2=6V-2V=4V
由图可知，两电阻串联，根据串联分压规律可知
故②正确；
③．由表格中数据，考虑到误差因素，电阻大小为
故③错误；
④．探究电流与电压的关系，要控制电阻不变，因Rx是定值电阻，因此用该同学的实验器材能探究电流与电压的关系，故④正确。
综上，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．测量小灯泡发光电阻时，同学们发现在已知小灯泡额定电流（I额=0.5A）或额定电压（U额=2.5V）情况下，只用一只电表及已有其他器材（忽略定值电阻Rx的实验误差），也能测量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流，再闭合开关S1，电阻Rx与灯泡并联，电阻Rx与灯泡两端的电压相等，但不能得到电阻Rx的电压值，不能得到灯泡正常发光时的电阻，故A不符合题意；
B．闭合开关S1，滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流，再闭合开关S2，电阻Rx与灯泡并联，电阻Rx与灯泡两端的电压相等，但不能得到电阻Rx的电压值，不能得到灯泡正常发光时的电阻，故B不符合题意；
C．只闭合S1，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，则灯正常发光；保持滑片位置不动，闭合S2，断开S1，记下电压表的示数U1，此时电压表测Rx与灯的总电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，Rx的电压
Ux=U1-2.5V
通过Rx的电流，即灯的额定电流
灯泡正常发光时的电阻
故C符合题意；
D．闭合S、S1，电压表测定值电阻的电压；当闭合S、S2时，电压表测灯与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故D不符合题意。
故选C。
7．如图所示，小明在探究通过小灯泡的电流与其两端的电压是否成正比的实验中，实验操作无误，测量数据准确，他利用所测数据，正确绘制出通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像。已知小灯泡灯丝电阻会随着小灯泡温度的升高而变大，请你判断下图所示的四个图像中正确的是：（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】当加在小灯两端的电压越高时，通过灯的电流越大，则灯的实际功率就越大，相同时间产生的热量就越多，故灯丝温度会越高，而小灯泡灯丝电阻会随着小灯泡温度的升高而变大，所以灯两端电压越高时，会使得灯丝温度升高，灯丝电阻会变大，电流增大速度会变慢，故ABD错误，C正确。
故选C。
8．如图所示，小乐想用两块电流表、阻值已知的电阻R0，测量电阻Rx的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2，连接实验电路。电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，用I1、I2和R0表示Rx，则下列四个表达式中正确的是（ ）
A．Rx= B．Rx= C．Rx= D．Rx=
【答案】B
【详解】由电路图可知，当闭合开关时，两电阻并联，电流表A1测量通过R0的电流，电流表A2测量通过Rx的电流；由于并联电路中各支路用电器两端的电压等于电源两端电压，根据欧姆定律可知，电源电压为
U=I1R0
则待测电阻Rx的阻值为
故B正确，ACD错误。
故选B。
9．实验小组利用图（甲）所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)连接电路时，开关应处于 状态；
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端；
(3)当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图（乙）所示，则通过的电流为 A，此次测得的阻值为 Ω。
(4)为了减小误差，改变滑动变阻器滑片P的位置，多次测量电压及电流的值，根据每次电压及电流的值算出电阻，最后求出的平均值。
【答案】(1)断开；(2)B；(3) 0.24 10
【详解】（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。
（2）闭合开关前，由滑动变阻器的使用可知，应将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处，即B端。
（3）[1][2]根据图乙可知，电流表的量程为0 0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；由题意可知，此时Rx两端的电压Ux=2.4V，由欧姆定律可得，Rx的阻值
10．“等效替换”法是一种非常有用的科学研究方法，我们曾利用该方法探究了“同一直线上二力合成”的规律。我们也可以利用该方法实现对未知电阻阻值的测量，具体原理如图甲所示，其中R 为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关。
实验步骤如下：
①断开开关，根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；
②把开关S接a点，读出电流表的示数为I；
③把开关S接b点，调节电阻箱，____________；
④根据乙图，读出电阻箱的示数R，此即为R 阻值。
(1)请把步骤③补充完整: 。
(2)待测电阻阻值R =
【答案】(1)使电流表的示数为I；(2)60Ω
【详解】（1）应用“等效替代”法测电阻阻值时，先把开关S接a点，读出电流表的示数I；然后再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表示数仍为原来的数值I；电路电流相等，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中电阻相等，即R 作用的效果与R作用的效果相同，R =R。
（2）电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（图中的小三角）的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值；由图乙所示电阻箱可知，其电阻阻值
R=0×1000Ω+0×100Ω+6×10Ω+0×1Ω=60ΩR 作用的效果与R作用的效果相同，即
R =R=60Ω
11．新考法小涛在“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡标有“3V”字样，阻值约为10Ω。
(1)按照图甲正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0，电流表有示数，产生这种现象的原因是 。
(2)排除以上故障后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来应进行的操作是 。
(3)实验中所设计的实验记录表格如下表，请你找出表格中的问题： ，小涛根据实验数据绘制成了如图乙所示的U﹣I图像，根据该图像提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
实验次数 电压/V 电流/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω
1
2
3
(4)在没有电流表的情况下，小涛又设计了如图丙所示的电路进行实验，测量未知电阻Rx的阻值（R0阻值已知），实验步骤如下：
①闭合开关S、S1接b，读出电压表示数U1；
② ，读出电压表示数Ua；
③则未知电阻Rx= （用已知量和测量量符号表示）
在测出Rx的阻值之后，为了实现多次测量减小误差，可采用的方法是 。
【答案】(1)小灯泡短路（或电压表短路）；(2)向右移动变阻器的滑片，观察灯的发光情况；(3) 求电阻平均值一栏是多余的 7.5；(4) 闭合开关S、S1接a 改变电源电压或增加一个滑动变阻器
【详解】（1）闭合开关后电流表有示数，则电路为通路，故障类型为短路，小灯泡不亮，电压表的示数为0，则可能小灯泡短路（或电压表短路）。
（2）以上故障排除后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，则电路为通路，电路中的电流过小，故接下来他应进行的操作是向右移动变阻器的滑片，观察灯的发光情况。
（3）[1]由于灯泡的电阻随温度的变化而变化，在不同温度（或不同电压）下灯泡的电阻不同，故表格中的问题：求电阻平均值一栏是多余的。
[2]根据实验数据绘制成的U﹣I图像知，灯在额定电压3V时的电流为0.4A，根据欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻为
（4）[1]由于闭合开关S，S1接b时，电压表测量电源两端电压，为了得到Rx两端电压，应该再测量R0两端电压，所以闭合开关S，S2接a，由①可知电源电压为U1，由②可知R0两端电压为Ua，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以未知电阻的阻值
[2]在测出Rx的阻值之后，为了实现多次测量减小误差，可采用的方法是：改变电源电压或增加一个滑动变阻器。
12．如图1所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图，图乙为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来 。
(2)电路连接正确后，闭合开关，将滑片P向左移动时，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
(3)实验过程中，电流表和电压表的示数如图2所示，此时测得的Rx＝ Ω。
(4)此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是 。
(5)小王设计如图3甲所示电路测量未知电阻Rx，滑动变阻器的最大电阻为R，实验过程如下：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S， （将实验步骤补充完整）；
③写出待测电阻的表达式，Rx＝ （用已知量和测量符号表示）。
【答案】(1)见解析；(2)变大；(3)5；(4)减小误差；(5) 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片至b端，记下电流表示数为I2
【详解】（1）从电路图可知，将滑动变阻器通过“一上一下”的连接方式接入电路，并将电压表并联在电阻两端，如下图所示：
（2）将滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，根据串联分压原理，滑动变阻器两端电压变小，由于电源电压不变，所以待测电阻两端电压变大，即电压表的示数变大。
（3）从图2可知，电压表的量程是0-15V，其读数为2.5V，电流表的量程是0-0.6A，读数为0.5A，待测电阻的阻值为
（4）本实验中多次测量取平均值，是为了减小实验误差。
（5）[1]闭合开关S，将滑动变阻器的滑片至b端，记下电流表示数为I2。
[2]当滑片位于a端时，Rx与R的最大阻值并联，电流表测干路电流I1；当滑片位于b端时，电路为R的最大阻值的简单电路，电流表测R的电流I2；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过Rx的电流
Ix=I1-I2
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电源的电压
U=I2R=IxRx
即
I2R=（I1-I2)Rx
解得。
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