5.3　测量电阻 分层练习（含解析） 2025-2026学年物理教科版九年级上册

3　测量电阻
伏安法测电阻
1.小杨同学用如图甲所示的电路,测量定值电阻R的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求:滑片向左移动时电流表示数变大,且导线不能交叉)
(2)实验开始前,开关应处于　　　　状态,滑动变阻器的滑片应调到　　　　阻值处。
(3)小杨同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是　　　　(选填“R短路”或“R断路”)。
(4)排除故障后的某次实验中,移动滑片使电压表示数为2 V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为　　　　A,定值电阻R的阻值为　　　　Ω。
(5)小杨同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次定值电阻R的测量,目的是　　　　。
A.减小误差
B.寻找实验的普遍规律
测量灯泡的电阻
2.在“测量小灯泡发光时电阻”实验中,提供的器材:电压为3 V的恒定电源、开关、滑动变阻器、小灯泡“2.5 V　0.3 A”、电压表、电流表、导线若干,如图是连接的部分电路。
(1)请用笔画线代替导线将图连接完整(要求滑片向右移动时,灯泡变暗)。
(2)连接完电路,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电阻是　　　　　 Ω(保留一位小数)。
(3)调节滑动变阻器,使电压表示数为3.0 V,算出此时灯泡的电阻值约为10.7 Ω,可以得到小灯泡电阻和温度的关系是
　 。
(4)再调节滑动变阻器,使电压表示数为2.0 V,算出电阻值约7.2 Ω,求出上面三次平均值就是小灯泡的电阻,请你对此做法是否正确进行评价,简要说明理由:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
1.在“伏安法测电阻”的实验中,下列相关操作或方法正确的是 (　　)
A.为了使定值电阻的阻值测得更准确些,在可能的情况下,加在电阻两端的电压要尽量大一些
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适的测量范围
C.将滑动变阻器连入电路时,滑片应移到使电路中电流最大的位置
D.在用伏安法测小灯泡灯丝的电阻时,为了减小误差,取不同状态下测得的电阻平均值作为小灯泡灯丝电阻的阻值
2.某同学利用如图所示的电路,测量工作电压为2.5 V的小灯泡发光时的电阻。下列说法正确的是
(　　)
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差
D.测小灯泡正常发光时的电阻时,需移动滑片使电压表示数为2.5 V,再读出电流表的示数
3.某同学用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻值,他们连接好电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,进行实验。下列说法中正确的是 (　　)
A.电流表和电压表的示数都变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数不变
C.若考虑电压表和电流表电阻的影响,则所测量的电阻值偏小
D.若灯L不亮,电流表无示数,电压表的示数较大,可能是灯L短路
4.在“伏安法测电阻”的实验中,丹丹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图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法错误的是(　　)
A.图甲是定值电阻的U-I图像,图乙是小灯泡的U-I图像
B.由图像可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
5.在测量正常发光时电压为3.8 V的小灯泡的电阻时,有下列器材:电源(电压为6 V),被测小灯泡(阻值约为12 Ω),电流表(0~0.6 A和0~3 A两个测量范围),电压表(0~3 V和0~15 V两个测量范围),两只滑动变阻器(规格分别是R1“1 A　20 Ω”和R2“2 A　5 Ω”)。由于电压表15 V的测量范围很难准确读出3.8 V,为了提高实验精确度,可以将电压表并联在　　　　两端,并选用　　　　测量范围,电流表应选用　　　　测量范围,滑动变阻器应选用　　　　。
6.(科学探究)伏安法是测量电阻的一个基本方法,其电路如图甲所示。电路中所用的元件都在安全的范围内使用。
(1)此实验的基本原理是欧姆定律,即利用公式　　　　　　　　导出公式　　　　　　,从而实现测量电阻的目的。
(2)由以上的实验原理可知,本实验最重要的测量工具是　　　　和　　　　。
(3)如果此实验缺少电压表,R1的最大阻值已知为R0,也可以测量电阻R的阻值。如图乙去掉电压表,闭合开关,将滑动变阻器滑片先调到最左端,读出此时电流表的示数为I1;再将滑动变阻器滑片调到最右端,读出此时电流表的示数为　　　　,则电阻R的表达式为　　　　。(均用R0、I1以及读出的示数等已知物理量表示)
(4)如果此实验缺少电流表,R1的最大阻值已知为R0,也可以测量电阻R的阻值。如图丙去掉电流表,闭合开关,将滑动变阻器滑片先调到最左端,读出此时电压表的示数为U1;再将滑动变阻器滑片调到最右端,读出此时电压表的示数为　　　　,则电阻R的表达式为　　　　。(均用R0、U1以及读出的示数等已知物理量表示)
【详解答案】
基础达标
1.(1)如图所示:
(2)断开　最大　(3)R断路　(4)0.40　5　(5)A
2.(1)如图所示:
(2)8.3
(3)小灯泡发光时电阻随温度升高而增大
(4)不正确,因为小灯泡电阻随温度变化而变化,计算小灯泡电阻的平均值无意义
能力提升
1.B　解析:电阻两端的电压变大,电路的电流也变大,但电阻不变,故不能使定值电阻的阻值测得更准确,为了使定值电阻的阻值测得更准确可进行多次测量求平均值,减小误差,故A错误;为了保护电表安全,在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适的测量范围,故B正确;为了保护电路,将滑动变阻器连入电路时,滑片应移到使电路中电流最小的位置,即阻值最大位置,故C错误;灯丝的电阻随温度的变化而变化,在不同电压下,灯丝的电阻不同,取不同状态下测得的电阻平均值作为小灯泡灯丝电阻的阻值没有意义,故D错误。故选B。
2.D　解析:为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即B端,故A错误;闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,如小灯泡短路、灯座接触不良、通过小灯泡电流太小等,不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;实验过程中多次测量是为了探究灯泡的亮度与灯泡电阻的关系,故C错误;当灯泡两端电压为正常工作电压时,灯泡正常发光,因此要测小灯泡正常发光时的电阻,需移动滑片使电压表示数为2.5 V,再读出电流表的示数,故D正确。故选D。
3.C　解析:由题图可知,灯L与R串联,电压表测量灯L两端的电压,电流表测量电路中的电流。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,根据U=IR可知,灯L两端的电压变大,电压表的示数变大,故AB错误;若考虑电压表和电流表电阻的影响,电流表测电压表和灯L的总电流,则通过灯L的电流要小于电流表的示数,灯L两端的电压准确,根据R=可知,所测量的电阻值偏小,故C正确;若灯L不亮,电流表无示数,说明电路出现了断路现象,电压表的示数较大,说明电压表与电源之间是接通的,所以故障是灯L断路,故D错误。故选C。
4.D　解析:根据图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻,所以图甲是定值电阻的U-I图像,则图乙是灯泡的U-I图像,故A正确;由图甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,故B正确;由图乙可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化快,所以灯泡电阻逐渐增大,灯泡电压和电流越大,温度越高,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确;灯泡的电阻是变化的,不能取多次测量的平均值减小误差,本实验多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D错误。
5.滑动变阻器　0~3 V　0~0.6 A　R1
解析:小灯泡的额定电压为3.8 V,则测量时要用15 V测量范围,此时分度值为0.5 V,不容易测量准确,因为电源电压为6 V,小灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为U滑=U-UL=6 V-3.8 V=2.2 V,所以可以将电压表并联在滑动变阻器两端,用0~3 V的测量范围来测量滑动变阻器两端电压,使电压表读数为2.2 V,读出此时电流表的示数即为小灯泡正常发光时的电流值,计算出小灯泡正常发光的电阻。根据已知条件和I=,可得小灯泡正常发光的电流约为0.32 A,所以电流表选用0~0.6 A测量范围。当小灯泡正常发光时电路中的电流为0.32 A<1 A,总电阻
R总===18.75 Ω,滑动变阻器与小灯泡串联,所以当小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入的电阻为R=R总-RL=18.75 Ω-12 Ω=6.75 Ω>5 Ω,所以滑动变阻器应选R1。
6.(1)I=　R=　(2)电流表　电压表
(3)I2　　(4)U2　
解析:(1)电阻的测量属于间接测量,利用电压表、电流表测出某一时刻待测电阻两端的电压、通过电阻的电流,利用欧姆定律I=的导出公式R=计算出待测电阻阻值。(2)因为要测量待测电阻的电压、电流,故需要用到电压表、电流表。(3)电源电压不变,滑动变阻器连入电路电阻为0时,只有待测电阻接入电路,读出此时电流表数值I2。滑动变阻器连入电路阻值为0时(滑片在最右端),有U=I2R,滑动变阻器全部连入电路时(滑片在最左端),有U=I1R+I1R0,将以上二式联立,得R=。(4)滑动变阻器滑片在最左端时,将电压表示数记为U1;滑动变阻器滑片在最右端时,将电压表示数记为U2。根据欧姆定律,滑动变阻器滑片在右端时,滑动变阻器连入电路电阻为0,此时电压表测量待测电阻两端电压,待测电阻两端电压等于电源电压,即U=U2;滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部连入电路,此时有U=U1+U0=U1+IR0=U1+R0,将以上二式联立,解得R=。