17.3电阻的测量
同步测试
一、选择题
1.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
2.一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
3.修理电器时需要一只150Ω的电阻,但手边只有电阻值分别为100Ω,200Ω,600Ω的电阻各一只,可采用的办法是( )
A.把200Ω与600Ω的电阻串联起来
B.把100Ω与200Ω的电阻串联起来
C.把100Ω与200Ω的电阻并联起来
D.把200Ω与600Ω的电阻并联起来
4.图为某同学在做电学实验时的电路的一部分,根据此电路图,你可以判断该同学正在做的实验是( )
A.肯定是测定小灯泡的电功率
B.肯定是测定小灯泡的灯丝电阻
C.肯定是研究小灯泡的电流、电压关系
D.以上三个实验均有可能
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的图象如图,由此可以判断( )
A.R甲=R乙
B.R甲<R乙
C.R甲>R乙
D.无法判断R甲与R乙的大小
6.如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,两个灯泡都不发光,电流表无示数,且电压表的示数为6V,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯L1的接线短路
B.灯L2的接线短路
C.灯L2的灯丝断了
D.灯L1的灯丝断了
7.王丽同学在做“测量小灯泡的电阻”的实验中时,所连接的电路图如图所示,当闭合开关后( )
A.电压表烧坏
B.电流表烧坏
C.电压表有读数,电流表读数为零
D.电流表有读数,电压表读数为零
8.用“伏安法测电阻”的实验中,丹丹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.图甲是定值电阻的U﹣I图象,图乙是小灯泡的U﹣I图象
B.由图象可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
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
9.某同学用“伏安法”分别测量了一个小灯泡和一个定值电阻的阻值,由实验数据绘出了如图所示的三条图线a、b、c,则下列说法正确的是( )
A.a是定值电阻的图象,b是灯泡的图象
B.b是灯泡的图象,c是定值电阻的图象
C.a是灯泡的图象,c是定值电阻的图象
D.b是定值电阻的图象,c是灯泡的图象
10.某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如下表所示。①该同学测得此电阻的阻值约为10Ω;②序号“3”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2;③序号“1”和“4”的实验数据表明待测电阻R,不是定值电阻;④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系。上述关于实验的几种说法中正确的是( )
序号
1
2
3
4
U/V
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.21
0.30
0.40
0.49
A.①④
B.③④
C.①②④
D.①③
二.填空题
11.为测量小灯泡的电阻,小明连接了如图所示的实验电路。
电路连接正确后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表、电流表示数如图2所示,则此时小灯泡两端的电压为
V,电阻为
Ω。
12.在伏安法测电阻连接实验电路时,开关应处于
状态,滑动变阻器的滑片应位于
的一端,这主要是为了避免电路中的
过大,以至于烧坏有关元件。
13.小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx实验电路,如图所示。请将实验步骤补充完整。
(1)
。
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表A的示数用I2表示,请用I1、I2和R0表示Rx,Rx=
。
14.小明按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值,该实验的原理公式是
,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为
V,待测电阻Rx的阻值为
Ω。
15.如图甲所示,在“伏安法测小灯泡的阻值”实验中,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最
端。闭合开关后,要使小灯泡的亮度增加,应将滑片向
端移动。考虑温度对灯泡阻值的影响,乙图中能正确反映通过灯泡的电流和灯泡两端电压关系的图象是
。
三.实验探究题
16.在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中。
(1)在如图中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接。
(2)若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,则灯泡的电阻RL
Ω。
17.在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,如图甲是未连接完整的实验电路。
(1)连接实验电路的过程中开关应
。
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大)。
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察
(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为
V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向
(选填“A”或“B”)端移动。
(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电压表
示数,电流表
示数(两空均选填“有”或“无”)。
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的图象。请你根据图象丙分析:
①小灯泡正常发光时的电阻约是
Ω(保留一位小数)。
②图象丙不是一条直线是因为温度对灯泡灯丝电阻的影响:温度越高,灯丝电阻越
。(选填“大”或“小”)
参考答案
1.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。
2.解:由电路图可知,电压表串联接入电路,由于电压表的内阻很大,电路中的电流会很小,通过电流表的电流很小,电流表不会损坏,故A错误;由于电压表量程选择正确,电压表也不会损坏,故B错误;因此两表都不会损坏,故C错误,D正确。
故选:D。
3.解:A、串联电阻R串=200Ω+600Ω=800Ω,不符合要求;
B、串联电阻R串=100Ω+200Ω=300Ω,不符合要求;
C、并联电阻R并=≈66.67Ω,不符合题意;
D、并联电阻R并==150Ω,符合题意。
故选:D。
4.解:由电路图可知,图示电路可以测出灯泡两端电压U与通过灯泡的电流I,
由P=UI可以求出灯泡功率,由欧姆定律可以求出灯泡电阻,可以探究灯泡电压与电流的关系,
因此A、B、C均可能,但到底是做什么实验,我们无法确定,故ABC错误,D正确;
故选:D。
5.解:如图,
导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,I甲>I乙,所以R甲<R乙。
故选:B。
6.解:两灯都不亮,说明发生了断路,而电压表示数约为6V,与电源电压相同,说明电压表的两个接线柱能与电源相通,故是灯L1灯丝断了或接触不良。
故选:D。
7.解:由电路图可知,电压表串联接在电路中,开关闭合时,电路断路,电路电流为零,电压表测电源电压,电压表有示数,而电流表无示数;
故选:C。
8.解:
A、根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,所以图甲是定值电阻的U﹣I图象,则图乙是灯泡的U﹣I图象,故A正确;
B、由图象甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,故B正确;
C、由乙图可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化快,所以灯泡电阻逐渐增大,灯泡电压和电流越大,其实际功率越大,温度越高,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确;
D、灯泡的电阻是变化的,不能取多次测量的平均值减小误差,是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D错误。
故选:D。
9.解:根据图示可知,c为正比例函数,因此c为定值电阻的图象;
因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,因此a为灯泡的图象。
故选:C。
10.解:①由欧姆定律,待测电阻R1==≈9.52Ω,同理待测电阻R2===10.00Ω,R3=10.00Ω,R4=10.20Ω,取平均值作为测量结果,R==≈9.93Ω;即该同学测得此电阻的阻值约为10Ω;①正确;
②序号“3”的实验中,电压表示数为4.0V,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压:6V﹣4V=2V,根据分压原理,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2;②正确;
③考虑到误差因素,由①知,序号“1”和“4”的实验数据是定值电阻;故③错误;
④探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,故仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系,④正确。
故选:C。
11.解:电压表选用小量程,分度值为0.1V,灯的电压为1.0V;
电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律,电阻为:
R===2.5Ω。
故答案为:1.0;2.5。
12.解:在伏安法测电阻连接实验电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的一端,这主要是为了避免电路中的电流过大,以至于烧坏有关元件。
故答案为:断开;阻值最大;电流。
13.解:(1)只闭合开关S1,记下电流表A示数I1;
(2)开关S1、S2都闭合时,R0短路,电路为待测电阻的简单电路,电流表的示数用I2表示。
根据电阻的串联和欧姆定律,因电源电压相等,所以,I1(R0+RX)=I2RX,
所以,RX=。
故答案为:(1)只闭合S1,记下电流表A示数I1;(2)。
14.解:(1)测量电阻的原理:R=;
(2)由图乙可知,电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数是2V;
由图丙所示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.5A;
因为I=,所以电阻阻值R===4Ω;
故答案为:R=;2;4。
15.解:由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,所以在闭合开关前,应将滑片移至最右端,使其阻值最大,起到保护电路的作用;
闭合开关后,要使小灯泡的亮度增加,则应减小滑动变阻器的阻值,应将滑片向左端滑动;
灯丝的电阻随温度的升高而增大,灯泡两端的电压越大,灯泡的实际功率越大温度越高,则其电阻越大,经分析知,C符合题意。
故答案为:右;左;C。
16.解:(1)灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.2V,电流表量程为0.02A,电流为0.2A,由欧姆定律,则灯泡的电阻:
RL===11Ω。
故答案为:(1)如上所示;(2)11。
17.解:(1)为了避免连线错误而烧坏电路元件,连接实验电路的过程中开关应断开;
(2)要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下图所示:
(3)灯在额定电压下正常发光,闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移动,直到电压表示数为额定电压;
(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,则电路断路,而电压表与电源连通测电源电压,故电压表有示数,电流表无示数;
(5)①根据图象丙知,灯在额定电压下的电流为0.3A:
由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻约是:R==≈8.3Ω;
②由图丙知,当电压为0.5V、3.5V时对应的电流分别为0.11A和0.36A,由欧姆定律,对应的电阻分别为4.5Ω和9.7Ω,对应的电流图象丙不是一条直线是因为温度对灯泡灯丝电阻的影响,温度越高,灯丝电阻越大。
故答案为:(1)断开;
(2)实物电路如右上图;
(3)电压表;1.8;
A;
(4)有;无;
(5)①8.3;
②大。