内容正文:
17.3 电阻的测量 随堂练习
一、单选题
1.同学们最近学习的电学实验中,其中三个实验都用到如图的电路图,下列说法正确的是( )
A.研究“电流与电压的关系”可以用小灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电流表示数相同
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在以上选项的三个实验中,都要调整变阻器使电压表示数发生变化
2.测一个小灯泡正常工作时的电阻,电源电压为U且不变,小灯泡正常工作时的电压为,定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下,下列电路能实现实验要求的是( )
A. B.
C. D.
3.三个电阻,当把它们并联时总电阻为R,则R与三个电阻之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是( )
A.更换一个同样规格的小灯泡 B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障 D.变阻器的滑片P向右滑动
5.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.
6.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
7.如图所示的是“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.实验原理是
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
二、填空题
8.小鹏想用电压表、电流表测量R2的阻值,接好电路后才发现电压表坏了,于是他从电学实验箱找来一个已知阻值的R1和另一个开关,设计了如图的电路图。他只闭合S,测出流经 的电流为I1; ,测出干路的电流为I2;整个实验过程电池电压不变,则 R2的阻值为 。
9.小琳设想如果没有电压表,能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表,于是她设计了如图所示的电路原理图(定值电阻的阻值为R0),连接电路并检查无误后闭合开关S,调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光,此时电流表A1、A2示数分别为I1、I2时,灯丝电阻RL= (用R0、I1、I2表示测量结果)。
10.如图所示电路可以测未知电阻Rx的阻值,已知电源电压恒定不变,保护电阻R0=10Ω。当单刀双掷开关S接a时,电流表的示数为0.3A;当开关S接b时,调节电阻箱R的旋盘,使电流表示数为 A。此时电阻箱R阻值如乙图所示,则Rx的阻值为 Ω,这种测电阻方法叫 。
三、作图题
11.图甲是小明同学在做电学实验时所设计的电路图,图乙是他根据电路图连接的实物电路,其中有一根导线连错了,请在错误的导线上画“×”并画出正确的导线。
四、实验题
12.小明同学用电流表和电压表测量小灯泡发光时的电阻,选用的小灯泡正常发光电压2.5V,电源电压恒为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,导线不交叉,电压表选择合适的量程;
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是灯泡 。排除故障,继续实验;
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,其读数为 V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当移动;
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的关系图像如图丙所示,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(5)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”? (选填“能”或“否”),请写出你的理由:
13.在做电学实验时,小明发现一个定值电阻的标签已模糊。为了知道它的阻值,小明用电流表、电压表等器材测量其电阻的大小。
实验次数
电压
电流
电阻
1
2.2
2
1.5
0.14
3
0.9
0.10
(1)他连接的电路如图甲所示,请指出他的错误: 。
(2)改正错误后,继续正确操作,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流是 ,定值电阻的阻值是 。
(3)他三次测量的实验数据如表所示,则测得这个定值电阻的阻值是 。(结果保留一位小数)
(4)如果他实验时用的是旧电池,电压偏低,会导致测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
14.如图是小明测电阻Rx阻值的电路。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1
1.2
2.0
电流I/A
0.2
0.24
0.4
(1)用笔画线代替导线将电路图连接完整,要求:导线不能交叉,滑片向右移动时,电路中电流变小 ;
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的 (选填“A”或“B”)端;
(3)实验过程中,突然出现电流表有示数,电压表无示数,若电路故障在电阻Rx,则原因可能是 ;
(4)排除故障后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A,计算出Rx= Ω;
(5)测出电阻Rx的阻值后,小明换接上阻值是5Ω的定值电阻,进一步探究电流与电压的关系,实验数据如上表。分析数据可得出结论: ;
(6)测电阻Rx的阻值和探究电流与电压的关系两次实验均需要多次测量,前者多次测量的目的是 ,后者多次测量的目的是 。
15.如图是“测量小灯泡电阻”的实验。
(1)图甲是小马同学连接的实物图,其中有两处错误,请指出: 、 。
(2)纠正错误后,某次测量时电压表示数为2.4 V,电流表示数如图乙所示,该电流表的示数为 A,则小灯泡的电阻为 Ω。
(3)另一同学分别测出小灯泡在不同亮度下的电阻,然后求出平均值作为小灯泡的电阻,他的做法对吗?
答: ,其原因是: 。
16.在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、正常发光时电压为2.5V的小灯泡、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图将图乙的实物电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”);
(3)甲组同学连接好电路,闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,检查后,发现连线正确,请你找出实验中操作不当之处: ;
(4)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是______(填字母);
A.检查电路是否断路 B.移动滑片,观察小灯泡是否发光
(5)丙组同学规范操作进行实验,将得到的数据记录在下面的表格中,根据表格中的数据计算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数)。他们发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受 的影响。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
电阻R/Ω
5.6
6.8
8.3
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《17.3 电阻的测量 随堂练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
C
D
D
D
C
C
1.C
【详解】A.在研究电流与电压关系时,应当控制电阻是定值,因此本实验选用的是定值电阻,而小灯泡的电阻会受温度的变化而变化,所以本实验不能用小灯泡,故A错误;
B.研究“电流与电阻的关系”,应当保证定值电阻两端的电压不变,因此每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变,所以滑动变阻器的目的是控制定值电阻两端电压不变,故B错误;
D.伏安法测电阻的目的是多次实验求电阻的平均值,以减小误差避免实验的偶然性,故C正确;
D.研究“电流与电阻的关系”,保证定值电阻两端的电压不变,要移动滑动变阻器使电压表示数不变,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】A.该电路中,无法通过开关的操作,在不改变电路连接的情况下,准确测量出小灯泡正常工作时的电流或电压,从而无法计算其电阻,所以 A 不符合题意;
B.此电路中,电压表的连接方式,不能在不改变电路连接的情况下,分别测量出小灯泡正常工作时的电压以及定值电阻的电压等所需物理量,无法计算小灯泡电阻,故B不符合题意;
C.当开关拨到 2 时,电压表测量小灯泡两端的电压,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U0,此时小灯泡正常工作;然后将开关拨到 1,保持滑片不动,电压表测量小灯泡和定值电阻 R 两端的总电压U。根据串联电路的电压特点,定值电阻 R 两端的电压,再根据欧姆定律可算出电路中的电流,而小灯泡正常工作时的电流等于该电流,最后根据 就能算出小灯泡正常工作时的电阻,故C符合题意;
D.该电路中,电流表的连接方式,不能在不改变电路连接的情况下,准确测量出小灯泡正常工作时的电流等所需物理量,无法计算小灯泡电阻,故D不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】因为并联电路电阻的关系为,所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻,即小于最小的电阻,故总电阻小于,即,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选 D。
4.D
【详解】根据题意知道,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的,故下一步操作是移动滑动变阻器滑片,减小变阻器接入电路的阻值,使电路电流变大,灯泡实际功率变大,看灯泡能否发光,由图知道,变阻器的滑片P向右滑动,变阻器接入电路的阻值会减小,故D正确,ABC错误。
故选D。
5.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。
6.C
【详解】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,故A错误;
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,故B错误,C正确;
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,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】A.伏安法测电阻的实验原理是,故A错误;
B.滑动变阻器的作用是改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,不能改变电源电压,故B错误;
C.多次测量取平均值可以减小误差,故C正确;
D.实验结束,除了断开开关,还应拆除电路连接等,不能直接离开实验室,故D错误。
故选C。
8. R1 闭合开关S、S1
【详解】[1][2]只闭合开关S时,只有R1接入电路,电流表测通过R1的电流。闭合S、S1时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
[3]通过R2的电流
R2的电压
R2的阻值
9.
【详解】由图可知灯泡和定值电阻并联后与滑动变阻器串联接入电路,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过定值电阻R0的电流,闭合开关S,调节滑动变阻器R,当电流表A1、A2示数分别为I1,I2时,因为R0与L并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过灯泡的电流
IL=I1-I2
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得灯泡两端的电压
UL=U0=I2R0
灯丝电阻
10. 0.3 20 等效替代法
【详解】[1]由题可知,电源电压恒定不变,如图所示,开关S接a时,电流表、电源、保护电阻、未知电阻串联,当开关S接b时,电流表、电源、保护电阻、变阻箱串联,调节变阻箱的阻值,当电流表的示数为0.3A时,电阻箱的阻值即未知电阻的阻值。
[2]由图可知,电阻箱的阻值
R=2×10Ω=20Ω
[3]这种测电阻的方法叫等效替代法,控制电路中其他元件不变,用已知电阻代替未知电阻,当电路中的状态相同时,已知电阻的阻值即未知电阻的阻值。
11.
【解析】【小题1】如图甲可知,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在待测电阻两端,电流表串联在电路中,且滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路阻值减小,故正确的实物电路如下图所示:
12.(1)
(2)断路
(3) 1.8 右
(4)10
(5) 否 见解析
【详解】(1)小灯泡正常发光电压为2.5V,所以电压表应选量程。滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,根据滑动变阻器 “一上一下” 的接法,应将电压表并联在小灯泡两端,且滑动变阻器接右下接线柱,连接电路如下图所示:
(2)闭合开关,电流表示数为零,说明电路可能存在断路;电压表示数等于电源电压,且电表完好,说明电压表与电源之间是通路,则电路故障可能是灯泡断路。因为灯泡断路时,电压表串联在电路中测电源电压,此时电流表示数为零。
(3)[1]图乙中电压表选用量程,分度值为,其读数为。
[2]小灯泡正常发光时的电压为,此时电压表示数小于,根据串联电路的分压原理
要增大灯泡两端电压,应减小滑动变阻器两端电压。又因为串联电路中电阻越大,分得电压越大,所以应减小滑动变阻器连入电路的电阻,即应将图甲中滑动变阻器的滑片向右端适当移动。
(4)从图丙的I−U图象中可以看到,当电压为(小灯泡正常工作电压)时,对应的电流为。根据电阻的计算公式,可得小灯泡正常发光时的电阻为
(5)[1][2]探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,由于灯泡电阻随温度的变化而变化,故不能探究“电流与电压的关系”。
13.(1)滑动变阻器接上面两个接线柱
(2) 0.22 10
(3)9.9
(4)不变
【详解】(1)滑动变阻器串联在电路中使用时,应按照“一上一下”的接法,甲图的错误是都接了上方的两个接线柱。
(2)[1]由图可知电流表接的是小量程,应读下方的刻度,分度值为0.02A,故电流为0.22A。
[2]定值电阻的阻值
(3)第二次实验测得的电阻阻值
第三次测得的电阻阻值
则定值电阻的阻值
(4)定值电阻阻值是其本身的特性,不会随实际电压和电流的改变而改变,故测量结果不变。
14. B 电阻Rx短路 10 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 减小误差 寻找普遍规律
【详解】(1)[1]电压表应与被测电阻并联,滑动变阻器接入电路应选择一上一下两个接线柱接入电路,滑片向右移动时,电路中电流变小,则滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器应调至阻值最大的B端。
(3)[3]实验过程中,突然出现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的电路短路,即电阻Rx被短路。
(4)[4]当电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A,由欧姆定律的变形公式可得
(5)[5]分析表格数据可知,表格中电压与对应的电流的比值均为定值,所以在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)[6][7]测电阻Rx的阻值,多次测量的目的是取平均值,减少误差;探究电流与电压的关系,多次测量的目的是避免偶然性,寻找普遍规律。
15. 滑动变阻器接线错误 电流表正负接线柱接反 0.3 8 不对 小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)[1][2]滑动变阻器在实验中应“一上一下”串联在电路中;电流应从电表的正接线柱流进,负接线柱流出;由图甲可知,错误有:滑动变阻器同时接下面的两接线柱;电流表的正负接线柱接反了;
(2)[3][4]由图乙知,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,所以电流表此时的示数为0.3A;小灯泡的电阻为
(3)[5][6]因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以不能取平均值作为小灯泡的电阻。
16.(1)
(2)断开
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处
(4)B
(5) 9.6 温度
【详解】(1)由图甲可知滑动变阻器滑片向左移动时接入电路阻值变大,所以滑动变阻器接右下接线柱,如下图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明电路的电流太大,电路的电阻太小,滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大处。
(4)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。由于电流表是串联在电路中的,说明电路是通路,因此可能是因为变阻器连入电路的电阻过大,电路中电流过小导致的,因此接下来应进行的操作是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(5)[1]由表格数据可知,当小灯泡的两端电压等于额定电压,即2.5V时,通过小灯泡的电流为0.26A,根据欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻为
[2]由表中数据可知,通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,此时灯丝的温度升高,灯丝的电阻发生变化,由此说明灯丝的电阻随温度的变化而变化。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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