2018-2019学年人教版物理九年级全册 17.3 电阻的测量 同步练习

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名称 2018-2019学年人教版物理九年级全册 17.3 电阻的测量 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2018-10-24 11:24:40

文档简介

2018-2019学年人教版物理九年级全册 17.3 电阻的测量 同步练习
一、单选题
1.(2017九上·莆田期中)在用伏安法测电阻的实验中,某实验小组的同学在操作时,电表量程选择正确,其中一组同学不慎将两表的位置接错,连成如图所示情况,那么当开关闭合后可能出现的情况是(  )
A.电流表和电压表都被损坏
B.电流表和电源损坏,电压表示数为零
C.电流表示数为零,电压表有示数
D.电流表损坏,电压表有示数
2.两导体电阻R1=10Ω,R2=1Ω,并联起来使用时并联总电阻R的阻值范围(  )
A.大于10Ω B.在1Ω与10Ω之间
C.小于1Ω D.无法确定。
3.有两个电阻,阻值分别为30和10Ω,把它们串联起来,其总电阻是(  )
A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.7.5Ω
4.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V 1.0A”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.12.5V B.17.5V C.35V D.25V
5.一只20Ω的定值电阻与一个最大阻值为60Ω的滑动变阻器并联,当滑动变阻器的滑片在两端之间滑动时,总电阻的变化范围是(  )
A.20Ω与60Ω之间
B.0Ω与15Ω之间
C.15Ω与20Ω之间
D.0Ω与20Ω之间
6.一阻值为10Ω的电阻与另一阻值为500Ω的电阻并联,则并联后的总电阻值(  )
A.小于10Ω B.小于500Ω,大于10Ω
C.等于510Ω D.大于500Ω,小于510Ω
7.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.
8.如图所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图。小灯泡正常工作时,两电表的示数如图所示,则下列说法不正确的是(  )
A.在连接电路时,应将开关断开,并将滑动变阻器值调至最大值
B.小灯泡的额定功率为0.72W,此时的电阻为8Ω
C.如果将滑片P向a端滑动,则电压表的示数将变大
D.如果将滑片P向b端滑动,则小灯泡的实际功率将大于额定功率
9.(2017九下·滨海开学考)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由中点滑到b端的过程中,则(  )
A.电路中总电阻先逐渐变大后逐渐变小
B.电流表A2示数逐渐变小,电压表V示数不变
C.电流表A1示数逐渐变大,电压表V示数逐渐变大
D.电压表V示数与电流表A1示数的比值变大
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.接下来应进行的操作是(  )
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.减小变阻器接入电路的阻值
11.(2018九上·宝应月考)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.
12.用伏安法测导体电阻的实验中,连接电路时,以下哪项要求是没有必要的(  )
A.连接滑动变阻器的时候,应该使滑片位于变阻器阻值最大的位置
B.连接开关时,应该先将开关断开
C.开关应该在靠近电源、电流流出的一端,即接在电源的正极上
D.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联,并使电流从正接线柱流进,由负接线柱流出
13.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
14.某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将(  )
A.电流表、电压表均被烧坯 B.电流表、电压表不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏 D.只有电压表被烧坏
15.(2018·临沂模拟)用伏安法测电阻时,某同学列出了下列注意事项,其中没有必要的是(  )
A.连接电路时,应从电源的正极开始连线
B.连接电路时,电键应始终处于断开状态
C.使用电压表和电流表时要选择量程
D.电路连接好后,应先用电键试触
16.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
二、填空题
17.在“研究串联电路中电阻的规律”实验中,连接电路时电键必须处于    状态(选填“闭合”或“断开”),电流表必须    在被测电路中(选填“串联”或“并联”)。现用一电阻R来等效替代串联电阻R1和R2时,在电源电压不变的条件下,电路中的电流与原来串联电路中的电流是    的(选填“相同”或“不同”)。
18.把几个导体串联起来,相当于   ,所以总电阻比任何一个导体的电阻都   ;几个导体并联起来,总电阻比任何一个导体的电阻都   ,这是因为把导体并联起来,相当于   .
19.两个电阻A和B,它们的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知:RA=    Ω;若把它们并联在3V的电路中,干路电流是    A。若把它们串联在总电压为3V的电路中,则通过电阻B的电流是    A。
20.电阻R1=7Ω,R2=5Ω,串联后接在12V电源两端。此时电路总电阻为   Ω,通过R1的电流为    A,R2的电压    V。
21.有两个电阻,R1=40Ω,R2=60Ω.若将R1、R2串联起来,它们的等效电阻是   Ω;若将R1、R2并联起来,它们的等效电阻是   Ω.
22.串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都   ,写出具体的关系式   ;并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻都   ,写出具体的关系式   .
23.如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。要使R2、R3并联,应闭合开关   ,此时电流表的示数为I1;若把开关S1、S2都断开,此时电流表的示数为I2 , 则I1:I2=   
24.测定某导体   最基本的方法叫做是伏安法;其实验原理是根据   ;实验时所用的两个电表在接入电路时应注意:①选择适当的   、②正确连接   
25.有两个电阻,R1=20Ω,R2=60Ω.若将R1、R2串联起来,它们的等效电阻是   Ω,通过它们的电流之比I1:I2=   .
26.(2017·信丰模拟)如图所示,每个电阻都相同且R=3Ω,用2节新干电池作为电源;若选a、b这2个接线柱接入电路中,闭合开关,则电压表的示数是   ,若选a、d这2个接线柱接入电路中,闭合开关,则电流表的示数是   .
27.在研究总电阻跟串联电阻的大小之间的关系实验中,需测出   和   两端电压,测出电路中的   ,算出   、   和它们的   阻值,得出的电阻关系是   .
28.两电阻串联在电路中,已知R1:R2=1:4,通过电阻的电流I1:I2之比是    ;电阻两端的电压U1:U2之比是    ;两端的电压与总电压U1:U总之比是    。
三、实验题
29.小李在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变,所用滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样。实验时小李按图正确连接电路。
(1)在闭合电键S前,她应将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的    端(选填“左”或“右”)。闭合电键S后,电压表示数为2.3伏,而电流表出现如图所示现象,出现这一现象的原因是:    。
(2)她找到问题后重新实验,在移动变阻器滑片P的过程中,发现电流表示数变化范围为0.22~0.46安,则电源电压为    伏。
(3)当变阻器滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数为3.5伏,电流表示数为0.36安,该位置在滑动变阻器中点位置的    侧(选填“左”或“右”)。
(4)通过实验测得Rx的阻值为    欧(精确到0.1欧)。
30.在“探究平面镜成像的特点”实验中,采用   作为平面镜.在“用电流表、电压表测电阻”实验中,闭合电键前要使滑动变阻器连入电路的电阻最   .在“探究杠杆平衡的条件”实验中,为得出实验结论需始终使杠杆在   位置保持平衡;如图,若测力计示数为2牛,将一个重为1牛的钩码挂在杠杆的   刻度处时(选填“A”、“B”、“C”、或“D”),杠杆能保持平衡.
31.(2018·青浦模拟)小张同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,现有电源(电压保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小张正确连接电路后严格按要求进行操作,当他闭合电键时发现两电表的示数如图(a)、(b)所示。他经过思考后仍用原有器材重新连接了电路,并测得了三组数据记录在下表中。根据该同学的实验及测量的数据,完成以下问题。
① 实验所用电源的电压为   伏。
② 请将上表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)   
32.小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5 V相同规格灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”,开关、导线若干.
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路图连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,且导线不交叉).
(2)闭合开关前,应将滑片P置于   (填“A”或“B”)端.正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是   .
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示.其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为   A;第4次实验时灯泡电阻值为   Ω.由表一中数据可知,小张选用的滑动变阻器应是   (填“R1”或“R2”).
表一
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是   (填“合理”或“不合理”)的.
(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”.他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示.他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其中原因可能是   .
表二
33.请设计实验:用一个电源、一只开关、一只电压表(或电流表),比较两只待测电阻阻值大小.
⑴用电压表比较的方法;
⑵用电流表比较的方法.
四、计算题
34.“混联电路”是有串联电路和并联电路组合而成,如图所示的电路图甲就是一个“混联电路”,它可以等效为R1与R2先并联(如图乙,并联的总电阻R)再与R3串联.已知图甲中电源电压为3V,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=0.8Ω.请根据这个思路,完成如下计算:
(1)R1与R2并联的总电阻.
(2)开关闭合后电流表的示数.
(3)整个电路消耗的总电功率.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.由图示可知,电压表串联在了电路中,由于电压表的电阻很大,电路相当于断路,电流很小,所以电流表和电压表都不会损坏,A不合题意;
B.电流表和电源都不会损坏,电压表示数等于电源电压,B不合题意;
C.电流很小,几乎为零,所以电流表示数为零,电压表示数为电源电压,C符合题意;
D.电流不会损坏,D不合题意;
故答案为:C.
【分析】电流表应与被测用电器串联,在电路中相当于导线;电压表应与被测用电器并联,在电路中相当于断路.
2.【答案】C
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】当电阻并联时,总电阻的横截面积比任何一个电阻的横截面积都大,横截面积越大,总电阻越小,所以总电阻小于1Ω,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C.
【分析】电阻并联时,总横截面积变大,总电阻变小.
3.【答案】A
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】已知两电阻串联,因此串联后的总电阻为 R=30Ω+10Ω=40Ω.
故答案为: A.
【分析】电阻的串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和);如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR.
4.【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】两个灯泡的电阻 , ,两个灯泡的额定电流分别的I甲=1.0A、I乙=0.5A,可知电路中允许通过的最大电流I=I乙=0.5A,该串联电路两端允许加的最高电压 。
故答案为:B。
【分析】首先根据欧姆定律R=求出两灯泡的电阻;两灯泡串联时电路中的最大电流为两者额定电路中较小的那个,再根据电阻的串联和欧姆定律求出该串联电路两端允许加的最高电压.
5.【答案】B
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】当滑动变阻器连入电阻为0时,相当于一导线将定值电阻短路,此时并联电阻为0;
当滑动变阻器连入电阻最大为60Ω时,此时并联电阻:


∴并联的总电阻的变化范围为0~15Ω.
故答案为:B.
【分析】电阻的并联:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
6.【答案】A
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】解:因为并联电路电阻的关系为:=+,
所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻,即小于最小的电阻,故总电阻小于10Ω.
故选A.
【分析】根据并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和进行分析.
7.【答案】A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:伏安法测灯泡电阻,电源、滑动变阻器、待测电阻、电流表、开关组成串联电路,电压表并联在待测电阻两端,电路图如图所示:
故选A.
【分析】(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律;
(2)伏安法测电阻,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,据此作出电路图.
8.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】.在连接电路时,应将开关断开,并将滑动变阻器值调至最大值,A不符合题意;
小灯泡的额定功率为P=UI=2.4×0.3=0.72W,此时的电阻为 ,B不符合题意;
如果将滑片P向a端滑动,电阻变小,电路中的电流增大,则电压表的示数将变大,C不符合题意;
如果将滑片P向b端滑动变大,电阻变大,电流减小,小灯泡的实际功率将小于额定功率,D错误,符合题意.
故答案为:D
【分析】连接电路时,为保护电路,在连接电路时,应断开开关,将滑片移至最大阻值处;
结合图像读出电流表和电压表的示数,根据P=UI计算出电功率;
由欧姆定律R=计算出电阻的大小;
结合滑动变阻器电阻的变化,由串联分压的知识判断出电压表示数的变化;同理,可得出小灯泡两端实际电压的变化,从而判断出实际功率与额定功率的关系.
9.【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流,因电源电压不变。
C、滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R2的电路不变,即电流表A1的示数不变,C不符合题意;
D、由电压表V的示数不变和电流表A1的示数不变可知,电压表V示数与电流表A1示数的比值不变,D不符合题意;
A、B当滑动变阻器的滑片P由中点滑到b端的过程中,接入电路中的电阻变大,由 可知,通过R1的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,由 可知,电路中总电阻变大,A不符合题意,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】根据并联电路电压的规律(支路两端的电压相等)、电流的规律(干路中的电流等于各条支路中的电流之和)及I进行分析。
10.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解: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,电路中电流太小所致,灯泡实际功率太小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,灯泡实际功率变大,看灯泡能否发光.
故选:D.
【分析】闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,不用更换灯泡,也不用检查电路是否断路,
可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操作.
11.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】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.
【分析】串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等;利用电压表或电流表测未知电阻的阻值,要根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点得出未知电阻两端的电压和电流,然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值.
12.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:AB、连接电路时,开关应时刻为断开状态;并将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,故不合题意;
C、串联电路中,开关起的作用与开关的位置无关,因此开关在电路的任何位置都可以,故符合题意;
D、根据电压表和电流表的使用规则可知,电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联,并且电流从正接线柱流进,从负接线柱流出,故不合题意。
故选C。
【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项进行分析,主要从以下几方面分析,开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序。
13.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、实验中电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据U=IR,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,故A选项正确、不符合题意.
B、移动滑动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,改变了电路中的电流,故B选项正确、不符合题意.
C、滑动变阻器的连入电路时,滑片滑到最大阻值处,电阻最大,电源电压不变,电流最小,起到保护电路的作用,故C选项正确、不符合题意.
D、被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有发生变化,电阻的阻值不变,故D选项不正确、符合题意.
故选D.
【分析】(1)电阻大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,跟电阻中的电流、电阻两端的电压无关.
(2)“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电流中的电流最小,起到保护作用.移动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,电路中的电流变化,根据U=IR知,电阻两端的电压也随之变化.
14.【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:电流表和电压表位置互换后,电压表串联接入电路,由于电压表电阻很大,因此电路中电流就很小,几乎没有电流通过电阻,所以电流表、电压表都不会被烧坏。
故选B。
【分析】电压表由于自身电阻较大,简化电路时按断路处理;电流表由于自身电阻较小,简化时按导线处理.两表位置互换后,电压表就串联接入电流,由于自身电阻较大,导致总电阻很大,因此电流中电路很小,电流表中电流很小。
15.【答案】A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:A、没有必要,只要能正常快速连接即可;
B、说法正确,连接电路时,电键应始终处于断开状态,是为了防止短路;
B、说法正确,使用电压表和电流表时要选择量程,是为了准确读数;
D、说法正确,电路连接好后,应先用电键试触,是为了防止短路的发生。
故选A。
【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析:主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序。
16.【答案】A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:A、连接电路时,不一定先从电源的正极开始连接,开关也不一定应靠近电源的正极,只要电路连接正确就行;A符合题意;
B、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;
C、为保护电路,防止连接最后一根导线时电路中的电流过大,烧坏电路原件,连接电路时开关应断开,C不符合题意;
D、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.
故选A.
【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析.主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序.
17.【答案】断开;串联;相同
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】所有的电学实验在连接电路时,开关都是断开的,电路连接好后,检查无误才能闭合开关;电流表应串联在电路中,因为电流表的内阻极小,如果与用电器并联,相当于导线把用电器短路;电阻R是R1和R2串联的等效电阻,说明电路中接入R和把R1和R2串联接入的效果是相同的,所以电流不变。
故答案为:断开;串联;相同.
【分析】此题考查“研究串联电路中电阻的规律”实验,涉及到电路的连接(所有的电学实验在连接电路时,开关都是断开的)、电流表的使用(电流表应串联在电路中).
18.【答案】增加了导体的长度;大;小;增大了导体的横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素;电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】解:影响导体电阻的因素是:导体的长度、材料、横截面积;且长度越长,电阻越大;横截面积越大,电阻越小.
当把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其长度等于两电阻的长度之和,因为长度越长电阻越大,故总电阻比每个导体的电阻都大.
当几个导体并联起来,相当于将导体捆在一起,导体的横截面积就增大,因为横截面积越大,电阻越小,故总电阻比任何一个导体的电阻都小.
故答案为:增加了导体的长度、大、小、增大了导体的横截面积.
【分析】结合影响导体电阻的因素(长度、材料、横截面积),再分析题意,电阻串联相当于增大了长度,而电阻并联相当于增大了横截面积;串并联后的电阻与每个导体的电阻的关系就明确了.
19.【答案】5;0.8;0.15
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由图表知:A元件两端电压为UA=2V时,通过的电流为IA=0.4A,所以元件A的电阻为:RA= (2)由图表知:当电源电压为3V时,通过A元件的电流为IA′=0.6A,通过B元件的电流为IB′=0.2A,所以干路总电流为:I=IA′+IB′=0.6A+0.2A=0.8A;(3)由图表知:B元件两端电压为UB=3V时,通过的电流为IB=0.2A,所以元件B的电阻为:为:RB=
此时电路总电阻:R=RA+RB=5Ω+15Ω=20Ω,电流:IB=IA=I=
故答案为:5;0.8;0.15.
【分析】结合电流—电压图像,利用欧姆定律可求得RA;再利用并联电路中各支路电压相等,在图像上找出当电源电压为3V时,通过A、B元件的电流,利用并联电路中电流关系求得干路电流;同理,可求得串联时通过电阻B的电流.
20.【答案】12;1;5
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】串联电路的总总电阻为:R=7Ω 5Ω=12Ω,R1的电流为:I= =1A,R2的电压为:U2=IR2=1A×5Ω=5V.
故答案为:12;1;5.
【分析】电阻的串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)
再利用欧姆定律R=求得通过R1的电流、R2的电压.
21.【答案】100;24
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】解:若将R1、R2串联起来,它们的总电阻R总=R1+R2=40Ω+60Ω=100Ω,
若将R1、R2串联起来,它们的总电阻R总关系式为:1÷R总=1÷R1+1÷R2,得出总电阻为24Ω.
答:100,24
【分析】将两个电阻串联起来,总电阻等于两个电阻之和;将两个电阻并联起来,总电阻倒数等于各电阻倒数之和.
22.【答案】大;R=R1+R2+…Rn;小;
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大,关系式是R=R1+R2+…Rn。
并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻都小,关系式是 。
故答案为:大;R=R1+R2+…Rn;小; 。
【分析】电阻的串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和).
电阻的并联:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和).
23.【答案】断开;4:1
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】如图所示,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2(电阻R1处于短路状态);
当开关S1、S2断开,R3处于开路状态,电阻R1、R2串联;
R2、R3并联时R=5Ω,电流I1= =5Ω;
R1、R2串联时,R′=10Ω+10Ω=20Ω,电流I2= =20Ω;
因此I1:I2= × =4:1.
【分析】电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作.电阻的串并联特点:串联电路的电阻越串越大;并联电路的电阻越并越小 .再利用欧姆定律计算即可.
24.【答案】电阻;欧姆定律;量程;“+”、“-”接线柱
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测导体电阻的基本方法是伏安法,实验原理是欧姆定律;实验时所用的两个电表在接入电路时应注意:①选择适当的量程;②正确连接正负接线柱。
故答案为:电阻;欧姆定律; 量程;“+”、“-”接线柱。
【分析】此题考查了伏安法测电阻的实验,涉及到实验原理(欧姆定律:R=),电流表、电压表的使用方法.
25.【答案】80;1:1
【知识点】串联电路的电流规律;电阻的串联
【解析】【解答】解:因为两电阻串联,所以等效电阻:R=20Ω+60Ω=80Ω;
因为串联电路各处的电流相等,所以两电阻串联时通过的电流相等,即I1:I2=1:1.
故答案为:80;1:1.
【分析】串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和;
根据串联电路的电流特点可知两电阻串联时通过的电流关系.
26.【答案】1.8V;1.5A
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)用2节新干电池作为电源,则电源电压U=1.5V×2=3V,
选a、b这2个接线柱接入电路中时,两个电阻串联后与一个电阻R并联,再与一个电阻R串联,则电路中的总电阻:R总= +R= R= ×3Ω=5Ω,则电路中总电流:I= = =0.6A,电压表测最右边电阻R的电压,则电压表示数:U′=IR=0.6A×3Ω=1.8V;(2)选a、d这2个接线柱接入电路中时,两个电阻串联后与一个电阻R并联,电流表串联在干路上,则此时总电阻:R总′= = R= ×3Ω=2Ω,则电路中总电流:I′= = =1.5A.故答案为:1.8V;1.5A.
【分析】(1)选a、b这2个接线柱接入电路中时,两个电阻串联后与一个电阻R并联,再与一个电阻R串联,根据串并联的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中总电流,利用U=IR即求出电压表示数;(2)选a、d这2个接线柱接入电路中时,两个电阻串联后与一个电阻R并联,电流表串联在干路上,根据串并联的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出此时干路电流.
27.【答案】R1;R2;电流;R1;R2;总;串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:在研究总电阻跟串联电阻的大小之间的关系实验中,
需要用电压表测出R1和R2两端电压U,用电流表测出电路中的电流I,算出R1、R2和它们的总阻值R,
得出的电阻关系是R=R1+R2;
故答案为:R1,R2,电流,R1,R2,总,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.
【分析】解决此题的关键是先用电流表和电压表测出各个电阻的电流和电压,然后利用欧姆定律的变形公式R= 求出各电阻阻值,最后分析各阻值之间的关系.
28.【答案】1:1;1:4;1:5
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】两电阻串联时,串联电路中各处的电流相等,通过电阻的电流之比:I1:I2=1:1,
电阻两端的电压之比: ,串联电路中总电压等于各分电压之和,R1两端的电压与总电压之比: 。
故答案为:1:1;1:4;1:5。
【分析】】两电阻串联时,串联电路中各处的电流相等;再利用欧姆定律求得电压之比;串联电路中总电压等于各分电压之和.
29.【答案】(1)右;电流表正负接线柱接反了
(2)4.5
(3)左
(4)10.0
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应保持最大,故应将滑片置于右端;由图中电流表可知,电流表指针反向偏转,电流表的正负接线柱接反了;(2)改正错误后,当闭合开关时,电压表的示数还是2.3V,此时滑动变阻器电阻全部接入,为10Ω,电路中电流最小为0.22A,电源电压U=0.22A×10Ω+2.3V=4.5V;(3)当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数为3.5V,电流表示数为0.36A,
,电路的总电阻 ,滑动变阻器接入电路的电阻:RP=R -Rx=12.5Ω-9.7Ω=2.8Ω,滑动变阻器接入电路的阻值小于变阻器的一半,该位置在滑动变阻器中点位置的左端;(4)对于Rx有三组对应数据:3.5V-0.36A;2.3V-0.22A,4.5V-0.46A,由 可得R1=9.7Ω、R2=10.5Ω、R3=9.8Ω,取平均值可得 。
故答案为:(1)右;电流表正负接线柱接反了;(2)4.5;(3)左;(4)10.0。
【分析】用伏安法测电阻,涉及到电路的连接(电流表串联在电路中,示数是否变化,在电源电压一定时,决定于电路电阻的变化;电压表与导体并联,示数是否变化决定于所测量的位置;伏安法测电阻实验,需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路,电压表测量定值电阻两端电压)、电流表的读数、数据处理(根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值,然后求平均值得出待测电阻的阻值)和故障分析(闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路故障为灯泡断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连)等知识.
30.【答案】玻璃;大;水平;D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在做平面镜成像特点实验时,用玻璃板代替平面镜,目的是为了确定像的位置与大小;(2)闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处与最大阻值处,目的也是防止电路中电流过大,烧坏电路元件.(3)在“探究杠杆平衡的条件”时,改变作用在杠杆上的作用力的大小、方向、作用点,使杠杆始终在水平位置保持平衡.
弹簧测力计竖直向上用力,使杠杆逆时针转动,如果钩码挂在杠杆的左端,也会使杠杆逆时针转动,所以钩码要挂在杠杆的右端,钩码要阻碍杠杆转动.
因为,F1l1=F2l2,
假设杠杆的每一个小格代表1cm,
所以,2N×2cm=1N×l2,
所以,l2=4cm.
钩码要挂在D点.
【分析】在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小.
用伏安法测电阻时电路的连接(电流表串联在电路中,示数是否变化,在电源电压一定时,决定于电路电阻的变化;电压表与导体并联,示数是否变化决定于所测量的位置;伏安法测电阻实验,需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路,电压表测量定值电阻两端电压)
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;为得出普遍结论,用弹簧测力计拉杠杆,使力与杠杆不垂直,多做几次实验,得出实验结论.
31.【答案】4.5;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)电压表测RX两端的电压,由图(b)可知,电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A;由图a可知,电压表示数为3V,故R , 由表格数据可知,电压表的示数减小时,电路中的电流变大,则重新连接电路时,电压表并联在滑动变阻器两端,由表中数据可知U滑 1.5V,I 0.1A,滑动变阻器连入电路中的电阻,R滑 15Ω,电源电压U 0.1A 30Ω Ω) 4.5V.(2) 由表中数据可知,当电路中的电流为0.1A时,滑动变阻器两端的电压为1.5V,此时RX的电压为3.0V,由(1)中计算知,R1 30Ω;当电路中的电流为0.12A时,滑动变阻器两端的电压为1V,此时RX的电压为3.5V,则 , 当电路中的电流为0.14A时,滑动变阻器两端的电压为0V,此时RX的电压为4.5V,则 ,RX的平均阻值:RX 30.4Ω.
故表格如下:
故答案为:(1)4.5;(2)见上表.
【分析】根据电流表和电压表的示数,利用欧姆定律计算电阻的大小.
32.【答案】(1)
(2)A;灯泡断路
(3)0.2;8;R2
(4)不合理
(5)没有控制不同电阻两端的电压相同
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,滑动变阻器应采用“一上一下”方式接入电路中,要求滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,即滑动变阻器的阻值变小,所以将接线柱B连入电路中,接线如答案。(2)闭合开关前,应将滑片P置于阻值最大位置,故置于A端。闭合开关S,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,说明电路断路,电压表有示数,则故障原因可能是小灯泡断路。(3)第2次实验时电流表表盘如图14丙,此时电路中的电流为0.2A。第4次实验时,灯泡电阻R=U/I=2.0V/0.25A=8Ω。已知电源是两节新干电池,电源电压为3V,由表一中数据可知,第1次实验时,滑动变阻器两端电压为UP=U-UL=3V-0.5V=2.5V,所以滑动变阻器连入电路的阻值R=UP/I=2.5V/0.16A≈15.6Ω,
故答案为:用的是R2。(4)因为灯泡的电阻随温度升高而变大,所以将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是不合理的。(5)在探究“电流与电阻的关系”实验中,没有控制电阻两端的电压不变,导致结论错误。
【分析】用伏安法测电阻,涉及到电路的连接(电流表串联在电路中,示数是否变化,在电源电压一定时,决定于电路电阻的变化;电压表与导体并联,示数是否变化决定于所测量的位置;伏安法测电阻实验,需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路,电压表测量定值电阻两端电压)、电流表的读数、数据处理(根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值,然后求平均值得出待测电阻的阻值)和故障分析(闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路故障为灯泡断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连)等知识.
33.【答案】方法一、将两电阻并联,分别把电流表串联与R1、R2串联,如图1所示:
则测出通过R1的电流I1、通过R2的电流I2,
若I1>I2,则R1<R2;若I1<I2,则R1>R2;若I1=I2,则R1=R2.
方法二、将两电阻串联,用电压表分别测出电阻两端的电压,如图2所示:
若U1>U2,则R1>R2;若U1<U2,则R1<R2;若U1=U2,则R1=R2.
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】方法一、将两电阻并联,分别把电流表串联与R1、R2串联,如图1所示:
则测出通过R1的电流I1、通过R2的电流I2,
若I1>I2,则R1<R2;若I1<I2,则R1>R2;若I1=I2,则R1=R2.
方法二、将两电阻串联,用电压表分别测出电阻两端的电压,如图2所示:
若U1>U2,则R1>R2;若U1<U2,则R1<R2;若U1=U2,则R1=R2.
【分析】缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.
34.【答案】(1)解:R1与R2并联后总电阻:
(2)解:总电阻R总=R+R3=1.2Ω+0.8Ω=2Ω,
电流表示数:
(3)解:整个电路消耗的总功率:P=UI=3V×1.5A=4.5W
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)先计算出R1与R2并联后总电阻,再计算与R3串联的总电阻;
(2)由欧姆定律I=计算干路中电流;
(3)由电功率计算公式P=UI计算消耗的总功率.
1 / 12018-2019学年人教版物理九年级全册 17.3 电阻的测量 同步练习
一、单选题
1.(2017九上·莆田期中)在用伏安法测电阻的实验中,某实验小组的同学在操作时,电表量程选择正确,其中一组同学不慎将两表的位置接错,连成如图所示情况,那么当开关闭合后可能出现的情况是(  )
A.电流表和电压表都被损坏
B.电流表和电源损坏,电压表示数为零
C.电流表示数为零,电压表有示数
D.电流表损坏,电压表有示数
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.由图示可知,电压表串联在了电路中,由于电压表的电阻很大,电路相当于断路,电流很小,所以电流表和电压表都不会损坏,A不合题意;
B.电流表和电源都不会损坏,电压表示数等于电源电压,B不合题意;
C.电流很小,几乎为零,所以电流表示数为零,电压表示数为电源电压,C符合题意;
D.电流不会损坏,D不合题意;
故答案为:C.
【分析】电流表应与被测用电器串联,在电路中相当于导线;电压表应与被测用电器并联,在电路中相当于断路.
2.两导体电阻R1=10Ω,R2=1Ω,并联起来使用时并联总电阻R的阻值范围(  )
A.大于10Ω B.在1Ω与10Ω之间
C.小于1Ω D.无法确定。
【答案】C
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】当电阻并联时,总电阻的横截面积比任何一个电阻的横截面积都大,横截面积越大,总电阻越小,所以总电阻小于1Ω,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C.
【分析】电阻并联时,总横截面积变大,总电阻变小.
3.有两个电阻,阻值分别为30和10Ω,把它们串联起来,其总电阻是(  )
A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.7.5Ω
【答案】A
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】已知两电阻串联,因此串联后的总电阻为 R=30Ω+10Ω=40Ω.
故答案为: A.
【分析】电阻的串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和);如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR.
4.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V 1.0A”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.12.5V B.17.5V C.35V D.25V
【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】两个灯泡的电阻 , ,两个灯泡的额定电流分别的I甲=1.0A、I乙=0.5A,可知电路中允许通过的最大电流I=I乙=0.5A,该串联电路两端允许加的最高电压 。
故答案为:B。
【分析】首先根据欧姆定律R=求出两灯泡的电阻;两灯泡串联时电路中的最大电流为两者额定电路中较小的那个,再根据电阻的串联和欧姆定律求出该串联电路两端允许加的最高电压.
5.一只20Ω的定值电阻与一个最大阻值为60Ω的滑动变阻器并联,当滑动变阻器的滑片在两端之间滑动时,总电阻的变化范围是(  )
A.20Ω与60Ω之间
B.0Ω与15Ω之间
C.15Ω与20Ω之间
D.0Ω与20Ω之间
【答案】B
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】当滑动变阻器连入电阻为0时,相当于一导线将定值电阻短路,此时并联电阻为0;
当滑动变阻器连入电阻最大为60Ω时,此时并联电阻:


∴并联的总电阻的变化范围为0~15Ω.
故答案为:B.
【分析】电阻的并联:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
6.一阻值为10Ω的电阻与另一阻值为500Ω的电阻并联,则并联后的总电阻值(  )
A.小于10Ω B.小于500Ω,大于10Ω
C.等于510Ω D.大于500Ω,小于510Ω
【答案】A
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】解:因为并联电路电阻的关系为:=+,
所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻,即小于最小的电阻,故总电阻小于10Ω.
故选A.
【分析】根据并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和进行分析.
7.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
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:伏安法测灯泡电阻,电源、滑动变阻器、待测电阻、电流表、开关组成串联电路,电压表并联在待测电阻两端,电路图如图所示:
故选A.
【分析】(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律;
(2)伏安法测电阻,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,据此作出电路图.
8.如图所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图。小灯泡正常工作时,两电表的示数如图所示,则下列说法不正确的是(  )
A.在连接电路时,应将开关断开,并将滑动变阻器值调至最大值
B.小灯泡的额定功率为0.72W,此时的电阻为8Ω
C.如果将滑片P向a端滑动,则电压表的示数将变大
D.如果将滑片P向b端滑动,则小灯泡的实际功率将大于额定功率
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】.在连接电路时,应将开关断开,并将滑动变阻器值调至最大值,A不符合题意;
小灯泡的额定功率为P=UI=2.4×0.3=0.72W,此时的电阻为 ,B不符合题意;
如果将滑片P向a端滑动,电阻变小,电路中的电流增大,则电压表的示数将变大,C不符合题意;
如果将滑片P向b端滑动变大,电阻变大,电流减小,小灯泡的实际功率将小于额定功率,D错误,符合题意.
故答案为:D
【分析】连接电路时,为保护电路,在连接电路时,应断开开关,将滑片移至最大阻值处;
结合图像读出电流表和电压表的示数,根据P=UI计算出电功率;
由欧姆定律R=计算出电阻的大小;
结合滑动变阻器电阻的变化,由串联分压的知识判断出电压表示数的变化;同理,可得出小灯泡两端实际电压的变化,从而判断出实际功率与额定功率的关系.
9.(2017九下·滨海开学考)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由中点滑到b端的过程中,则(  )
A.电路中总电阻先逐渐变大后逐渐变小
B.电流表A2示数逐渐变小,电压表V示数不变
C.电流表A1示数逐渐变大,电压表V示数逐渐变大
D.电压表V示数与电流表A1示数的比值变大
【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流,因电源电压不变。
C、滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R2的电路不变,即电流表A1的示数不变,C不符合题意;
D、由电压表V的示数不变和电流表A1的示数不变可知,电压表V示数与电流表A1示数的比值不变,D不符合题意;
A、B当滑动变阻器的滑片P由中点滑到b端的过程中,接入电路中的电阻变大,由 可知,通过R1的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,由 可知,电路中总电阻变大,A不符合题意,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】根据并联电路电压的规律(支路两端的电压相等)、电流的规律(干路中的电流等于各条支路中的电流之和)及I进行分析。
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.接下来应进行的操作是(  )
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.减小变阻器接入电路的阻值
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解: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,电路中电流太小所致,灯泡实际功率太小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,灯泡实际功率变大,看灯泡能否发光.
故选:D.
【分析】闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,不用更换灯泡,也不用检查电路是否断路,
可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操作.
11.(2018九上·宝应月考)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
【知识点】串、并联电路的设计;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】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.
【分析】串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等;利用电压表或电流表测未知电阻的阻值,要根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点得出未知电阻两端的电压和电流,然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值.
12.用伏安法测导体电阻的实验中,连接电路时,以下哪项要求是没有必要的(  )
A.连接滑动变阻器的时候,应该使滑片位于变阻器阻值最大的位置
B.连接开关时,应该先将开关断开
C.开关应该在靠近电源、电流流出的一端,即接在电源的正极上
D.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联,并使电流从正接线柱流进,由负接线柱流出
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:AB、连接电路时,开关应时刻为断开状态;并将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,故不合题意;
C、串联电路中,开关起的作用与开关的位置无关,因此开关在电路的任何位置都可以,故符合题意;
D、根据电压表和电流表的使用规则可知,电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联,并且电流从正接线柱流进,从负接线柱流出,故不合题意。
故选C。
【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项进行分析,主要从以下几方面分析,开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序。
13.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
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、实验中电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据U=IR,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,故A选项正确、不符合题意.
B、移动滑动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,改变了电路中的电流,故B选项正确、不符合题意.
C、滑动变阻器的连入电路时,滑片滑到最大阻值处,电阻最大,电源电压不变,电流最小,起到保护电路的作用,故C选项正确、不符合题意.
D、被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有发生变化,电阻的阻值不变,故D选项不正确、符合题意.
故选D.
【分析】(1)电阻大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,跟电阻中的电流、电阻两端的电压无关.
(2)“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电流中的电流最小,起到保护作用.移动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,电路中的电流变化,根据U=IR知,电阻两端的电压也随之变化.
14.某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将(  )
A.电流表、电压表均被烧坯 B.电流表、电压表不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏 D.只有电压表被烧坏
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:电流表和电压表位置互换后,电压表串联接入电路,由于电压表电阻很大,因此电路中电流就很小,几乎没有电流通过电阻,所以电流表、电压表都不会被烧坏。
故选B。
【分析】电压表由于自身电阻较大,简化电路时按断路处理;电流表由于自身电阻较小,简化时按导线处理.两表位置互换后,电压表就串联接入电流,由于自身电阻较大,导致总电阻很大,因此电流中电路很小,电流表中电流很小。
15.(2018·临沂模拟)用伏安法测电阻时,某同学列出了下列注意事项,其中没有必要的是(  )
A.连接电路时,应从电源的正极开始连线
B.连接电路时,电键应始终处于断开状态
C.使用电压表和电流表时要选择量程
D.电路连接好后,应先用电键试触
【答案】A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:A、没有必要,只要能正常快速连接即可;
B、说法正确,连接电路时,电键应始终处于断开状态,是为了防止短路;
B、说法正确,使用电压表和电流表时要选择量程,是为了准确读数;
D、说法正确,电路连接好后,应先用电键试触,是为了防止短路的发生。
故选A。
【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析:主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序。
16.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
【答案】A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:A、连接电路时,不一定先从电源的正极开始连接,开关也不一定应靠近电源的正极,只要电路连接正确就行;A符合题意;
B、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;
C、为保护电路,防止连接最后一根导线时电路中的电流过大,烧坏电路原件,连接电路时开关应断开,C不符合题意;
D、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.
故选A.
【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析.主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序.
二、填空题
17.在“研究串联电路中电阻的规律”实验中,连接电路时电键必须处于    状态(选填“闭合”或“断开”),电流表必须    在被测电路中(选填“串联”或“并联”)。现用一电阻R来等效替代串联电阻R1和R2时,在电源电压不变的条件下,电路中的电流与原来串联电路中的电流是    的(选填“相同”或“不同”)。
【答案】断开;串联;相同
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】所有的电学实验在连接电路时,开关都是断开的,电路连接好后,检查无误才能闭合开关;电流表应串联在电路中,因为电流表的内阻极小,如果与用电器并联,相当于导线把用电器短路;电阻R是R1和R2串联的等效电阻,说明电路中接入R和把R1和R2串联接入的效果是相同的,所以电流不变。
故答案为:断开;串联;相同.
【分析】此题考查“研究串联电路中电阻的规律”实验,涉及到电路的连接(所有的电学实验在连接电路时,开关都是断开的)、电流表的使用(电流表应串联在电路中).
18.把几个导体串联起来,相当于   ,所以总电阻比任何一个导体的电阻都   ;几个导体并联起来,总电阻比任何一个导体的电阻都   ,这是因为把导体并联起来,相当于   .
【答案】增加了导体的长度;大;小;增大了导体的横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素;电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】解:影响导体电阻的因素是:导体的长度、材料、横截面积;且长度越长,电阻越大;横截面积越大,电阻越小.
当把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其长度等于两电阻的长度之和,因为长度越长电阻越大,故总电阻比每个导体的电阻都大.
当几个导体并联起来,相当于将导体捆在一起,导体的横截面积就增大,因为横截面积越大,电阻越小,故总电阻比任何一个导体的电阻都小.
故答案为:增加了导体的长度、大、小、增大了导体的横截面积.
【分析】结合影响导体电阻的因素(长度、材料、横截面积),再分析题意,电阻串联相当于增大了长度,而电阻并联相当于增大了横截面积;串并联后的电阻与每个导体的电阻的关系就明确了.
19.两个电阻A和B,它们的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知:RA=    Ω;若把它们并联在3V的电路中,干路电流是    A。若把它们串联在总电压为3V的电路中,则通过电阻B的电流是    A。
【答案】5;0.8;0.15
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由图表知:A元件两端电压为UA=2V时,通过的电流为IA=0.4A,所以元件A的电阻为:RA= (2)由图表知:当电源电压为3V时,通过A元件的电流为IA′=0.6A,通过B元件的电流为IB′=0.2A,所以干路总电流为:I=IA′+IB′=0.6A+0.2A=0.8A;(3)由图表知:B元件两端电压为UB=3V时,通过的电流为IB=0.2A,所以元件B的电阻为:为:RB=
此时电路总电阻:R=RA+RB=5Ω+15Ω=20Ω,电流:IB=IA=I=
故答案为:5;0.8;0.15.
【分析】结合电流—电压图像,利用欧姆定律可求得RA;再利用并联电路中各支路电压相等,在图像上找出当电源电压为3V时,通过A、B元件的电流,利用并联电路中电流关系求得干路电流;同理,可求得串联时通过电阻B的电流.
20.电阻R1=7Ω,R2=5Ω,串联后接在12V电源两端。此时电路总电阻为   Ω,通过R1的电流为    A,R2的电压    V。
【答案】12;1;5
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】串联电路的总总电阻为:R=7Ω 5Ω=12Ω,R1的电流为:I= =1A,R2的电压为:U2=IR2=1A×5Ω=5V.
故答案为:12;1;5.
【分析】电阻的串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)
再利用欧姆定律R=求得通过R1的电流、R2的电压.
21.有两个电阻,R1=40Ω,R2=60Ω.若将R1、R2串联起来,它们的等效电阻是   Ω;若将R1、R2并联起来,它们的等效电阻是   Ω.
【答案】100;24
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】解:若将R1、R2串联起来,它们的总电阻R总=R1+R2=40Ω+60Ω=100Ω,
若将R1、R2串联起来,它们的总电阻R总关系式为:1÷R总=1÷R1+1÷R2,得出总电阻为24Ω.
答:100,24
【分析】将两个电阻串联起来,总电阻等于两个电阻之和;将两个电阻并联起来,总电阻倒数等于各电阻倒数之和.
22.串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都   ,写出具体的关系式   ;并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻都   ,写出具体的关系式   .
【答案】大;R=R1+R2+…Rn;小;
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大,关系式是R=R1+R2+…Rn。
并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻都小,关系式是 。
故答案为:大;R=R1+R2+…Rn;小; 。
【分析】电阻的串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和).
电阻的并联:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和).
23.如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。要使R2、R3并联,应闭合开关   ,此时电流表的示数为I1;若把开关S1、S2都断开,此时电流表的示数为I2 , 则I1:I2=   
【答案】断开;4:1
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】如图所示,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2(电阻R1处于短路状态);
当开关S1、S2断开,R3处于开路状态,电阻R1、R2串联;
R2、R3并联时R=5Ω,电流I1= =5Ω;
R1、R2串联时,R′=10Ω+10Ω=20Ω,电流I2= =20Ω;
因此I1:I2= × =4:1.
【分析】电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作.电阻的串并联特点:串联电路的电阻越串越大;并联电路的电阻越并越小 .再利用欧姆定律计算即可.
24.测定某导体   最基本的方法叫做是伏安法;其实验原理是根据   ;实验时所用的两个电表在接入电路时应注意:①选择适当的   、②正确连接   
【答案】电阻;欧姆定律;量程;“+”、“-”接线柱
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测导体电阻的基本方法是伏安法,实验原理是欧姆定律;实验时所用的两个电表在接入电路时应注意:①选择适当的量程;②正确连接正负接线柱。
故答案为:电阻;欧姆定律; 量程;“+”、“-”接线柱。
【分析】此题考查了伏安法测电阻的实验,涉及到实验原理(欧姆定律:R=),电流表、电压表的使用方法.
25.有两个电阻,R1=20Ω,R2=60Ω.若将R1、R2串联起来,它们的等效电阻是   Ω,通过它们的电流之比I1:I2=   .
【答案】80;1:1
【知识点】串联电路的电流规律;电阻的串联
【解析】【解答】解:因为两电阻串联,所以等效电阻:R=20Ω+60Ω=80Ω;
因为串联电路各处的电流相等,所以两电阻串联时通过的电流相等,即I1:I2=1:1.
故答案为:80;1:1.
【分析】串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和;
根据串联电路的电流特点可知两电阻串联时通过的电流关系.
26.(2017·信丰模拟)如图所示,每个电阻都相同且R=3Ω,用2节新干电池作为电源;若选a、b这2个接线柱接入电路中,闭合开关,则电压表的示数是   ,若选a、d这2个接线柱接入电路中,闭合开关,则电流表的示数是   .
【答案】1.8V;1.5A
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)用2节新干电池作为电源,则电源电压U=1.5V×2=3V,
选a、b这2个接线柱接入电路中时,两个电阻串联后与一个电阻R并联,再与一个电阻R串联,则电路中的总电阻:R总= +R= R= ×3Ω=5Ω,则电路中总电流:I= = =0.6A,电压表测最右边电阻R的电压,则电压表示数:U′=IR=0.6A×3Ω=1.8V;(2)选a、d这2个接线柱接入电路中时,两个电阻串联后与一个电阻R并联,电流表串联在干路上,则此时总电阻:R总′= = R= ×3Ω=2Ω,则电路中总电流:I′= = =1.5A.故答案为:1.8V;1.5A.
【分析】(1)选a、b这2个接线柱接入电路中时,两个电阻串联后与一个电阻R并联,再与一个电阻R串联,根据串并联的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中总电流,利用U=IR即求出电压表示数;(2)选a、d这2个接线柱接入电路中时,两个电阻串联后与一个电阻R并联,电流表串联在干路上,根据串并联的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出此时干路电流.
27.在研究总电阻跟串联电阻的大小之间的关系实验中,需测出   和   两端电压,测出电路中的   ,算出   、   和它们的   阻值,得出的电阻关系是   .
【答案】R1;R2;电流;R1;R2;总;串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:在研究总电阻跟串联电阻的大小之间的关系实验中,
需要用电压表测出R1和R2两端电压U,用电流表测出电路中的电流I,算出R1、R2和它们的总阻值R,
得出的电阻关系是R=R1+R2;
故答案为:R1,R2,电流,R1,R2,总,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.
【分析】解决此题的关键是先用电流表和电压表测出各个电阻的电流和电压,然后利用欧姆定律的变形公式R= 求出各电阻阻值,最后分析各阻值之间的关系.
28.两电阻串联在电路中,已知R1:R2=1:4,通过电阻的电流I1:I2之比是    ;电阻两端的电压U1:U2之比是    ;两端的电压与总电压U1:U总之比是    。
【答案】1:1;1:4;1:5
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】两电阻串联时,串联电路中各处的电流相等,通过电阻的电流之比:I1:I2=1:1,
电阻两端的电压之比: ,串联电路中总电压等于各分电压之和,R1两端的电压与总电压之比: 。
故答案为:1:1;1:4;1:5。
【分析】】两电阻串联时,串联电路中各处的电流相等;再利用欧姆定律求得电压之比;串联电路中总电压等于各分电压之和.
三、实验题
29.小李在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变,所用滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样。实验时小李按图正确连接电路。
(1)在闭合电键S前,她应将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的    端(选填“左”或“右”)。闭合电键S后,电压表示数为2.3伏,而电流表出现如图所示现象,出现这一现象的原因是:    。
(2)她找到问题后重新实验,在移动变阻器滑片P的过程中,发现电流表示数变化范围为0.22~0.46安,则电源电压为    伏。
(3)当变阻器滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数为3.5伏,电流表示数为0.36安,该位置在滑动变阻器中点位置的    侧(选填“左”或“右”)。
(4)通过实验测得Rx的阻值为    欧(精确到0.1欧)。
【答案】(1)右;电流表正负接线柱接反了
(2)4.5
(3)左
(4)10.0
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应保持最大,故应将滑片置于右端;由图中电流表可知,电流表指针反向偏转,电流表的正负接线柱接反了;(2)改正错误后,当闭合开关时,电压表的示数还是2.3V,此时滑动变阻器电阻全部接入,为10Ω,电路中电流最小为0.22A,电源电压U=0.22A×10Ω+2.3V=4.5V;(3)当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数为3.5V,电流表示数为0.36A,
,电路的总电阻 ,滑动变阻器接入电路的电阻:RP=R -Rx=12.5Ω-9.7Ω=2.8Ω,滑动变阻器接入电路的阻值小于变阻器的一半,该位置在滑动变阻器中点位置的左端;(4)对于Rx有三组对应数据:3.5V-0.36A;2.3V-0.22A,4.5V-0.46A,由 可得R1=9.7Ω、R2=10.5Ω、R3=9.8Ω,取平均值可得 。
故答案为:(1)右;电流表正负接线柱接反了;(2)4.5;(3)左;(4)10.0。
【分析】用伏安法测电阻,涉及到电路的连接(电流表串联在电路中,示数是否变化,在电源电压一定时,决定于电路电阻的变化;电压表与导体并联,示数是否变化决定于所测量的位置;伏安法测电阻实验,需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路,电压表测量定值电阻两端电压)、电流表的读数、数据处理(根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值,然后求平均值得出待测电阻的阻值)和故障分析(闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路故障为灯泡断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连)等知识.
30.在“探究平面镜成像的特点”实验中,采用   作为平面镜.在“用电流表、电压表测电阻”实验中,闭合电键前要使滑动变阻器连入电路的电阻最   .在“探究杠杆平衡的条件”实验中,为得出实验结论需始终使杠杆在   位置保持平衡;如图,若测力计示数为2牛,将一个重为1牛的钩码挂在杠杆的   刻度处时(选填“A”、“B”、“C”、或“D”),杠杆能保持平衡.
【答案】玻璃;大;水平;D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在做平面镜成像特点实验时,用玻璃板代替平面镜,目的是为了确定像的位置与大小;(2)闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处与最大阻值处,目的也是防止电路中电流过大,烧坏电路元件.(3)在“探究杠杆平衡的条件”时,改变作用在杠杆上的作用力的大小、方向、作用点,使杠杆始终在水平位置保持平衡.
弹簧测力计竖直向上用力,使杠杆逆时针转动,如果钩码挂在杠杆的左端,也会使杠杆逆时针转动,所以钩码要挂在杠杆的右端,钩码要阻碍杠杆转动.
因为,F1l1=F2l2,
假设杠杆的每一个小格代表1cm,
所以,2N×2cm=1N×l2,
所以,l2=4cm.
钩码要挂在D点.
【分析】在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小.
用伏安法测电阻时电路的连接(电流表串联在电路中,示数是否变化,在电源电压一定时,决定于电路电阻的变化;电压表与导体并联,示数是否变化决定于所测量的位置;伏安法测电阻实验,需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路,电压表测量定值电阻两端电压)
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;为得出普遍结论,用弹簧测力计拉杠杆,使力与杠杆不垂直,多做几次实验,得出实验结论.
31.(2018·青浦模拟)小张同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,现有电源(电压保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小张正确连接电路后严格按要求进行操作,当他闭合电键时发现两电表的示数如图(a)、(b)所示。他经过思考后仍用原有器材重新连接了电路,并测得了三组数据记录在下表中。根据该同学的实验及测量的数据,完成以下问题。
① 实验所用电源的电压为   伏。
② 请将上表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)   
【答案】4.5;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)电压表测RX两端的电压,由图(b)可知,电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A;由图a可知,电压表示数为3V,故R , 由表格数据可知,电压表的示数减小时,电路中的电流变大,则重新连接电路时,电压表并联在滑动变阻器两端,由表中数据可知U滑 1.5V,I 0.1A,滑动变阻器连入电路中的电阻,R滑 15Ω,电源电压U 0.1A 30Ω Ω) 4.5V.(2) 由表中数据可知,当电路中的电流为0.1A时,滑动变阻器两端的电压为1.5V,此时RX的电压为3.0V,由(1)中计算知,R1 30Ω;当电路中的电流为0.12A时,滑动变阻器两端的电压为1V,此时RX的电压为3.5V,则 , 当电路中的电流为0.14A时,滑动变阻器两端的电压为0V,此时RX的电压为4.5V,则 ,RX的平均阻值:RX 30.4Ω.
故表格如下:
故答案为:(1)4.5;(2)见上表.
【分析】根据电流表和电压表的示数,利用欧姆定律计算电阻的大小.
32.小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5 V相同规格灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”,开关、导线若干.
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路图连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,且导线不交叉).
(2)闭合开关前,应将滑片P置于   (填“A”或“B”)端.正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是   .
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示.其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为   A;第4次实验时灯泡电阻值为   Ω.由表一中数据可知,小张选用的滑动变阻器应是   (填“R1”或“R2”).
表一
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是   (填“合理”或“不合理”)的.
(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”.他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示.他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其中原因可能是   .
表二
【答案】(1)
(2)A;灯泡断路
(3)0.2;8;R2
(4)不合理
(5)没有控制不同电阻两端的电压相同
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,滑动变阻器应采用“一上一下”方式接入电路中,要求滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,即滑动变阻器的阻值变小,所以将接线柱B连入电路中,接线如答案。(2)闭合开关前,应将滑片P置于阻值最大位置,故置于A端。闭合开关S,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,说明电路断路,电压表有示数,则故障原因可能是小灯泡断路。(3)第2次实验时电流表表盘如图14丙,此时电路中的电流为0.2A。第4次实验时,灯泡电阻R=U/I=2.0V/0.25A=8Ω。已知电源是两节新干电池,电源电压为3V,由表一中数据可知,第1次实验时,滑动变阻器两端电压为UP=U-UL=3V-0.5V=2.5V,所以滑动变阻器连入电路的阻值R=UP/I=2.5V/0.16A≈15.6Ω,
故答案为:用的是R2。(4)因为灯泡的电阻随温度升高而变大,所以将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是不合理的。(5)在探究“电流与电阻的关系”实验中,没有控制电阻两端的电压不变,导致结论错误。
【分析】用伏安法测电阻,涉及到电路的连接(电流表串联在电路中,示数是否变化,在电源电压一定时,决定于电路电阻的变化;电压表与导体并联,示数是否变化决定于所测量的位置;伏安法测电阻实验,需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路,电压表测量定值电阻两端电压)、电流表的读数、数据处理(根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值,然后求平均值得出待测电阻的阻值)和故障分析(闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路故障为灯泡断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连)等知识.
33.请设计实验:用一个电源、一只开关、一只电压表(或电流表),比较两只待测电阻阻值大小.
⑴用电压表比较的方法;
⑵用电流表比较的方法.
【答案】方法一、将两电阻并联,分别把电流表串联与R1、R2串联,如图1所示:
则测出通过R1的电流I1、通过R2的电流I2,
若I1>I2,则R1<R2;若I1<I2,则R1>R2;若I1=I2,则R1=R2.
方法二、将两电阻串联,用电压表分别测出电阻两端的电压,如图2所示:
若U1>U2,则R1>R2;若U1<U2,则R1<R2;若U1=U2,则R1=R2.
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】方法一、将两电阻并联,分别把电流表串联与R1、R2串联,如图1所示:
则测出通过R1的电流I1、通过R2的电流I2,
若I1>I2,则R1<R2;若I1<I2,则R1>R2;若I1=I2,则R1=R2.
方法二、将两电阻串联,用电压表分别测出电阻两端的电压,如图2所示:
若U1>U2,则R1>R2;若U1<U2,则R1<R2;若U1=U2,则R1=R2.
【分析】缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.
四、计算题
34.“混联电路”是有串联电路和并联电路组合而成,如图所示的电路图甲就是一个“混联电路”,它可以等效为R1与R2先并联(如图乙,并联的总电阻R)再与R3串联.已知图甲中电源电压为3V,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=0.8Ω.请根据这个思路,完成如下计算:
(1)R1与R2并联的总电阻.
(2)开关闭合后电流表的示数.
(3)整个电路消耗的总电功率.
【答案】(1)解:R1与R2并联后总电阻:
(2)解:总电阻R总=R+R3=1.2Ω+0.8Ω=2Ω,
电流表示数:
(3)解:整个电路消耗的总功率:P=UI=3V×1.5A=4.5W
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)先计算出R1与R2并联后总电阻,再计算与R3串联的总电阻;
(2)由欧姆定律I=计算干路中电流;
(3)由电功率计算公式P=UI计算消耗的总功率.
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