5.3 测量电阻【分层练】-2026-2027学年教科版物理九年级上学期

第三节 测量电阻 学科网（北京）股份有限公司 知识点1 用电压表和电流表测量电阻 1.如图所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表的示数增大，电压表测电阻R两端的电压）。 2.如图是实验室伏安法测电阻的电路图，其中a、b电表应分别为( ) A.a为电流表，b为电流表 B.a为电压表，b为电压表 C.a为电流表，b为电压表 D.a为电压表，b为电流表 3.某同学在用伏安法测电阻的实验中，将实物连成如图所示电路，每节干电池1.5V，估计被测电阻为10Ω左右，根据给出的信息，仔细观察电路图，写出电路连接的不当之处分别是______，______。 知识点2 电压——电流图像 4.表格中是伏安法测小灯泡电阻的实验中记录数据，请你将这些数据描在图像中，并用平滑的曲线连接。 次数 1 2 3 U/V 1.0 2.0 3.0 I/A 0.20 0.28 0.32 5.通过电阻、的电流随电压变化的图像（如图所示），由图像可知，电阻的阻值______（选填“大于”“等于”或“小于”）。当两电阻并联接入电源电压为4V的电路中时，电路中的总电流为______A。 6.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，处理实验数据时，分别画出了U-I的图像。对于图像的分析，以下说法正确的是( ) A.定值电阻的阻值比小灯泡的阻值大 B.A是小灯泡，B是定值电阻 C.由图像可知，小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 D.应该用多次测量的方法，计算小灯泡电阻的平均值，以减小误差 7.某兴趣小组用“伏安法”对灯泡和定值电阻的阻值进行了测量，并根据实验数据作出了它们的图像，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中错误的是( ) A.图甲是定值电阻的图像 B.分别对灯泡和定值电阻的电阻值取平均值可以使测量结果更准确 C.将灯泡和定值电阻并联时，通过灯泡和定值电阻的电流可能相等 D.将定值电阻和灯泡串联接在5 V的电源两端，定值电阻和灯泡的电阻之比为3:2 知识点3 实验：测量灯泡的电阻 8.用笔画线代替导线将图中实物连接完整。要求：①电压表测量灯泡两端的电压；②滑动触片向右移动时，通过灯泡电流变大；③导线不能交叉。 9.在用电流表和电压表测量小灯泡电阻的实验中，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，正常发光时阻值约为8Ω。 （1）请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整（导线不得交叉）； （2）闭合开关，移动滑片P至某位置，电压表示数如图乙所示，为_______V。为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向_______端适当滑动。 10.课堂上小红同学设计了如图甲所示的实验电路来测量小灯泡的电阻，其中电源电压为3 V恒定不变，小灯泡正常发光时的电压为2.5 V，滑动变阻器规格为“20 Ω 2 A”，导线若干（导线电阻忽略不计）。 （1）如图甲，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，闭合开关，发现_________（填“电压表”或“电流表”）无示数。通过分析发现图中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并画出正确的连线。 （2）问题解决后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，多次测量并记录数据（如下表所示）。当电压表示数为2.5 V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，计算此时小灯泡的阻值为_________Ω（保留1位小数）。 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 不亮 微亮 较亮 明亮 耀眼 电压U/V 0.5 0.9 1.5 2.5 2.8 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.30 电阻R/Ω （3）对比小灯泡在不同亮度下的电阻，你的发现是_______________________________。 （4）小红查找资料，发现大多数金属的电阻都具有和灯丝电阻随温度变化规律相同的性质。她用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接入图甲电路中，并将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动，设计了一个简易的测温装置。若要满足温度升高时测温装置的示数变大，应将图甲中_________表的表盘改装成测温装置的刻度盘。 【实验探究】11.某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验时，发现缺少电压表，只有一个电流表和一个已知阻值为的定值电阻，小鹭设计了如图所示的电路来测量未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整： ①断开开关，闭合开关S、，读出并记录电流表示数； ②___________________________________，读出并记录电流表示数； ③写出未知电阻的阻值表达式：_________（用、和表示）。 【实验探究】12.某同学设计了如图所示的电路测量未知电阻的阻值。已知为定值电阻，R为滑动变阻器。 （1）开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于_________（填“a”或“b”）端，目的是_____________。 （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，得到电压表的示数为，电压表的示数为，则待测电阻的阻值_________（用、、表示）。 （3）该同学测量一次后，就计算出了该未知电阻的阻值，你认为该实验结论的得出___________（填“妥当”或“不妥当”），理由是_____________________________________。 【实验探究】13.实验小组利用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻，已知的阻值为5 Ω，小灯泡的正常工作电压为2.5 V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求：滑片向左移，滑动变阻器连入电路的阻值增大；导线不能交叉。 （2）正确连接电路，闭合开关后，发现小灯泡不发光，且两个电流表的示数相同（接线均完好，导线无开路），故障是_________。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电流表示数为_________A时，说明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，为_________A，则小灯泡此时的电阻为_________Ω（最后一空结果保留一位小数）。 答案以及解析 1.答案：见解析 解析：滑动变阻器滑片移动时，电流表示数变化，说明滑动变阻器串联在电路中；滑片向右移动时，电流表的示数增大即电路中的电流变大，由欧姆定律可知，变阻器连入电路的电阻减小，所以滑动变阻器应接右下方的接线柱；电压表测电阻R两端的电压，电压表需并联在R两端；由于电源电压为3V，故电压表选用小测量范围与电阻并联，如图所示： 2.答案：C 解析：根据电路图可知，a串联在电路中，因此a为电流表；b与电阻并联，因此b为电压表。故选C。 3.答案：电流表应该选的测量范围，而题中选择了0~3A的测量范围；为了使测量电压更准确，电压表的测量范围应选择0~3V，而题中电压表选择0~15V。 解析：图中电源由2节电池串联组成，电源电压为3V，电压表选择即可，此时电压表分度值较小，测得的电压较准确。估计被测电阻为左右，则电路中最大电流为 所以电流表应选择的测量范围。 4.答案：见解析 解析： 5.答案：大于； 解析：从图像中选取一点，当时，通过的电流，通过的电流。根据，可得 所以的阻值大于的阻值。 由图像可知，当电源电压为4V时，通过的电流，通过的电流，所以电路中的总电流 6.答案：C 解析：A.电阻大小和电压电流取值有关，没有指定相同电流或电压的前提，无法直接比较定值电阻和小灯泡的阻值大小，故A错误； B.定值电阻的阻值恒定，根据，其图像是过原点的倾斜直线，因此图中A是定值电阻的图像；小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大，图像的斜率（等于电阻）会随电流、电压增大而变大，曲线向上弯折，因此B是小灯泡的图像，故B错误； C.小灯泡的图像斜率随电压升高不断变大，说明不断增大；电压越高，灯丝实际功率越大、温度越高，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故C正确； D.小灯泡的电阻随温度变化而改变，不是定值，多次测量求平均值没有实际意义，实验中多次测量是为了探究不同电压下小灯泡电阻随温度的变化规律，故D错误。 故选C。 7.答案：B 解析：通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压成正比，故定值电阻的图像是一条经过原点的倾斜直线，故图甲是定值电阻的图像，故A正确；由A中分析知图乙为灯泡的图像，由图乙可知，小灯泡的电阻会随其两端电压的变化而变化，求电阻的平均值没有意义，故B错误；将定值电阻和灯泡并联时，它们两端的电压相等，由图甲、乙可知，当定值电阻和灯泡两端的电压都为4 V时，通过定值电阻和灯泡的电流相等，故C正确；将定值电阻和灯泡串联接在5 V的电源两端，由串联电路的电流规律可知，此时通过定值电阻和灯泡的电流相等，且定值电阻和灯泡两端的电压之和等于5 V，由图甲、乙可知，当通过定值电阻和灯泡的电流均为0.15 A时，定值电阻两端电压为，灯泡两端电压为，由串联分压原理可得，故D正确。故选B。 8.答案： 解析：电压表测量小灯泡电压由于电源为一节蓄电池，只有2V，因此电压表选择0—测量范围，注意正负接线柱，电流从正接线柱流入从负接线柱流出。滑动变阻器串联到电路中。灯泡变亮说明电阻变小，即滑片向右移动电阻变小，说明向右移动靠近下端接线柱导致电阻丝变短。滑动变阻器接下接线柱。如图所示： 9.答案：（1） （2）2.3；右 解析：（1）由题意，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为，所以额定电流约为所以电流表应选测量范围与灯泡串联，如图所示： （2）如图乙，电压表测量范围为，分度值为0.1V，故读数为2.3V，小于小灯泡额定电压，要使灯泡电压增大到2.5V，应减小滑动变阻器连入电阻，滑动变阻器接入右下接线柱，故应将滑动变阻器的滑片向右端移动。 10.答案：（1）电流表；如图所示（2）8.9（3）小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大（4）电压 解析：（1）将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，闭合开关，电压表串联在电路中，电路相当于开路，电压表的示数接近电源电压，电流表无示数，电路改正后如答案图所示。 （2）当电压表的示数为2.5 V时，由图乙可知，电流表的示数为0.28 A，由可知，此时小灯泡的阻值为。 （3）由表中数据可知，小灯泡发光情况不同时，小灯泡的电阻分别是：、、、；灯泡越亮，灯丝的温度越高，灯丝电阻越大，可以发现小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。 （4）要满足温度升高时测温装置的示数变大，已知温度升高时该金属丝的阻值变大，电路的电阻变大，电源电压不变，电路电流减小，金属丝两端的电压变大，电压表示数变大，所以应将图甲中电压表的表盘改装成测温装置的刻度盘。 11.答案：②断开开关，闭合开关S、；③ 解析：①断开开关，闭合开关S、，此时、并联，电流表测支路的电流，读出并记录电流表示数；②断开开关，闭合开关S、，此时与的连接方式不变，电流表改测干路电流，读出并记录电流表示数；③根据并联电路电流规律可知，通过的电流为，根据并联分流规律可知，，解得未知电阻的阻值表达式：。 12.答案：（1）b；保护电路（2）（3）不妥当；没有进行多次测量求平均值，得出的结果可能误差较大 解析：（1）在连接电路时，为了保护电路，避免电路中电流过大烧坏用电器，应该将滑动变阻器滑片调至最大阻值处，即将滑片置于b端。 （2）图中电阻和串联，串联电路各处电流相同，故，解得。 （3）没有进行多次测量求平均值，由此得出的结果可能误差较大，所以这位同学只进行一次测量就计算出未知电阻的阻值是不妥当的。 13.答案：（1）如图所示（2）灯泡开路（3）0.5；0.8；8.3 解析：（1）滑片向左移，滑动变阻器连入电路的阻值增大，故变阻器右下接线柱连入电路中。 （2）正确连接电路，闭合开关后，灯泡与定值电阻并联后再与变阻器串联，测干路电流，测通过定值电阻的电流，根据并联电路电流的规律，的示数应大于的示数，发现小灯泡不发光，且两个电流表的示数相同（接线均完好，导线无开路），则故障是灯泡开路。 （3）闭合开关，移动滑片，当灯泡两端的电压为2.5 V时，灯泡正常发光，因并联电路各支路两端电压相等，故当观察到电流表示数为时，说明小灯泡正常发光；此时电流表示数（大于）如题图乙所示，故这个电流表选用的测量范围，分度值为，示数为，由并联电路电流的规律可知，通过灯泡的电流为，则小灯泡的电阻为。 $