内容正文:
4.6 电流与电压、电阻的关系(第3课时)(分层作业)
【基础达标】
1. 近年来超导材料(一定温度下导体电阻为零)成为全球科学界研究的热点,利用“伏安法”可以简单测量导体电阻是否为零。若导线电阻不可忽略,R为某超导材料,则下列测量方法中最合理的是( )
A.
B.
C.
D.
2. 物理科代表为全班同学设计了如图四个电路图,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.
3. 如图是R1、R2两电阻的U-I图像。将R1、R2并联后接入电路,结合图中信息可知( )
A.R1的阻值比R2的阻值大
B.通过R1、R2的电流相等
C.R1两端的电压比R2两端的电压小
D.R1的阻值为5Ω
4. 如图是用伏安法测电阻的两种常用电路,下列说法不正确的是( )
A.选用的电流表内阻越小,测量的误差越小
B.用甲图测出的电阻值总是小于电阻的真实值,用乙图测出的电阻值则总是偏大
C.当待测电阻值比电流表内阻大得多时,用甲图所示电路测量的误差较小
D.当待测电阻值比电压表内阻小得多时,用乙图所示电路测量的误差较小
5. 以下为其同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
6. 小黄用一节干电池做电源,做伏安法测电阻的实验。因不慎将电流表和电压表位置接错了,如图所示,则开关闭合后( )
A.电流表、电压表均无示数
B.电流表无示数,电压表有示数
C.只有电流表被烧坏
D.只有电压表被烧坏
【巩固提升】
7. 进行以下电学实验时,均可用如图的电路。
①“伏安法”测电阻;②探究导体中的电流与电阻的关系;③探究导体中的电流与电压的关系。
(1)以上实验过程中均用到了滑动变阻器,其中起到“保持电阻两端电压不变”作用的实验是 (用序号表示)
(2)以上实验过程中均需多次测量,其目的是为了寻找普遍规律的实验是 (用序号表示)
8. 用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。
(1)图甲为小科尚未完成的实物图,请将电路连接完整(确认后请用中性笔描黑)
(2)电路连接完整后,闭合开关S,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示。若电路只有一处故障则产生此现象的原因可能是下列情况中的 ;
A.滑动变阻器短路
B.灯泡L短路
C.灯泡L断路
D.电流表断路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光。通过观察 判断小灯泡是否正常发光;
A.小灯泡亮度
B.电压表示数
C.电流表示数
(4)小灯泡L正常发光时,电流表示数是0.2A,则其正常工作时的电阻为 Ω。
【链接中考】
9.(浙江舟山)科学小组同学用电压表和电流表测导体的电阻R,过程如下:
【实验步骤】
①连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,读出电压表和电流表的示数并记录③改变滑动变阻器的阻值,读数并记录,重复实验。
记录表
请在答题卷中用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
【数据处理】表中数据有一组是错误的,剔除后可得出导体的电阻R= ;
【反思交流】实验中,通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据,这样操作的目的是
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4.6 电流与电压、电阻的关系(第3课时)(分层作业)
【基础达标】
1. 近年来超导材料(一定温度下导体电阻为零)成为全球科学界研究的热点,利用“伏安法”可以简单测量导体电阻是否为零。若导线电阻不可忽略,R为某超导材料,则下列测量方法中最合理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】AB.因导线电阻不可忽略,根据串联电路电压规律,AB两种测量方式会导致测出的电压值大于两端的实际电压,且B中无保护电阻,会导致电流过大。故AB不符合题意;
CD.电压表直接测量R两端电压,C选项串联了一个定值电阻,可防止电流过大,起到保护电路的作用,故D不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 物理科代表为全班同学设计了如图四个电路图,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.图中,当电压表分别测量定值电阻R0和待测电阻两端电压,会导致电压表的正负接线柱接反,故A符合题意;
B.先闭合开关S2此时可根据定值电阻得到电源电压,再单独闭合S1,可得待测电阻电流,则可求出待测电阻的阻值,故B不符合题意;
C.先将滑片移至最右端,则可得电源电压,再将滑片移至最左端,此时电压表测待测电阻两端电压,根据串联电压规律得出定值电阻两端电压,即可得到电路中的电流,则待测电阻的阻值可以得出,故C不符合题意;
D.先将滑片移至最右端,电源电压可表示为U=IRx,再将滑片移至最左端,电源电压可表示为U=I'(R0+Rx),两公式联立,即可得出待测电阻的阻值,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图是R1、R2两电阻的U-I图像。将R1、R2并联后接入电路,结合图中信息可知( )
A.R1的阻值比R2的阻值大
B.通过R1、R2的电流相等
C.R1两端的电压比R2两端的电压小
D.R1的阻值为5Ω
【答案】D
【解析】R1、R2并联后接入电路,并联电路各支路两端电压相等,由图可知电压相等时,通过R1的电流较大,根据欧姆定律I=U/R可知,R2>R1,R1的阻值为R1=U1/I1=3V/0.6A=5Ω。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 如图是用伏安法测电阻的两种常用电路,下列说法不正确的是( )
A.选用的电流表内阻越小,测量的误差越小
B.用甲图测出的电阻值总是小于电阻的真实值,用乙图测出的电阻值则总是偏大
C.当待测电阻值比电流表内阻大得多时,用甲图所示电路测量的误差较小
D.当待测电阻值比电压表内阻小得多时,用乙图所示电路测量的误差较小
【答案】B
【解析】A.选用的电流表内阻越小,其分压越小,用内接法电压表的示数越接近两端的电压,误差越小。故A正确;
B.甲图为内接法偏大,乙图为外接法偏小。故B错误;
C.当待测电阻值比电流表内阻大得多时,电流表的分压小,用甲图所示电路测量的误差较小。故C正确;
D.当待测电阻值比电压表内阻小得多时,电压表的分流小,用乙图所示电路测量的误差较小。故D正确。
故选B。
5. 以下为其同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
【答案】C
【解析】A.为避免因连线错误导致的电路元件损坏,则在连接电路时应保证开关断开,故A错误;
B.为避免损坏电表,连接电表时,应先选大量程试触,然后确定合适的量程,故B错误;
C.为避免损坏电表及电路元件,保护电路,则闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处,故C正确;
D.计算电阻时,应用对应电压与电流进行计算,最终结果再求平均值,故D错误。
故选C。
6. 小黄用一节干电池做电源,做伏安法测电阻的实验。因不慎将电流表和电压表位置接错了,如图所示,则开关闭合后( )
A.电流表、电压表均无示数
B.电流表无示数,电压表有示数
C.只有电流表被烧坏
D.只有电压表被烧坏
【答案】B
【解析】电压表的电阻很大,所以电路此时接近断路,电路中电流很小,且电压表通过其他元件能测出电源电压,故电流表无示数,电压表有示数,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【巩固提升】
7. 进行以下电学实验时,均可用如图的电路。
①“伏安法”测电阻;②探究导体中的电流与电阻的关系;③探究导体中的电流与电压的关系。
(1)以上实验过程中均用到了滑动变阻器,其中起到“保持电阻两端电压不变”作用的实验是 (用序号表示)
(2)以上实验过程中均需多次测量,其目的是为了寻找普遍规律的实验是 (用序号表示)
【答案】(1)②(2)②③
【解析】(1)①“伏安法”测电阻中,变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压;
②探究导体中的电流与电阻的关系时,变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变;
③探究导体中的电流与电压的关系时,变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
则:其中起到“保持电阻两端电压不变”作用的实验是②。
(2)①“伏安法”测电阻中,多次测量的目的是求平均值减小误差;
②探究导体中的电流与电阻的关系时,多次测量的目的是寻找普遍规律;
③探究导体中的电流与电压的关系时,多次测量的目的是寻找普遍规律。
故选②③。
8. 用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。
(1)图甲为小科尚未完成的实物图,请将电路连接完整(确认后请用中性笔描黑)
(2)电路连接完整后,闭合开关S,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示。若电路只有一处故障则产生此现象的原因可能是下列情况中的 ;
A.滑动变阻器短路
B.灯泡L短路
C.灯泡L断路
D.电流表断路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光。通过观察 判断小灯泡是否正常发光;
A.小灯泡亮度
B.电压表示数
C.电流表示数
(4)小灯泡L正常发光时,电流表示数是0.2A,则其正常工作时的电阻为 Ω。
【答案】(1)(2)C(3)B(4)12.5
【解析】(1)因为灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如答案所示;
(2)灯泡L不发光,电流表指针不偏转,则电路中发生断路,由图知,电压表的示数为3V,等于电源电压,则与电压表并联的灯泡断路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,眼睛应注视电压表的示数,使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)小灯泡L的电压为UL=2.5V,电流为IL=0.2A,故灯泡的电阻为R=UL/IL=2.5V/0.2A=12.5Ω。
【链接中考】
9.(浙江舟山)科学小组同学用电压表和电流表测导体的电阻R,过程如下:
【实验步骤】
①连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,读出电压表和电流表的示数并记录③改变滑动变阻器的阻值,读数并记录,重复实验。
记录表
请在答题卷中用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
【数据处理】表中数据有一组是错误的,剔除后可得出导体的电阻R= ;
【反思交流】实验中,通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据,这样操作的目的是
。
【答案】;10.7;取平均值,减小误差
【解析】滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,所以连接如答案;
由表格数据知道,第一组数据与其他组数据相差太大,应是错误数据,剔除后知道导体的电阻;
定值电阻阻值是不变的,实验中,通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据,这样操作的目的是取平均值,减小误差。
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