登录
如图所示是节日里常见的小彩灯。小明将废旧的小彩灯从导线上拆除下来，观察到灯丝比较短也比较细，小明想知道灯丝的电阻有多大，你能帮他设计一个实验方案吗？
答案
解：
实验方案
1. 实验原理：根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，通过测量灯丝两端的电压和通过灯丝的电流，计算得到灯丝的电阻。
2. 实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、待测小彩灯灯丝、导线若干。
3. 实验步骤：
(1) 按照伏安法测电阻的规范电路图连接实物电路，连接过程中开关保持断开，将滑动变阻器的滑片调到接入电路阻值最大的位置。
(2) 确认电路连接无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录此时电压表的示数$ U_1 $和电流表的示数$ I_1 $。
(3) 多次改变滑动变阻器滑片的位置，重复步骤(2)，得到多组对应的电压、电流数据$ U_2、I_2 $，$ U_3、I_3 $……
(4) 利用公式$ R_n=\frac{U_n}{I_n} $分别计算每组数据对应的灯丝电阻值，再对多次得到的电阻值取平均值，最终得到待测灯丝的电阻，减小实验误差。
实验方案
1. 实验原理：根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，通过测量灯丝两端的电压和通过灯丝的电流，计算得到灯丝的电阻。
2. 实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、待测小彩灯灯丝、导线若干。
3. 实验步骤：
(1) 按照伏安法测电阻的规范电路图连接实物电路，连接过程中开关保持断开，将滑动变阻器的滑片调到接入电路阻值最大的位置。
(2) 确认电路连接无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录此时电压表的示数$ U_1 $和电流表的示数$ I_1 $。
(3) 多次改变滑动变阻器滑片的位置，重复步骤(2)，得到多组对应的电压、电流数据$ U_2、I_2 $，$ U_3、I_3 $……
(4) 利用公式$ R_n=\frac{U_n}{I_n} $分别计算每组数据对应的灯丝电阻值，再对多次得到的电阻值取平均值，最终得到待测灯丝的电阻，减小实验误差。
解析
【分析】要测量灯丝的电阻，需依据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I} $，通过测量灯丝两端的电压和通过灯丝的电流来计算电阻，因此采用伏安法进行测量。为减小实验误差，需多次测量取平均值，连接电路时要注意开关断开、滑动变阻器调至最大阻值，保证电路安全。
【解析】实验方案如下：
1. 实验原理：根据欧姆定律的变形公式 $ R = \frac{U}{I} $，通过测量灯丝两端的电压和通过灯丝的电流，计算灯丝的电阻。
2. 实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、待测小彩灯灯丝、若干导线。
3. 实验步骤：
(1) 按照伏安法测电阻的规范电路图连接实物电路，连接过程中开关保持断开，将滑动变阻器的滑片调到接入电路阻值最大的位置，防止电路电流过大损坏元件。
(2) 确认电路连接无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录此时电压表的示数 $ U_1 $ 和电流表的示数 $ I_1 $。
(3) 多次改变滑动变阻器滑片的位置，重复步骤(2)，得到多组对应的电压、电流数据 $ U_2、I_2 $，$ U_3、I_3 $……
(4) 利用公式 $ R_n=\frac{U_n}{I_n} $ 分别计算每组数据对应的灯丝电阻值，再对多次测量的电阻值取平均值，最终得到待测灯丝的电阻，减小实验误差。
【答案】上述实验方案
【知识点】伏安法测电阻、欧姆定律
【点评】本题是初中电学基础实验设计题，考查伏安法测电阻的原理和实验操作要点，多次测量取平均值减小误差是实验的重要环节，注重学生实验设计能力的考查，属于电学核心基础内容。
【难度系数】0.6
【解析】实验方案如下：
1. 实验原理：根据欧姆定律的变形公式 $ R = \frac{U}{I} $，通过测量灯丝两端的电压和通过灯丝的电流，计算灯丝的电阻。
2. 实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、待测小彩灯灯丝、若干导线。
3. 实验步骤：
(1) 按照伏安法测电阻的规范电路图连接实物电路，连接过程中开关保持断开，将滑动变阻器的滑片调到接入电路阻值最大的位置，防止电路电流过大损坏元件。
(2) 确认电路连接无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录此时电压表的示数 $ U_1 $ 和电流表的示数 $ I_1 $。
(3) 多次改变滑动变阻器滑片的位置，重复步骤(2)，得到多组对应的电压、电流数据 $ U_2、I_2 $，$ U_3、I_3 $……
(4) 利用公式 $ R_n=\frac{U_n}{I_n} $ 分别计算每组数据对应的灯丝电阻值，再对多次测量的电阻值取平均值，最终得到待测灯丝的电阻，减小实验误差。
【答案】上述实验方案
【知识点】伏安法测电阻、欧姆定律
【点评】本题是初中电学基础实验设计题，考查伏安法测电阻的原理和实验操作要点，多次测量取平均值减小误差是实验的重要环节，注重学生实验设计能力的考查，属于电学核心基础内容。
【难度系数】0.6
任务一 用电压表和电流表测量电阻
实验室中有一个废旧的电阻，上面标注的电阻值已经模糊不清，怎样测量这个电阻的阻值呢？请回答下列问题。
问题1:根据公式
问题2:请在下面的方框中画出实验电路图。
问题3:根据电路图连接下面的实物图。
问题4:实验中应当注意哪些事项？
问题5:滑动变阻器的作用是什么？
问题6:怎样处理实验数据？
实验室中有一个废旧的电阻，上面标注的电阻值已经模糊不清，怎样测量这个电阻的阻值呢？请回答下列问题。
问题1:根据公式
$R=\frac{U}{I}$
可知，测量电阻时需要用到电压
表和电流
表，除此之外还需要用到的器材有电源、开关、导线、电阻和滑动变阻器
。问题2:请在下面的方框中画出实验电路图。
问题3:根据电路图连接下面的实物图。
问题4:实验中应当注意哪些事项？
问题5:滑动变阻器的作用是什么？
问题6:怎样处理实验数据？
答案
1. $R=\frac{U}{I}$，电压，电流，滑动变阻器
2.
3.
4. (1)连接电路时开关应断开;(2)连接电路时滑片置于阻值最大处;(3)利用试触法选择电表的量程,将电表接入电路中时,应使电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出。
5. (1)保护电路;(2)改变待测电阻两端的电压和通过的电流,便于多次测量。
6. 改变待测电阻两端的电压和通过的电流，多次测量得出数据后求平均值，减小实验误差。
解析
【分析】
测量电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$，因此需要测量待测电阻两端的电压和通过的电流，对应器材为电压表和电流表；为了多次测量减小误差，还需要滑动变阻器，同时滑动变阻器也能保护电路。实验时需注意电路连接的规范，滑动变阻器的作用是实验的重点，数据处理需遵循多次测量求平均值的原则，这些都是伏安法测电阻的基础知识点。
【解析】
问题1：根据欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$，测量电阻时需要用电压表测电压，电流表测电流，实验中还需要滑动变阻器来改变电路中的电流和电压，同时保护电路。
问题2：实验电路图为伏安法测电阻的标准电路，即待测电阻$R_x$与电流表、滑动变阻器串联，电压表并联在$R_x$两端，对应电路图为。
问题3：实物连接需按照电路图，注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器“一上一下”接线，对应实物图为。
问题4：实验注意事项包括：(1)连接电路时开关应断开，防止短路；(2)连接电路时滑片置于阻值最大处，闭合开关时电流最小，保护电路；(3)试触选择电表量程，电流从正接线柱流入、负接线柱流出，防止电表反偏或损坏。
问题5：滑动变阻器的作用：(1)保护电路，避免电流过大损坏元件；(2)改变待测电阻两端的电压和通过的电流，便于多次测量求平均值减小误差。
问题6：通过改变滑动变阻器的阻值，多次测量不同电压和电流下的电阻值，然后求平均值，减小实验误差。
【答案】
1. $R=\frac{U}{I}$，电压，电流，滑动变阻器
2.
3.
4. (1)连接电路时开关应断开;(2)连接电路时滑片置于阻值最大处;(3)利用试触法选择电表的量程,将电表接入电路中时,应使电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出。
5. (1)保护电路;(2)改变待测电阻两端的电压和通过的电流,便于多次测量。
6. 改变待测电阻两端的电压和通过的电流，多次测量得出数据后求平均值，减小实验误差。
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器的作用
【点评】
本题是初中物理电学的基础实验题，围绕伏安法测电阻的核心知识点展开，考查实验原理、器材选择、操作规范、滑动变阻器功能及数据处理方法，注重对基础实验能力的考查，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
测量电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$，因此需要测量待测电阻两端的电压和通过的电流，对应器材为电压表和电流表；为了多次测量减小误差，还需要滑动变阻器，同时滑动变阻器也能保护电路。实验时需注意电路连接的规范，滑动变阻器的作用是实验的重点，数据处理需遵循多次测量求平均值的原则，这些都是伏安法测电阻的基础知识点。
【解析】
问题1：根据欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$，测量电阻时需要用电压表测电压，电流表测电流，实验中还需要滑动变阻器来改变电路中的电流和电压，同时保护电路。
问题2：实验电路图为伏安法测电阻的标准电路，即待测电阻$R_x$与电流表、滑动变阻器串联，电压表并联在$R_x$两端，对应电路图为
。问题3：实物连接需按照电路图，注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器“一上一下”接线，对应实物图为
。问题4：实验注意事项包括：(1)连接电路时开关应断开，防止短路；(2)连接电路时滑片置于阻值最大处，闭合开关时电流最小，保护电路；(3)试触选择电表量程，电流从正接线柱流入、负接线柱流出，防止电表反偏或损坏。
问题5：滑动变阻器的作用：(1)保护电路，避免电流过大损坏元件；(2)改变待测电阻两端的电压和通过的电流，便于多次测量求平均值减小误差。
问题6：通过改变滑动变阻器的阻值，多次测量不同电压和电流下的电阻值，然后求平均值，减小实验误差。
【答案】
1. $R=\frac{U}{I}$，电压，电流，滑动变阻器
2.
3.
4. (1)连接电路时开关应断开;(2)连接电路时滑片置于阻值最大处;(3)利用试触法选择电表的量程,将电表接入电路中时,应使电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出。
5. (1)保护电路;(2)改变待测电阻两端的电压和通过的电流,便于多次测量。
6. 改变待测电阻两端的电压和通过的电流，多次测量得出数据后求平均值，减小实验误差。
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器的作用
【点评】
本题是初中物理电学的基础实验题，围绕伏安法测电阻的核心知识点展开，考查实验原理、器材选择、操作规范、滑动变阻器功能及数据处理方法，注重对基础实验能力的考查，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
