2021年高中物理人教版(新教材)必修第三册第十二章第2课时 闭合电路的动态分析 欧姆表的原理
1.如图1所示,R1阻值恒定,R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大),L为小灯泡,当R2所在位置温度升高时( )
图1
A.R1两端的电压减小
B.小灯泡的亮度变暗
C.电流表的示数减小
D.通过R2的电流减小
2.如图2所示,电源电动势和内阻都保持不变,当滑动变阻器滑动触头向上端移动时( )
图2
A.电压表的读数增大,电流表的读数减小
B.电压表和电流表的读数都增大
C.电压表和电流表的读数都减小
D.电流表的读数增大,电压表的读数减小
3.在如图3所示的电路中,电源内阻不可忽略,开关S闭合前灯泡LA、LB、LC均已发光.那么,当开关S闭合时,LA、LB、LC三个灯泡的亮度变化情况是( )
图3
A.LA亮度不变,LB变亮,LC变暗
B.LA变暗,LB变亮,LC变暗
C.LA变亮,LB变暗,LC变亮
D.LA变暗,LB变亮,LC亮度不变
4.(多选)在如图4所示的电路中,电表均为理想电表.闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
图4
A.电流表A读数变大
B.电压表V1读数变大
C.电压表V2读数变大
D.灯泡L变亮
5.在如图5所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为( )
图5
A.A灯和B灯都变亮
B.A灯和B灯都变暗
C.A灯变亮,B灯变暗
D.A灯变暗,B灯变亮
6.以下是欧姆表原理的电路示意图,正确的是( )
7.(多选)下列关于多用电表欧姆挡的说法中,正确的是( )
A.表盘刻度是不均匀的,从零刻度处开始,刻度值越大处,刻度线越疏
B.红表笔是与表内的电源正极相连的
C.测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻
D.为了减小误差,应尽量使指针指在中间刻度附近
8.如图6为利用欧姆表测量电阻Rx的电阻值的电路,欧姆表内部表头的满偏电流为Ig=3×10-4
A、内阻rg=100
Ω,电源的电动势为E=1.5
V,电源的内阻不计,保护电阻的阻值为R0=50
Ω,滑动变阻器的全值电阻为R=50
kΩ.若用该欧姆表较精确地测量电阻Rx,则Rx的范围为( )
图6
A.0~50
kΩ
B.3~8
kΩ
C.300~800
Ω
D.30~80
Ω
9.在如图7所示的电路中,R2、R3均为定值电阻,R1为滑动变阻器,为理想电流表.接通开关S,在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列说法正确的是( )
图7
A.路端电压减小
B.电流表的示数增大
C.通过电源的电流减小
D.电路的总电阻增大
10.在如图8所示电路中,R1、R2为定值电阻,电源内阻为r,闭合开关S,电压表有示数,调节可变电阻R的阻值,使电压表示数增加ΔU,则在此过程中( )
图8
A.可变电阻R阻值增大,通过它的电流增大
B.电阻R2两端的电压减小,变化量等于ΔU
C.通过电阻R2的电流减小,变化量大于
D.电源的路端电压增大,变化量小于ΔU
11.(多选)如图9所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的大小分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A的示数变化量的大小为ΔI,则( )
图9
A.A的示数增大
B.V2的示数增大
C.ΔU3与ΔI的比值大于r
D.ΔU1大于ΔU2
12.如图10所示为一简单欧姆表的原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300
μA,内阻Rg=100
Ω,可变电阻R的最大阻值为10
kΩ,电池的电动势E=1.5
V,内阻r=0.5
Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色.按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=________
kΩ.
图10
参考答案及解析
1.答案:B
解析:当R2所在位置温度升高时R2阻值减小,外电路总电阻减小,总电流增大,电流表的示数增大,R1两端的电压U1=IR1增大,故A、C错误;总电流增大,内电压增大,则路端电压U=E-Ir减小,并联部分的电压减小,所以灯泡L变暗,故B正确;通过L的电流减小,而总电流增大,则通过R2的电流增大,故D错误.
2.答案:A
解析:当滑动变阻器的滑动触头向上端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻R增大,由闭合电路欧姆定律知总电流I减小,路端电压U=E-Ir增大,则电压表的读数增大;电阻R2两端的电压U2=E-I(r+R1)增大,流过电阻R2的电流I2增大,则流过电流表的电流I3=I-I2减小,即电流表的读数减小,故A正确,B、C、D错误.
3.答案:B
解析:当开关S闭合时,LC、LD并联,并联电阻减小,外电路总电阻R减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流I增大,LA的电压UA=E-Ir减小,电流IA减小,LA变暗;LB的电流IB=I-IA增大,电压UB增大,LB变亮;LC的电压UC=UA-UB,又因为UA减小,UB增大,则UC减小,LC变暗,故B正确.
4.答案:BC
解析:滑动变阻器滑片P向左移动,接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,总电流减小,内电压变小,路端电压变大,电流表A读数变小,电压表V1读数变大;总电流减小,灯L两端电压减小,灯泡L变暗,而路端电压变大,则滑动变阻器两端电压变大,所以电压表V2读数变大,故A、D错误,B、C正确.
5.答案:B
解析:当滑动变阻器的滑片向下滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,并联部分的总电阻变小,电路总电阻变小,总电流变大,所以内电压变大,A灯的电压变小,故A灯变暗;由于A灯的电流变小,而总电流变大,通过另一支路的电流变大,所以定值电阻的电压变大,故灯泡B的电压变小,可知B灯的功率变小,则B灯变暗,故选B.
6.答案:C
解析:选项B的欧姆表中没有可调电阻,B错误;选项A、D电流表的负极接到了电源的正极,A、D错误;红表笔应接电源的负极,黑表笔应接电源的正极,C正确.
7.答案:CD
解析:由I=,电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比,多用电表欧姆挡表盘刻度是不均匀的,刻度值越大处刻度线越密,故A错误;
在欧姆表内部黑表笔接的是电源的正极,故B错误;
测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻,故C正确;
当指针指在刻度盘的中间刻度附近时,测量的数据误差最小,所以为了减小误差,应尽量使指针指在中间刻度附近,故D正确.
8.答案:B
解析:欧姆表在中值电阻附近测量是较准确的.设中值电阻为R中,欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内阻R内;根据闭合电路欧姆定律,满偏时:Ig=,半偏时Ig=,联立解得:R中=R内==5
kΩ,欧姆表的中值电阻为5
kΩ,欧姆表能准确测量的阻值范围在5
kΩ附近即为3~8
kΩ.
9.答案:A
解析:滑动触头由a端滑向b端的过程中,电路的总电阻减小,干路电流增大,电源内电压增大,路端电压减小,A正确,C、D错误;定值电阻R3两端电压降低,电流表示数减小,B错误.
10.答案:D
解析:由题图分析知,电压表的示数增大,R和R1并联的电阻增大,得知R增大,总电阻增大,总电流减小,并联电阻两端电压增大,通过R1的电流增大,所以通过可变电阻R的电流减小,A错误;总电流减小,电阻R2两端的电压减小,路端电压增大,而电压表示数增加ΔU,所以电阻R2两端的电压减少量小于ΔU,由欧姆定律可知,通过电阻R2的电流减小,减少量小于,B、C错误;由于电阻R2两端的电压减小,所以路端电压的增加量小于ΔU,D正确.
11.答案:ACD
解析:滑动变阻器的滑片向下滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻变小,总电流变大,理想电流表A的示数变大,选项A正确;U1=IR,V1的示数增大,U2=E-Ir,V2的示数减小,选项B错误;=R+r,选项C正确;ΔU1=ΔI·R,ΔU2=ΔI·r,因为R>r,所以ΔU1>ΔU2,选项D正确.
12.答案:红 5
解析:由I=及Ig=,且指针指在刻度盘正中央,I=Ig=150
μA,联立解得Rx=5
kΩ.