第十七章 欧姆定律
电阻的测量
一.选择题(每小题3分,共30分)
1.伏安法测电阻实验中,滑动变阻器不能起到的作用是 ( )
A.改变待测电阻两端的电压 B.改变电路中的电流
C.保护电路 D.改变待测电阻的阻值
2.在伏安法测电阻的实验中,下列注意事项没有必要的是 ( )
A.连接电路时,先断开开关
B.应先从电源的正极开始连接,并使开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测电压电流时,应选用电流表、电压表应选用较大的量程
D.电路闭合之前,要把变阻器调到使电路中的电流最小的位置
3.图中四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,其中不能够测出未知电阻Rx的电路是 ( )
(
D
) (
C
) (
B
) (
A
)
4.实验室测导体电阻的方法叫 ( )
A.欧姆法 B.电阻法 C.伏安法 D.以上都不是
(
第
8
题图
)5.在“测量电阻”的实验中,下列说法正确的是 ( )
A.实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是保持用电器两端电压不变
C.定值电阻的电压、电流关系图像是一条曲线
D.实验必须测量三组数据
6.某同学指出:在用伏安法测量电阻值的实验中,必须注意下列几点,你认为其中不必要的一条是( )
A.闭合开关前,应将滑片位于阻值最大处 B.电路连接时,应该先将开关断开
C.开关应该接在靠近电源电流流出的一端 D.电压表应与待测电阻并联
7.某同学在做“用伏安法测电阻”实验时,误将电流表和电压表位置调换了位置,闭合开关S后,下列现象中会发生的是( )
A.电压表烧坏 B.电流表烧坏 C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
8.一名学生用伏安法测电阻的阻值时,不慎将电压表和电流表的位置接反了,但量程选择正确,如图所示.当开关S闭合时可能发生的后果是( )
A.电流表被烧坏 B.电压表被烧坏
C.两表都被烧坏 D.以上现象都不会发生
9.在“测量小灯泡电阻”实验中,小明同学用一只标有“3.8V”字样的小灯泡做实验,正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡两端电压总不能达到3.8V,原因可能是( )
A.小灯泡出现了短路 B.小灯泡出现了断路
C.选取的滑动变阻器阻值太小 D.电源电压太低
10.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.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
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
二.填空题(每空1分,共25分)
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图1(甲)所示,此时电流表的示数如图1(乙)所示,问:
(1)如图1(乙)电流表的读数为 A= mA.
(2)如图1(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2所示的电阻箱的阻值为 欧姆,该电阻箱的变阻范围是 欧姆.
(
第
12
题图
) (
第
11
题图
)
12.用伏安法测电阻,实验电路图如图,电源电压保持U0不变.
(1)该实验的原理: .
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 (a/b)端,实验过程中,滑动变阻器的主要作用是 .
(3)如果正确连好电路,闭合开关,发现电流表无示数,电压表 有较大示数,如果电路中只有一处故障,且导线及相关连接处均完好,则故障为 ;
(4)假如小明同学用完好的器材按如图所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:① ,② .
(5)假如小明在小芳同学已连好的电路上操作,当闭合开关S,把P向a端移动时,发现电流表示数增大,电压表示数减小,发生此现象的原因是小芳同学 .
13.在伏安法测电阻的实验中,实验原理是 ,但算出的结果往往是不同的,这属于实验中的误差,是不可避免的,采取 的办法可以减小误差.
实验次数 1 2 3
电压/V 1.00 1.70 2.70
电流/A 0.14 0.22
电阻/Ω 7.1 7.7
14.伏安法测电阻的原理是 ,其方法是用 测出待测电阻两端的电压,用 测出通过待测电阻的电流,再计算待测电阻的阻值.
15.小章同学用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻.实验时他按图(a)所示的电路连接实物,并把实验测得的数据记录在表格中.
(1)在电路连接过程中,电键应该处于 状态;
(2)闭合电键前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最
大处,目的是 .
(3)小章同学进行了三次实验,部分记录见上表.若
电压表示数为2.7伏时,电流表的指针位置如图(b)所示,读数为 安,此时小灯泡的电阻为 欧.
(4)老师看了他的记录,提示说:你注意到三次测量的电阻相差较大这个现象吗?通过交流,其他小组同学也都有类似现象:灯泡电阻随电压增大、亮度增强而增大.经讨论,同学们认识到:实验有误差是肯定的,但这个现象不能单纯用误差来解释.因为:如果是误差,那么三次测得的电阻值应该相差 (选填“较大”或“较小”),并具有 的特点(选填“逐次增大”、“逐次减小”或“时大时小”).后来,同学们注意到灯泡发热发光的特殊性,认为灯泡的电阻可能与 有关,并通过查阅资料得到了证实.
(
第
16
题图
) (
第
15
题图
)
三、计算题(16题4分,17题10分,共16分)
16.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω.当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图线段AB表示.求:(1)电源电压(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数.
17.如图所示电路图,电源电压6V保持不变,灯L2的电阻是10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.3A,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)灯L1的阻值.
(2)电流表A的示数.
四、实验与探究题(共29分)
18.(10分)在“用电流表和电压表测电阻”的实验中,电路如图甲所示.
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片 P 移动到 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏转,则电路发生的故障可能 是以下四种中的 ;
A. Rx 发生断路 B.滑动变阻器断路 C. Rx 发生短路 D.电流表断路
(3)排除故障后,闭合开关,调整滑片 P 到某一位置后,若两表的示数分别如图乙、丙所示,电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,此次测得的结果为Rx= Ω.
(
第
19
题图
) (
第
18
题图
)
19、(5分)实验小组要得到RX的值,但是手边只有两个开关,一个未知电压的电源、一个阻值为10欧的定值电阻R0和一只电流表及导线若干,他们设计了如图1所示电路.
(1)根据电路图进行连接时,开关S1应处于 状态.
(2)当S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.2A.
(3)当开关S1、S2都闭合时,电流表指针超过了0.6A的量程,改接大量程后,电流表指针恰与第(2)步骤读数时指针所指的位置相同,则此时电流表示数为 A.
(4)若电源电压不变,根据上述数据计算出RX= Ω.
(5)张国提出将电路中R0换成一个0~10Ω的变阻器,电路设计为如图2所示的情况时,也可以测出RX的值,此时若S1、S2都闭合,变阻器滑片置于b端时,会发生 的结果.
20.(14分)如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中.
(
实验序号
1
2
3
电阻
R/
Ω
电压
U/V
1.0
1.5
2.0
电流
I/A
0.15
0.20
)
(1)连接电路时,开关应 .请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 (填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是 选填“Rx短路”或“Rx断路”).
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为 A,则所测电阻Rx的值是 Ω.
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式:Rx= .
参考答案
一、选择题
1、D 2、B 3、A 4、C 5、A 6、C 7、D 8、D 9、D 10、D
二、填空题
11、(1)0.5;500;(2)2.5V;5;(3)2000;0~9999.
12、(1)R=;
(2)b;改变电阻两端的电压和通过的电流;
(3)R1断路;
(4)电流表量程偏小;电源电压太大(或滑动变阻器的最大阻值偏小);
(5)把电压表并联在滑动变阻器的两端.
13、R=;多次测量取平均值.
14、R=;电压表;电流表.
15、(1)断开;(2)保护电路;(3)0.30;9;(4)较小;时大时小;温度.
三、计算题
16、解:(1)由图示电路图可知,当滑片在b端时只有R1接入电路,此时电路电流最大,
由U﹣I图象可知,电路最大电流为0.6A,由I=可知,电源电压:
U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V;
(2)由图示电路图可知,滑片在a端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,
由U﹣I图象可知,此时电路电流I=0.2A,滑动变阻器两端电压U滑=4V,
由I=可知,滑动变阻器最大阻值:R2===20Ω,
滑片在ab中点时电路电流:I″===0.3A,
由I=可知,电压表示数:U=UV=U2′=I″×R2=0.3A××20Ω=3V;
答:(1)电源电压是6V.
(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数是3V.
17、解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流.
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,灯L1的阻值:R1===20Ω;
(2)通过灯L2的电流为:
则干路电流表的示数:.
答:(1)灯L1的阻值为20Ω;
(2)电流表A的示数为0.9A.
四、实验与探究应用题
18、(1)b;(2)A;(3)2;0.4;5.
19、(1)断开;(3)1;(4)2.5;(5)短路,烧坏电流表.
20、(1)断开;;
(2)B;
(3)Rx断路;
(4)0.1;10;
(5)