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文檔簡介
專題19電阻的測量
★考點一:電阻及滑動變阻器的使用
1.關于導體電阻,下列說法正確的是()
A.銅導線電阻比鐵導線電阻小
B.導體兩端的電壓為零時,導體的電阻為零
C.只增加導體的橫截面積,導體的電阻增大
D.導體的電阻越小,表示導體對電流的阻礙作用越小
【答案】D
【解答】A、導體的電阻與導線的材料、長度和橫截面積有關,所以銅導線的電阻不一定比鐵導
線的電阻小,故A錯誤:
B、導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì),與導體兩端電壓無關;導體兩端的電壓為零時,導體的
電阻并不為零,故B錯誤:
C、只增加導體的橫截面積,導體的電阻減小,故C錯誤;
D、導體的電阻表示的是導體對電流的阻礙作用,電阻越小,說明導體對電流的阻礙作用越小,
故D正確。
2.當滑動變阻器的滑片向b端滑動時,下列四種接法中,變阻器阻值變大的是()
【答案】C
【解答】A、由圖可知,滑動變阻器同時接上面兩個接線柱,滑動變阻器接入電路的電阻為零,
移動滑片,滑動變阻器接入電路的阻值不變,故A不符合題意;
B、由圖可知,向右(b端)移動滑片時,滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短,滑動變阻器連
入電路的阻值變小,故B不符合題意;
C、由圖可知,向右移動滑片時,滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變長,滑動變阻器接入電路
的阻值變大,故C符合題意;
D、由圖可知,向右移動滑片時,滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短,滑動變阻器連入電路
的阻值變小,故D不符合題意。
3.如圖是滑動變阻器的結構和連入電路的示意圖,當滑片P向左滑動時,連入電路的電阻變小的是
【解答】A、圖中滑片向左移動時,電阻絲接入部分變短,連入的阻值變小,符合題意;
B、同時接入上方兩接線柱,相當于接入一導線,滑片移動,接入電阻不變,不合題意;
C、同時接入下方兩接線柱,相當于接入一定值電阻,滑片移動,接入的電阻值不變,不合題意;
D、滑片向左移動時,電阻絲接入部分變長,接入電路中的電阻變大,不符合題意。
★考點二:測量定值電阻的阻值
甲
(1)在連接電路時,開關S應處于的狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應放在電阻最的
位置。
(2)小明同學連接了如圖甲的電路,閉合開關,電流表示數(shù),電壓表示數(shù)。(兩
空均選填“有"或“無”)
(3)他仔細檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤,請你在答圖甲中錯誤的導線上畫“X”,并
用筆畫線代替導線畫出正確的一根連接導線。
(4)正確連接電路后,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,當電壓表的示數(shù)為2V時,觀察到電
流表示數(shù)如圖乙所示,他記下數(shù)據(jù)并算出電阻R的阻值為Qo
(5)同組小斌同學繼續(xù)向(選填"A"或"B”)端移動滑片P,適當增大電阻R兩端的
電壓,并進行了多次測量計算電阻的平均值從而減小實驗誤差。
【答案】(1)斷開;大;(2)無;有;(3)見上圖;(4)10;(5)A
【解答】(1)為防止發(fā)生短路現(xiàn)象燒壞電源,連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài),閉合開關前,
應使滑動變阻器的阻值處于最大狀態(tài),由圖可知變阻器的滑片滑在B點時連入電路中的電阻絲阻
值最大。
(2)實驗時閉合開關,電壓表串聯(lián)在電路中,相當于電路斷路,電壓表測電源電壓,電壓表有
示數(shù),電流表無示數(shù);
(3)由圖可知,電流表與電表串聯(lián)了,導致電流表沒有示數(shù),應將定值電阻右端接線柱與滑動
變阻器左端接線柱之間的導線去掉,將此導線改接在電壓表中間接線柱上,如圖。
(4)在探究“電流與電阻的關系”實驗中,移動滑動變阻器滑片P,使定值電阻R兩端電壓為
2V,電流表示數(shù)如圖乙所示,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A,由歐姆定
律i=U可得,R=U=-2V一=ioQ。
RI0.2A
(5)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,適當增大電阻R
兩端的電壓,應減小滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應向A端移動,并進行了多次測量
計算電阻的平均值從而減小實驗誤差。
5.有兩只阻值未知的定值電阻用、R2?
(1)圖甲是用伏安法測R阻值的實物電路,電源電壓恒為3V,滑動變阻器最大阻值為10Q。
①甲圖中有一根導線連接錯誤,請在該導線上畫“X”并在圖上改正(所畫的導線用實線且不能
交叉)。
②改正電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片,兩電表均無示數(shù),其原因可能是
(填字母)。
A.滑動變阻器斷路B.R斷路C.R短路
③故障排除后,正確操作實驗器材,移動滑片,當電壓表示數(shù)為L2V時,電流表示數(shù)如圖乙所
示,則待測電阻R尸Q。
④現(xiàn)有以下三組數(shù)據(jù),分析可知,不可能通過以上實驗獲得的數(shù)據(jù)有(填序號)。
實驗序號U/VI/AR/Q
10.80.2
21.60.4
31.90.475
(2)圖丙是能巧測比阻值的實驗電路圖。圖中R為電阻箱,R。為定值電阻(阻值未知)。要求
僅利用電阻箱讀數(shù)表達艮的阻值請在空白處填上適當內(nèi)容。
①將開關接a,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器滑片P至適當位置,記下
②將開關接b,調(diào)節(jié),保持不變,記下;
③則R?=。
【答案】(1)①如上所示;②A;③4;④1、3;(2)①電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值凡②電
阻箱;電流表示數(shù)I;電阻箱R的阻值K;③R.「R“
【解答】(1)①電阻與變阻器并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路是錯誤的,電阻與電流串聯(lián),電壓表與
電阻并聯(lián),如下所示:
②A.若滑動變阻器斷路,整個電路斷路,兩表都沒有示數(shù),符合題意;
B.若R斷路,電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,有示數(shù),不符合題意;
C.若用短路,電流表有示數(shù),不符合題意;
故選A;
③故障排除后,正確操作實驗器材,移動滑片,當電壓表示數(shù)為L2V時,電流表示數(shù)如圖乙所
示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.3A,由歐姆定律,則待測電阻:
R_U=L2V=4Q,
I0.3A
④根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電路的最小電流為:
I----U----=---雙---g0.21A>0.2A,
R[+R渭大4Q+10Q
電流表分度值為0.02A,故不能得到0.475A,
即不可能通過以上實驗獲得的數(shù)據(jù)有1、3;
(2)①將開關接a,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器滑片P至適當位置,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱
的阻值R,:
②將開關接b,調(diào)節(jié)電阻箱,保持電流表示數(shù)I不變,記下電阻箱R的阻值及;
③根據(jù)等效替代法,則R產(chǎn)L+R”
故艮=兄-R”
★考點三:電阻變化
6.如右圖,是某實驗小組的同學連接的電路,則()
A.在連接此電路時,開關應該斷開;開關閉合前,滑片應處于最左端
B.S?S?都閉合時,L,、L并聯(lián),電流表測干路的電流
c.先閉合Si、s2,再斷開a時,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小
D.&、S?都閉合時,將滑片右移時,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小
【答案】C
【解答】(1)為保護電路,在連接此電路時,開關應該斷開,開關閉合前,滑片應處于最大阻
值的右端,故A錯誤;
(2)&、S:「都閉合時,L?被短路,1”與變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器兩端的電壓,電流表測電路
中的電流,故B錯誤;
將滑片右移時,接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,
由1=且可知,電路中的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,
R
由串聯(lián)電路的分壓特點可知,滑動變阻器兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故D錯誤;
(3)先閉合&、S-時,1-與變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
再斷開廝后,L-L、變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路的總電阻變大,
由1=且可知,電路中的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,
R
由U=IR可知,滑動變阻器兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,故C正確。
7.高速公路收費站對過往的超載貨車實施計重收費,某同學結合所學物理知識設計了如圖所示的計
重秤原理圖,以下說法正確的是()
A.稱重表其實是一個電壓表
B.電路中的R是沒有作用的
C.當車輛越重時,R連入電路的阻值越大
D.當車輛越重時,稱重表的示數(shù)越大
【答案】D
【解答】A.稱重表與電阻串聯(lián),應為電流表,故A錯誤;
B.當物體很重,滑片滑到最卜端,如果沒有電阻%,會造成電源短路,燒壞電源和電流表,因
此電路中的凡具有保護稱重表的作用,故B錯誤;
CD.當車輛越重時,滑片向下滑,R連入電路的阻值越小,電路的總電阻越小,由1=且可知,
R
電路的電流越大,稱重表的示數(shù)越大,故C錯誤、D正確。
8.如圖所示,電源電壓不變,當開關&斷開,Sn工閉合時,電流表示數(shù)為L,電壓表示數(shù)為5;
當開關S2閉合,S,.S3斷開時,電流表示數(shù)為L,電壓表示數(shù)為已知R:艮=2:1,則()
A.上=2,B.L=旦,
Ui,2Ui_2
129
U23122U23
c.匕=3D.旦,U-3
129
U22122U22
【答案】D
【解答】當開關S,斷開,S?S」閉合時,%與電并聯(lián),電壓表測電源兩端的電壓,電流表測干路
電流,
已知Ri:艮=2:1,貝
設電源的電壓為U,則此時電壓表的示數(shù)a=u,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且干路電流等于各支路電流之和,
所以,電流表示數(shù)11=衛(wèi)-+旦=工+衛(wèi)-=包,
R1區(qū)22R2R22R2
當開關%閉合,S?S,斷開時,用與艮串聯(lián),電壓表測%兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的電流:一=一y一=_u_,
R[+I?22R2+^2SR2
此時電壓表示數(shù):U,=I,R1=-U_X2R.,=2U,
3R23
3U
Il2R2QU,U2
所以,_!_=得-=?,_1=磊=&,故ABC錯誤、D正確。
I2_y_2u22U2
3R23
9.在如圖電路中,閉合開關后,當滑片P向右移動時,下列說法,正確的是()
A.電流表的示數(shù)變大
B.小燈泡亮度變大
C.示數(shù)乘積變大
D.的示數(shù)與示數(shù)之差的比值變大
【答案】C
【解答】由電路圖可知,變阻器與燈泡并聯(lián):電流表凡測量干路中的電流,電流表人測量通過燈
泡的電流;電壓表測量電源電壓;
AB、因為并聯(lián)電路中各支路互不影響,所以滑片移動時,通過燈泡的電流不變,即&的示數(shù)不變;
燈泡兩端的電壓不變,通過燈泡的電流不變,由P=UI可知,燈泡的實際功率不變,則燈的亮度
不變,故AB錯誤;
C、當滑片向右移動時,滑動變阻器接入電路的阻值變小,則電路的總電阻隨之變小,而并聯(lián)電
路兩端電壓等于電源電壓不變,由歐姆定律可知干路電流變大,即的示數(shù)變大;電壓表測量電
源電壓,其示數(shù)不變,所以電壓表與4示數(shù)的乘枳變大,故C正確;
D、因為人的示數(shù)變大、&的示數(shù)不變,所以電流表A,與電流表A?示數(shù)之差變大,且電壓表示數(shù)
不變,
所以V的示數(shù)與A.A,示數(shù)之差的比值將變小,故D錯誤。
10.用電器甲和乙,其電流與其兩端電壓關系如圖所示,其中直線表示用電器甲的電流與其兩端電
壓關系圖。下列說法正確的是()
A.用電器甲電阻不變,大小為0.1Q
B.用電器乙電阻隨著電流增大而變大,最大值為10Q
C.如果把這兩個用電器串聯(lián)接在6V的電源上,電路中的電流是0.43A
D.如果把這兩個用電器并聯(lián)接在4v的電源上,干路中的電流是0.65A
【答案】D
【解答】A.由圖象可知,用電器中電阻的I-U圖象為過原點的傾斜直線,則用電器中的電阻不
變,
由圖象可知,當U,“=5V時通過的電流I甲=0.5A,
由1=且可得,用電器甲的電阻R,產(chǎn)啊=_邱_=10。,故A錯誤;
RI甲0.5A
B.由圖象可知,當用電器乙可得的電壓分別為L5V、2.5V、4V、4.5V、5V時,
對應的電流分別為0.05A、0.1A,0.25A、0.35A、0.5A,
由R=U可得,對應的電阻分別為30Q、25。、16Q、12.9Q、10Q,
I
所以,用電器乙的電阻隨著電流增大而變小,故B錯誤;
C.如果把這兩個用電器串聯(lián)且電路中的電流為0.43A時,
用電器甲電阻兩端的電壓U甲'=IR巾=0.43AX10。=4.3V,
由圖象可知,用電器乙兩端的電壓大于4.5V,
則電源的電壓大于4.3V+4.5V=8.8V,
所以,如果把這兩個用電器串聯(lián)接在6V的電源上,電路中的電流不可能是0.43A,故C錯誤:
D.因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,如果把這兩個用電器并聯(lián)接在4V的電源上時,它們兩端的電壓均為4V,
由圖象可知,通過兩電阻的電流分別為I甲'=0.4A、1/=0.25A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,干路電流I'=1/+1)=0.4A+0.25A=0.65A,故D正確。
★考點四:影響電阻的因素
11.在相同溫度下,關于導體的電阻,下列說法正確的是()
A.銅線的電阻一定比鋁線的小
B.長度相同粗細也相同的銅線和鋁線電阻相等
C.長度相同的兩根銅線,粗的那根電阻較大
D.粗細相同的兩根銅線,長的那根電阻較大
【答案】D
【解答】A、導體電阻與導體的材料、氏度與橫截面積有關,只知道導體的材料,不知道導體的
長度和橫截面積關系,無法確定銅線與鋁線電阻的大小,故A錯誤。
B、長度相同、粗細也相同的銅線和鋁線,由于材料不同,則電阻不相等,故B錯誤;
C、在材料、長度相同的情況下,導體越粗,橫截面積越大,電阻越小,所以,長度相同的兩根
銅線,粗的那根電阻較小,故C錯誤;
D、在材料、橫截面積相同的情況下,導體越長,導體電阻越大,所以,粗細相同的兩根銅線,
長的那根電阻較大,故D正確。
12.用如圖所示電路探究“影響電阻大小的因素”實驗時,下列說法正確的是()
A.該電路中不可以用小燈泡代替電流表判斷電流強弱
B.實驗只需控制導體的材料相同
C.該電路探究導體的電阻大小與導體長度有關
D.根據(jù)圖中的實驗可以得出:導體電阻的大小與導體的材料有關
【答案】C
【解答】A、在探究“影響電阻大小的因素”實驗中,電阻的大小可以通過電流的大小和小燈泡
的亮度來體現(xiàn)的,故A錯誤;
BCD、由圖可知,兩根電阻絲的材料、橫截面積相同,長度不同,所以此實驗可以探究導體電阻
的大小與導體的長度是否有關,故BD錯誤,C正確。
13.在“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗中,小明將長度和橫截面積均相同,但材料不同的
電阻絲A和電阻絲B按照如圖所示的方式連接起來。閉合開關,一段時間后,如果電流通過電阻
絲A比電阻絲B產(chǎn)生的熱量少,這表明電阻絲
(選填"A"或"B”)的電阻較大,由此可見導體電阻大小與導體的有關。(不
考慮溫度對電阻的影響)
【答案】B;材料
【解答】(1)由圖可知,電阻絲A與電阻絲B串聯(lián),則通過兩個電阻絲的電流相等,已知一段
時間后電阻絲A產(chǎn)生的熱量比電阻絲B產(chǎn)生的熱量少,根據(jù)焦耳定律Q=「Rt可知,電阻絲A的
電阻比電阻絲B的電阻小,即電阻絲B的電阻大;
(2)實驗中電阻絲A與電阻絲B的長度和橫截面積均相同,材料不同,電阻值不同,由此可見
電阻大小與導體的材料有關。
14.在探究“電阻的大小與哪些因素有關”的實驗中,采用如圖甲所示的實驗裝置,a、b、c是銀
格合金制成的三根導線,a、b長度相同但粗細(橫截面積)不同,a、c粗細相同而長短不同,
導線d由錦銅合金制成,長短、粗細與導線b相同。
(1)實驗中電流表的示數(shù)越大,對應的導線電阻越
(2)將導線a接在M、N之間,閉合開關,電流表示數(shù)如圖乙所示,此時電流為
_______A;
(3)依次將導線b、c、d替換導線a接入電路,電流表對應的示數(shù)如下表所示:
導線代號abcd
電流表的示數(shù)-1.3A2.2A2.7A
①選導線a、b比較是為了探究導線電阻的大小與的關系;探究導線電阻的大小與材料的
關系,應選用的兩根導線是(填寫導線代號);
②由此可知:導線電阻的大小與材料有關,用相同材料制成的導線長度越,橫截面積
越,電阻越大:
(4)若想進一步用“伏安法”測量導線a的電阻,除了如圖甲所示的器材外,至少還需要在此
電路接入一個表和一個變阻器,連好電路后,經(jīng)多次測量,繪得導線a的U-I圖象如圖
丙所示,則其電阻為Q。
【答案】(1)小;(2)0.22;(3)①粗細(或橫截面積);b、d;②長;??;(4)電壓;
1.25
【解答】(1)實驗中通過電流表示數(shù)大小反映電阻大小,電流表示數(shù)越大,說明導線的電阻越
?。?/p>
(2)圖乙中,電流表的量程為0-0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.22A;
(3)①導線a、b的材料、長度都相同但粗細(橫截面積)不同,b的橫截面積較大,是為了探
究導線電阻的大小與橫截面積的關系,由表格數(shù)據(jù)可知通過a的電流小于b的電流,所以可以得
出在材料、長度相同時,橫截面積越大,電阻越小;
探究導線電阻的大小與材料的關系,需要控制長度、橫截面積都相同,改變材料,故導線b、d
符合題意;
②由表格數(shù)據(jù)可得出結論:用相同材料制成的導線長度越長,橫截面積越小,電阻越大;
(4)根據(jù)R=U知要測量導線a的電阻,需要用電流表測量電流,用電壓表測量電壓,所以缺少
I
電壓表;
由圖象中的數(shù)據(jù)可知:當電壓為1.25V時'對應的電流為1.0A,
則導線a的電阻為:R=1L=L25V=125。。
I1.0A
★考點五:測量小燈泡的電阻
15.某同學測量額定電壓為2.5V的小燈泡L在不同電壓下的電阻。
圖1圖2
(1)他連接了如圖1所示的實驗電路,其中有一個元件與導線連接有誤,這個元件是:。
(2)改正(1)中的錯誤后,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,進行多次測量,測量的數(shù)據(jù)如表所示。
電壓U/V0.91.31.72.12.5
電流I/A0.180.220.240.260.28
請完成下列問題:
①小燈泡L正常發(fā)光時的電阻&=Q.(結果保一位小數(shù))
②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個小燈泡串聯(lián)接入電路,如圖2所示。閉合開關,調(diào)節(jié)
滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為L8V,則電流表的示數(shù)為Ao
【答案】(1)變阻器;(2)①8.9;②0.18
【解答】(1)變阻器應按一下上接入電路中,原電路中將金屬桿連入電路中是錯誤的;
(2)①燈在額定電壓下正常發(fā)光,由表中數(shù)據(jù),小燈泡L正常發(fā)光時的電阻:
R,=U=與應L?8.9Q;
I0.28A
②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個小燈泡串聯(lián)接入電路,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,
使電壓表的示數(shù)為1.8V,因兩燈的電阻相等,由分壓強原理,每個燈的電壓為:0.5X1.8V=0.9V,
由表中數(shù)據(jù),電流表的示數(shù)為0.18A。
16.利用圖甲測小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓恒定不變。
(1)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片P置于端(填"A”或"B”),目的是保護電
路。
(2)閉合開關后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則接下來合理的操作是(填字母代號)。
A.斷開開關,更換小燈泡B.移動滑動變阻器,觀察小燈泡是否發(fā)光
(3)當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙,則小燈泡正常發(fā)光時的電流為
A,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為Q(計算結果保留一位小數(shù))。
(4)某同學根據(jù)記錄的部分實驗數(shù)據(jù),計算出小燈泡的電阻,發(fā)現(xiàn)有一組測量數(shù)據(jù)存在錯誤。
請指出錯誤數(shù)據(jù)的序號并說明判斷依據(jù)。
序號1234
U/V0.11.32.13.0
I/A0.050.110.260.3
R/Q211.88.110
【答案】(DB;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,燈的電阻隨溫度的升高而變大
【解答】(1)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片P置于阻值最大處的B端,目的是保護電路。
(2)閉合開關后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則接下來合理的操作是移動滑動變阻器,觀察小燈泡是否
發(fā)光
,選B;
(3)當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則小燈泡
正常發(fā)光時的電流為0.28A,由歐姆定律,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為:
R=H=2-5y.--8.9Q;
I0.28A
(4)燈的電阻隨溫度的升高而變大,但表中第2組數(shù)據(jù)明顯違反這個特點,故是錯誤的。
★考點六:特殊方法測電阻
(1)請你根據(jù)圖甲的電路圖,用筆畫線代替導線,將圖乙中的實物圖連接完整。(要求滑動變
阻器滑片P向右移動時阻值變大)
(2)在連接電路時,開關必須。
(3)閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則出現(xiàn)的故障可能是。
(4)排除故障后,閉合開關S,當滑片P移動到某一個位置時,電流表的示數(shù)為0.2A,電壓表
的示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為V,則待測電阻&=Q。
(5)若實驗中電流表不慎損壞,現(xiàn)給你一個已知阻值為艮的電阻、一個單刀雙擲開關和導線若
干,請你用上述器材和原有器材完成圖丁的電路圖,要求能測量R、的阻值。
【答案】(1)見上圖;(2)斷開;(3)R,斷路;(4)2:10;(5)見上圖
【解答】(1)滑動變阻器與電阻串聯(lián)且一上一下的接,滑動變阻器滑片P向右移動時阻值變大,
需要接左下接線柱,如圖:
(2)為了保護電路,在連接電路時開關必須斷開;
(3)若電流表示數(shù)為0,說明電路可能斷路;電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源連通,則與電壓
表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了;
(4)由圖丙可知,電壓表量程為0?3V,其分度值為0.IV,示數(shù)為2V,
則待測電阻:R*=U=EL=IOQ;
I0.2A
(5)只有電壓表時,要想測量出電阻,需要用電壓表和定值電阻來代替電流表,實驗中通過單
刀雙擲使電壓表的測量范圍不同,如圖:
當閉合開關S,將既撥到觸點2,移動滑片,讀出電壓表的示數(shù)5,再將開關部撥到觸點1,保
持滑片的位置不動,讀出電壓表的示數(shù)U,則定值電阻R,兩端的電壓為U-L,根據(jù)電路的電流相
等列等式,再表示出R,。
18.程新同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源電壓U和未知電阻R,的阻值。已知定值電阻的阻
值為R。、電源兩端電壓保持不變。請完成下列問題:
(1)根據(jù)甲中電路圖,用黑色簽字筆畫線代替導線,將乙中的實物圖補充完整。
(2)電路正確連接后,當開關S、S1閉合,園斷開時,電流表示數(shù)為L;則電源的電壓U=o
(3)當開關S、&閉合,S1斷開時,電流表示數(shù)為I*則待測電阻&=。
(4)不改變甲圖所示的電路,若開關Si始終處于斷開狀態(tài),僅對開關S、Sz進行操作(選
填“仍能”或“不能”)測量電源電壓和未知電阻R*的阻值。
JR
【答案】(1)如上;(2)LR。;(3)―L^L:(4)仍能
12-I1
【解答】(1)根據(jù)甲圖,將&的右接線柱與電流表負接線柱連接起來,如下所示:
Si
(2)電路正確連接后,當開關S、閉合,S?斷開時,兩電阻并聯(lián),電流表測定值電阻的電流,
由歐姆定律,電流表示數(shù)為L,則電源的電壓U=1島;
(3)當開關S、,閉合,斷開時,兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,由并聯(lián)電路各支路互不影
響,通過待測電阻的電流為:L=L-L,由歐姆定律,則待測電阻:
TR
DU1O
IoI2-I1
(4)不改變甲圖所示的電路,若開關a始終處于斷開狀態(tài),只閉合s,電流表測通過定值電阻的
電流,由歐姆定律可得出電源電壓;
開關S、,閉合,電流表測干路,根據(jù)并聯(lián)電路各支路不影響,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,可求出
通過待測電阻的電流,由歐姆定律可求出未知電阻氏的阻值。
19.利用圖甲所示的電路測量未知電阻R*的阻值,阻值大約為5Q。
(])請你根據(jù)電路圖用筆畫線代導線,將圖乙的實驗電路連接完整。
(2)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片置于端(選填"A”或"B”)。
(3)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。小芳利用另一只完好的電壓表進行檢測,把電
壓表分別接在a、b之間和b、c之間,電壓表均有示數(shù);接在a、c之間,電壓表無示數(shù)。如果
電路連接完好,只有一個元件有故障,該故障是o
(4)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,記錄多組數(shù)據(jù)。畫出了待測電阻R*的I-U圖象,如圖丙所
示。由圖象可得
Rx=Q-
丙
(5)如圖丁所示的實驗電路圖,不能夠得出定值電阻&阻值的電路是
【答案】(1)如上所示;
(2)B;(3)滑動變阻器斷路;(4)4;(5)B
【解答】(1)由圖丙知,電流表選用小量程串聯(lián)在電路中,如下所示:
(2)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片置于阻值最大處的B端;
(3)把電壓表分別接在a、b之間和b、c之間,電壓表均有示數(shù),說明a、電源、b之間是通路;
a、電流表、待測電阻、c也是通路,根據(jù)接在a、c之間,電壓表無示數(shù),如果電路連接完好,
只有一個元件有故障,該故障是滑動變阻器斷路;
(4)待測電阻R,的I-U圖象為過原點的直線,電壓為2V時電流為0.5A,由歐姆定律,
R、=U=“2'一=4C;
I0.5A
(5)A、電壓表測電源電壓,電流表測電路中的電流,由歐姆定律R=U可得出電路的總電阻,
I
由電阻的串聯(lián)可求出待測電阻,得出定值電阻R,阻值;
B、電壓表測電源電壓,電流表測支路電流,因不知通過待測電阻的電流,不能得出定值電阻R、
阻值;
C、根據(jù)卜面電流表的示數(shù),由歐姆定律求出電源電壓,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得出通過待
測電阻的電流,由歐姆定律可得出待測電阻大??;
D、任意取滑動變阻器上的兩個點,假設變阻器連入的電阻分別為用、上,設此時的電壓表、電流
表的示數(shù)為L、U和1八U”由歐姆定律可以計算出這兩個阻值;
根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,根據(jù)電源電壓不變列方程有:
(Rx+R,)I,=(RX+R2)I2,R,可求。
20.現(xiàn)要測量電阻氐的阻值,提供的實驗器材有:待測電阻R*(約5Q)、兩節(jié)干電池、電流表、
電壓表、滑動變阻器、開關及導線若干。
圖2圖3
(1)用筆畫線代替導線,將圖1中的實物圖連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向接線柱D移
動時接入電路的阻值變小。
(2)正確連線后,閉合開關,移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)?/p>
乎不變。若電路中只有一處故障,可判斷該故障是。
(3)排除故障繼續(xù)實驗,某次測量,電流表的示數(shù)為0.50A,電壓表的示數(shù)如圖2,該示數(shù)為
V,則&=Q。
(4)某同學利用電源(電壓未知)、電阻箱(0-999.9Q)和電流表(指針能正常偏轉,但刻
度盤示數(shù)模糊不清)等器材,測電阻R*的阻值,設計的電路如圖3.完成下列實驗步驟:
①正確連接電路,斷開工、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大;
②;
③_______;
④電阻反=。(用測得量的符號表示)
【答案】(1)如上所示;(2)R,斷路;(3)2.6;5.2;(4)②只閉合標記電流表指針所
指的位置;③斷開閉合S”調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標記的位置,記下電阻箱阻值R。;
?Ro
【解答】(1)電源電壓為3V,待測電阻R*(約5。)、由歐姆定律,電路的最大電流約為:
1=2_=當=06A;電流表選用小量程串聯(lián)在電路中,滑動變阻器的滑片P向接線柱D移動時
Rx5Q
接入電路的阻值變小,故變阻器右下接線柱連入電路中,如下所示:
(2)正確連線后,閉合開關,移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)?/p>
乎不變。若電路中只有一處故障,可判斷該故障是電阻斷路:
(3)排除故障繼續(xù)實驗,某次測量,電流表的示數(shù)為0.50A,電壓表的示數(shù)如圖2,電壓表選用
小量程,分度值為0.IV,該示數(shù)為2.6V,由歐姆定律,則R、=U=2&L=5.2Q。
I0.50A
(4)①正確連接電路,斷開和、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大;
②閉合標記電流表指針所指的位置;
③斷開加,閉合工,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標記的位置,記卜電阻箱阻值R。;
④根據(jù)等效替代法,電阻凡=凡。
★考點七:熱敏電阻
21.小紅家有一支電子體溫計,查閱說明書得知,電子體溫計的探測器是熱敏電阻,其阻值隨著溫
度的變化而變化。小紅買來一個熱敏電阻,準備設計和制作一支模擬電子體溫計。她計劃先測出
此熱敏電阻在不同溫度時的阻值,按照圖甲所示連接了實驗電路。R,為熱敏電阻,實驗時,凡置
于溫控箱(圖中虛線區(qū)域)中電源電壓保持不變,R為定值電阻,1芍為電阻箱(0?9999Q),S2
單刀雙擲開關,開關&和冬閉合前,小紅將電阻箱R2的阻值調(diào)到最大。
(1)小紅首先調(diào)節(jié)溫控箱的溫度,使瓦溫度為42.0℃,閉合S”將&接2,讀出電壓表的示數(shù)
為3V。
①為測量此時RT的阻值,接下來的操作是:將&接(選填“1”或“2”),調(diào)節(jié)電阻箱
員的阻值,使電壓表示數(shù)為V,讀出此時R2的阻值即為42.(TC時R1的阻值。
②逐漸降低溫控箱的溫度,根據(jù)上述方法測量出R,在不同溫度時的阻值,若依據(jù)小紅所測數(shù)據(jù)畫
出的瓦阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示,且當Rt的溫度降至32.0℃時,閉合S”將S2接2,電
壓表示數(shù)為2.4V.求電阻R的阻值。
(2)在獲得如圖乙所示的陣阻值隨溫度變化的關系后,為了自制模擬電子體溫計,小紅將8始
終接2,閉合a后,通過電壓表的示數(shù)大小來顯示溫度高低,如果將瓦用絕緣布包好后置于正常
人腋窩中央,保持腋窩合攏,閉合a,當電壓表示數(shù)穩(wěn)定后,電壓表示數(shù)最接近。
A.2.25VB.2.45VC.2.65VD.2.85V
【答案】(1)①1;3;②K=400Q;(2)C
【解答】(1)①為測量此時比的阻值,接下來的操作是:將區(qū)接1,調(diào)節(jié)電阻箱瓦的阻值,使
電壓表示數(shù)為3V,根據(jù)等效替代法,讀出此時凡的阻值即為42.時肉的阻值。
②在①中,R與&串聯(lián),由歐姆定律,電路中的電流為:
I尸U-,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電源電壓:U=I,RT1+UV,=2Z.X400Q+3V,
RlR1
同理在②中,
U=I2RK+UV2=^-^-X600Q+2.4V,
R1
因電源電壓不變,
故里X400Q+3V=2:.4V_X600Q+2.4V,
R]Ri
R,=400Q;U=I』,X400C+3V=6V,
400Q
(2)由圖結合數(shù)學知識,正常人腋窩中央的體溫是37°C,ME為三角形的中位線,故此時R'1
=500Q
如下所示:
小紅將,始終接2,閉合a后,R,與R,T串聯(lián),電壓表測用的電壓,由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,
電路的電流:
I=U=6V=1A.
Rl+R,T400Q+500Q150^,
由歐姆定律,電壓表示數(shù):
Uv=IR,=1AX4000^2.67V,故選C。
150
★考點八:氣敏電阻
22.如圖甲是某酒精濃度檢測儀的原理圖。電源電壓保持不變,R為定值電阻,R,為酒精氣體敏感
電阻,它的阻值隨酒精氣體濃度變化曲線如圖乙。閉合開關,駕駛員呼出的氣體中酒精濃度越大,
R2的阻值_______,電壓表示數(shù),當電壓表示數(shù)達到一定值時,檢測儀發(fā)出報警信號。
【答案】越小;越大
【解答】由電路圖可知,定值電阻R與氣敏電阻兄串聯(lián),電壓表測電阻R兩端的電壓;
由圖象乙可知,駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大時,氣敏電阻艮的阻值越小,電路中的總電阻越
小,
由I=Uuj■得,電路中的電流越大,
R
由U=]R可得,定值電阻R,兩端的電壓越大,電壓表示數(shù)越大。
★考點九:力敏電阻
23.壓力傳感器是電子秤中的測力裝置,可視為阻值隨壓力而變化的壓敏電阻。小剛從某廢舊電子
秤上拆下一個壓力傳感器,探究其阻值與所受壓力大小(不超過250N)的關系,如圖是小剛設計
的實驗電路圖。電源電壓恒定,R。為定值電阻,R為壓力傳感器。
(1)連接電路時開關應_______,電路中心的作用是o
圖1圖2
(2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,電路出現(xiàn)的故障是;排
除故障后,逐漸增大R受到的壓力,閉合開關,讀出電流表和電壓表的示數(shù),計算出對應的用
的阻值,記錄如表,第5次測深時,電壓表示數(shù)為4V.電流表示數(shù)為0.2A.此時&的阻值為
歐。請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖2中畫出以隨F變化的關系圖象。
次數(shù)123456
F/N050100150200250
RJQ6050403010
(3)通過實驗探究可歸納出,及的阻值隨壓力F大小變化的關系式為,當R的阻值為32
時,R,上受到的壓力是N,若此壓力為壓力傳感器在電子稱正常工作時受到的壓力,則電
子秤應顯示kg。
【答案】(1)斷開;保護電路;(2)&斷路;20;(3)R,=60-0.2F;140;14
【解答】(1)為了保護電路,連接電路時,開關應斷開;
因為串聯(lián)電阻起分壓作用,所以電路中串聯(lián)電阻凡是為了保護電路:
(2)電流表無示數(shù),電路發(fā)生斷路,電壓表等于電源電壓,則與電壓表并聯(lián)的電阻絲用斷路;
根據(jù)歐姆定律1=且知,
R
第5次電阻值為:%=衛(wèi)_=_史_=20。;
I0.2A
把壓力大小作為橫坐標,把電阻大小作為縱坐標,在坐標系中描點連線即可得壓敏電阻R的阻值
隨壓力F的大小變化的圖象,如圖:
(3)根據(jù)R:的阻值隨壓力F的大小變化的圖象可知,壓敏電阻R:的阻值與壓力F成一次函數(shù)關
系,設它們的關系式為R
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