17.3 电阻的测量
一、选择题
1.在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项中,没有必要的是( )
A.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
B.在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
C.接电路时,先断开开关
D.将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
2.对于“探究电流与电压的关系”和“伏安法测电阻”这两个实验,下列说法不正确的是( )
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,得出电流跟电压的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
3.小明用如图所示的电路测量定值电阻R的阻值,连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表的指针均无偏转,电压表的示数始终接近3 V,假如电路中只有一处故障,则可能是( )
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器R0短路 D.滑动变阻器R0断路
4.小明同学在做“用伏安法测电阻”的实验,他所测电阻的阻值约为2 Ω,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~3 A。测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10 Ω,则他在测量中所出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~0.6 A量程读数
D.电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~3 A量程读数
5.如图所示是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是( )
6.在“伏安法测电阻”的实验中(如图所示),电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
7.“伏安法”测电阻R的部分电路如图所示,关于测得的电阻值大小和误差原因分析正确的是( )
A.R偏小,因为电流表测量值比通过电阻R的实际电流大一点
B.R偏大,因为电流表测量值比通过电阻R的实际电流小一点
C.R偏大,因为电压表测量值比电阻两端的实际电压大一点
D.R偏小,因为电压表测量值比电阻两端的实际电压小一点
8.在用伏安法测未知电阻Rx时(电源电压未知),如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R1和开关来解决,下面的四种方案中不可行的是( )
9.在测一个小灯泡电阻的实验中,由于粗心,将电路接成如图所示的形式,当开关闭合时会出现的问题是( )
A.电流表被烧坏 B.小灯泡被烧坏
C.电压表被烧坏 D.电流表指针几乎不动,小灯泡不发光
10.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.减小滑动变阻器接入电路的阻值
11.某同学在家用“伏安法测电阻的实验”来探究小灯泡灯丝的电阻时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象,下列结论与图象相符的是( )
A.灯泡两端电压增大时,灯丝电阻随着电流的增大而增大
B.灯丝电阻增大时,电流随着灯泡两端电压的增大而减小
C.灯泡两端电压一定时,电流随着灯丝电阻的增大而减小
D.电流一定时,灯丝电阻随着灯泡两端电压的增大而增大
12.若R0已知,利用下列各电路图,不能求出小灯泡电阻的是( )
二、综合题
13.小明在用伏安法测量定值电阻的阻值实验中,当逐渐改变滑动变阻器滑片到某一位置时,并联在电阻两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为________V,电流表的示数为________A,测得电阻的阻值为________Ω(保留一位小数)。
甲 乙
14.如图所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的IU关系图线,由图可知,随着电压的升高,L的阻值逐渐变________,R的阻值为________Ω。
15.某同学在用伏安法测电阻的实验中,将实物连成如图所示电路,每节干电池为1.5 V,被测电阻约为10 Ω左右.则电路中出现的两处错误分别是:
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________.
参考答案与解析
一、选择题
1.A
【解析】连接电路时,不一定从电源的正极开始连接,开关也不一定要靠近电源的正极,只要电路连接正确就行,A符合题意.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,B不符合题意.为保护电路,防止连接最后一根导线时电路中的电流过大,烧坏电路元件,连接电路时开关应断开,C不符合题意。为防止电路中电流过大烧坏用电器,闭合开关前,保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值处,D不符合题意。
A
【解析】在“探究电流跟电压的关系”时需要采用控制变量法,而“伏安法测电阻”时不需要利用控制变量法,不正确,与题意相符。故选A。
B
【解析】本题考查对实验故障的分析.电流表无示数,说明电路中无电流,即电路为断路,则A、C错误;电压表的示数接近3 V(电源电压),说明电压表的两个接线柱与电源的两极之间已接通,所以滑动变阻器不会断路,只能是定值电阻R断路。故选B。
D
【解析】如果电流表和电压表位置接反了,电路相当于断路,电压表测量电源电压,电流表示数接近于零,故A错误;已知待测电阻的阻值约为2 Ω,测量值应该接近或等于2 Ω,不可能为10 Ω,故与测量次数多少没有关系,故B错误;电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~0.6 A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍,电流是实际电流的,测量的电阻是实际电阻的25倍,故C错误;电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~3 A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍,电流不变,测量的电阻是实际电阻的5倍,所以将2 Ω的阻值测成了10 Ω,故D正确。
C
【解析】电流表与电阻并联,电压表串联在电路中,电路连接错误,不能测出电阻R的阻值,故A错误;电压表测待测电阻与滑动变阻器两端电压,由该电路图测不出电阻R的阻值,故B错误;电压表测待测电阻两端的电压,电流表测流过待测电阻的电流,该电路图可以测出电阻R的阻值,所以C选项是正确的;电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和,所以测不出电阻R的阻值,故D错误。故选C。
A
【解析】滑片P向左移动时,阻值变小,其两端电压变小,R两端电压就变大,电路中电流变大。故选A。
A
【解析】图中电压表与电阻并联,电压表测的电压是准确的;通过电压表也有一定的电流,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过电阻R的实际电流,根据欧姆定律,R=,故R偏小,只有A正确,BCD错误。
B
【解析】题图B所示方案,电压表串联在电路中,其示数始终等于电源电压,不可知被测电阻的电压和电流,不能测出其阻值,B符合题意。其他三个方案都可以测出未知电阻Rx的阻值。
D
【解析】因为电压表串联在电路中,且电压表的电阻无限大,使得电路中的电流很小,小灯泡不发光。故选D。
D
【解析】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不足以引起灯泡发光造成的,下一步操作: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,看灯泡是否发光.所以D选项是正确的。
A
【解析】由题RI图象可知,随灯泡电流I的增大,灯丝电阻R增大;由U=IR可知,随电流I、电阻R的增大,灯泡两端电压增大,故A正确,B错误;由图象可知:一定的电流对应着一定的电阻,由U=IR知,电压一定,电流与电阻确定,故C错误;由图象可知:一定的电流对应着一定的电阻,因此电流一定时,灯丝电阻不变,故D错误。
D
【解析】电压表直接测量灯泡两端的电压,电流表直接测量灯泡中的电流,根据RL=求出电阻,A不符合题意。灯泡和定值电阻并联,电流表A2测量定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压。根据并联电路各支路电压相等,灯泡两端电压等于定值电阻两端的电压UL=U0。电流表A1测量灯泡的电流IL,根据RL=求出电阻,B 不符合题意。灯泡和定值电阻串联,电压表U1测量定值电阻两端的电压,根据I=,求出通过定值电阻的电流.根据串联电路电流处处相等,通过灯泡电流等于通过定值电阻电流IL=I0。电压表V2测量灯泡两端的电压UL,根据RL=求出电阻,C 不符合题意。电压表测量定值电阻两端的电压,电源电压未知,不能直接或间接测量灯泡两端的电压,不能求出灯泡电阻,D符合题意。
二、综合题
13.2.5 0.3 8.3
【解析】在伏安法测电阻的实验中,并联在电阻两端的电压表的示数如图甲所示,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,电压表示数为2.5 V;与电阻串联的电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流表的示数为0.3 A;由欧姆定律可知,测得电阻的阻值为:R==≈8.3 Ω。
14.大 10
【解析】由图象可见:L的阻值随着电压的升高而变大;R为定值电阻,当U=4 V时,I=0.4 A,则R===10 Ω。
15.(1)电压表量程选择过大
(2)电流表量程选择过大
【解析】伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器、电阻、电流表应串联,电压表与电阻并联;由图电源由两节干电池组成,所以电源电压为3 V,故电压表应使用0~3 V量程;电路中最大电流:I===0.3 A,所以电流表应使用0~0.6 A量程。
1