专题四 伏安法测电阻与滑动变阻器的两种接法 专项作业 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦伏安法测电阻核心实验，通过内/外接法误差分析、分压/限流接法选择构建系统方法体系，强化科学思维与实验探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电流表内、外接法|6题（含器材选择）|内接适合R≫RA（分压误差小），外接适合R≪RV（分流误差小）；已知电表内阻可修正误差|从伏安法原理出发，分析电表内阻影响→推导测量值与真实值关系→归纳适用条件| |滑动变阻器分压、限流式接法|6题（含电路设计）|分压式需连三个接线柱（电压从零调节），限流式连两个（简单节能）；小阻值负载用分压|从变阻器结构特点→分析电压调节范围→结合负载特性选择接法|

专题四 伏安法测电阻与滑动变阻器的两种接法 同步作业 考点一 电流表内、外接法的对比 1．伏安法测电阻的接法有如图甲、乙两种，下列说法正确的是( ) A．两种接法完全等效 B．按甲图接法，测量结果偏小 C．若待测电阻的阻值很大，按甲图接法误差较小 D．若待测电阻的阻值很小，按甲图接法误差较小 2．用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是( ) A．电流表的示数小于通过Rx的电流 B．电流表的示数大于通过Rx的电流 C．电压表的示数小于Rx两端的电压 D．电压表的示数大于Rx两端的电压 3．如图甲、乙分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是( ) A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法 B．甲中R测>R真，乙中R测<R真 C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R≪RV，故此法测较小电阻好 D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫RA，故此法测较大电阻好 4．某同学用伏安法测一个阻值约为10 Ω的电阻，所选器材为电压表V(量程为0～3 V，内阻约为1 kΩ)、电流表A(量程为0～300 mA，内阻为1 Ω)，该同学应选用电流表的 (选填“内接法”或“外接法”)。 5．用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法。所用电压表内阻为 5000 Ω，电流表内阻为0.5 Ω。 (1)当测量100 Ω左右的电阻时，宜采用　甲　电路。 (2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10 V、0.5 A，则此电阻的测量值为 Ω，真实值为 Ω。 6．测一个阻值约为25 kΩ的电阻，备有下列器材： A．电流表(量程为0～100 μA，内阻2 kΩ) B．电流表(量程为0～500 μA，内阻300 Ω) C．电压表(量程为0～15 V，内阻100 kΩ) D．电压表(量程为0～50 V，内阻500 kΩ) E．直流稳压电源(电压15 V，允许最大电流1 A) F．滑动变阻器(最大电阻1 kΩ，额定功率1 W) G．导线若干 (1)电流表应选　　，电压表应选　　。 (2)画出测量Rx的原理图。 考点二 滑动变阻器的分压式接法和限流式接法 7. (多选)滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是( AD ) A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大 B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小 C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱 D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱 8.某物理兴趣小组的同学想利用伏安法测电阻Rx(阻值很小)。在实验过程中，该同学欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加，应选择的电路图是( ) 9.在如图所示的电路中，滑动变阻器的最大值为R0＝10 Ω，负载为RL＝10 Ω，电路两端所加的电压为U0＝20 V 且保持不变。 (1)开关S断开，变阻器触头移动时，电阻RL两端的电压UL变化范围是多少？ (2)开关S闭合，变阻器触头移动时，电阻RL两端的电压UL′变化范围是多少？ 10．为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx，小明设计了如图所示的电路。 (1)实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b两点连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，则测量时应将c点接 (选填“a点”或“b点”)，按此连接测量，测量结果 (选填“小于”“等于”或“大于”)Rx的真实值。 (2)根据实验测得的6组数据，在图中描点，作出了2条图线。你认为正确的是 (选填“①”或“②”)，并由图线求出电阻Rx＝ Ω(保留两位有效数字)。 11．某实验小组想要精确测量某电阻的阻值，可使用的器材有： 被测电阻Rx，阻值20 Ω左右； 电流表A1(量程为0～0.4 A，内阻r1约为0.5 Ω)； 电流表A2(量程为0～0.1 A，内阻r2＝1 Ω)； 电流表A3(量程为0～3.0 A，内阻r3约为0.1 Ω)； 各种规格的定值电阻R0若干； 滑动变阻器R1(阻值0～5.0 Ω)； 滑动变阻器R2(阻值0～1 000.0 Ω)； 电源E(电动势3 V，内阻不计)； 开关S； 导线若干。 (1)某同学设计了测量电阻Rx的实验电路图如图所示，①中应选用元件　　，②中应选用元件　　，滑动变阻器应选用元件　　。 (2)为了便于操作、测量准确，定值电阻R0应选用下列的　　。 A．5 Ω　　　 B．10 Ω C．20 Ω　　　 D．30 Ω (3)闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，电流表①中示数设为I1，电流表②中示数设为I2，则被测电阻的阻值为：Rx＝ (用已知和测量的物理量的符号表示)。 12．某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下： (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动　　(选填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 (2)选择电阻丝的 (选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。 (3)图甲中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图乙实物电路中的正确位置。 (4)为测量Rx，利用图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1­I1关系图像如图所示。接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表： U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 请根据表中的数据，在方格纸上作出U2­I2图像。 (5)由此，可求得电阻丝的阻值Rx＝ Ω。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。 参考答案: 1.答案:C解析　题图甲为电流表内接法，适合R≫RA，题图乙为电流表外接法，适合R≪RV，由两种接法的特点可知，A、B、D三项错误，C项正确。 2.答案:B解析　由题图可知，实验采用电流表外接法，电流表所测电流等于通过待测电阻的电流与通过电压表的电流之和，电流表的示数大于通过Rx的电流，故A错误，B正确；由题图可知，电压表与待测电阻并联，测量待测电阻两端电压，电压表的示数等于Rx两端的电压，故C、D错误。 3.答案:B解析　题中甲图的接法叫作电流表外接法，题中乙图的接法叫作电流表内接法，A正确；题中甲图由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝可知，R测<R真，R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻，C正确；题中乙图由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由R＝得R测>R真，R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适合测大电阻，B错误，D正确。 4.答案:“内接法” 解析　在用伏安法测电阻时，若无法确定电流表和电压表的内阻对测量结果的影响，则小电阻用外接法，大电阻用内接法，系统误差会较小。但对于已知电表内阻的情况，可以在计算过程中直接排除电表内阻的影响。比如本题中选用内接法时所得电压与电流的比值为待测电阻与电流表内阻之和，算出电压与电流的比值后直接减去电流表的内阻就可以得到待测电阻的真实值，不存在系统误差，即R＝－RA。 5.答案:(1) 甲 (2)20 Ω 20.1 Ω 解析　(1)＝ Ω＝50 Ω<Rx，Rx为大电阻，故电流表采用内接法误差较小，宜采用题图中甲电路。 (2)如果采用题图中乙电路，则有R测＝＝ Ω＝20 Ω，＋＝I， 解得Rx≈20.1 Ω。 6.答案:(1)B C　 解析　(1)因电源电压为15 V，故电压表选择量程为0～15 V的C，流过待测电阻的最大电流约为 A＝600 μA，所以电流表选择量程为0～500 μA的B。 (2)待测电阻约为25 kΩ，阻值较大，所以测量电路选择电流表内接法，因为滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，故滑动变阻器用分压式接法，所以电路图如图所示。 7.答案:AD 解析　若将a、c两端连在电路中，aP部分连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的长度变长，变阻器接入电路中的阻值将变大，A正确；若将a、d两端连在电路中，也是将aP部分连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的长度变长，变阻器接入电路中的阻值将变大，B错误；A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误；在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个接入电路，D正确。 8.答案:D 解析　A、C选项中的电路不能实现待测电阻两端的电压由零开始缓慢地增加，故A、C错误；B选项中的电路虽然采用变阻器的分压式接法，但待测电阻Rx的阻值很小，应采用电流表外接法，故B错误；D选项中的电路采用了电流表外接法，同时采用变阻器的分压式接法，可实现待测电阻两端的电压由零开始缓慢地增加，故D正确。 9.答案　(1)10 V≤UL≤20 V　(2)0≤UL′≤20 V 解析　(1)开关S断开，变阻器触头在变阻器最下端时，电阻RL与整个变阻器串联，根据串联分压规律，电阻RL两端电压为U0＝10 V，变阻器触头在变阻器最上端时，变阻器接入电路的阻值为零，相当于电阻RL直接接在电源上，其两端电压为U0＝20 V，所以电阻RL两端的电压变化范围是10 V≤UL≤20 V。 (2)开关S闭合，变阻器触头在变阻器最下端时，电阻RL被短路，其两端电压为零，变阻器触头在变阻器最上端时，电阻RL与变阻器并联，其两端电压为U0＝20 V，所以电阻RL两端的电压变化范围是0≤UL′≤20 V。 10.答案:(1)“a点” “小于” (2)“②” 7.5(7.3～7.7均可) 解析　(1)将c点先后与a、b两点连接，发现电压表示数变化较大，说明电流表的分压作用明显，则测量时应采用电流表外接法，将c点接a点。此电路的测量值实际为定值电阻Rx与电压表内阻并联的等效电阻，所以测量结果小于真实值。 (2)由电阻的定义式R＝可知，I＝，则图线过原点，所以正确的图线是②，由图线求出电阻Rx＝＝ Ω＝7.5 Ω。 11.答案:(1) A2 A1 R1 (2) D (3) 解析　(1)由题中电路图可知，①中的电流表应当作电压表使用，此电流表必须已知内阻，故选择A2；根据给出电源的电动势和被测电阻的阻值，电路中最大的电流约为I＝＝＝0.15 A，故②中的电流表应选择A1；由题中电路图知，滑动变阻器采用了分压式接法来进行实验，为了便于操作、准确测量，滑动变阻器应选择R1。 (2)电源电动势为3 V，电流表A2的量程为0～0.1 A，定值电阻R0的阻值约为R0＝＝＝30 Ω，定值电阻应选择D。 (3)根据电路图，由欧姆定律得Rx＝＝。 12.答案:(1) “C” (2)“不同” (3)如图1所示 (4)如图2所示 (5)23.5(23.0～24.0都算对) 解析　(1)A起固定作用，便于读数；B起粗调作用，调节B使电阻丝与测微螺杆、测砧刚好接触；然后调节C，C起微调作用。 (2)电阻丝的电阻R＝ρ，其中S为这段电阻丝的横截面积，而不是某位置处的横截面积，故应在不同位置进行多次测量，取平均值作为电阻丝的直径以减小误差。 (3)实物电路图如图1所示。 (4)把U2和I2的数据在方格纸中描点连线，如图2所示。 (5)结合图2中图线的斜率可知R0＋Rx＋RA＝49.0 Ω，R0＋RA＝25.5 Ω， 解得Rx＝23.5 Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $