17.3《电阻的测量》(分层练习)-【上好课】2024-2025学年九年级全一册物理同步精品课堂(人教版)
2024-09-19
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 电阻的测量 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.00 MB |
| 发布时间 | 2024-09-19 |
| 更新时间 | 2024-09-19 |
| 作者 | 子非鱼20 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-09-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47451381.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
17.3 电阻的测量
目 录
1
考点01 伏安法测电阻 1
考点02 测小灯泡电阻 3
5
11
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考点01 伏安法测电阻
1.在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流 B.保护电路
C.改变被测电阻的阻值 D.改变被测电阻两端的电压
2.对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验,下列说法不正确的是( )
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路可以是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
3.在如图所示的四个电路中,电源电压为已知且恒定,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻的阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示是伏安法测电阻电路图。一般情况下电流表(电阻较小)和电压表(电阻很大)的电阻我们是忽略不计的,但它们都还是有电阻且能形成通路。如图所示,我们称之为外接法,用这种方法测得的电阻值比真实值会 (选填偏大或偏小),为减小外接法带来的测量误差,应选用电压表内阻 (选填大或小)一些的。
5.如图所示电路可以测未知电阻的阻值,已知电源电压恒定不变,保护电阻。当单刀双掷开关s接a时,电流表的示数为;当开关接时,调节电阻箱R的旋盘,使电流表示数为 。此时电阻箱R阻值如乙图所示,则的阻值为 ,这种测电阻方法叫 。
6.小明利用如图所示电路测量未知电阻,连接好最后一根导线电流表指针立即偏转,没超量程,则小明在连接电路前 ;实验时,他移动滑动变阻器,多次测量求Rx的目的是 。
7.如图1所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图,图乙为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来 。
(2)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向左移动时,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验过程中,电流表和电压表的示数如图2所示,此时测得的Rx= Ω。
(4)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是 。
(5)小王设计如图3甲所示电路测量未知电阻Rx,滑动变阻器的最大电阻为R,实验过程如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S, (将实验步骤补充完整);
③写出待测电阻的表达式,Rx= (用已知量和测量符号表示)。
考点02 测小灯泡电阻
1.进行物理实验时,正确的操作是获得实验数据的前提。在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中,下列操作中有问题的是( )
A.连接电路的过程中,开关应处于断开状态
B.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电池正、负对调
C.电流表要与待测电阻串联,电压表要与待测电阻并联
D.连接电路的过程中,滑动变阻器要全部连入电路
2.如图甲、乙是利用“伏安法”测量定值电阻和小灯泡的阻值时画出的U﹣I图象,下列对于图象的分析错误的是( )
A.由图象可知,当电阻两端电压为零时,其阻值也为零
B.由图甲可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比
C.由图乙可知,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算定值电阻的阻值
3.小明进行了“测量流过小灯泡电流为时小灯泡的电阻”实验,其实验电路的实物图如图1右图所示:
(1)请对照实物图,在方框中画出实验的电路图;
(2)小明其中一次实验时电压表示数如图2所示,现在电压表的读数是 V。
4.某同学采用了如图所示的电路测定小灯泡灯丝的电阻.他的操作步骤是:
①把滑片P移至变阻器的最右端,看到小灯泡的灯丝没有发光,但电流表和电压表都有读数,于是记下两表读数I和U,算出灯丝电阻为R1;
②调节滑片P的位置,小灯泡正常发光,记下两表读数I2和U2,算出灯丝电阻为R2;
③再调节滑片P的位置,使小灯泡超正常发光,记下两表读数I3和U3,算出灯丝电阻为R3.
如果该同学的三次操作和计算结果都是正确无误的,但发现实验结果是R1<R2<R3,这说明导体的电阻
5.小明用如图甲电路做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验,滑动变阻器标有“20Ω 1A”,小灯泡标有“2.5V”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的亮度变亮)。
(2)连接完电路,闭合开关后发现小灯泡未亮,电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边,出现这种情况的原因可能是 。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为 V;为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动。直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)小明将甲图中的小灯泡换成定值电阻,进行“探究电流与电阻关系”的实验。将电源电压调节为6V后保持不变,依次将三个不同的定值电阻接入电路,并记录对应的数据,根据数据画出了如图丙所示图像。
①分析图像可知:电压一定时,电流与电阻成 比;
②每次记录数据时,电压表示数为 V;
小明计划补充一组40Ω定值电阻的数据,接入电路后,发现无法完成上述探究。在可以改变电压表和电流表量程,但不改变电路且不增加实验器材的情况下,为顺利得到这四个电阻的I、R数据完成实验,定值电阻两端所保持电压的取值范围是 。
一、选择题
1.(2023·覃塘模拟)关于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”两个实验,下列说法中正确的是( )
A.都采用了控制变量的研究方法
B.多次测量的目的是相同的
C.实验电路图是相同的
D.使用滑动变阻器的目的是完全相同的
2.(2020·娄底)在科学实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验:
①在“测量物体的长度”时,多次测量
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量
③在研究“串、并联电路中电流的规律”时,换用不同定值电阻,多次测量
④在“伏安法测电阻”的实验中,多次测量导体两端电压和通过导体的电流值
上述实验属于减少误差而进行多次实验的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.(2023·连云模拟)小红对《欧姆定律》所学知识进行梳理,并对内容进行部分备注,其中备注错误的是( )
A.备注1电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关
B.备注2所有能改变电阻的器件都是靠改变长度来实现的
C.备注3电路图完全相同,但操作上有所不同
D.备注4测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差,但测量小灯泡发光时的电阻不可以
4.(2020·遂宁)物理科代表为全班同学设计了如下四个电路图,图中电源电压未知但不变,R0为阻值已知的定值电阻,R1为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·西昌模拟)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、L2均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表示数增大,另一只电表示数减小为零,则此电流的故障为( )
A.灯泡L1开路 B.灯泡L2开路 C.灯泡L1短路 D.灯泡L2短路
6.(2023·福田模拟)如图是电学中比较重要的电路图,利用此电路图可以完成初中电学的多个实验。若电源电压保持不变,闭合开关 S,下列说法正确的是( )
A.若探究电流与电阻关系,定值电阻 R 由 5Ω换成 10Ω后,为完成实验,应将滑片右移
B.若将定值电阻 R 换成小灯泡,不可忽略温度对灯丝电阻的影响, 可以探究电流与电压的关系
C.若要测量定值电阻 R 的值,可移动滑片记录多组数据,算出多个电阻值求其平均值,可以减小误差
D.上述三个实验中,滑动变阻器的作用相同,都是改变电阻两端的电压和通过的电流
7.(2023·普兰店模拟)如图所示,是“伏安法测电阻”的实验电路图。下列说法正确的是( )
A.实验原理是P=UI
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量求平均值是为了减小误差
D.开关在连接电路时很麻烦,实验中可以不用开关
8.(2020·青山模拟)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有“2.5V”字样,他记录的实验数据如下表所示。关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
0.27
平均电阻/Ω
8.1
A.电路图中a是电压表,b是电流表
B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C.滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
D.闭合开关后,滑片P向左移,小灯泡的电阻减小
二、填空题
9.(2024九下·卧龙模拟)如图1是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象.将此灯泡接入如图2所示的电路中,只闭合开关S后,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1后,电流表的示数变化了0.2A,则电源电压是 V,电阻R的阻值为 Ω.
10.(2024九下·道里模拟)实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个 。他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出的电压—电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中, 是他们绘制出的图线。
11.(2024九上·期末)甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4A,则甲的电阻值R甲= Ω,通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙= ,电源电压为 V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则干路中的电流为 A。
12.(2023九上·嵩明期末)如图所示电路既是测量未知电阻的电路,也是研究电流与电压关系的电路,都要移动滑片改变滑动变阻器的阻值。在测量未知电阻的实验中 ;而在研究电流与电压关系的实验中,改变滑动变阻器阻值的目的是 。
三、作图题
13.(2024九上·环江期末)(1)如图所示是测电阻(阻值在4Ω左右)电路图,请以笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(2)如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能,当开关S1闭合,S2断开时,只有灭蚊网起到灭蚊的作用;当S1断开、S2闭合时,电蚊拍均不工作;当S1、S2都闭合时,灭蚊网和灯同时起到灭蚊和照明的作用,请在答题卡虚线框内画出符合实际的电路图。
14.(2024九上·白水期末)请画出物理实验室合理的“伏安法”测小灯泡电阻的电路图。
四、实验探究题
15.(2024九上·兴隆台期末)用图甲所示的电路图测量定值电阻的阻值大小。
(1)实验原理是 ;
(2)电路闭合一段时间后,电流表示数突然显示为0,此后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表示数都为0,但电压表的示数有变化,这可能是由于 ;
(3)排除故降后,某次测量时,将滑片滑到某一位置时,电压表的读数为1.8V,电流表的示数如图乙所示,此时定值电阻的阻值为 Ω;
(4)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②是为了寻找规律,本实验中,多次测量的目的是 (选填“①”或“②”);
(5)实验中两个小组同学发现实验器材中缺少滑动变阻器,多了两个定值阻值电阻和();
①其中一组同学利用现有的器材测出了的阻值。(如图所示),记录了3次实验数据如下表所示。则第三次数是图 (选填“A”或“B”或“C”)中进行的实验;
实验次数
U/V
I/A
1
0.85
0.14
6.07
2
1.21
0.20
6.05
3
2.11
0.35
6.03
②另一小组同学发现他们小组的电流表也不能使用,你认为这组同学利用现有器材 (选填“能”或“不能”)完成3次电阻测量的实验;
(6)实验前,老师提醒同学们,加在电阻上的电压不宜过大而且时间不宜过长,这样要求的目的是 。
16.(2024九上·于洪期末)在测量标有“”的小灯泡正常发光时的电阻实验中,某同学设计了如图甲所示电路。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线补画出正确的连线(所画导线不能交叉);
(2)电路连接正确后,闭合开关前应先将滑动变阻器的滑片调节至阻值最大处,目的是防止电路中 过大而损坏电路;
(3)闭合开关,移动滑片,直至电压表的示数为 V,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 ;
(4)接着,该同学又测量了2V和1V电压下该小灯泡的电阻,并将以上三次电阻取平均值作为小灯泡正常发光时的电阻。他的这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
五、计算题
17.(2023九上·南昌期末) 如图甲所示,电源电压恒定不变,灯泡L的额定电压为 6V,滑动变阻器R2的规格为“100 Ω 1A ”,电压表的量程为 0~15V,电流表的量程为 0~0.6A。当断开开关S1、S3,闭合S2,移动滑片,电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的 I-U图像。求:
(1)电源电压;
(2)R1的电阻;
(3)闭合S1、S2、S3时,滑动变阻器允许接入的最小电阻;
1.(偏难)某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有①②③ B.只有②③④
C.只有②③ D.①②③④都可以
2.(素养提升))图甲所示实物图中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将R2滑片从左端1位置向右移到2位置,(位置1、2不是滑片在最左端或最右端的特殊位置)根据两表示数画出的U﹣I图像,如图乙中AB所示。其中A点的数据与滑片在位置1时对应。
求:(1)电阻R1的阻值?
(1)电源电压是多少?
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17.3 电阻的测量
目 录
1
考点01 伏安法测电阻 1
考点02 测小灯泡电阻 5
9
21
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考点01 伏安法测电阻
1.在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流 B.保护电路
C.改变被测电阻的阻值 D.改变被测电阻两端的电压
【答案】C
【解析】ACD.被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有发生变化,电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,改变了电路中的电流,根据U=IR,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,故AD不符合题意,C符合题意;
B.滑动变阻器的连入电路时,滑片滑到最大阻值处,电阻最大,电源电压不变,电流最小,起到保护电路的作用,故B不符合题意;
故选项为:C。
2.对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验,下列说法不正确的是( )
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路可以是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
【答案】A
【解析】A.探究电流和电阻关系时,需要保持电压一定,利用了控制变量法,测量电阻时,不需要控制变量法,A符合题意;
B.探究电流和电阻关系、测量电阻的实验电路可以是相同的,正确,B不符合题意;
CD.探究电流和电阻关系时,多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系,测量电阻时,多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差,CD不符合题意。
故答案为:A.
3.在如图所示的四个电路中,电源电压为已知且恒定,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻的阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据电路图,测量电阻,电源电压为已知且恒定,定值电阻R已知阻值;
A.根据串联电路电压规律,电压表RX的分压,可以计算定值电阻的分压,利用,计算电流,再利用,计算电阻,A不符合题意;
B.根据电压表测量定值电阻分压,可知未知电阻分压,利用定值电阻计算电流,根据,计算电阻,B不符合题意;
C.电阻并联,电流表可以测量定值电阻的电流,不确定未知电阻的电流,不能计算电阻,C符合题意;
D.电阻并联,电流表测量了未知电阻的电流,根据,可以计算电阻,D不符合题意。
故答案为:C.
4.如图所示是伏安法测电阻电路图。一般情况下电流表(电阻较小)和电压表(电阻很大)的电阻我们是忽略不计的,但它们都还是有电阻且能形成通路。如图所示,我们称之为外接法,用这种方法测得的电阻值比真实值会 (选填偏大或偏小),为减小外接法带来的测量误差,应选用电压表内阻 (选填大或小)一些的。
【答案】偏小;大
【解析】根据电路图,若考虑电压表内的电流,电流表测量了电阻RX和电压表的电流和,根据,由于电流大于RX的电流,所以电阻偏小;若电压表内阻越大,通过电压表的电流越小,对电流的影响就越小。
5.如图所示电路可以测未知电阻的阻值,已知电源电压恒定不变,保护电阻。当单刀双掷开关s接a时,电流表的示数为;当开关接时,调节电阻箱R的旋盘,使电流表示数为 。此时电阻箱R阻值如乙图所示,则的阻值为 ,这种测电阻方法叫 。
【答案】0.3;20;等效替代
【解析】S接a时, Rx和R串联,U=I(R0+ Rx),其中I=0.3A。
S接6时,R和R0串联,U=I(R+R0),当I'=I=0.3A时,Rx=R,电阻箱的阻值R=0×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+0×1Ω=20Ω,这种用R的阻值代替 Rx的阻值的方法叫做等效替代法。
6.小明利用如图所示电路测量未知电阻,连接好最后一根导线电流表指针立即偏转,没超量程,则小明在连接电路前 ;实验时,他移动滑动变阻器,多次测量求Rx的目的是 。
【答案】开关没有断开;减小误差
【解析】连接好最后一根导线电流表指针立即偏转,即电路被接通,说明小明在连接电路前开关没有断开。在测量未知电阻的阻值实验中,多次测量求Rx的目的是为了减小误差。
7.如图1所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图,图乙为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来 。
(2)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向左移动时,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验过程中,电流表和电压表的示数如图2所示,此时测得的Rx= Ω。
(4)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是 。
(5)小王设计如图3甲所示电路测量未知电阻Rx,滑动变阻器的最大电阻为R,实验过程如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S, (将实验步骤补充完整);
③写出待测电阻的表达式,Rx= (用已知量和测量符号表示)。
【答案】(1);(2)变大;(3)5;(4)减小误差;(5)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片至b端,记下电流表示数为I2;R
【解析】(1)从电路图可知,将滑动变阻器通过“一上一下”的连接方式接入电路,并将电压表并联在电阻两端,接法如图所示。
(2) 将滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,根据串联分压原理,则滑动变阻器两端电压变小,由于电源电压不变,所以待测电阻两端电压变大,即电压表的示数变大;
(3)从图2可知,电压表的量程是0-15V,读数为U=2.5V,电流表的量程是0-0.6A,读数为I=0.5A,此时测得的;
(4)多次测量取平均值,是为了减小实验误差;
(5)①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片至b端,记下电流表示数为I2
③待测电阻的表达式的推导:
当滑片位于a端时,R与R的最大阻值并联,电流表测干路电流I1;
当滑片位于b端时,电路为R的最大阻值的简单电路,电路测R的电流I2,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:Ix=I1- I2,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源的电压:U=IRR= IxRx,即
I2R = (I1- I2)Rx,
解得:Rx =R。
考点02 测小灯泡电阻
1.进行物理实验时,正确的操作是获得实验数据的前提。在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中,下列操作中有问题的是( )
A.连接电路的过程中,开关应处于断开状态
B.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电池正、负对调
C.电流表要与待测电阻串联,电压表要与待测电阻并联
D.连接电路的过程中,滑动变阻器要全部连入电路
【答案】B
【解析】A.连接电路时,开关应处于断开状态,合理,A不符合题意;
B.试触时,电流表指针反向偏转,电压表正常,若将电池正、负对调,电压表会反向偏转,不合理,B符合题意;
C.电流表要与待测电阻串联,电压表要与待测电阻并联,合理,C不符合题意;
D.连接电路的过程中,滑动变阻器滑片在电阻最大处,要全部连入电路,合理,D不符合题意。
故答案为:B.
2.如图甲、乙是利用“伏安法”测量定值电阻和小灯泡的阻值时画出的U﹣I图象,下列对于图象的分析错误的是( )
A.由图象可知,当电阻两端电压为零时,其阻值也为零
B.由图甲可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比
C.由图乙可知,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算定值电阻的阻值
【答案】A
【解析】A:由图象可知,当电阻两端电压为零时,其电流为零,电阻不为零,电阻的大小由导体的材料、横截面积、温度等因素决定,与通过的电压和电流无关。故A错误;
B:根据图甲可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由可知电阻,可知灯丝的电阻因此该电阻为定值电阻,电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,即电压与电流成正比。故B正确;
C:由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关,故C正确;
D:测量定值电阻的阻值时,多次测量是求平均值可以减小误差,但是对测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D正确。
故答案为:A。
3.小明进行了“测量流过小灯泡电流为时小灯泡的电阻”实验,其实验电路的实物图如图1右图所示:
(1)请对照实物图,在方框中画出实验的电路图;
(2)小明其中一次实验时电压表示数如图2所示,现在电压表的读数是 V。
【答案】(1);(2)1.5
【解析】(1)实物图中,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡的电压,电流表测电路的电流,根据实物图画出电路图,注意各元件顺序与实物图一一对应,如下图所示:
(2)小明其中一次实验时电压表示数如图 所示,电压表选用小量程,分度值 ,其示数为 。
4.某同学采用了如图所示的电路测定小灯泡灯丝的电阻.他的操作步骤是:
①把滑片P移至变阻器的最右端,看到小灯泡的灯丝没有发光,但电流表和电压表都有读数,于是记下两表读数I和U,算出灯丝电阻为R1;
②调节滑片P的位置,小灯泡正常发光,记下两表读数I2和U2,算出灯丝电阻为R2;
③再调节滑片P的位置,使小灯泡超正常发光,记下两表读数I3和U3,算出灯丝电阻为R3.
如果该同学的三次操作和计算结果都是正确无误的,但发现实验结果是R1<R2<R3,这说明导体的电阻
【答案】随温度升高而增大
【解析】当电压越大时,产生热量越大,电灯泡的电阻随温度升高而增加
【分析】电灯泡的阻值不是定值,会随着温度升高而增加。
5.小明用如图甲电路做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验,滑动变阻器标有“20Ω 1A”,小灯泡标有“2.5V”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的亮度变亮)。
(2)连接完电路,闭合开关后发现小灯泡未亮,电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边,出现这种情况的原因可能是 。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为 V;为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动。直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)小明将甲图中的小灯泡换成定值电阻,进行“探究电流与电阻关系”的实验。将电源电压调节为6V后保持不变,依次将三个不同的定值电阻接入电路,并记录对应的数据,根据数据画出了如图丙所示图像。
①分析图像可知:电压一定时,电流与电阻成 比;
②每次记录数据时,电压表示数为 V;
小明计划补充一组40Ω定值电阻的数据,接入电路后,发现无法完成上述探究。在可以改变电压表和电流表量程,但不改变电路且不增加实验器材的情况下,为顺利得到这四个电阻的I、R数据完成实验,定值电阻两端所保持电压的取值范围是 。
【答案】(1);(2)小灯泡断路;(3)2.8;左;10;(4)反;3;4~5
【解析】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡亮度变亮,即电流变大,电阻变小,应选择滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电流表无示数,说明电路中有断路,电压表有示数,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关间没有断路,则故障原因是小灯泡断路。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,若某时刻电压表的示数如图乙所示,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时小灯泡两端电压为2.8V;灯在额定电压2.5V时正常发光,应减小灯的电压,由串联电路电压的规律可知应增大变阻器的电压,根据分压原理,应增大变阻器的电阻,故将滑动变阻器的滑片向左移动。
灯的电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,小灯泡正常工作时小灯泡的电阻:。
(4)①根据图丙,电流与电阻的乘积为,为一定值,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
②由①可知,定值电阻两端电压保持3V不变。
滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,表示变阻器允许的最大电流为1A,若电流表选用大量程0~3A,根据串联电路电流的规律,电路中允许通过的最大电流为1A,由欧姆定律,此时电路中的总电阻最小,所对应的定值电阻为最小电阻:R1=5Ω,此时变阻器连入电路中电阻最小,分得的电压最小,故电压表控制的最大电压:U表=I大R小=1A×5Ω=5V,
即定值电阻两端的最大电压为5V。
当变阻器的最大电阻连入电路中时,变阻器分得的电压最大,根据串联电路电压的规律,电压表示数最小为UV,
设电压表控制的小示数为UV,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U-UV,
由分压原理:------①
③左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大值40Ω时,变阻器连入电路中的电阻应最大,
即 ,故UV=4V。
若不更换实验器材和电路,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R数据,完成实验,所保持不变的电压U0的取值范围是 4V~5V。
故答案为:(1)见解答;(2)小灯泡断路;(3)2.8;左;10;(4)①反;②3;③4~5V。
一、选择题
1.(2023·覃塘模拟)关于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”两个实验,下列说法中正确的是( )
A.都采用了控制变量的研究方法
B.多次测量的目的是相同的
C.实验电路图是相同的
D.使用滑动变阻器的目的是完全相同的
【答案】C
【解析】A.探究电流跟电阻的关系时,采用控制变量法,要控制电压不变,伏安法测电阻实验没有采取控制变量法,A不符合题意;
B.“探究电流与电阻的关系”实验,为得出普遍性的规律,要多次测量;而伏安法测量电阻时,为提高测量的准确程度,减小误差,要多次测量取平均值,B不符合题意;
C.两个实验的电路如下
电路图是相同的,C符合题意;
D.探究电流跟电阻的关系时,根据控制变量法,要控制电阻的电压不变,故变阻器的作用是控制电阻的电压不变,伏安法测量电阻时,要多次测量,故变阻器的作用是改变电阻的电压和通过的电流,D不符合题意。
故答案为:C。
2.(2020·娄底)在科学实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验:
①在“测量物体的长度”时,多次测量
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量
③在研究“串、并联电路中电流的规律”时,换用不同定值电阻,多次测量
④在“伏安法测电阻”的实验中,多次测量导体两端电压和通过导体的电流值
上述实验属于减少误差而进行多次实验的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【解析】①“测量物体的长度”时,由于测量工具或测量方法等会产生实验误差,为了减小误差采取多次测量求平均值的方法;②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量,是为了获得普遍的规律;③“研究串、并联电路的电流特点”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个电阻阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,因此为了寻找普遍规律,换用不同电阻多次测量;④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
故答案为:B。
3.(2023·连云模拟)小红对《欧姆定律》所学知识进行梳理,并对内容进行部分备注,其中备注错误的是( )
A.备注1电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关
B.备注2所有能改变电阻的器件都是靠改变长度来实现的
C.备注3电路图完全相同,但操作上有所不同
D.备注4测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差,但测量小灯泡发光时的电阻不可以
【答案】B
【解析】 A.备注1:电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关,故A正确;
B.备注2:影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度等;所有能改变电阻的器件不仅仅是靠改变长度来实现的,如热敏电阻等,故B错误;
C.备注3:探究电流与电压关系和探究电流与电阻的关系的实验,电路图完全相同,但操作上有所不同,故C正确;
D.备注4:测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差,但小灯泡发光时电阻随温度的升高而增大,所以测量小灯泡发光时的电阻不可以,故D正确。
故选:B。
4.(2020·遂宁)物理科代表为全班同学设计了如下四个电路图,图中电源电压未知但不变,R0为阻值已知的定值电阻,R1为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.由图可知,定值电阻和电流表串联,我们可以求出电源的电压,无法求出未知电阻Rx阻值,A符合题意;
B.闭合开关S1和S2后,定值电阻R0被短路,电压表的示数即为电源电压U;闭合S1,断开S2,此时电压表的示数为U1,可以求得Rx为 ,B不符合题意;
C.闭合开关,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,此时的电压为U,当滑动变阻器滑片移动到最左端时,此时的电压为U1,可以求得Rx为 ,C不符合题意;
D.闭合开关,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,此时的电压为I,当滑动变阻器滑片移动到最左端时,此时的电压为I1,可以求得Rx为 ,D不符合题。
故答案为:A。
5.(2024·西昌模拟)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、L2均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表示数增大,另一只电表示数减小为零,则此电流的故障为( )
A.灯泡L1开路 B.灯泡L2开路 C.灯泡L1短路 D.灯泡L2短路
【答案】D
【解析】如电路图所示,灯泡电压,电流表测通过的电流。
A.如果灯泡L开路,两个灯泡都熄灭,两电表均没示数,故A不符合题意;
B.如果灯泡
数都变大,故C不符合题意;
D.如果灯泡,电压表示数减小为0,电流表示数变大,故D符合题意。故选D。
6.(2023·福田模拟)如图是电学中比较重要的电路图,利用此电路图可以完成初中电学的多个实验。若电源电压保持不变,闭合开关 S,下列说法正确的是( )
A.若探究电流与电阻关系,定值电阻 R 由 5Ω换成 10Ω后,为完成实验,应将滑片右移
B.若将定值电阻 R 换成小灯泡,不可忽略温度对灯丝电阻的影响, 可以探究电流与电压的关系
C.若要测量定值电阻 R 的值,可移动滑片记录多组数据,算出多个电阻值求其平均值,可以减小误差
D.上述三个实验中,滑动变阻器的作用相同,都是改变电阻两端的电压和通过的电流
【答案】C
【解析】根据电路图,电阻、滑动变阻器、电流表串联,电压表和电阻并联,
A.探究电流和电阻关系时,定值电阻处的电阻变大,滑动变阻器的取值变大,A不符合题意;
B.探究电流和电压的关系时,电阻保持不变,灯丝电阻随温度改变,不能进行实验,B不符合题意;
C.测量未知电阻时,多次测量计算平均值,可以减小误差,C符合题意;
D.探究电流和电阻的实验时,滑动变阻器的作用是保持电压一定,D不符合题意;
故答案为:C.
7.(2023·普兰店模拟)如图所示,是“伏安法测电阻”的实验电路图。下列说法正确的是( )
A.实验原理是P=UI
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量求平均值是为了减小误差
D.开关在连接电路时很麻烦,实验中可以不用开关
【答案】C
【解析】A.“伏安法”测电阻的实验原理为,是欧姆定律的变形式,实验中需要用电压表测量电阻两端的电压,电流表测量电路的电流,A不符合题意;
BC.此实验中通过移动滑动变阻器来改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,多次测量求平均值就是用来减小误差,B不符合题意,C符合题意;
D.实验中没有开关,直接通路,是比较危险,需要用开关控制电路的通断,D不符合题意。
故答案为:C。
8.(2020·青山模拟)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有“2.5V”字样,他记录的实验数据如下表所示。关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
0.27
平均电阻/Ω
8.1
A.电路图中a是电压表,b是电流表
B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C.滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
D.闭合开关后,滑片P向左移,小灯泡的电阻减小
【答案】C
【解析】A.a与灯泡串联,因此它是电流表;b与灯泡并联,因此b是电压表,故A错误;
B.根据表格可知,当灯泡的电压等于额定电压2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,此时的灯泡电阻为10Ω,故B错误;
C.根据表格可知,当灯泡电压为0.5V时,通过灯泡的电流为0.1A,那么此时变阻器接入的阻值为:,故C正确;
D.闭合开关后,滑片P向左移动时,变阻器的阻值变小,通过电路的电流变大,根据表格可知,此时灯泡的电阻变大,故D错误。
故选C。
二、填空题
9.(2024九下·卧龙模拟)如图1是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象.将此灯泡接入如图2所示的电路中,只闭合开关S后,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1后,电流表的示数变化了0.2A,则电源电压是 V,电阻R的阻值为 Ω.
【答案】2;10
【解析】(1)由电路图可知,闭合开关S后,只有L工作,电流表测电路中的电流,再闭合开关S1后,L与并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,开关S1闭合前后,通过L的电流和实际功率不变;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表示数变化了0.2A,所以,电流表示数的变化量即为通过的电流,则,由图象可知,当,时,灯泡的电功率:
所以,电源的电压:。
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,由可得,的阻值:。
10.(2024九下·道里模拟)实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个 。他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出的电压—电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中, 是他们绘制出的图线。
【答案】滑动变阻器;A
【解析】为了多次获取未知电阻的电流和电压值,可以在电路中串联一个滑动变阻器,题目中未知电阻的阻值一定,根据欧姆定律U=IR可知,UI曲线为一条直线,A正确综上 第1空: 滑动变阻器; 第2空:A。
11.(2024九上·期末)甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4A,则甲的电阻值R甲= Ω,通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙= ,电源电压为 V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则干路中的电流为 A。
【答案】10;1:1;6;1.8
【解析】 (1)由图象可知,R甲 两端电压是3V时通过的电流是0.3A,根据欧姆定律,R甲 =10Ω,(2)串联电流处处相等, 通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙= 1:1,
(3)甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4A , R甲 的电压U甲=4V,U乙=2V,电源电压6V
(4)两个电阻并联接在相同的电路中时 ,电压6V,电阻分别是10Ω和5Ω,干路电流==1.8A
12.(2023九上·嵩明期末)如图所示电路既是测量未知电阻的电路,也是研究电流与电压关系的电路,都要移动滑片改变滑动变阻器的阻值。在测量未知电阻的实验中 ;而在研究电流与电压关系的实验中,改变滑动变阻器阻值的目的是 。
【答案】测量多组电阻值取平均值减小误差;改变电阻两端的电压
【解析】在测量未知电阻的实验中,移动滑片,多次测量取平均值,为了减小误差;探究电流与电压关系的实验中,调节滑动变阻器阻值的滑片,为了改变电阻两端的电压,实现多次实验,探究普遍规律。
三、作图题
13.(2024九上·环江期末)(1)如图所示是测电阻(阻值在4Ω左右)电路图,请以笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(2)如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能,当开关S1闭合,S2断开时,只有灭蚊网起到灭蚊的作用;当S1断开、S2闭合时,电蚊拍均不工作;当S1、S2都闭合时,灭蚊网和灯同时起到灭蚊和照明的作用,请在答题卡虚线框内画出符合实际的电路图。
【答案】(1);(2)
【解析】1)伏安法测电阻,根据电路图连接电路即可,作图如下:
2)据题意分析可知,网和拍为并联,且 S1位于干路上且 控制网,S2控制灯,作图如下:
14.(2024九上·白水期末)请画出物理实验室合理的“伏安法”测小灯泡电阻的电路图。
【答案】
【解析】电流从正极出发,经灯泡、电流表、开关、滑动变阻器回负极,电压表并联在灯泡两端,如图所示。
四、实验探究题
15.(2024九上·兴隆台期末)用图甲所示的电路图测量定值电阻的阻值大小。
(1)实验原理是 ;
(2)电路闭合一段时间后,电流表示数突然显示为0,此后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表示数都为0,但电压表的示数有变化,这可能是由于 ;
(3)排除故降后,某次测量时,将滑片滑到某一位置时,电压表的读数为1.8V,电流表的示数如图乙所示,此时定值电阻的阻值为 Ω;
(4)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②是为了寻找规律,本实验中,多次测量的目的是 (选填“①”或“②”);
(5)实验中两个小组同学发现实验器材中缺少滑动变阻器,多了两个定值阻值电阻和();
①其中一组同学利用现有的器材测出了的阻值。(如图所示),记录了3次实验数据如下表所示。则第三次数是图 (选填“A”或“B”或“C”)中进行的实验;
实验次数
U/V
I/A
1
0.85
0.14
6.07
2
1.21
0.20
6.05
3
2.11
0.35
6.03
②另一小组同学发现他们小组的电流表也不能使用,你认为这组同学利用现有器材 (选填“能”或“不能”)完成3次电阻测量的实验;
(6)实验前,老师提醒同学们,加在电阻上的电压不宜过大而且时间不宜过长,这样要求的目的是 。
【答案】(1) ;(2)电阻Rx断路;(3)6;(4)①;(5)B;能;(6)减小温度对电阻大小的影响
【解析】(1)测量未知电阻的实验原理是。
(2)电流表示数突然显示为0,可能电路断路,但改变滑动变阻器的阻值电压表的示数有变化,说明滑动变阻器和电压表都和电源相同,所以应该是电阻Rx断路。
(3)电流表的示数如图乙所示,先看电流表量程,确定分度值,其读数为0.3A;根据实验原理则定值电阻Rx的阻值为
(4)在测量类实验中,进行多次测量为了减小误差,所以选①。
(5)①R1>R2,由图知,接入电路的电阻从A图到B图阻值在减小,说明接入电路的电阻两端的电压增大,电源电压一定时,则Rx两端的电压增大,所以选图B。②利用现有器材能完成3次电阻测量的实验。电流表不能使用,所以需要计算出电流,思路是测出Rx两端的电压,再根据分压原理可计算出接入电路的电阻两端的电压,又知接入电路的电阻的阻值,根据欧姆定律可计算出电路电流。
(6)加在电阻上的电压过大或者时间过长,会造成温度高,温度会影响电阻。所以这样做的目的是:减小温度对电阻大小的影响。
综上第1空为;第2空为电阻Rx断路;第3空为6;第4空为①;第5空为B;第6空为能
第7空为减小温度对电阻大小的影响
16.(2024九上·于洪期末)在测量标有“”的小灯泡正常发光时的电阻实验中,某同学设计了如图甲所示电路。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线补画出正确的连线(所画导线不能交叉);
(2)电路连接正确后,闭合开关前应先将滑动变阻器的滑片调节至阻值最大处,目的是防止电路中 过大而损坏电路;
(3)闭合开关,移动滑片,直至电压表的示数为 V,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 ;
(4)接着,该同学又测量了2V和1V电压下该小灯泡的电阻,并将以上三次电阻取平均值作为小灯泡正常发光时的电阻。他的这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【答案】(1);(2)电流;(3)2.5;5;(4)错误;小灯泡的电阻受温度影响
【解析】测量灯泡的电阻时,(1)根据电路图,电压表串联了,连接灯泡右侧的导线错误,应改接到电压表的最左边接线柱,实现电压表和灯泡并联,如图所示:
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,可以防止电路中电流过大而损坏电路;
(3)根据题意,小灯泡正常发光,电压表的示数为2.5V。
根据图乙,电流表选择0~0.6A的量程,分度值0.02A,读数是0.5A,计算小灯泡的电阻为
(4)小灯泡的电阻受温度影响,正常发光时的电阻不能取平均值,这种做法是错误的。
五、计算题
17.(2023九上·南昌期末) 如图甲所示,电源电压恒定不变,灯泡L的额定电压为 6V,滑动变阻器R2的规格为“100 Ω 1A ”,电压表的量程为 0~15V,电流表的量程为 0~0.6A。当断开开关S1、S3,闭合S2,移动滑片,电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的 I-U图像。求:
(1)电源电压;
(2)R1的电阻;
(3)闭合S1、S2、S3时,滑动变阻器允许接入的最小电阻;
【答案】(1)解:当断开开关 , 闭合 时, 灯泡 与滑动变阻器 串联,
答:电源电压为 ;
(2)解:由图乙可知, 电阻 两端的电压 时通过的电流 ,
由 可得, 的电阻
答: 的电阻为 ;
(3)解:闭合 时, 灯泡 被短路, 与 并联,
通过 支路的最大电流
则滑动变阻器允许接入的最小电阻
答:闭合 时, 滑动变阻器允许接入的最小电阻为 ;
【解析】(1)在要求的开关状态下,对电路进行分析,确定是串联电路.再应用串联电路中电压规律计算.
(2)在电流电压图像中找到对应的物理量,根据欧姆定律进行有关计算.
(3)在要求的开关状态下对电路进行分析,确定是并联电路.应用并联电路中电流规律和欧姆定律进行有关计算.
1.(重难题型)某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有①②③ B.只有②③④
C.只有②③ D.①②③④都可以
【答案】B
【解析】①由图知道,断开S,两电阻串联,电压表测量电源电压U,U=I(R0+Rx),闭合S,Rx被短路,电压表还是测量电源电压U,因串联时无法测量出电路中电流,所以不能测量出未知电阻的阻值。
②由图知道,只闭合S1 时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻串联,电流表测量电路中的电流I,由于电源电压不变,则I0R0 =I(Rx+R0),故可求出Rx的阻值;
③由图知道,只闭合S1 时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,由于电源电压不变,则
I0R0 =(I-I0)Rx,故可求出Rx的阻值;
④两只电阻串联,闭合开关S,电压表测量电源电压为U;断开开关S,电压表测量Rx两端电压为Ux,根据欧姆定律可以计算出电路电流I=Ux/Rx,利用串联电路中电流相等,则Ux/Rx=U/(R0+Rx),故可求出Rx的阻值。
综上所述,B符合题意。
2.(素养提升))图甲所示实物图中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将R2滑片从左端1位置向右移到2位置,(位置1、2不是滑片在最左端或最右端的特殊位置)根据两表示数画出的U﹣I图像,如图乙中AB所示。其中A点的数据与滑片在位置1时对应。
求:(1)电阻R1的阻值?
(1)电源电压是多少?
【答案】(1)(2)解:由图乙可知,当电压表示数为2V时,电路中电流为0.1A;当电压表示数为1V时,电路中电流为0.3A。
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以由欧姆定律可知,
当滑片在位置1处时,电源电压:U=U1+U2=0.1A×R1+2V……①
当滑片在位置2处时,电源电压:U=U1′+U2′=0.3A×R1+1V……②
联立①②可得:U=2.5V,R1=5Ω。
答:(1)电阻R1的阻值为5Ω;
(2)电源电压是2.5V。
【解析】R1与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端电压;(1) (2)根据图乙读出滑片分别在位置1点、其中A点的数据与滑片在位置1时对应。位置2点时电压表和电流表的示数,再根据串联电路电压规律和欧姆定律表示出电源电压的关系式,然后联立关系式求出定值电阻R1的阻值和电源电压。
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