内容正文:
17.3 电阻的测量 练习
一、单选题
1.如图所示实验电路图,电源电压未知且不变,不能够得出未知电阻Rx阻值的电路是:( )
A.B.C. D.
2.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,某同学在连接电路中,不小心将电流表和电压表换了位置,如图所示,可能出现的现象是( )
A.电压表烧坏 B.小灯泡烧坏
C.电流表烧坏 D.小灯泡不亮
3.如图所示,在测量小灯泡的电阻的实验中,当闭合开关S时,发现灯泡L不亮,电流表指针明显偏转。经检测电路中只有一处故障,该故障是( )
A.灯泡L短路 B.灯泡L断路 C.变阻器R短路 D.开关S被短接
4.为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,小明设计了如图所示的电路。闭合开关S后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L都不发光,电流表和电压表均无示数,若电路中只有一处故障,出现上述现象的原因中不可能的是( )
A.电流表断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器断路 D.开关断路
5.有一个铭牌模糊不清的定值电阻估计阻值约为500Ω左右,小明想利用实验室的器材测其阻值。提供的器材有两节干电池、学生电压表(量程为0-3V;0-15V)、学生电流表(量程为0-0.6A;0-3 A)、电阻箱R0(0-9999Ω、5A)和滑动变阻器(10Ω、1 A)各一个,开关、导线若干。下列四个设计方案中,能测出阻值的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.乙是小灯泡的图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
7.在“伏安法测电阻”的实验中,有两名同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了它们的关系图像,如图甲、乙所示,对于图像的分析,以下说法中错误的是( )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由图甲可知,电阻是导体本身的一种性质,它不随导体两端的电压和通过导体电流的改变而改变
C.由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法求小灯泡的电阻
8.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器上均标有“2A 20 Ω”字样,通过哪些电路图可测出Rx的阻值
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
二、填空题
9.小红进行了测量定值电阻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 。
10.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知。当闭合,断开时,电压表示数为,电流表示数为,电阻为 Ω;当断开,闭合时,电流表示数为 A。
11.如图所示,R为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从左端逐渐向右端滑动时,电压表示数从2V变化到6V,电流表示数从0.2A变化到0.6A。电源电压为 V,定值电阻R的阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
12.电阻R和灯泡L的I-U图像如图所示,当电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,干路中的电流为0.9A,则电源电压为 V;若将电阻R和灯泡L串联在电压为9V的电源上,灯泡L的电阻为 Ω。
13.小海设计如图所示电路测量待测电阻的阻值,为阻值已知的定值电阻。步骤如下:①闭合S、S1,用电压表测出电源两端的电压为;②再 ,用电压表测出 (选填“”“”或“电源”)两端的电压为,则此时待测电阻两端的电压为 。的阻值 。(后两空均用和表示)
三、作图题
14.甲是小明设计的电路图,闭合开关后电路中的电流小于0.6A,请你帮他按照图甲将图乙中的实物电路连接完整。
四、实验题
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 练习》参考答案
1.B
【详解】A.图中可以根据电压表的示数和电流表的示数求得电路中的总电阻,再根据串联电路中电阻规律,得出未知电阻Rx的阻值,故A不符合题意;
B.图中电路为并联,电流表测已知电阻的支路电流,未知电阻Rx的两端电压可以测出,但不能测得电流,因此不能求出Rx的阻值,故B符合题意;
C.图中电路为两电阻串联,两电压表分别测量两个电阻的电压,即直接获得未知电阻Rx的电压,
再根据可知Rx的电流,因此可以得出未知电阻Rx的阻值,故C不符合题意;
D.图中可以现将滑片移至阻值最小处,得出电源电压的表达式;再将滑动变阻器移至阻值最大处,再得到电源电压的表达式,两公式联立则可得出未知电阻Rx的阻值,故D不符合题意。
故选B。
2.D
【详解】电流表和电压表位置互换后,电压表串联接入电路,电压表示数为电源电压,电流表并联在灯泡的两端,电流表内阻很小,相当于导线,小灯泡被短接,小灯泡不亮,由于电压表电阻很大,因此电路中电流就很小,几乎没有电流通过,所以电流表示数接近零,综上,小灯泡、电表都不会被烧坏,且小灯泡不亮,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】A.如果灯泡L短路,灯泡不亮,电路为通路,并且电路电流变大,即电流表指针明显偏转,故A符合题意;
B.如果灯泡L断路,整个电路断路,灯泡不亮,电流表示数为零,故B不符合题意;
C.如果变阻器R被短路,电路为灯泡的基本电路,则灯泡会发光,电路中有较大的电流,电流表指针有明显的偏转,故C不符合题意;
D.如果开关S被短接,灯泡一直发光,电流表有示数,故D不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】小灯泡都不发光,且电压表、电流表均无示数说明电路断路,且电压表与电源不通。
A.若电流表断路,整个电路断路,且电压表与电源负极不通,故A不符合题意;
B.若小灯泡L断路,电压表串联在电路中,电压表示数等于电源电压,电流表无示数,故B符合题意;
C.若滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,没有电流通过,灯泡不亮,两表均无示数,故C不符合题意;
D.开关断路,整个电路断路,且电压表与电源正极不通,故D不符合题意。
故选 B。
5.D
【详解】AB.阻值过大,电源电压较小,根据可知电路中电流会过小,电流表可能无法读数或者误差过大,AB选项中都用到电流表,所以不能测出阻值,故AB不符合题意;
C.电压表始终测电源电压,示数不变,所以不能测出阻值,故C不符合题意;
D.将电阻箱阻值调到较大的程度,闭合、时,电压表测电源电压,只闭合时,、串联,电压表测电压,根据串联分压原理列式可以得到阻值,故D符合题意。
故选D。
6.C
【详解】A.由图像知,乙图线是一倾斜的直线,是定值电阻的I-U图象,而甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以是小灯泡的I-U图线,故A不符合题意;
B.由图像知,当通过定值电阻R的电流为0.4A时,它两端的电压为4V。则定值电阻
故B不符合题意;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时,由图像知,通过小灯泡的电流为0.8A,则通干路的电流
I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A
故C符合题意;
D.由图像知,定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时,如果通过电路的电流为0.4A,则R两端的电压为4V,L两端的电压为1V,电源电压
U=4V+1V=5V
故D不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】A.根据图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻阻值为,故A正确,不符合题意;
B.根据图甲可知,电流与电压成正比,说明电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中电流的改变而改变,故B正确,不符合题意;
C.由图乙可知,电流与电压不成正比,即当小灯泡两端电压发生改变时,小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,不符合题意;
D.测定小灯泡的电阻时,小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,因此不可多次测量取平均值的方法求小灯泡的电阻,故D错误,符合题意。
故选D。
8.A
【详解】由甲电路图可知,Rx和滑动变阻器串联,当滑片移到最左端时,电路为Rx的基本电路,用电流表测出电路中的电流I1,根据欧姆定律求出电源的电压U=I1Rx;当滑片移到最右端时,Rx和滑动变阻器串联,此时滑动变阻器的电阻为R=20Ω,由电阻的串联可知电路的总电阻
R总=Rx+20Ω
用电压表测出此时电流中的电流I2,电源的电压为
U=I2(Rx+20Ω)
因电源的电压不变,所以
I1Rx=I2(Rx+20Ω)
即Rx=
由乙图可知,Rx和滑动变阻器并联在电源两端,电压表测Rx两端的电压,电流表测滑动变阻器支路的电流;滑动变阻器的滑片移动时,无法测出通过Rx的电流,所以此电路不能测Rx的阻值。由丙图可知,电路为Rx的基本电路,当滑片移到最左侧时,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中电流,根据欧姆定律,即可求出Rx的阻值。
故选A。
9. 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
10. 30 0.3
【详解】[1]由图可知,当闭合断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知
解得
,
[2]当断开闭合时,两电阻仍并联,电流表测电流,电压表仍测电源电压,电流表示数为
11. 6 10 20
【解析】【小题1】当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路为R的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数最大,由题知此时电压表示数为,所以电源电压。
【小题2】如图,当滑片Р移动到最右端A处时,电路为定值电阻的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中电流,定值电阻R的阻值为
【小题3】当滑片Р移动到最左端B处时,定值电阻和滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中电流;此时电路中电流为,两端的电压。因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
根据欧姆定律,可得滑动变阻器的最大阻值
12. 3 5
【详解】[1]并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和。由图像可知,当电压时,通过电阻的电流,通过灯泡的电流,此时干路电流,满足干路电流为的条件,所以电源电压为。
[2]串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和。由图像可知,当电流时,电阻两端的电压,灯泡L两端的电压,此时总电压
满足电源电压为的条件。根据欧姆定律,可得此时灯泡的电阻
13. 断开
【解析】【小题1】[1][2][3]要测待测电阻的阻值,须测量出待测电阻两端电压,和通过它的电流;
①闭合S、S1,此时S1将短路,电路中只有接在电源两端,电压表测电源电压。所以就是电源电压。
②再断开 S1,用电压表测出两端的电压为。此时电路是与串联,电流相等为,电源电压 加在上,由串联电路电压规律可得此时待测电阻两端的电压,则由,可得待测电阻阻值为
14.
【详解】由图甲电路图,滑动变阻器、电阻、电流表串联,电压表与电阻并联,滑动变阻器底部右端的接线柱和左上接线柱连入电路中。因闭合开关后电路中的电流小于0.6A,故电流表选0~0.6A量程。电源电压为3V,则电阻两端电压不大于3V,故电压表选0~3V量程。据此连接图乙的实物电路,如图所示:
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
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