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八年級(jí)電學(xué)專題(二)
測(cè)電阻的方法
【同步練習(xí)-解析】
一、單選題
1.如圖所示,幾個(gè)同學(xué)在只有電流表或電壓表時(shí),利用一個(gè)已知阻值的電阻R0設(shè)計(jì)了四
個(gè)測(cè)未知電阻Rx的電路,其中不可行的是()
A.B.C.
D.
【答案】C
U
【解析】A.R和定值電阻串聯(lián),電壓表U測(cè)量定值電阻R兩端的電壓,根據(jù)R=,求
x10I
出通過定值電阻R0的電流。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等,通過Rx電流等于通過定值電阻
U
=x
電流,即Ix=I0。電壓表U2測(cè)量Rx兩端的電壓Ux,根據(jù)Rx可求出電阻,故A不符合
Ix
題意;
B.Rx和定值電阻R0并聯(lián),電流表A1測(cè)量定值電阻的電流,根據(jù)U=IR,求出定值電阻兩
端的電壓。根據(jù)并聯(lián)電路各支路電壓相等,Rx兩端電壓等于定值電阻兩端的電壓,即Ux=
U
=x
U0。電流表A2測(cè)量Rx的電流Ix,根據(jù)Rx可求出電阻,故B不符合題意;
Ix
C.Rx和定值電阻R0串聯(lián),電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流,不能直接或間接測(cè)量Rx兩端的電
壓,不能求出Rx電阻。符合題意。
D.開關(guān)S和S1都閉合時(shí),電壓表測(cè)量電源電壓。開關(guān)S閉合S1斷開時(shí),電壓表直接測(cè)量
Rx兩端的電壓。根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體電壓之和,求出定值電阻R0兩端的電
U
壓,根據(jù)R=可求出通過定值電阻R的電流。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等,通過R電流
I0x
U
=x
等于通過定值電阻電流,即Ix=I0,根據(jù)Rx可求出電阻,故D不符合題意。
Ix
故選C。
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2.(2023·吉林長(zhǎng)春模擬)如圖所示,電學(xué)元件由一個(gè)“2V2W”的小燈泡和一個(gè)定值電阻
R0連接而成。將該元件接入電源電壓為6V的電路中,閉合開關(guān),無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻
器的滑片P,電流表的示數(shù)總在0.2A~1A內(nèi)變化(小燈泡的電阻不隨溫度變化,且電路元
件始終完好),則R0與小燈泡的連接方式及R0的阻值是()
A.串聯(lián);R0=4ΩB.并聯(lián);R0=4ΩC.串聯(lián);R0=8ΩD.并聯(lián);R0=8Ω
【答案】A
2
U22V
【解析】根據(jù)題意可知小燈泡的電阻為R2Ω
LP2W
電流表的示數(shù)總在0.2A~1A內(nèi)變化,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí),通過電流最大為1A,則
U6V
電路的總電阻最小,最小值為R小總6Ω
I大1A
由于總電阻大于燈泡電阻,所以燈泡和滑動(dòng)變阻器只能是串聯(lián),在串聯(lián)電路中,總電阻等
于各用電器電阻之和,所以R0R小總RL6Ω2Ω4Ω
綜上所述,四個(gè)選項(xiàng)中,只有A符合題意。
故選A。
3.(2023·江西吉安模擬)要測(cè)量一個(gè)阻值約為600Ω的電阻Rx,提供的器材有:新干電
池兩節(jié)、學(xué)生用電壓表、300Ω的定值電阻R0、電阻箱R1(0﹣9999Ω5A)和滑動(dòng)變阻器
(200Ω2A)各一個(gè),開關(guān)三個(gè),導(dǎo)線若干。下列設(shè)計(jì)的四種方案中,能測(cè)出Rx的阻值且
最合理的是()
A.甲和乙B.甲和丙C.乙、丙和丁D.丙和丁
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【答案】C
【解析】甲:由電路圖可知,只閉合S和S1時(shí),電阻Rx與定值電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)量
電源電壓,只閉合S和S2時(shí),電阻Rx與定值電阻R0仍串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx兩端的電壓,
根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知定值電阻R0兩端的電壓,已知定值電阻R0兩端的電壓和電阻,根
U
據(jù)歐姆定律即可求出電路中的電流,最后利用R即可求出被測(cè)電阻,但不能多次測(cè)量
I
求平均值,減小誤差,故甲不符合題意;
乙:由電路圖可知,只閉合S和S1時(shí),電阻Rx與電阻箱R1串聯(lián),電壓表測(cè)量電源電壓,
只閉合S和S2時(shí),電阻Rx與電阻箱R1仍串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路
特點(diǎn)可知電阻箱R1兩端的電壓,已知電阻箱的阻值和兩端電壓,根據(jù)歐姆定律即可求出電
U
路中的電流,最后利用R即可求出被測(cè)電阻,由于電阻箱的阻值變化范圍比較大,可
I
以改變電阻箱的位置,多次測(cè)量求平均值,減小誤差,故乙符合題意;
丙:由電路圖可知,閉合開關(guān)S和S1時(shí),未知電阻Rx與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx
兩端電壓,讀出電壓表示數(shù)Ux;只閉合S和S2時(shí),滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0串聯(lián),保持
U1
滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù)為U1,此時(shí)電路的電流為I,將滑動(dòng)變阻
R0
器的滑片移到最左邊,電壓表測(cè)量電源電壓,示數(shù)為U,則只閉合S和S2,保持滑動(dòng)變阻
U1
器的滑片不動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U﹣U1,電路的電流為I,則滑動(dòng)變阻器
R0
UUU(UU)R
R滑110
滑U
的阻值為I1U1
R0
UUUUR(UU)
Rxxxx01
xIUUUU(UU)U
則未知電阻xxx1
R滑(UU1)R0
U1
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器可以實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量求平均值,減小誤差,故丙符合題意;
?。河呻娐穲D可知,電阻箱與被測(cè)電阻Rx并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),閉合開關(guān)S和S1
時(shí),未知電阻Rx與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx兩端電壓,讀出電壓表示數(shù);只閉合
S和S2時(shí),滑動(dòng)變阻器與電阻箱R1串聯(lián),保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)電阻箱R1的
阻值,使電壓表示數(shù)與原來的示數(shù)相同,讀出電阻箱R1值,即為Rx的阻值,移動(dòng)滑動(dòng)變
阻器可以多次測(cè)量求平均值,減小誤差,故丁符合題意;
綜合分析乙丙丁符合題意。
故選C。
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4.把一根粗細(xì)均勻的電阻絲彎成等邊三角形ABC,如圖所示,圖中D為AB邊的中點(diǎn),
如果C、D兩端的電阻為9Ω,則A、B兩端的電阻是()
A.36ΩB.12ΩC.8ΩD.1Ω
【答案】C
【解析】如圖CD兩端的電阻,相當(dāng)于R對(duì)折后的電阻為9Ω,因?yàn)閚個(gè)相同的電阻并聯(lián),
1
等效電阻為單個(gè)電阻的,所以對(duì)折后一邊電阻為9Ω218Ω
n
則原來的電阻R為18Ω236Ω
AB兩端的電阻為:原電阻的三分之一與原電阻的三分之二并聯(lián)后的等效電阻,即
12
RR
12Ω24Ω
R338Ω
212
RR12Ω24Ω
33
故C符合題意,ABD不符合題意。
5.為測(cè)出未知電阻Rx的阻值(約600Ω),小紅選用電壓小于3V的穩(wěn)壓電源、R1=500Ω
與R2=10Ω的定值電阻、量程為3V的實(shí)驗(yàn)室電壓表、量程為0.6A的實(shí)驗(yàn)室電流表等元
件,設(shè)計(jì)了下面四個(gè)測(cè)量電路,其中可行的是()
A.B.C.
D.
【答案】A
【解析】A.開關(guān)S1、S2都閉合,電壓表測(cè)量電源電壓;開關(guān)S1閉合、S2斷開,Rx和定值
電阻R1串聯(lián),電壓表測(cè)量定值電阻R1兩端的電壓;因Rx的阻值(約600Ω)與R1=500Ω
的阻值相差不多,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知R1兩端的電壓U1約小于1.5V,故利用
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U
0~3V量程的電壓表能測(cè)量定值電阻R兩端的電壓U,然后根據(jù)I可以求出通過定值
11R
電阻R1的電流I1;根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等,通過Rx的電流等于通過定值電阻R1的電
Ux
流,即:Ix=I1,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出Rx兩端的電壓Ux,最后根據(jù)Rx求出
Ix
Rx的阻值,故A符合題意;
B.開關(guān)S1斷開、S2閉合,電壓表測(cè)量電源電壓;開關(guān)S1閉合、S2斷開,Rx和定值電阻
R2串聯(lián),電壓表測(cè)量定值電阻Rx兩端的電壓;因Rx的阻值(約600Ω)與R2=10Ω的阻值
相差太大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知Rx兩端的電壓接近電源電壓,故0~3V量程的電
壓表無法準(zhǔn)確測(cè)量Rx兩端的電壓,故B不符合題意;
C.開關(guān)S1閉合、S2斷開,Rx和定值電阻R2并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流;S1斷開、S2閉
合,電流表測(cè)量Rx的電流;因電源電壓小于3V,Rx與R1的阻值又較大,根據(jù)歐姆定律可
知Rx和定值電阻R1并聯(lián)時(shí)通過Rx和R1的電流非常小,無法利用量程為0.6A的實(shí)驗(yàn)室電
流表測(cè)出Rx的電流和干路電流,故C不符合題意;
D.開關(guān)S1閉合、S2斷開,Rx和定值電阻R1并聯(lián),電流表測(cè)量Rx的電流;開關(guān)S1斷開、
S2閉合,電流表測(cè)量R2的電流;因電源電壓小于3V,Rx的阻值較大,根據(jù)歐姆定律可知
Rx和定值電阻R1并聯(lián)時(shí)通過Rx的電流非常小,通過R1的電流約0.3A,所以利用量程為
0.6A的實(shí)驗(yàn)室電流表能通過R2的電流,但無法利用量程為0.6A的電流表測(cè)出Rx的電流,
故D不符合題意。
故選A。
6.在圖所示的四個(gè)電路中,電源兩端電壓保持不變,若定值電阻R的阻值已知,則在不
拆卸元件的情況下不能夠測(cè)出待測(cè)電阻Rx阻值的電路是()
A.B.C.
D.
【答案】C
【解析】A.兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,兩個(gè)電壓表分別測(cè)量出定值電阻和待測(cè)電阻兩端的
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URUx
電壓UR和Ux;根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電流處處相等,可以得到I
RRx
Ux
即RxR
UR
可以測(cè)出待測(cè)電阻的阻值,故A不符合題意;
B.分別用電壓表和電流表測(cè)量出待測(cè)電阻兩端的電壓Ux和電流I,則待測(cè)電阻的電阻為
U
Rx
xI
故B不符合題意;
C.電壓表可以測(cè)量出待測(cè)電阻兩端的電壓,電流表測(cè)量的是定值電阻支路的電流,不能
測(cè)量出待測(cè)電阻支路的電流,所以無法計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值,故C符合題意;
D.用兩個(gè)電流表分別測(cè)量出兩個(gè)支路的電流IR和Ix,根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓相
等,可以得到U=IRR=IxRx
IRR
即Rx
Ix
可以測(cè)出待測(cè)電阻的阻值,故D不符合題意。
7.以下四種電路,電源電壓不變且未知,R0是已知阻值的定值電阻,在不拆改電路的情
況下,不能測(cè)出未知電阻Rx阻值的電路是()
A.B.C.
D.
【答案】C
【解析】A.只閉合S,定值電阻R0與未知電阻Rx串聯(lián)接入電路,讀出電流表的示數(shù)為
I1,此時(shí)電
源電壓U=I1R總=I1(R0+Rx)
再閉合S1時(shí),只有定值電阻R0接入電路,讀出電流表的示數(shù)為I2,此時(shí)電源電壓U=I2R0
(I2I1)R0
聯(lián)立上式解得未知電阻的阻值Rx
I1
所以A能測(cè)量出未知電阻的阻值,故A不符合題意;
第6頁(yè)共33頁(yè).
B.只閉合S,只有未知電阻Rx接入電路,讀出電流表的示數(shù)為I1,此時(shí)電源電壓
U=I1Rx
再閉合S1時(shí),定值電阻R0與未知電阻Rx并聯(lián)接入電路,讀出電流表的示數(shù)為I,根據(jù)并
聯(lián)電路電流規(guī)律可知,通過定值電阻R0的電流I0=I-I1
此時(shí)電源電壓U=U0=I0R0=(I-I1)R0
(II1)R0
聯(lián)立上式解得未知電阻的阻值Rx
I1
所以B能測(cè)量出未知電阻的阻值,故B不符合題意;
C.閉合開關(guān)S、S1接左邊時(shí),定值電阻R0與未知電阻Rx串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)量已知
電阻兩端的電壓,當(dāng)S1接右邊時(shí),電壓表的正負(fù)接線柱接反了,故不能測(cè)量出未知電阻兩
端的電壓,所以C不能測(cè)出未知電阻Rx的阻值,故C符合題意;
D.當(dāng)閉合開關(guān)S、S2時(shí),定值電阻R0與未知電阻Rx串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)量未知電阻
Rx兩端的電壓,讀出電壓表的示數(shù)為U0,當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時(shí),定值電阻R0與未知電阻
Rx串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)量未知電阻Rx和已知電阻R0兩端的總電壓,讀出電壓表的示
數(shù)為U,所以未知電阻Rx兩端的電壓Ux=U-U0
UUU
根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,通過兩個(gè)電阻的電流相等,則有00
R0Rx
(UU0)R0
解得未知電阻Rx的阻值Rx
U0
所以D能測(cè)量出未知電阻的阻值,故D不符合題意。
8.用“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測(cè)量對(duì)象,在處
理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫出了U-I圖像,如圖甲、乙所示。對(duì)于圖像的分析,以下說法錯(cuò)誤
的是()
A.由圖甲,定值電阻的阻值為1Ω
B.由圖甲,定值電阻的阻值不隨其兩端的電壓和通過的電流而改變
C.為減小誤差,應(yīng)用多次測(cè)量取平均值的方法,計(jì)算小燈泡的電阻
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D.由圖乙及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:小燈泡的電阻隨燈絲溫度的升高而增大
【答案】C
【解析】AB.根據(jù)圖甲可知,電流與電壓成正比,因此該電阻為定值電阻,電阻是導(dǎo)體自
身的性質(zhì),它不隨導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流改變而改變,根據(jù)圖示可知,當(dāng)電阻兩
UU3V
端電壓為3V時(shí),通過的電流為3A,由I可知,定值的電阻R1Ω
RI3A
故AB正確,不符合題意;
C.測(cè)定小燈泡的電阻時(shí),多次測(cè)量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關(guān)系,不能求平均值減
小誤差,故C錯(cuò)誤,符合題意。
D.由乙圖可知,電壓與電流不成正比,即當(dāng)燈泡兩端電壓發(fā)光改變時(shí),燈泡的阻值也隨
之發(fā)生變化,且電壓變化比電流變化快,因此小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大,故
D正確,不符合題意。
9.在如圖所示的電路中,電阻R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω,電流表是理想電表,在A、B
兩點(diǎn)間加上9V的電壓時(shí),電流表的讀數(shù)為()
A.0.5AB.1AC.1.5AD.2A
【答案】B
【解析】在A、B兩點(diǎn)間加上9V的電壓時(shí),電阻R2、R3并聯(lián),再與R1串聯(lián),電流表測(cè)通
R2R363
過R3的電流,電阻R2、R3并聯(lián)后的電阻R2
R2R363
U9V
電路中的電流I1.5A
R1R24
R2、R3兩端的電壓U23IR1.5A23V
U233V
通過R3的電流I31A
R33
電流表的讀數(shù)為1A,故B符合題意,ACD不符合題意。
10.如圖所示的是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的測(cè)量未知電阻Rx阻值的電路,其中電動(dòng)電壓采用且保
護(hù)不變,電阻R0阻值已知。在不拆改電路的前提下,能夠測(cè)出Rx阻值的是()
第8頁(yè)共33頁(yè).
A.B.C.
D.
【答案】B
【解析】A.由電路圖可知,R0與Rx并聯(lián),電流表測(cè)R0支路的電流,電壓表測(cè)電源兩端的
電壓,無法測(cè)出通過Rx的電流,所以不能測(cè)出Rx阻值,故A不符合題意;
B.①將滑動(dòng)變阻器的滑片移至a端,此時(shí)電壓表測(cè)電源電壓,讀出電壓表的示數(shù)U,即
為電源電壓;②只開關(guān)S2閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器R與Rx串聯(lián),電壓表測(cè)Rx兩端的電壓,調(diào)
節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表有適當(dāng)?shù)氖緮?shù)U1;③斷開S2、閉合S1,保持滑片的位置不
變,滑動(dòng)變阻器R與電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)U2,
U2
在③中,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,電路中的電流I2
R0
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻
UUUUU
RR22R
U0
I22U2
R0
由于②③中滑片的位置沒有改變,因此滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻不變,在②中,電路
UUUU(UU)U
I1112
1UU
中的電流R2(UU2)R0
R0
U2
U1U1U1UU2
RxR0
Rx阻值I1UU1U2U2UU1
UU2R0
故B符合題意;
C.由電路圖可知,R0與Rx串聯(lián),假設(shè)只閉合S、S1時(shí),電壓表有示數(shù),若只閉合S、S2
時(shí),會(huì)造成電壓表正負(fù)接線柱反接,即無法測(cè)出R0或Rx兩端的電壓,故C不符合題意;
D.由電路圖可知,Rx、R0串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,無法測(cè)出電源電壓或Rx兩端的
電壓,所以不能測(cè)出Rx阻值,故D不符合題意。
第9頁(yè)共33頁(yè).
故選B。
11.小亮利用阻值為R0的定值電阻和一塊電壓表測(cè)量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿足
實(shí)驗(yàn)要求的器材(電源輸出電壓恒定),并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路,如圖所示,此時(shí)圖中最
后一根導(dǎo)線未連接,在將其連接好后,進(jìn)行了如下主要操作:
①閉合開關(guān)S1、S2,讀出并記錄電壓表的示數(shù)為U1;
②只閉合開關(guān)S1,讀出并記錄電壓表的示數(shù)為U2;
③用U1、U2和R0表示Rx。
請(qǐng)選出最后一根導(dǎo)線的連接方式及Rx的表達(dá)式()
U2U1R0U2R0
A.連接ac;RxB.連接bc;Rx
U2U1U2
U1R0U2U1R0
C.連接ad;RxD.連接bd;Rx
U2U1U1
【答案】B
【解析】AB.若最后一根導(dǎo)線的連接ac或者bc,當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2,讀出并記錄電壓表
的示數(shù)為U1,R0被短路,此時(shí)電壓表測(cè)量電源電壓,只閉合開關(guān)S1,兩電阻串聯(lián),讀出
U2U1-U2
并記錄電壓表的示數(shù)為U2,則待測(cè)電阻的電流為Ix=
RxR0
U2R0
故待測(cè)電阻的阻值為Rx=
U1-U2
故A不符合題意;B符合題意;
CD.若最后一根導(dǎo)線的連接是ad,或者bd時(shí),當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2,讀出并記錄電壓表的
示數(shù)為U1,R0被短路,此時(shí)電壓表測(cè)量電源電壓,只閉合開關(guān)S1,電壓表沒有示數(shù),故
阻值求不出來,故CD不符合題意。
故選B。
第10頁(yè)共33頁(yè).
12.用“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測(cè)量對(duì)象,在
處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫出了U-I的圖象,如圖甲、乙所示。對(duì)于圖象的分析,以下說法
錯(cuò)誤的是()
A.由乙圖及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大
B.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測(cè)量的方法,計(jì)算小燈泡的電阻
C.由甲圖可知,定值電阻的阻值為1Ω
D.由甲圖可知,電阻不隨其兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流而改變
【答案】B
【解析】A.由乙圖可知,電流與電壓不成正比,當(dāng)燈泡兩端電壓改變時(shí),燈泡的阻值也
隨之發(fā)生變化,且電壓變化比電流變化快,因此小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大,
故A正確,不符合題意;
B.測(cè)定小燈泡的電阻時(shí),多次測(cè)量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關(guān)系,不能求平均值減
小誤差,故B錯(cuò)誤,符合題意;
CD.根據(jù)圖甲可知,電流與電壓成正比,因此該電阻為定值電阻,即電阻是導(dǎo)體自身的性
質(zhì),它不隨導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流改變而改變,根據(jù)圖示可知,當(dāng)電阻兩端電壓
U3V
為3V時(shí),通過的電流為3A,定值電阻的阻值R1Ω
I3A
故CD正確,不符合題意。
13.(2022·四川瀘州一模)已知R1∶R2=1∶2,將電阻R1、R2按甲圖所示電路連接,閉合開
關(guān)S后,電流表示數(shù)為0.4A;保持電源電壓不變,再將電阻R1、R2按乙圖所示電路進(jìn)行
改接,閉合開關(guān)S后,關(guān)于電流表的示數(shù),下列說法中正確的是()
A.一定大于1.6AB.一定小于0.4A
第11頁(yè)共33頁(yè).
C.一定大于0.4A,但小于0.8AD.一定大于0.8A,但小于1.6A
【答案】A
【解析】已知R1∶R2=1∶2
設(shè)R1=R,R2=2R
由圖甲可知,該電路為串聯(lián)電路,此時(shí)電路中的電流為0.4A;因串聯(lián)電路的總電阻等于各
分電阻之和,所以總電阻為R串=R1+R2=R+2R=3R
則電源電壓U=IR串=0.4A×3R
由圖乙可知,該電路為并聯(lián)電路,電流表測(cè)量干路中的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可
R1R2R2R2
知,此時(shí)的總電阻為R并R
R1R2R2R3
U0.4A3R
I=1.8A
電流表的示數(shù)R2
并R
3
故A符合題意,BCD不符合題意。
14.要測(cè)量一個(gè)阻值約為600Ω的電阻Rx,提供的器材有:新干電池兩節(jié)、學(xué)生用電壓
表、300Ω的定值電阻R0、電阻箱R1(09999Ω5A)和滑動(dòng)變阻器(200Ω2A)各一個(gè),
開關(guān)三個(gè),導(dǎo)線若干。下列設(shè)計(jì)的四種方案中,能測(cè)出Rx的阻值且最合理的是()
A.甲和乙B.甲和丙C.乙和丁D.丙和丁
【答案】C
【解析】甲:由電路圖可知,只閉合S和S1時(shí),電阻Rx與定值電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)量
電源電壓,只閉合S和S2時(shí),電阻Rx與定值電阻R0仍串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx兩端的電
壓,根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知定值電阻R0兩端的電壓,已知定值電阻R0兩端的電壓和電
U
阻,根據(jù)歐姆定律即可求出電路中的電流,最后利用R即可求出被測(cè)電阻,但不能多
I
次測(cè)量求平均值,減小誤差,故甲不符合題意;
乙:由電路圖可知,只閉合S和S1時(shí),電阻Rx與電阻箱R1串聯(lián),電壓表測(cè)量電源電壓,
只閉合S和S2時(shí),電阻Rx與電阻箱R1仍串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電
第12頁(yè)共33頁(yè).
路特點(diǎn)可知電阻箱R1兩端的電壓,已知電阻箱的阻值和兩端電壓,根據(jù)歐姆定律即可求出
U
電路中的電流,最后利用R即可求出被測(cè)電阻,由于電阻箱的阻值變化范圍比較大,
I
可以改變電阻箱的位置,多次測(cè)量求平均值,減小誤差,故乙符合題意;
丙:由電路圖可知,閉合開關(guān)S和S1時(shí),未知電阻Rx與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx
兩端電壓,讀出電壓表示數(shù)Ux;只閉合S和S2時(shí),滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0串聯(lián),保持
U1
滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù)為U1,此時(shí)電路的電流為I,將滑動(dòng)變阻
R0
器的滑片移到最左邊,電壓表測(cè)量電源電壓,示數(shù)為U,則只閉合S和S2,保持滑動(dòng)變阻
器的滑片不動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U滑=U-U1
U
電路的電流為I1
R0
UUU(UU)R
R滑110
滑U
則滑動(dòng)變阻器的阻值為I1U1
R0
UUUUR(UU)
Rxxxx01
xIUUUU(UU)U
則未知電阻為xxx1
R滑(UU1)R0
U1
但由于不能多次測(cè)量求平均值,減小誤差,故丙不符合題意;
?。河呻娐穲D可知,電阻箱與被測(cè)電阻Rx并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),閉合開關(guān)S和S1
時(shí),未知電阻Rx與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx兩端電壓,讀出電壓表示數(shù);只閉合
S和S2時(shí),滑動(dòng)變阻器與電阻箱R1串聯(lián),保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)電阻箱R1的
阻值,使電壓表示數(shù)與原來的示數(shù)相同,讀出電阻箱R1值,即為Rx的阻值,移動(dòng)滑動(dòng)變
阻器可以多次測(cè)量求平均值,減小誤差,故丁符合題意;
綜合分析乙丁符合題意,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
15.小樂想利用兩塊電流表和阻值已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。小樂選擇了滿足實(shí)
驗(yàn)要求的電源、電流表A1和A2,并連接好了實(shí)驗(yàn)電路,如圖所示。閉合開關(guān)S1、S2讀出
電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2。則下列四個(gè)選項(xiàng)中,Rx的表達(dá)式正確的是
()
第13頁(yè)共33頁(yè).
I1I2I2R0I2I1R0
A.RxR0B.RxC.RxR0D.Rx
I2I2I1I2I1
【答案】C
【解析】閉合開關(guān)S1、S2,電阻R0與電阻Rx并聯(lián),電流表A1測(cè)干路中電流,則干路電流
UIR
為I1,電流表A2測(cè)電阻R0的電流,則電阻R0的電流為I2,則電阻R0的電壓R020
xIII
電阻R的電流Rx12
xxUUIR
電阻R0與電阻R并聯(lián),則電阻R的電壓等于電阻R0的電壓,即RxR020
U
RxI2R0I2
則電阻Rx的阻值RxR0
IIIII
Rx1212
故C正確,ABD錯(cuò)誤。
16.為測(cè)量額定電流為0.4A的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,小明同學(xué)找來兩個(gè)阻值范圍均為
(0~999.9Ω)的電阻箱、兩只開關(guān),一只電流表、電壓未知的電源及導(dǎo)線若干,設(shè)計(jì)成如
圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。下列方案中,不能完成測(cè)量的是()
A.將R1換成導(dǎo)線B.將R2換成導(dǎo)線
C.在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),先閉合的開關(guān)是S1D.在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),先閉合的開關(guān)是S2
【答案】B
【解析】A.R1與小燈泡并聯(lián),互不影響,所以將R1換成導(dǎo)線,可以通過電流表和R2的
第14頁(yè)共33頁(yè).
阻值計(jì)算電壓,所以不影響小燈泡電阻的測(cè)量,故A不符合題意;
B.R2與小燈泡串聯(lián),實(shí)驗(yàn)時(shí)通過調(diào)整R2的阻值,改變小燈泡兩端的電壓,將R2換成導(dǎo)線
不能完成實(shí)驗(yàn),故B符合題意;
CD.實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合兩開關(guān),通過R1所在電路計(jì)算小燈泡兩端的電壓,通過R2所在電路計(jì)
算流過小燈泡的電流,閉合開關(guān)的先后順序?qū)?shí)驗(yàn)沒有影響,故CD不符合題意。
故選B。
17.(2023·北京一模)小慧為了測(cè)量未知電阻RX,利用學(xué)生電源(兩端電壓不變且未
知)、已調(diào)零的電流表、阻值已知的定值電阻R0、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材,連接了如圖所
示實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為I1;當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí),電流表的
示數(shù)為I2。則下列四個(gè)選項(xiàng)中,RX的表達(dá)式正確的是()
I2I1I1I2I2R0I1R0
A.RXR0B.RXR0C.RXD.RX
I2I1I1I2I2I1
【答案】C
【解析】如圖所示,當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),R0和Rx并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,有
I0+Ix=I1
當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí),R0單獨(dú)工作,電流表測(cè)量R0的電流,即I0=I2,所以通過Rx的電流為
Ix=I1-I2
根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)及歐姆定律,Rx兩端的電壓Ux=U0=I2R0
UXI2R0
所以RX
IXI1I2
故ABD錯(cuò)誤,C正確。
18.在用伏安法測(cè)未知電阻RX時(shí)(電源電壓未知),如果缺少電流表或電壓表,可以通過
增加一個(gè)已知阻值的定值電阻R和開關(guān)來解決,如圖所示中的四種方案不可行的是
()
第15頁(yè)共33頁(yè).
A.B.C.
D.
【答案】B
【解析】A.當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí),R1被短路,電壓表的示數(shù)等于電源電壓;再斷開開關(guān)
S2時(shí),電壓表測(cè)量RX兩端的電壓,則可計(jì)算出R1兩端的電壓,R1的阻值已知,根據(jù)歐姆
定律可計(jì)算出通過R1的電流,串聯(lián)電路各處電流相等,所以通過RX的電流等于通過R1的
電流,結(jié)合歐姆定律,可計(jì)算出被測(cè)電阻的阻值,故A不符合題意;
B.閉合開關(guān)S1,兩電阻并聯(lián)接入電路,電流表只能測(cè)出通過RX的電流,無法得到其兩端
的電壓,所以無法計(jì)算被測(cè)電阻的阻值,故B符合題意;
C.閉合開關(guān)S2、S3,電阻R1、電阻RX、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)R1兩端電
壓,R1的阻值已知,移動(dòng)滑片到適當(dāng)位置,讀出電壓表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律可計(jì)算通過
R1的電流,串聯(lián)電路各處電流相等,所以通過RX的電流等于通過R1的電流,斷開S3,閉
合S1,保持滑動(dòng)變阻器的滑片的位置不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù),此時(shí)電壓表測(cè)量電阻R1、
電阻RX的總電壓,第二次電壓表的示數(shù)減去第一次電壓表的示數(shù)即RX兩端的電壓,利用
歐姆定律,可計(jì)算出被測(cè)電阻的阻值,故C不符合題意;
D.當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),電流表測(cè)出通過R1的電流,由U=IR
可計(jì)算出電源電壓;當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,并聯(lián)電路干路
電流等于各支路電流之和,第二次電流表的示數(shù)減去第一次電流表的示數(shù)即通過RX的電
流,從而計(jì)算出RX的阻值,故D不符合題意。
故選B。
19.(2023·四川達(dá)州模擬)圖示電路中(R0阻值已知,表示電阻箱,電
源電壓恒定),能求出Rx阻值的是()
第16頁(yè)共33頁(yè).
A.①②④B.②③④C.①②③④D.①③④
【答案】A
【解析】根據(jù)圖①電路圖,先將電阻箱接入阻值為0,則電壓表示數(shù)為電源電壓U,再將
電阻箱接入某一阻值R0,讀出電壓表示數(shù)為U1,則電阻箱兩端的電壓為UU1,根據(jù)串聯(lián)
UUU
電路電流規(guī)律及歐姆定律可得11
R0Rx
U1R0
變形可得Rx
UU1
故①可以測(cè)出Rx的阻值;
根據(jù)圖②電路圖,可將單刀雙擲開關(guān)先后置于1、2位置,電流表分別測(cè)得通過R0、Rx電
流為I1、I2,由歐姆定律,電源電壓一定,則I1R0I2Rx
I1R0
變形可得Rx
I2
故②可以測(cè)出Rx的阻值;
根據(jù)圖③電路圖,閉合開關(guān),只能測(cè)出兩電阻并聯(lián)時(shí)的總電流,無法測(cè)量分電流,故③不
能測(cè)出Rx的阻值;
根據(jù)圖④電路圖,先將單刀雙擲開關(guān)置于1位置,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)?shù)奈恢茫?/p>
讀出電壓表示數(shù)為U',再將單刀雙擲開關(guān)置于2位置,改變電阻箱接入的阻值,直到電壓
表的示數(shù)為U'不變,記下此時(shí)電阻箱接入的阻值為R,根據(jù)歐姆定律,電源電壓一定,則
兩次接入的總電阻不變,所以RxR,故④可以測(cè)出Rx的阻值。
綜合上述分析,故A符合題意,BCD不符合題意。
20.關(guān)于滑動(dòng)變阻器在不同實(shí)驗(yàn)中的作用,下列說法不正確的是()
A.在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中的主要作用是:改變電阻兩端的電壓
B.在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中的主要作用是:保持電阻兩端的電壓不變
C.在“測(cè)定定值電阻的阻值”的實(shí)驗(yàn)中主要作用是:多次測(cè)量取平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差
D.在“測(cè)定小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中主要作用是:多次測(cè)量取平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差
第17頁(yè)共33頁(yè).
【答案】D
【解析】A.在“探究電流與電壓的關(guān)系”時(shí),需要保持電阻不變,改變電阻兩端的電壓,
滑動(dòng)變阻器可以起到改變電阻兩端電壓的作用,故A正確,不符合題意;
B.在“探究電流與電阻的關(guān)系”時(shí),需要保持電壓不變,改變電阻的大小,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻
器的滑片可以保持電阻兩端的電壓不變,故B正確,不符合題意;
C.在“測(cè)定定值電阻的阻值”時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,多次測(cè)量電壓值和電流值,根
據(jù)歐姆定律得到電阻值,多次測(cè)量取平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差,故C正確,不符合題意;
D.在“測(cè)定小燈泡發(fā)光時(shí)的電阻”時(shí),通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻來改變通過
燈泡的電流和燈泡兩端的電壓,然后根據(jù)歐姆定律求出對(duì)應(yīng)燈泡的電阻,從而得出電阻的
變化規(guī)律,不可以多次測(cè)量求平均值,故D錯(cuò)誤,符合題意。
故選D。
二、實(shí)驗(yàn)題
21.(2023·江蘇泰州二模)如圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)物圖,其中電
流表量程為“00.6A”,電壓表量程為“03V”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“10Ω1A”,電源電壓
3V不變,電阻R0有4個(gè)阻值(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)供選用,開關(guān)若干,還有電阻箱
R1一只。
(1)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最(左/右)端;閉合開關(guān)后,小明發(fā)
現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)均為0,他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極,另一端依次試觸a、b、
c、d、e各接線柱,當(dāng)接觸到e時(shí),電壓表、電流表均有示數(shù),則電路中可確定的故障
是;
(2)排除故障,此時(shí)R0的阻值為5Ω。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)電
壓,此時(shí)電流表示數(shù)0.4A,接著將R0阻值換成10Ω,若直接閉合開關(guān),為了繼續(xù)實(shí)驗(yàn),
滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該向適當(dāng)調(diào)節(jié);
第18頁(yè)共33頁(yè).
(3)將R0阻值換成20Ω、25Ω重復(fù)上述操作,四組數(shù)據(jù)如表所示,分析數(shù)據(jù),可得出的
結(jié)論是:;
實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234
電阻R歐5102025
電流I安0.40.20.10.08
(4)實(shí)驗(yàn)小組又設(shè)計(jì)了圖乙的電路圖繼續(xù)測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值,圖中R1為電阻
箱,R2是未知定值電阻,Rp為滑動(dòng)變阻器。要求僅利用電阻箱讀數(shù)表達(dá)Rx的阻值,請(qǐng)?jiān)?/p>
空白處填上適當(dāng)內(nèi)容。
①開關(guān)S接a,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器滑片P,使電流表示數(shù)為I,記下電阻箱阻值
Ra;
②開關(guān)S接b,保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,調(diào)節(jié),使電流表示數(shù)為I,記下
電阻箱阻值Rb;
③Rx。(用本題中的物理量的符號(hào)表示)
④他
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