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第十二章 欧姆定律
单元复习
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1.“伏阻法测电阻”的关键是设法利用______________________测出通过待测电阻的电流,实验中一般将电路设计成________电路。
电压表和定值电阻
串联
2.用如图甲所示的电路测量正常工作时的电压为2.5 V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像如图乙所示。
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3.“安阻法测电阻”的关键是设法利用________________测出待测电阻两端的电压,实验中一般将电路设计成________电路。
电流表和定值电阻
并联
4.如图所示的是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.测较高温度时,R0两端的电压较大
C.增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
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B
5
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5.电流表的电阻________,电流表________联在电路中时,对电路总电阻的影响________;电压表的电阻一般________,电压表________联在用电器两端时,对电路总电阻的影响________。
很小
串
很小
很小
很大
并
6. (创新题)如图所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S1、S2后,将滑片P逐渐滑动到变阻器中央,电流表A和A1的示数分别用I和I1表示,电压表V的示数用U表示,当滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
【点拨】由题图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量通过滑动变阻器的电流;由于电源电压不变,
在移动滑动变阻器滑片的过程中,电压表示数不变;闭合开关S1、S2后,当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A1示数变小;通过定值电阻的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流会变小,即电流表A示数变小;电流表A1示数变小,I1的数值变小,电压表示数U不变,故A错误;
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【答案】B
根据并联电路的电流关系可知,I-I1的数值为通过定值电阻的电流,保持不变,故B正确;电源电压U不变,
7.如图甲所示的是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15 Ω。
(1)请完善实验步骤:
①闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②闭合开关________,读出并记录电压表示数U2。
(2)若U1=1.5 V,U2的大小如图乙所示,U2=______V,则Rx=________Ω。
S、S2
2.5
10
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请在图丙中画出改进后的电路图。
解:如图所示。
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8.在如图所示的电路中,R1=R2=10 Ω,当开关S1断开,开关S2闭合时,电流表的示数为1 A;当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为3 A。求:
(1)电源电压。
解:当开关S1断开,开关S2闭合时,电路为电阻R1的简单电路,电流表的示数为1 A,则电源电压U=I1R1=1 A×10 Ω=10 V。
(2)R3的阻值。
(3)当开关S1和S2都断开时电流表的示数。
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9.实际测量中所使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。图甲中电流计G的满偏电流(即小量程电流计允许通过的最大电流)为Ig=6 mA,其电阻Rg=10 Ω,要把它改装为一个量程为3 V的电压表,如图乙所示。求:
(1)与电流计G串联的电阻R0的阻值大小。
解:电流计改装为量程为3 V的电压表,即当电压表两端的电压为3 V时通过电流计的电流为最大,
(2)使用改装后的电压表测量未知定值电阻Rx的阻值,设计的电路图如图丙所示,闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数为0.2 A,请根据丙中电路图及实验数据计算出Rx的测量值和实际电阻值大小。(结果保留一位小数)
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(1)为保证实验顺利进行,应选用________(填序号)滑动变阻器。
A.“10 Ω 0.5 A”
B.“50 Ω 0.3 A”
C.“100 Ω 0.2 A”
B
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整。
解:如图所示。
(3)闭合开关,进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向____(填“左”或“右”)移动。
(4)由图乙可知,小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω。
右
10
(5)由图乙可知,实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的,滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的,则小灯泡电阻的变化量ΔRL________(填“大于”“小于”或“等于”)滑动变阻器电阻的变化量ΔR。
小于
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A.I1的数值变小,U的数值变大
B.I-I1的数值不变
C.的数值变大
D.UI的数值变大
I-I1的数值不变,则的数值不变,故C错误;电源电压U不变,I变小,则UI的数值变小,故D错误。
解:当开关S1、S2均闭合时,R1和R3并联,电流表测量干路电流,则通过R3的电流为I3= I-I1=3 A-1 A=2 A,由欧姆定律可得R3===5 Ω。
解:当开关S1和S2都断开时,电阻R1和R2串联,电流表测量电路中的电流,电流表的示数I′===0.5 A。
即为:Ig=6 mA=6×10-3 A;电路的总电阻:RV===500 Ω,因为串联电路中总电阻等于各电阻之和,所以,电阻R0的阻值:R0=RV-Rg=500Ω-10Ω=490Ω。
解:测电阻的实验中,已知电压表示数为2.5 V时,电流表示数为0.2 A,Rx的测量值:Rx测===12.5 Ω;
由图丙可知:电压表与Rx并联后与电流表串联,通过电压表的电流为IV===0.005 A,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:
实际上通过Rx的电流:Ix=I-IV=0.2 A-0.005 A=0.195 A,Rx的实际值:Rx实==≈12.8 Ω。
$$