分组实验 用电压表和电流表测导体的电阻
01 实验报告)
【实验目标】
1.了解滑动变阻器的结构，初步学会滑动变阻器的使用方法。
2.学会正确使用电压表和电流表。
3.练习用电压表和电流表测电阻。
【实验器材】
干电池2节，待测电阻1个，开关1个，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，导线若干。
【提出问题】
1.测电阻的实验原理是 R＝（或欧姆定律） 。
2.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流有关吗？
无关 。
3.滑动变阻器在实验中的作用是什么？
保护电路和改变电阻两端的电压 。
【探究过程】
（1）实验步骤：
①按如图所示电路图正确连接电路。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最大值处；
②检查无误后，闭合开关S ，调节滑动变阻器滑片P的位置，改变电阻两端的电压，观察电流表每次对应的示数，分别填入设计的表格中。
（2）记录实验数据：
实验
次数
U（伏）
I（安）
R（欧）
R的平均值（欧）
1
2
3
,（3）根据每次记录的电压和电流值，求它们对应的电阻值，然后再求出它们的平均值R均＝ 。
（4）交流与讨论：
①小明同学用完好的器材按图示实验电路图连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是： 电流表的量程选择偏小或滑动变阻器的最大阻值偏小 。
②小珍在小明同学已连好的电路上操作，当闭合开关S，把P向a端移动时，发现电流表示数增大，电压表示数减小。发生此现象的原因是小明同学把 电压表接在滑动变阻器的两端 。
③小珍同学按图示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表和电流表示数如下图所示，则此时被测电阻Rx两端电压为 2.4 伏，通过Rx的电流为 0.3 安，被测电阻Rx＝ 8 欧。
④兵兵同学也按上面的方法测量小灯泡的电阻，整个实验过程都正确无误，收集了三组数据，然后他根据R＝算出三次小灯泡的电阻值，最后求出3次测量值的平均值作为小灯泡的电阻，他这样做对吗？为什么？
不对，因为灯丝的电阻随灯丝温度的升高而增大，不能直接算平均值 。
02 实验突破)
1.（丽水中考）小科同学用如图甲电路测得导体电阻Rx：
（1）请用笔画线代替两根导线，将电路连接完整（导线不交叉）；
解：如图所示：
（2）规范连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器进行多次测量，并记录数据如表所示，请根据图乙把表中所缺数据填写完整。
实验序号
电压/伏
电流/安
1
1.5
0.16
2
2.0
0.20
3
2.5
0.24
（3）小科同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再运用欧姆定律求出电阻的平均值。请判断该方法是否可行，并说明理由： 不可行，运用欧姆定律时，公式中的U和I是指同一导体、同一时刻的电压和电流 。
2.根据“用电流表、电压表测电阻”的实验，完成下列要求。
（1）在上图所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线在图中正确连接。
解：
（2）实验所用滑动变阻器标有“10 Ω 1 A”字样，电源电压不变，所有元件均完好。移动变阻器滑片，电流表的示数为0.3安时，电压表的示数如图所示，则待测电阻两端的电压为 3 伏，待测电阻的阻值为 10 欧。
（3）为了减小误差，继续实验，测出电阻值分别为10.2欧、11.0欧和10.4欧，综合整个实验，最后得出最准确的电阻阻值为 10.4 欧（精确到0.1欧）。
3.（德州中考）如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）同学们按照电路图正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数
1
2
3
电压U/伏
1.0
1.6
1.8
电流I/安
0.32
0.5
0.56
电阻Rx/欧
3.13
3.2
3.21
电阻的平
均值Rx/欧
3.18
（2）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx＝ 。
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0＝I2Rx可得Rx＝，请判断结果是否正确，并简要说明理由： 该方案不正确，两种情况下Rx和R0两端的电压不等 。
第6节 电流与电压、电阻的关系
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
01 知识管理)
1.探究电流与电压的关系
实验方法：控制 电阻 不变，然后调节滑动变阻器，使得电阻R两端的 电压 发生变化，然后读出在不同电压下对应电流表的示数。
实验电路：
实验图像：
实验结论：在 电阻 一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压 成正比 。
注 意：导体中的电流与导体两端的电压成正比，其前提条件是电阻一定（或同一段导体），不能反过来说电压跟电流成正比，电压是因，电流是果，因为导体两端有了电压，导体中才会有电流。
2.探究电流与电阻的关系
实验方法：保持 电压 不变，在电路中换用不同的定值电阻，通过调节滑动变阻器的滑片，保证被测电阻两端的 电压 恒定不变，用电流表测出不同定值电阻中的电流值，研究电流跟电阻的变化规律。
变阻器的作用： 保护电路 和 控制电阻两端电压不变 。
实验图像：
实验结论：在 电压 不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成 反比 。
注 意：导体中的电流与导体的电阻成反比，其前提条件是电压一定，不能反过来说电阻跟电流成反比，因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体本身来决定，与导体中通过的电流无关。
3.欧姆定律
内 容：导体中的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。
表 达 式： I＝ ，推导式： U＝IR 、 R＝ 。
02 基础题)
1.研究电流与电压关系时，用如图所示的电路，要求“保持电阻不变”，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是（C）
A.保持R′的滑片位置不动
B.保持R的电压不变
C.保持R不变，调节R′的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
2.（福州中考）下图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图像是（A）
3.（怀化中考）小李同学在探究电流与电压关系的实验时，请回答下列问题：
（1）按照图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，完成图乙所示的实物图的连接。
解：
（2）连接电路时，开关应处于 断开 状态。
（3）在做探究电流与电压关系的实验时，采用的实验方法是 控制变量 法，要求保持电阻阻值不变，通过改变电阻两端的 电压 ，观察电流大小的变化。
（4）如图丙所示是他在实验中的第三次测量结果，请把实验数据填入到记录表中。
实验次数
电压U/伏
电流I/安
1
1.2
0.2
2
1.8
0.3
3
2.4
0.4
（5）分析实验数据，可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
4.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（C）
A.当导体两端的电压为0时，电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时，电流为0
D.当导体两端的电压为2伏时，电流为0.6安
5.如图，在探究电流与电阻关系的实验中，当把AB间电阻由10欧更换为20欧后，下列操作正确的是（D）
A.将滑动变阻器阻值调至最大
B.闭合S，记录电流表示数
C.提高电源电压使电流表示数保持不变
D.移动滑片使电压表示数保持不变并记录电流表示数
6.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下列结论与图象相符的是（A）
A.电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
B.电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C.电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
D.电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
03 中档题)
7.（岳阳中考）用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。
（1）连接电路时，图甲中导线E端应与滑动变阻器的 B （填“A”“B”“C”或“D”）接线柱相连，使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P发现，电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是 B （填序号）。
A.滑动变阻器断路 B.R短路
C.R断路
（3）排除故障后，将5欧的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5伏，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为 0.3 安。
（4）将5欧的电阻换成10欧的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置，记录实验数据，此操作中调节滑动变阻器的目的是 保持定值电阻两端电压不变 。
（5）再将电阻换成15欧重复操作。
电阻R/欧
5
10
15
电流I/安
0.15
0.1
（6）分析数据可得出结论： 电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比 。
第2课时 欧姆定律的简单应用
01 知识管理)
欧姆定律的内容
文字表述：导体中的电流，跟导体两端的 电压 成正比，跟导体的 电阻 成反比。
数学表达式：I＝U/R，推导式：U＝ IR ，R＝ 。
说 明：（1）适用条件：纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）；
（2）I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加脚标区别。三者单位依次是 安、伏、欧姆 ；
（3）同一导体（即R不变），则I与U成正比，同一电源（即U不变），则I与R成反比；
（4）R＝U/I是电阻的计算式，它表示导体的电阻可由U/I计算出大小，电阻是导体 本身的一种性质 ，与电压U和电流I等因素无关。
02 基础题)
1.（莆田中考）从欧姆定律可导出R＝，下列说法正确的是（D）
A.当电压为0时，电阻为0
B.当电流增大2倍时，电阻减小2倍
C.当电压增大2倍时，电阻增大2倍
D.不管电压或电流如何变化，电阻不变
2.某导体两端的电压为4伏时，流过它的电流为0.5安，若该导体两端的电压变为原来的2倍，则导体的电阻和导体中的电流分别为（C）
A.16欧 1安 B.16欧 0.5安
C.8欧 1安 D.8欧 0.5安
3.一个阻值为20欧的电阻，测得通过它的电流为5安，那么此时加在这个电阻两端的电压是（D）
A.4伏 B.10伏 C.0.25伏 D.100伏
4.（安徽中考）如图所示，电源电压3伏恒定不变，电阻R1＝10欧，R2＝5欧，则闭合开关S后，电压表示数为 2 伏。
5.某导体两端的电压为3伏时，通过它的电流为100毫安，这个导体的电阻为 30 欧。现将该导体两端电压增加到6伏，应选用 0.6安 （填“0.6安”或“3安”）量程的电流表来测量导体中的电流。
6.完成下列各小题：
（1）工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压，某车床照明灯工作时灯丝电阻是30欧，求通过灯丝的电流。
（2）某手电筒小灯泡两端的电压是2.5伏，用电流表测得流过的电流是250毫安，这个小灯泡的电阻是多少？
（3）某种节日彩灯的灯丝电阻为30欧，正常工作时的电流为0.2安，求加在彩灯两端的电压为多大？
解：（1）I＝＝＝1.2安
（2）R＝＝＝10欧
（3）U＝IR＝0.2安×30欧＝6伏
03 中档题)
7.（六盘水中考）如图所示，L1与L2是两只标有“3 V 10 Ω”字样的相同小灯泡，电源电压为3伏，闭合开关S后，干路电流是（B）
A.I＝0.3安 B.I＝0.6安 C.I＝0.9安 D.I＝1.0安
8.（来宾中考）如图所示，电源电压U＝10伏，定值电阻R＝20欧，闭合开关S，电压表的示数是6伏，通过小灯泡的电流是（D）
A.0.8安 B.0.5安 C.0.3安 D.0.2安
9.图甲是某物理兴趣小组设计的电子测力计。图中电源电压恒为4.5伏，定值电阻R0＝10欧，电压表量程为0～3伏，当人站在平台上向下拉拉杆时，弹簧被拉长，引起滑动变阻器Rx的阻值发生改变，其阻值随拉力F的变化关系如图乙所示，为了保证仪表的安全，人对拉杆的拉力最大值是（B）
A.400牛 B.500牛 C.525牛 D.600牛
10.（六盘水中考）电阻为12欧的电铃，正常工作时的电压为6伏，现只有一个8伏的电源，要使它正常工作，要给它 串 联一个 4 欧的电阻。
11.图甲是小科探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I－R关系图象。实验中，滑动变阻器的主要作用是 使R两端的电压不变 。由图象可知：当电压一定时，电流与电阻成 反比 （填“正比”或“反比”）。若电源电压恒为4伏，实验中R的阻值分别为10欧、20欧、30欧、50欧，那么滑动变阻器的阻值至少为 50 欧。
12.使用电流表时，禁止不经过用电器，将电流表直接接在电池的两极上，否则会烧坏电表；使用电压表时，可以将电压表直接接在电池的两极上。这是为什么呢？
相关资料
一节干电池电压：1.5安
电流表的电阻：约0.02欧
电压表的电阻：约12千欧
解：电流表直接接在电池两端，通过电流表的电流I1＝U/R1＝1.5伏/0.02欧＝75安，超过了电流表的量程，会烧坏电流表。电压表直接接在电池两端，通过电压表的电流I2＝U/R2＝1.5伏/12千欧＝1.25×10－4安，不会烧坏电压表。
04 拓展题)
13.（东营中考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5安，电压表的示数为6伏；将电压表、电流表的位置互换，当开关S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3安，则正确的是（B）
A.R1＝8欧 B.R2＝8欧
C.R1＝20欧 D.R2＝20欧
14.如图所示的电路中，电源电压恒为30伏，电阻R1为15欧。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5安。求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的阻值。
解：（1）由电路图可知，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电阻R1的电流：I1＝＝＝2安
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R2的电流：I2＝I－I1＝2.5安－2安＝0.5安
则电阻R2的阻值：R2＝＝＝60欧
