内容正文:
16.3测量:用电流表和电压表测量电阻 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( ) A.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律 B.滑动变阻器的作用是改变电源电压 C.“伏安法”测电阻的实验原理是:由得到 D.在闭合开关前,应将变阻器滑片调至左端 2.小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10 ,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( ) A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端 B.电流表的量程应该选择0~3A C.图乙中电压表的读数为2.3V D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性 3.如图所示电路中电源电压不变,当S闭合,且滑片P向左滑动时,各电表示数的变化情况是( ) A.表读数不变、表读数变小、V表读数变小 B.表读数变大、表读数变大、V表读数不变 C.V表读数与表读数的比值变大 D.V表读数与表读数的比值变小 4.如图,将两个阻值不等的电阻R1和R2按如图(甲)、(乙)所示的方式接入电路中。已知电源电压相同,R1小于R2,闭合开关,则下列判断中正确的是( ) A.电压表V1的示数等于V2的示数 B.电流表A1的示数小于A2的示数 C.电压表V1与电流表A1的比值小于电压表V2与电流表A2的比值 D.电压表V1与电流表A1的比值大于电压表V2与电流表A2的比值 5.小明利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知电源电压恒为不变,小灯泡标有“”字样,得到如下结论: 次数 1 2 3 4 5 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.10 0.14 0.16 0.23 0.25 ①滑动变阻器的最大阻值不得小于 ②第3次实验记录的数据是错误的 ③5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最大 ④第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压之比为 其中说法正确的是( ) A.①② B.③④ C.①②③ D.①②④ 6.如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图。以下关于该实验的总结正确的是( ) A.该电路图还能探究“电流与电压的关系” B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律 C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值 D.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压 7.把、的两个电阻串联起来,则串联后的总电阻为( ) A.小于5 B.20 C.15 D.5 8.下列四个电路中,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻阻值的电路是( ) A. B. C. D. 9.明代《读书录》中称“节俭”是“人之美德”。当老师在上课时,若不需要使用黑板和显示屏,应及时断开讲台前的灯和显示屏,这样会使该教室电路的( ) A.总电阻变大 B.总电流不变 C.总电流变大 D.总电阻变小 10.在串联电路中,每多串联一个电阻,则( ) A.总电流变小 B.总电流变大 C.总电阻变小 D.总电阻不变 二、多选题 11.实验小组利用实验室提供的实验器材测量未知电阻的阻值,实验器材有稳压学生电源(电源大小未知),阻值已知的电阻、铭牌标有“”的滑动变阻器、电阻箱R1等。实验小组设计了如下图四种电路,其中可行的电路图是( ) A. B. C. D. 12.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻设计了四个测未知电阻的电路,其中可行的是( ) A. B. C. D. 三、填空题 13.一节新干电池的电压为 V;“0.5A”和“0.6A,”的定值电阻串联后的总电阻为 ,最大能够接入电源电压为 V的电路中。 14.小芳想利用如图所示器材测量未知电阻的阻值,是定值电阻,先闭合开关、,记下电压表的示数,接下来断开开关,记下电压表示数,则 。(用测得的量与已知量表示) 15.王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75 的电阻,现手边有阻值为250 、100 、60 、35 及15 的电阻各一个,他可以选择 和 的两个电阻 联来获得。 16.小红进行了测量定制电阻R和小灯泡L的电阻的实验,实验原理是 ,根据测出的数据画出了I-U图像如图所示。由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值 (增大/不变/减小)。若将两者串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。 17.如图,粗导线与细导线横截面相连,导线A的直径小于B,如果通过导线A的电流为I1,通过导线B的电流为I2。电流的大小关系是I1 I2;(选填“<”、“>”或“=”),如果在实验中,电流表接入了0-3A量程,却错把读数按0-0.6A量程读成0.18A,则实际电流的大小是 A。 四、实验题 18.伏安法测电阻 (1)实验原理: 。 (2)电路图 (3)实验过程 ①根据实验电路图连接实物电路,检查电路无误后,在闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至 。 ②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变待测电阻两端的电压,并记下相应的电压表示数和电流表示数(至少三组)。 ③分别计算出每组数据对应的电阻值,再计算出它们的 。 (4)滑动变阻器的作用: 。 五、综合题 19.如图甲所示是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R为压敏电阻,其电阻大小与托盘中所放物体质量m大小的关系图像如图乙所示。已知托盘中未放入任何物体时,电流表示数为I=0.1A,且电源电压为8V保持不变。问: (1)当托盘中放入的物体质量增大时,电路中的电流变 (选填“大”或“小”); (2)定值电阻R1的阻值是多少? (3)电流表示数为0.16A时,放入托盘中的物体质量是多少? 20.在一次物理实验活动中,老师拿出了一个密封盒。告诉同学们:里面有一个电源和一个定值电阻Rx相串联(电源电压和电阻Rx的阻值均未知),在电源和电阻Rx两端各引出一根导线至于密封盒外,如图所示。老师要求同学们:“在不损坏密封盒的前提下,只连一次电路就能测图密封盒内的电阻Rx的阻值。” 实验桌上有如下器材: 一只量程适合的电流表,一个已知阻值为R0的定值电阻,一个开关,若干根导线。要求: (1)根据给出的器材,在图上画出完整的实验电路图; (2)请写出实验步骤,并写出需要测量的物理量; (3)写出由上述步骤测得的物理量和已知量导出电阻Rx阻值的表达式。 《16.3测量:用电流表和电压表测量电阻》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D B C A B D A A 题号 11 12 答案 BCD ABD 1.C 【详解】A.在伏安法测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,故A错误; B.在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器一方面可以保护电路,另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端的电压,故B错误; C.在伏安法测电阻的实验中,用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,所以伏安法测电阻的实验原理是,故C正确; D.为了保护电路,在闭合开关前,应将变阻器滑片调至阻值最大处,即右端,故D错误。 故选C。 2.C 【详解】A.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应移至b端,故A错误; B.电源电压为3V,R的阻值约为10 ,则滑动变阻器阻值为0时,电路中的增大电流 由于电路中的最大电流小于0.6A,所以电流表的量程应该选择0~0.6A,故B错误; C.由于电源电压为3V,所以R两端电压不会超过3V,故图乙中电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,故C正确; D.测量R的阻值实验中,多次测量求平均值是为了减小测量误差,故D错误。 故选C。 3.D 【详解】电路图中,灯L与R2串联后再与R1并联,电流表A1测R1的电流,电流表A2测干路的总电流,电压表测R1的电压。由并联电路的电压规律可知,电压表测电源电压,其示数保持不变; 根据欧姆定律,通过R1的电流大小不变,即A1的示数不变; 当S闭合,且滑片P向左滑动时,R2的阻值变小,根据电阻串联的规律,灯与R2串联的总电阻变小,根据电阻的并联规律,并联电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的总电流变大,即A2示数变大。则V表读数与表读数的比值不变,V表读数与表读数的比值变小。故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 4.B 【详解】由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电流表A1测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中电流表A1的示数 电压表V1的示数,电压表V1与电流表A1的比值 由乙电路图可知,R1与R2并联,电压表V2测电源两端的电压,电流表A2测R2支路的电流,则电压表V2的示数UV2=U,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电流表A2的示数 电压表V2与电流表A2的比值 综上可知: A.由可知,UV1<UV2,即电压表V1的示数小于V2的示数,故A错误; B.由<可知,IA1<IA2,即电流表A1的示数小于A2的示数,故B正确; CD.电压表V1与电流表A1的比值等于电压表V2与电流表A2的比值,故CD错误。 故选B 。 5.C 【详解】①第1次实验中已知电源电压恒为不变,灯泡电压为,滑动变阻器两端电压为 已知第1次实验中,电流为,此时滑动变阻器接入的阻值为 故①正确; ②由表格数据,根据欧姆定律分别计算5次实验灯泡的电阻,,,, 电压越大,电流越大,灯泡实际功率越大,温度越高,电阻也越大,但第3次实验中电阻比第4次电阻大,所以第3次实验测得的电流是错误的,故②正确; ③由前面计算可知,5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最大,故③正确; ④由串联电路电压规律可知,第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压分别为, 两次电压之比为 故④错误。 故选C。 6.A 【详解】A.探究电流与电压的关系时,要保持定值电阻大小不变,改变电压,可以通过移动滑动变阻器来实现,故A正确; B.在伏安法测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,故B错误; C.小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,所以利用“伏安法”测小灯泡电阻时,不能取不同电压下的电阻的平均值,故C错误; D.在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器一方面可以保护电路,另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端电压,故D错误。 故选A。 7.B 【详解】根据串联电路总电阻等于各串联部分电阻之和可得,把、的两个电阻串联起来,则串联后的总电阻为 故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 8.D 【详解】A.开关S闭合时,R0、Rx串联,电压表测量Rx两端的电压,电流表测量电路中的电流;根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于电路中的电流,根据可求出Rx的电阻,故A不符合题意; B.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时,R0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值,故B不符合题意; C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求出电源电压;当开关S断开时,两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律和电阻的串联特点即可求出Rx阻值,故C不符合题意。 D.开关S闭合时,Rx被短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中的电流或Rx两端电压,不能用欧姆定律计算出Rx的值,故D符合题意。 故选D。 9.A 【详解】教室的用电器是并联的,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即电阻越并越小、小于任何一个分电阻,当断开讲台前的灯和显示屏时,电路中的总电阻变大,总电流变小。故A符合题意,BCD不符合题意。 故选 A。 10.A 【详解】在串联电路中,总电阻等于各电阻之和。每多串联一个电阻,相当于电阻的个数增加,总电阻就会增大。根据欧姆定律,当电源电压不变时,总电阻增大,总电流就会变小。故A符合题意,BCD不符合题意。 故选 A。 11.BCD 【详解】A.闭合开关S1,断开开关S2,两电阻串联,电压表测Rx两端的电压,当开关都闭合,电路发生短路故障,故A不符合题意; B.闭合开关S1,开关S2接a,两电阻并联,电流表测R0所在支路电流,由可计算出R0两端电压,根据并联电路各用电器两端的电压相等都等于电源电压的特点,可以得出Rx两端的电压;闭合开关S1,开关S2接b,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可以得出通过Rx所在支路的电流,根据求出电阻,故B符合题意; C.闭合开关S,滑动变阻器滑片移最左端,电路为只有Rx的简单电路,此时Rx两端的电压等于电源电压,有 ① 闭合开关S,滑动变阻器滑片移最右端,两电阻串联,根据串联电路电流处处相等的特点,以及串联电路总电阻等于各个电阻之和,结合欧姆定律可以得到 ② 联立①②可以得到 可得 两次的电流可以通过电流表测得,所以此方法可以得出Rx的电阻,故C符合题意; D.闭合开关S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片在合适的位置,此时电压表测Rx两端的电压,保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S2,断开开关S1,此时电压表测电阻箱两端的电压,调整电阻箱的阻值,使得电压表的示数与第一次的示数相同,此时电阻箱的阻值等于Rx的阻值,故D符合题意。 故选BCD。 12.ABD 【详解】A.闭合开关S,两电阻串联,电压表V1测出R0两端的电压为U0,电压表V2测出Rx两端的电压为Ux。由于串联电路中电流处处相等,可得,则待测电阻的阻值表达式为。故A符合题意; B.闭合开关S,两电阻并联,电流表A1测出通过R0的电流为I0,电流表A2测量通过Rx的电流为Ix。由于并联电路中各支路两端电压相等,可得,则待测电阻的阻值表达式为。故B符合题意; C.闭合开关S,两电阻串联,电流表能测出通过Rx的电流,利用能求得R0两端的电压,但电源电压未知,无法得到Rx两端的电压。所以无法得到待测电阻的阻值。故C不符合题意; D.闭合开关S、断开开关S1,两电阻串联,电压表可测出Rx两端的电压为Ux;再闭合S1,R0短路,此时电压表可测出电源电压为U。可得两电阻串联时R0两端的电压为 两电阻串联时,通过Rx的电流与通过R0的电流相等,此时电流为 则待测电阻的阻值表达式为 故D符合题意。 故选ABD。 13. 1.5 15 7.5 【详解】[1]电源是提供电压的装置,不同的电源提供的电压不同,一节新干电池的电压为1.5V。 [2]“0.5A,5 ”表示该电阻的阻值为5 ,额定电流为0.5A;“0.6A,10 ”表示该电阻的阻值为10 ,额定电流为0.6A;根据串联电路的电阻特点可得,串联后的总电阻为R总=R1+R2=5 +10 =15 [3]因串联电路中各处的电流相等,所以,当两个电阻串联时,电路中的最大电流应为I大=I1=0.5A 则该电路两端所加的最大电压U大=I大R总=0.5A 15 =7.5V 14. 【详解】闭合开关S、S1时,电阻Rx短路,电路中只有R0,电压表测电源电压U=U1;闭合开关S,断开开关S1时,电阻Rx和R0串联,电压表测R0两端电压U2,根据串联电路分压特点可知,电阻Rx两端电压Ux=U1-U2 由欧姆定律可知,电路中的电流,则电阻 15. 60 15 串 【详解】[1][2][3]因为两个电阻串联之后的总阻值等于两个电阻值之和,所以可以选择15 和60 的电阻串联,总阻值 16. 增大 1∶3 【详解】[1]测量定值电阻R和小灯泡L的电阻的实验,实验原理是 [2]由图知道,灯泡两端电压的变化量大于通过灯泡的电流的变化量,根据欧姆定律可知其阻值增大。 [3]若将两者串联在电源电压为4V的电路中,通过串联电路各处电流相等,由图知道,过电路的电流为0.2A时,灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为3V,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时电源电压 根据串联分压原理知道,和R的阻值之比 17. = 0.9 【详解】[1]由图可知,导线A和导线B是串联的。根据串联电路中电流处处相等的规律,所以通过导线A的电流I1和通过导线B的电流I2大小相等,即I1 = I2 [2]电流表有两个量程,0-0.6A量程和0-3A量程。这两个量程的读数关系是:0-3A量程的读数是0-0.6A量程读数的5倍。已知电流表接入了0-3A量程,却错把读数按0-0.6A量程读成0.18A,那么实际电流大小为0.18A 5 = 0.9A。 18. 阻值最大处 平均值 改变待测电阻两端的电压和通过的电流;保护电路 【详解】[1]用电压表测定值电阻两端的电压为,用电流表测定值电阻的电流为,则未知电阻的阻值为 [2]为保护电路安全,在开关闭合前,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。 [3]为减小实验误差,采用多次实验取平均值的方法减小误差。 [4]为了得到多次实验数据,移动滑动变阻器的滑片改变待测电阻两端的电压和通过的电流,同时利用滑动变阻器分压限流的作用,保护电路安全。 19.(1)大 (2)30 (3)600g 【详解】(1)由图甲可知,R和R1串联,电流表测量电路中的电流,根据图乙可知,当托盘中放入的物体质量增大时,压敏电阻R的电阻值变小,R1的阻值固定不变,由串联电阻规律可知,电路总电阻变小,因为电源电压不变,根据可知,电流I增大,故电路中的电流变大。 (2)托盘中未放入任何物体时,电流表示数为I=0.1A,且电源电压为8V保持不变,由乙图可知,此时R的阻值为50 ,此时电路中的总电阻为 则定值电阻R1的阻值是 (3)电流表示数为0.16A时,电路中的总电阻为 此时R的阻值为 由乙图可知,此时放入托盘中的物体质量是600g。 20.(1) ;(2)见解析;(3) 【详解】(1)由分析可知,定值电阻R0与待测电阻Rx电流表、电源串联组成电路,然后把开关并联在R0两端。如图所示: (2)实验步骤和需要的物理量: a.按电路图连接好实验的电路; b.断开开关S,读出此时电流表的示数I1; c.闭合开关S,读出此时电流表的示数I2。 (3)在步骤b中, R0与Rx串联,电路中的电流为I1;在步骤c中,电路为Rx的简单电路,电路中的电流为I2;因电源电压不变,且串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源电压 整理可得 学科网(北京)股份有限公司 $