课时17.3 电阻的测量 同步作业
一、单选题
1.利用电压表与电流表测电阻的方法叫做“伏安法”,如图所示,“伏安法”测电阻R的电路图应该是
A.B.C.D.`
2.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V 1.0 A”字样,乙标有“10V 0.5A”字样.现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) ( )
A.25V B.35V C.17.5 V D.12.5V
3.在用电流表、电压表测电阻的实验中,下列注意事项中错误的是
A.连接电路之前,先闭合开关
B.连接电路时,可以先从电源的负极开始
C.在无法估计被测值大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
D.能将电压表直接接在电源的两极上
4.用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤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U-I的图象,如图甲、乙所示.对于图象的分析,以下说法错误的是
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法,计算小灯泡的电阻
D.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
5.用伏安法测甲、乙两个导体的电阻时,分别测出了通过导体的电流I和电压U,然后作出了I—U的图像如图,由此可以判断( )
A.R甲= R乙 B.R甲R乙 D.无法判断R甲与 R乙的大小
6.如下图的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不可以测出未知电阻Rx的电路是( )
A.B.C. D.
7.如图所示的电路,闭合开关,小灯泡正常发光。若将小灯泡和电流表的位置互换,则闭合开关后的现象是
A.小灯泡不发光,电压表没有示数
B.小灯泡不发光,电流表没有示数
C.小灯泡正常发光,电压表没有示数
D.小灯泡正常发光,电流表没有示数
8.在用伏安法测电阻的实验中,下列注意事项中不是必要的是
A.连接电路之前,先断开开关
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测值的大小时,电流表、电压表应先用大量程试触
D.将滑动变阻器连入电路时,滑片应移到阻值最大的位置
9.如图,某同学用伏安法测小灯泡电阻时,将电流表与小灯泡并联,电压表与小灯泡串联,下列说法中正确的是
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.两表都烧坏 D.灯泡不亮
10.对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验,说法不正确的是
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路图在教科书中是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
二、填空题
11.某同学做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验:正确连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为如图(甲)所示,此时电流表的示数如图(乙)所示,问:
(1)如图(乙)电流表的读数为_________A=_________mA.
(2)如图(甲)电压表的读数为________ ,小灯泡的电阻是________ Ω.
(3)在物理实验中经常用到电阻箱,如图所示的电阻箱的阻值为________ 欧姆,该电阻箱的变阻范围是________ 欧姆.
12.用伏安法测小灯泡电阻的实验注意事项:
(1)接通电源前应将开关处于______状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
(2)连好电路后要通过______的方法选择电压表和电流表的量程;
(3)滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的______;保护电路。
13.在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S后当滑动变阻器滑片P向左移动时,电流表的示数将_________(选填“变小”、“不变”或“变大”).若在电路中再接入一个电压表,且当滑片P分别位于变阻器的右端、中点和左端时,电压表的示数如下表所示,则电压表应并联在图中_________两点之间(选填“ab”、“bc"或“ac”)
滑片P的位置 右端 中点 左
电压表的示数(伏) 2.0 3.0 6.0
14.某同学在“用电压表和电流表测导体的电阻”实验中,按如图(a)所示的电路图连接好电路,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,分别读出电压表和电流表的几组示数并记录,根据记录的数据,作出如图(b)所示的U-I图线。则被测电阻R1的电阻值为______ Ω。滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的指针位置如图(c)所示(电压表所接的量程为0~3 V),则电压表的示数为________V
15.如图所示为电阻A和B的图象,若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压与之比为_____;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为1.2A,则电源电压是_____V。
三、实验题
16.一个物理课外实验小组用如图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值,其中定值电阻R0 =2OΩ。请你帮实验小组完成∶
(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线代替导线将乙图连接完整(部分导线已连好);
(2)在连接电路时,开关应___,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于___(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2 掷于“2”时,记下此时电压表的示数为U2.则待测电阻Rx阻值的表达式Rx=___(用R0、U1、U2表示)。
(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,如下表所示,则5组数据的平均值为___;利用的平均值,求出待测电阻Rx为___Ω。
1 2 3 4 5
U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44
U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49
3.44 3.43 3.39 3.40 3.39
(5)实验中,采用了多次测出U1和U2的值,并由的平均值,求待测电阻Rx阻值的目的是为___。
17.某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”实验。
①该实验的目的是:___________。
②为进行多次实验,三位同学各自设计了三个不同的实验方案,简述如下表所示。
方案序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实 验 电 路
设 计 要 点 通过改变串联电池的节数改变电源两端的电压 电源电压保持不变,待测电阻与已知阻值的定值电阻串联,并换用阻值不同的定值电阻。 电源电压保持不变,待测电阻与滑动变阻器串联,移动变阻器的滑片。
(a)上述三个方案中,能实现“多次实验,减小误差”的方案有___________(填序号);方案Ⅲ与另两个方案相比,优点有:___________(写出两点即可)。
(b)小明同学根据方案Ⅲ,准备测量阻值约为20欧的电阻,实验所提供的器材齐全完好,其中:电源电压为6伏且保持不变,电流表、电压表规格如图所示,滑动变阻器有两种规格(分别标有“5欧 3安”和“50欧 1.5安”字样)。
小明对所提供两种规格的滑动变阻器,提出了问题:实验中,两种变阻器是可以随意用一个变阻器,还是其中一个更适合实验?请你根据实验的相关条件,帮助小明解决问题并简要说明理由。___________
课时17.3 电阻的测量 同步作业
一、单选题
1.利用电压表与电流表测电阻的方法叫做“伏安法”,如图所示,“伏安法”测电阻R的电路图应该是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】伏安法测电阻的原理是欧姆定律,即.
A、伏安法测电阻时,电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测电阻组成串联电路,电压表并联在待测电阻两端,故A图正确;
B、电流表和电压表的位置接反了,故B错误;
C、电压表测量电源电压,不能随滑动变阻器的调整而变化,故C错误;
D、电压表测量的是滑动变阻器的电压,正确的连接应该是测量待测电阻的电压,故D错误;
2.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V 1.0 A”字样,乙标有“10V 0.5A”字样.现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) ( )
A.25V B.35V C.17.5 V D.12.5V
【答案】C
【解析】串联在电路中,电流相同,为了不损坏灯泡所以该电路允许通过的最大电流为0.5A,电流若为0.5A,电阻不变所以电压和电流成正比, 则加在甲灯两端的电压为7.5V,则该串联电路两端允许加的最高电压为7.5V+10V=17.5V,选C。
3.在用电流表、电压表测电阻的实验中,下列注意事项中错误的是
A.连接电路之前,先闭合开关
B.连接电路时,可以先从电源的负极开始
C.在无法估计被测值大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
D.能将电压表直接接在电源的两极上
【答案】A
【解析】
A. 为保证电路安全,连接电路时要断开开关,故A错误;B. 连接电路时,可以先从电源的负极开始,故B正确;C. 在无法估计被测值大小时,电流表、电压表应选用较大的量程,故C正确;D. 能将电压表直接接在电源的两极上,故D正确.本题选错误的,故选A.
4.用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤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U-I的图象,如图甲、乙所示.对于图象的分析,以下说法错误的是
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法,计算小灯泡的电阻
D.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
【答案】C
【解析】AB、根据图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻,即电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,根据图示可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,定值电阻的阻值,故AB正确,不符合题意;
C、测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故C错误,符合题意;
D、由乙图可知,电流与电压不成正比,当灯泡两端电压改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,且电压变化比电流变化快,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故D正确,不符合题意.
故选C.
5.用伏安法测甲、乙两个导体的电阻时,分别测出了通过导体的电流I和电压U,然后作出了I—U的图像如图,由此可以判断( )
A.R甲= R乙 B.R甲R乙 D.无法判断R甲与 R乙的大小
【答案】B
【解析】电压一定时,电流跟电阻成反比。所以,在相同的电压下,通过甲导体的电流大,则它的电阻小。
故选B。
6.如下图的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不可以测出未知电阻Rx的电路是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】A、开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,两电阻串联,电压表测量Rx两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出R0两端的电压,根据I= 求出通过R0的电流,根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据Rx= 可求出Rx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R0的电压为电源电压,所以,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,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联求出Rx阻值,可求出Rx阻值,故C不符合题意.D、开关S闭合时,Rx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电流,不能计算出Rx的值,故D符合题意.故答案为D.
7.如图所示的电路,闭合开关,小灯泡正常发光。若将小灯泡和电流表的位置互换,则闭合开关后的现象是
A.小灯泡不发光,电压表没有示数
B.小灯泡不发光,电流表没有示数
C.小灯泡正常发光,电压表没有示数
D.小灯泡正常发光,电流表没有示数
【答案】C
【解析】若将小灯泡和电流表的位置互换,则电路图如下:
不会影响电路电流,所以灯泡仍正常发光,电流表示数不变;原来电压表测灯泡两端电压,位置互换电压表测电流表两端电压,电流表的电阻几乎为0,相当于导线,电压表被短路故示数为0.故选C.
8.在用伏安法测电阻的实验中,下列注意事项中不是必要的是
A.连接电路之前,先断开开关
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测值的大小时,电流表、电压表应先用大量程试触
D.将滑动变阻器连入电路时,滑片应移到阻值最大的位置
【答案】B
【解析】A、为了保护电路,连接电路时,开关应断开,这样可以防止短路,故A不符合题意.
B、连接电路时,不一定要从电源的正极开始连线,且开关只要串联在电路中,其位置不影响开关的作用,故B没有必要,B符合题意.
C、在无法估计被测电压、电流的大小时,电流表、电压表应选用较大的量程,可以保护电表,说明正确,故C不符合题意.
D、为了保护电路,将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置,即阻值最大位置,说法正确,故D不符合题意.
故选B.
9.如图,某同学用伏安法测小灯泡电阻时,将电流表与小灯泡并联,电压表与小灯泡串联,下列说法中正确的是
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.两表都烧坏 D.灯泡不亮
【答案】D
【解析】电流表电阻为零,和灯泡并联,相当于灯泡被短路,所以灯泡不亮,而电压表电阻无穷大,所以整个电路电流也不会大,即电流表示数几乎为零,所以电流表不会被烧毁.故答案选D
10.对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验,说法不正确的是
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路图在教科书中是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
【答案】A
【解析】探究电流跟电阻的关系实验采用了控制变量法,即保持定值电阻两端的电压一定,伏安法测量电阻并未采用控制变量法,A错,符合题意;
二者的电路图均为下图:
B对,不符合题意;
前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系,排除偶然性,后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差,C、D对,不符合题意.
二、填空题
11.某同学做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验:正确连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为如图(甲)所示,此时电流表的示数如图(乙)所示,问:
(1)如图(乙)电流表的读数为_________A=_________mA.
(2)如图(甲)电压表的读数为________ ,小灯泡的电阻是________ Ω.
(3)在物理实验中经常用到电阻箱,如图所示的电阻箱的阻值为________ 欧姆,该电阻箱的变阻范围是________ 欧姆.
【答案】0.55002.5V520000 9999
【解析】(1)由图乙知,电流表的量程为0 0.6A,示数为0.5A;0.5A=0.5×1000mA=500mA;(2)由图甲知,电压表的量程为0 3V,示数为2.5V;则R==5Ω;(3)由图2知,电阻箱的阻值R=2×1000Ω+0×100Ω+0×10Ω+0×1Ω=2000Ω;电阻箱的最大阻值为9×1000Ω+9×100Ω+9×10Ω+9×1Ω=9999Ω,所以其变化范围为:0 9999Ω.
12.用伏安法测小灯泡电阻的实验注意事项:
(1)接通电源前应将开关处于______状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
(2)连好电路后要通过______的方法选择电压表和电流表的量程;
(3)滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的______;保护电路。
【答案】断开 试触 电流
【解析】(1)[1]接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大。
(2)[2]连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程。
(3)[3]滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流以保护电路。
13.在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S后当滑动变阻器滑片P向左移动时,电流表的示数将_________(选填“变小”、“不变”或“变大”).若在电路中再接入一个电压表,且当滑片P分别位于变阻器的右端、中点和左端时,电压表的示数如下表所示,则电压表应并联在图中_________两点之间(选填“ab”、“bc"或“ac”)
滑片P的位置 右端 中点 左
电压表的示数(伏) 2.0 3.0 6.0
【答案】变大 ab
【解析】[1]当滑片向左移动时,连入电阻变小,而电源电压保持不变,电路中电流变大;
[2]当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻变小,分压变小,U2变小.所以,电压表不是接在滑动变阻器两端.
14.某同学在“用电压表和电流表测导体的电阻”实验中,按如图(a)所示的电路图连接好电路,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,分别读出电压表和电流表的几组示数并记录,根据记录的数据,作出如图(b)所示的U-I图线。则被测电阻R1的电阻值为______ Ω。滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的指针位置如图(c)所示(电压表所接的量程为0~3 V),则电压表的示数为________V
【答案】8 1.6
【解析】[1]由b图可知,当R1两端的电压为2.4V时,通过的电流为0.3A,因此
。
[2]由c图知,电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.1A,电压表示数为1.6V。
15.如图所示为电阻A和B的图象,若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压与之比为_____;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为1.2A,则电源电压是_____V。
【答案】1∶2 4
【解析】[1]由图知,两电阻均为定值电阻,则它们的阻值为
,
根据串联电路分压的特点可知
[2]两电阻并联后的总电阻为
电源电压为
三、实验题
16.一个物理课外实验小组用如图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值,其中定值电阻R0 =2OΩ。请你帮实验小组完成∶
(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线代替导线将乙图连接完整(部分导线已连好);
(2)在连接电路时,开关应___,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于___(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2 掷于“2”时,记下此时电压表的示数为U2.则待测电阻Rx阻值的表达式Rx=___(用R0、U1、U2表示)。
(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,如下表所示,则5组数据的平均值为___;利用的平均值,求出待测电阻Rx为___Ω。
1 2 3 4 5
U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44
U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49
3.44 3.43 3.39 3.40 3.39
(5)实验中,采用了多次测出U1和U2的值,并由的平均值,求待测电阻Rx阻值的目的是为___。
【答案】 断开 右 3.41 48.2 减小误差
【解析】(1)[1]按照甲图的实验电路图,滑动变阻器滑片P向右移时其接入电阻变大,连接如图所示
(2)[2][3]为保护电路元器件,在连接电路时,开关应断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于右端,使接入电阻最大。
(3)[4]闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,三个电阻串联,电压表测量电阻R0两端电压,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2”时,此时电压表测量电阻R0与Rx的两端电压之和,记下此时电压表的示数为U2;由于电路电流保持不变,即
=
则待测电阻Rx阻值的表达式为
=
(4)[5][6]重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,则5组数据的平均值为
==3.41
利用的平均值,求出待测电阻Rx为
Rx==1)=(3.41)=48.2
(5)[7]实验中,采用了多次测出U1和U2的值,并由的平均值,求待测电阻Rx阻值的目的是为多次测量以减小误差。
17.某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”实验。
①该实验的目的是:___________。
②为进行多次实验,三位同学各自设计了三个不同的实验方案,简述如下表所示。
方案序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实 验 电 路
设 计 要 点 通过改变串联电池的节数改变电源两端的电压 电源电压保持不变,待测电阻与已知阻值的定值电阻串联,并换用阻值不同的定值电阻。 电源电压保持不变,待测电阻与滑动变阻器串联,移动变阻器的滑片。
(a)上述三个方案中,能实现“多次实验,减小误差”的方案有___________(填序号);方案Ⅲ与另两个方案相比,优点有:___________(写出两点即可)。
(b)小明同学根据方案Ⅲ,准备测量阻值约为20欧的电阻,实验所提供的器材齐全完好,其中:电源电压为6伏且保持不变,电流表、电压表规格如图所示,滑动变阻器有两种规格(分别标有“5欧 3安”和“50欧 1.5安”字样)。
小明对所提供两种规格的滑动变阻器,提出了问题:实验中,两种变阻器是可以随意用一个变阻器,还是其中一个更适合实验?请你根据实验的相关条件,帮助小明解决问题并简要说明理由。___________
【答案】学会用电流表、电压表测电阻 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 多次实验时,电路不需要重新连接,操作简便;待测电阻两端的电压及通过的电流,可以在一段范围内连续变化,记录数据简便 应选择标有“50欧1.5安”的滑动变阻器;可使待测电阻两端的电压及通过的电流的变化范围更大,方便读数;电压表的读取0﹣3伏,读数更准确
【解析】①[1]伏安法测电阻的原理是R= ;该实验的目的是要学会用电流表、电压表测电阻;
②[2](a)多次测量求平均值可以减小误差;Ⅰ是通过改变电压来达到多次测量的目的,Ⅱ、Ⅲ是通过改变电阻来达到多次测量的实验目的。
[3]Ⅲ的优点有:滑动变阻器可以连续改变电阻,从而改变电流和电压,多次实验时,电路不需要重新连接,操作简便;待测电阻两端的电压及通过的电流,可以在一段范围内连续变化,记录数据简便;变阻器连入电路处于电阻的最大值,可保护电路元件;
(b)[4]选用阻值较大的电阻,可使待测电阻两端的电压及通过的电流的变化范围更大,方便读数;电压表的读取取0﹣3伏,读数更准确。