1. 要测量小灯泡正常发光时的电阻,只要测出灯泡两端的
电压
和通过灯泡的电流
,即可用欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$
计算出待测灯泡的电阻,这种测电阻的方法称为伏安
法。答案
1. 电压 电流 $R=\frac{U}{I}$ 伏安
解析
【分析】要测量小灯泡正常发光时的电阻,需依据欧姆定律的变形公式,该公式的应用需要获取导体两端的电压和通过导体的电流这两个物理量,因此需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,这种利用电压与电流测量电阻的方法称为伏安法,据此可完成填空。
【解析】根据伏安法测电阻的原理,计算电阻的公式为欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$,需要测量的物理量是灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,对应的测量方法为伏安法,因此依次填入电压、电流、$R=\frac{U}{I}$、伏安。
【答案】电压 电流 $R=\frac{U}{I}$ 伏安
【知识点】欧姆定律、伏安法测电阻
【点评】本题考查伏安法测电阻的基础概念,属于初中物理电学的核心基础知识点,是常考的基础题型,难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】根据伏安法测电阻的原理,计算电阻的公式为欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$,需要测量的物理量是灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,对应的测量方法为伏安法,因此依次填入电压、电流、$R=\frac{U}{I}$、伏安。
【答案】电压 电流 $R=\frac{U}{I}$ 伏安
【知识点】欧姆定律、伏安法测电阻
【点评】本题考查伏安法测电阻的基础概念,属于初中物理电学的核心基础知识点,是常考的基础题型,难度较低。
【难度系数】0.9
2. 测量小灯泡的电阻时,用
滑动变阻器
调节电路中的电流,从尽可能小
的电流逐步调至小灯泡正常发光。答案
2. 滑动变阻器 小
解析
【分析】
这道题考查测量小灯泡电阻的实验操作,解题思路为:①回忆测量小灯泡电阻实验中调节电路电流的器材,明确滑动变阻器的作用是改变电路电流;②结合实验安全要求,确定电流调节的起始值,避免电流过大损坏小灯泡。
【解析】
在测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器可通过改变接入电路的电阻来调节电路中的电流,因此第一个空应填滑动变阻器;实验时,为防止电流过大烧坏小灯泡,需从尽可能小的电流开始调节,逐步调至小灯泡正常发光,故第二个空填小。
【答案】
滑动变阻器 小
【知识点】
测量小灯泡的电阻、滑动变阻器的作用
【点评】
本题是基础实验操作题,考查测量小灯泡电阻实验的核心器材与安全操作要点,属于实验类基础题。
【难度系数】
0.8
这道题考查测量小灯泡电阻的实验操作,解题思路为:①回忆测量小灯泡电阻实验中调节电路电流的器材,明确滑动变阻器的作用是改变电路电流;②结合实验安全要求,确定电流调节的起始值,避免电流过大损坏小灯泡。
【解析】
在测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器可通过改变接入电路的电阻来调节电路中的电流,因此第一个空应填滑动变阻器;实验时,为防止电流过大烧坏小灯泡,需从尽可能小的电流开始调节,逐步调至小灯泡正常发光,故第二个空填小。
【答案】
滑动变阻器 小
【知识点】
测量小灯泡的电阻、滑动变阻器的作用
【点评】
本题是基础实验操作题,考查测量小灯泡电阻实验的核心器材与安全操作要点,属于实验类基础题。
【难度系数】
0.8
3. 串联电路的总电阻等于串联导体的电阻
之和
,表达式:$R_总=R_1+R_2$
。答案
3. 之和 $R_总=R_1+R_2$
解析
【分析】本题考查串联电路电阻的基本规律,解题时需结合串联电路的特点与欧姆定律推导总电阻和各串联电阻的关系,进而得出结论。
【解析】串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电路两端电压之和,即$I=I_1=I_2$,$U=U_1+U_2$。根据欧姆定律$U=IR$,可得$U_1=I_1R_1$,$U_2=I_2R_2$,代入总电压公式得$IR_总=IR_1+IR_2$,两边同时除以电流$I$($I≠0$),化简后得到$R_总=R_1+R_2$,因此串联电路的总电阻等于串联导体的电阻之和,表达式为$R_总=R_1+R_2$。
【答案】之和;$R_总=R_1+R_2$
【知识点】串联电路电阻规律、欧姆定律
【点评】本题为电学基础知识点考查,是串联电路的核心规律之一,需准确记忆并理解推导过程,属于必须掌握的内容。
【难度系数】0.8
【解析】串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电路两端电压之和,即$I=I_1=I_2$,$U=U_1+U_2$。根据欧姆定律$U=IR$,可得$U_1=I_1R_1$,$U_2=I_2R_2$,代入总电压公式得$IR_总=IR_1+IR_2$,两边同时除以电流$I$($I≠0$),化简后得到$R_总=R_1+R_2$,因此串联电路的总电阻等于串联导体的电阻之和,表达式为$R_总=R_1+R_2$。
【答案】之和;$R_总=R_1+R_2$
【知识点】串联电路电阻规律、欧姆定律
【点评】本题为电学基础知识点考查,是串联电路的核心规律之一,需准确记忆并理解推导过程,属于必须掌握的内容。
【难度系数】0.8
例1 假如我们使用如图14-3-1所示电路测量电路中的电阻,请分析测量值与实际值相比是偏大还是偏小?
解析 电流表测量的是通过导体的电流,而电压表测量的是导体和电流表作为一段电路两端的电压,大于导体两端的电压,所以根据欧姆定律计算出的测量值是偏大的。
如果电流表的电阻与导体的电阻相比很小,那么所测量的结果与实际大小差别就很小,所以选择合适的电流表就能有效地减小测量的系统误差。

解析 电流表测量的是通过导体的电流,而电压表测量的是导体和电流表作为一段电路两端的电压,大于导体两端的电压,所以根据欧姆定律计算出的测量值是偏大的。
如果电流表的电阻与导体的电阻相比很小,那么所测量的结果与实际大小差别就很小,所以选择合适的电流表就能有效地减小测量的系统误差。
答案
解:
电流表与待测电阻串联,电流表测量的电流$I$是通过待测电阻的真实电流,电流测量值准确。
电压表并联在待测电阻和电流表的两端,测量的电压$U$是待测电阻与电流表的总电压,大于待测电阻两端的真实电压$U_R$,即$U>U_R$。
根据欧姆定律,电阻的测量值$R_{测}=\frac{U}{I}$,待测电阻的实际值$R_{真}=\frac{U_R}{I}$。
对比可得$R_{测}>R_{真}$。
答:测量值与实际值相比偏大。
电流表与待测电阻串联,电流表测量的电流$I$是通过待测电阻的真实电流,电流测量值准确。
电压表并联在待测电阻和电流表的两端,测量的电压$U$是待测电阻与电流表的总电压,大于待测电阻两端的真实电压$U_R$,即$U>U_R$。
根据欧姆定律,电阻的测量值$R_{测}=\frac{U}{I}$,待测电阻的实际值$R_{真}=\frac{U_R}{I}$。
对比可得$R_{测}>R_{真}$。
答:测量值与实际值相比偏大。
解析
【分析】
要判断测量值与实际值的大小关系,需先明确电路中电流表和电压表的测量对象:电流表与待测电阻串联,测量的是通过待测电阻的真实电流;电压表并联在待测电阻和电流表的两端,测量的是两者的总电压。再结合欧姆定律,对比测量值与真实值的表达式即可得出结论。
【解析】
1. 确定电流测量情况:电流表与待测电阻串联,根据串联电路电流处处相等,电流表测量的电流$I$等于通过待测电阻的真实电流$I_R$,电流测量值准确。
2. 确定电压测量情况:电压表并联在待测电阻和电流表的两端,测量的是待测电阻两端电压$U_R$与电流表分压$U_A$之和,即$U = U_R + U_A$,因此$U > U_R$。
3. 计算并对比测量值与真实值:根据欧姆定律,电阻测量值$R_{测}=\frac{U}{I}$,待测电阻真实值$R_{真}=\frac{U_R}{I_R}$;由于$I=I_R$,且$U>U_R$,可得$R_{测}>R_{真}$。
【答案】
测量值与实际值相比偏大。
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电路误差分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻的误差分析,核心是明确电表测量对象,结合串联电路特点与欧姆定律推导,属于电学实验基础题型,需掌握电流表内接法的误差来源。
【难度系数】
0.5
要判断测量值与实际值的大小关系,需先明确电路中电流表和电压表的测量对象:电流表与待测电阻串联,测量的是通过待测电阻的真实电流;电压表并联在待测电阻和电流表的两端,测量的是两者的总电压。再结合欧姆定律,对比测量值与真实值的表达式即可得出结论。
【解析】
1. 确定电流测量情况:电流表与待测电阻串联,根据串联电路电流处处相等,电流表测量的电流$I$等于通过待测电阻的真实电流$I_R$,电流测量值准确。
2. 确定电压测量情况:电压表并联在待测电阻和电流表的两端,测量的是待测电阻两端电压$U_R$与电流表分压$U_A$之和,即$U = U_R + U_A$,因此$U > U_R$。
3. 计算并对比测量值与真实值:根据欧姆定律,电阻测量值$R_{测}=\frac{U}{I}$,待测电阻真实值$R_{真}=\frac{U_R}{I_R}$;由于$I=I_R$,且$U>U_R$,可得$R_{测}>R_{真}$。
【答案】
测量值与实际值相比偏大。
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电路误差分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻的误差分析,核心是明确电表测量对象,结合串联电路特点与欧姆定律推导,属于电学实验基础题型,需掌握电流表内接法的误差来源。
【难度系数】
0.5
例2 小芳利用如图14-3-2(a)所示的电路,探究电流与电压、电阻的关系,实验器材:电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω),一个滑动变阻器(60 Ω,3 A),导线若干。
(1)请根据图14-3-2(a)所示的电路图,用笔画线表示导线把图14-3-2(b)所示的实物电路连接完整。
(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是:。
(3)小芳在探究“电流与电压的关系”时,连接好电路,闭合开关前滑片应置于(选填“A”或“B”)端,通过实验得到多组实验数据,如下表所示,由这些数据可得结论:当电阻一定时。

(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数最小为V不变。
(5)实验结束后小芳找来一个小灯泡代替定值电阻探究“电流与电压的关系”,闭合开关,滑动变阻器滑片P滑动过程中,发现电流表的示数与电压表的示数不成正比,原因是:。
解析 (1)滑动变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联,开关串联在电路中,如图14-3-3所示。

(2)电压表指针反向偏转,原因可能是:电压表正、负接线柱接反了。
(3)闭合开关前滑片应置于阻值最大处,即置于A端。由表中数据可知,电压与电流之比为:5 Ω,故可得结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)由串联电路的规律及分压原理有:$\frac{U_{总}-U_{V}}{U_{V}}=\frac{R_{滑}}{R_{定}}$,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻两端的电压最小,故有:$\frac{4.5\ \mathrm{V}-U_{V}}{U_{V}}=\frac{60\ \Omega}{30\ \Omega}$,解得:$U_{V}=1.5\ \mathrm{V}$,故为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数最小为1.5 V不变。
(5)用小灯泡代替定值电阻探究“电流与电压的关系”,发现电流表的示数与电压表的示数不成正比,由欧姆定律可知,电阻不是一个定值,原因是:小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
(1)请根据图14-3-2(a)所示的电路图,用笔画线表示导线把图14-3-2(b)所示的实物电路连接完整。
(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是:。
(3)小芳在探究“电流与电压的关系”时,连接好电路,闭合开关前滑片应置于(选填“A”或“B”)端,通过实验得到多组实验数据,如下表所示,由这些数据可得结论:当电阻一定时。
(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数最小为V不变。
(5)实验结束后小芳找来一个小灯泡代替定值电阻探究“电流与电压的关系”,闭合开关,滑动变阻器滑片P滑动过程中,发现电流表的示数与电压表的示数不成正比,原因是:。
解析 (1)滑动变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联,开关串联在电路中,如图14-3-3所示。
(2)电压表指针反向偏转,原因可能是:电压表正、负接线柱接反了。
(3)闭合开关前滑片应置于阻值最大处,即置于A端。由表中数据可知,电压与电流之比为:5 Ω,故可得结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)由串联电路的规律及分压原理有:$\frac{U_{总}-U_{V}}{U_{V}}=\frac{R_{滑}}{R_{定}}$,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻两端的电压最小,故有:$\frac{4.5\ \mathrm{V}-U_{V}}{U_{V}}=\frac{60\ \Omega}{30\ \Omega}$,解得:$U_{V}=1.5\ \mathrm{V}$,故为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数最小为1.5 V不变。
(5)用小灯泡代替定值电阻探究“电流与电压的关系”,发现电流表的示数与电压表的示数不成正比,由欧姆定律可知,电阻不是一个定值,原因是:小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
答案
解:
(1)滑动变阻器按“一上一下”的规则串联接入电路,将开关的一个接线柱与滑动变阻器的任意一个上接线柱(C或D)相连,滑动变阻器的下接线柱B与定值电阻R的右侧接线柱相连,完成实物电路连接,连接结果如图14-3-3所示。
(2)电压表正、负接线柱接反了
(3)A;通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)根据串联电路分压规律:$\frac{U_{\mathrm{总}}-U_V}{U_V}=\frac{R_{\mathrm{滑}}}{R_{\mathrm{定}}}$,当选用最大定值电阻$R_{\mathrm{定}}=30\ \Omega$,滑动变阻器接入最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=60\ \Omega$时,定值电阻两端的控制电压最小,代入数据得:
$\frac{4.5\ \mathrm{V}-U_V}{U_V}=\frac{60\ \Omega}{30\ \Omega}$
解得$U_V=1.5\ \mathrm{V}$,即电压表示数最小为$\boldsymbol{1.5}$V。
(5)小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,因此电流与电压不成正比。
(1)滑动变阻器按“一上一下”的规则串联接入电路,将开关的一个接线柱与滑动变阻器的任意一个上接线柱(C或D)相连,滑动变阻器的下接线柱B与定值电阻R的右侧接线柱相连,完成实物电路连接,连接结果如图14-3-3所示。
(2)电压表正、负接线柱接反了
(3)A;通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)根据串联电路分压规律:$\frac{U_{\mathrm{总}}-U_V}{U_V}=\frac{R_{\mathrm{滑}}}{R_{\mathrm{定}}}$,当选用最大定值电阻$R_{\mathrm{定}}=30\ \Omega$,滑动变阻器接入最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=60\ \Omega$时,定值电阻两端的控制电压最小,代入数据得:
$\frac{4.5\ \mathrm{V}-U_V}{U_V}=\frac{60\ \Omega}{30\ \Omega}$
解得$U_V=1.5\ \mathrm{V}$,即电压表示数最小为$\boldsymbol{1.5}$V。
(5)小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,因此电流与电压不成正比。
解析
【分析】
本题是探究电流与电压、电阻关系的电学实验题,需结合电路连接规则、实验操作要求、控制变量法、串联分压规律及电阻特性分析:
1. 第(1)问:根据电路图,滑动变阻器按“一上一下”串联接入电路,开关串联在电路中,据此完成实物连接;
2. 第(2)问:电压表使用需“正进负出”,指针反向偏转说明正负接线柱接反;
3. 第(3)问:闭合开关前滑片置于滑动变阻器最大阻值处(保护电路);探究电流与电压关系时,控制电阻不变,分析数据中电流与电压的比值得出结论;
4. 第(4)问:探究电流与电阻关系时,控制定值电阻两端电压不变,当定值电阻最大、滑动变阻器接入阻值最大时,定值电阻两端电压最小,利用串联分压公式计算最小控制电压;
5. 第(5)问:定值电阻阻值不变,电流与电压成正比;小灯泡电阻随温度变化,不是定值,故电流与电压不成正比。
【解析】
(1)滑动变阻器按“一上一下”规则串联接入电路,开关串联在电路中,连接时将开关的一个接线柱与滑动变阻器的任意一个上接线柱相连,滑动变阻器的下接线柱与定值电阻右侧接线柱相连,完成实物连接;
(2)电压表使用时电流需从正接线柱流入、负接线柱流出,指针反向偏转说明电压表正、负接线柱接反了;
(3)闭合开关前,滑片应置于滑动变阻器阻值最大的A端(保护电路);由实验数据可知,电阻一定时,电压与电流的比值为定值,故结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)探究电流与电阻关系时,控制定值电阻两端电压不变,当选用最大定值电阻30Ω、滑动变阻器接入最大阻值60Ω时,定值电阻两端电压最小。根据串联分压规律$\frac{U_{总}-U_V}{U_V}=\frac{R_{滑}}{R_{定}}$,代入$U_{总}=4.5\ \mathrm{V}$、$R_{滑}=60\ \Omega$、$R_{定}=30\ \Omega$,解得$U_V=1.5\ \mathrm{V}$,即电压表示数最小为1.5V;
(5)定值电阻阻值不随温度变化,电流与电压成正比;小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,故电流表的示数与电压表的示数不成正比。
【答案】
(1)实物连接如图14-3-3所示;
(2)电压表正、负接线柱接反了;
(3)A;通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)1.5;
(5)小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值。
【知识点】
电流与电压电阻的关系、电压表的使用、串联电路分压规律
【点评】
本题为电学实验综合题,围绕探究电流与电压、电阻的关系展开,考查电路连接、实验操作规范、控制变量法应用、串联分压计算及电阻特性,是初中电学核心实验题型,需学生掌握实验原理和操作要点,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是探究电流与电压、电阻关系的电学实验题,需结合电路连接规则、实验操作要求、控制变量法、串联分压规律及电阻特性分析:
1. 第(1)问:根据电路图,滑动变阻器按“一上一下”串联接入电路,开关串联在电路中,据此完成实物连接;
2. 第(2)问:电压表使用需“正进负出”,指针反向偏转说明正负接线柱接反;
3. 第(3)问:闭合开关前滑片置于滑动变阻器最大阻值处(保护电路);探究电流与电压关系时,控制电阻不变,分析数据中电流与电压的比值得出结论;
4. 第(4)问:探究电流与电阻关系时,控制定值电阻两端电压不变,当定值电阻最大、滑动变阻器接入阻值最大时,定值电阻两端电压最小,利用串联分压公式计算最小控制电压;
5. 第(5)问:定值电阻阻值不变,电流与电压成正比;小灯泡电阻随温度变化,不是定值,故电流与电压不成正比。
【解析】
(1)滑动变阻器按“一上一下”规则串联接入电路,开关串联在电路中,连接时将开关的一个接线柱与滑动变阻器的任意一个上接线柱相连,滑动变阻器的下接线柱与定值电阻右侧接线柱相连,完成实物连接;
(2)电压表使用时电流需从正接线柱流入、负接线柱流出,指针反向偏转说明电压表正、负接线柱接反了;
(3)闭合开关前,滑片应置于滑动变阻器阻值最大的A端(保护电路);由实验数据可知,电阻一定时,电压与电流的比值为定值,故结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)探究电流与电阻关系时,控制定值电阻两端电压不变,当选用最大定值电阻30Ω、滑动变阻器接入最大阻值60Ω时,定值电阻两端电压最小。根据串联分压规律$\frac{U_{总}-U_V}{U_V}=\frac{R_{滑}}{R_{定}}$,代入$U_{总}=4.5\ \mathrm{V}$、$R_{滑}=60\ \Omega$、$R_{定}=30\ \Omega$,解得$U_V=1.5\ \mathrm{V}$,即电压表示数最小为1.5V;
(5)定值电阻阻值不随温度变化,电流与电压成正比;小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,故电流表的示数与电压表的示数不成正比。
【答案】
(1)实物连接如图14-3-3所示;
(2)电压表正、负接线柱接反了;
(3)A;通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)1.5;
(5)小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值。
【知识点】
电流与电压电阻的关系、电压表的使用、串联电路分压规律
【点评】
本题为电学实验综合题,围绕探究电流与电压、电阻的关系展开,考查电路连接、实验操作规范、控制变量法应用、串联分压计算及电阻特性,是初中电学核心实验题型,需学生掌握实验原理和操作要点,难度适中。
【难度系数】
0.6
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