八年级上册科学 第三章电路探秘 3.4欧姆定律及应用—伏安法测电阻易错点培优专题(2)(含解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

八年级上册科学 第三章电路探秘 3.4欧姆定律及应用—伏安法测电阻易错点培优专题(2)(含解析)

资源简介

八年级上册科学 3.4欧姆定律及应用—伏安法测电阻易错点培优专题(2)
易错点三:欧姆定律及应用
例1:关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是(  )
A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.在电流一定时,导体两端电压跟导体电阻成正比
D.通过导体的电流跟导体两端电阻成正比,跟导体的电压成反比
例2:如图所示,当开关S闭合时,发现灯泡L1、L2均不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,根据上述现象,下列判断正确的是(  )
A.灯泡L2断路 B.电流表断路 C.灯泡L1断路 D.灯泡L2短路
(例2) (例3)
例3:如图导体甲、乙、丙分别连接成三个电路装置。三个导体均由相同的材质组成,导体甲的长度为L,横截面积为S;导体乙的长度为2L,横截面积为S;导体丙的长度为L,横截面积为2S。若电路中连线及电流表的电阻、电池内电阻忽略不计,导体甲、乙、丙所连接的电路装置中,流经三导体的电流值分别为I甲、I乙、I丙,其大小关系为(  )
A.I甲>I乙>I丙 B.I乙>I甲>I丙
C.I丙>I甲>I乙 D.I丙>I乙>I甲
例4:在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知(  )
A.A导体的电阻为10Ω
B.B导体的电阻为10Ω
C.A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为0.3A
D.B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为0.6A
例5:某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移,能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是(  )。
A.B.C.D.
例6:如图甲所示,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乙中线段AB表示,则下列判断正确的是(  )
A.电源电压为4V
B.滑动变阻器的最大值为40Ω
C.当滑动变阻器滑片P处在中点时,电路中的电流为0.3A
D.由乙图可知,通过导体中的电流随导体两端的电压的增大而减小
变式训练
1.(2024八上·南浔期末)比较法是一种科学研究方法,是通过观察、分析,找出研究对象的相同点和不同点。它是认识事物的一种基本方法。在学习电学过程中,小明对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验进行比较,下列说法不正确的是(  )
A.两个实验采用的都是控制变量的研究方法
B.两实验的实验电路在教科书中是相同的
C.前者收集多组数据的目的,是为了得出电流跟电阻的定量关系
D.后者收集多组数据的目的,是为了取电阻的平均值,减小误差
2.在如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻R1=R2。当闭合开关时,若发现两个电流表示数相等,且均在正常值范围内,则出现的故障是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
(1) (2)
3.如图所示的电路中,开关S闭合与断开时,电压表的示数之比为3:1,则电阻R1、R2的阻值之比为(  )
A.1:2 B.1:3 C.2:1 D.3:1
4.如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器 R2的滑片P 向b端滑动时,以下说法正确的是 (  )
A.电压表V 的示数变大B.电流表 A1的示数变大
C.电流表A2的示数变小D.电压表V 的示数与电流表 A2的示数的比值不变
(4) (5)
5.如图所示电路中,电源电压不变,开关S闭合后,滑动变阻器滑片向右移动,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电压表示数变小,灯泡变暗 D.电压表示数变大,灯泡变暗
6.(2024·八年级期末)某科技小组设计了一种压力测量仪。在如图所示的各电路中,电源电压不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,滑片会随金属片受到的压力大小而上下平移,压力表实际上是一个电压表。能够实现压力越大,压力表示数越大的电路是(  )
A.B.C.D.
7.图为灯L1、L2的U﹣I图象,根据图象可知(  )
A.通过L2的电流为0.2A时,L2两端的电压为100V
B.电压为160V时,通过Ll的电流较大
C.电压为160V时,L1的电阻较大
D.把两灯并联接入220V的电路中,Ll较亮
(7) (8)
8.如图甲所示,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U﹣I坐标系中描绘了相对应的点,如图乙所示,下列有关判断正确的是(  )
A.电源电压为8V
B.R2的阻值为20Ω
C.R1的阻值为20Ω
D.S接2时通过R2的电流为0.6A
9.要想使1000Ω的电阻通过8mA的电流,那么应给它的两端加    V的电压;如果该电阻所允许通过它的最大电流是25mA,那么它的两端所能加的最大电压是    V。
10.如图为甲、乙两电器元件的电流与电压关系图。
(1)随着电流增大,甲元件的电阻     (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)当将甲、乙两元件并联在6V电源电压下,则电路中总电流为     A。
(10) (11)
11.如图所示为一个小灯泡L和一个定值电阻R的电流跟其两端电压的关系,则图中表示灯泡的是    (填“a”或“b”);当把它们串联在0.8A电路中时,L的电阻为    Ω,当把它们并联在2V电路中时,电路的总电阻为    Ω。
12.如图所示是电子秤的工作原理示意图,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向下移动时,电路中电流     (选填“变大”“变小”或“不变”),往电子秤的托盘上放一个物块时,电压表的示数将     。把该电子秤拿到月球上称量物块的质量时,跟在地球上称量同一个物块的质量相比较,电子秤的示数将     (以上各空均填“变大”“不变”或“变小”)。
易错点四:伏安法测电阻
例1:关于伏安法测电阻,下列说法正确的是(  )
A.为了操作方便,滑动变阻器的滑片应置于中间位置
B.为了防止电表被烧坏,电流表和电压表都应选用大量程
C.连接电路时,必须从电源的正极开始,按顺序接线
D.连接电路时,开关应处于断开状态
例2:如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为(  )
A.B. C.D.R0
例3:如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是(  )
A.B. C.D.
例4:小芳“测量小灯泡发光时的电阻”,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关后,当滑片P向右移动时,电压表示数     (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表有示数,但电压表没有示数,分析原因可能是     (填字母)。
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(4)正确完成上述操作后,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,此时灯泡的电阻约为     Ω。(结果保留一位小数)
例5:物理课上,小薇想“测量小灯泡正常发光时的电阻”,选用器材连接了如图1所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,滑动变阻器能满足实验需要,电流表、电压表均完好。
序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.18 5.6
2 1.5 0.22 6.8
3 2.0 0.24 8.3
4 2.5
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,要求:导线不交叉,滑片P向左移动,灯变暗;
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是     ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P过程中,小薇应注视     (选填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是     (选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路 C.小灯泡断路
(4)排除电路故障后小薇继续进行实验,并将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图2所示为     A,则小灯泡正常发光时的电阻为   Ω(保留一位小数);细心的小薇又发现小灯泡的铭牌标有“2.5V 0.3A”,与测得的小灯泡正常发光时的电流不同,原因可能是     。
例6:某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图1所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是    。
(2)请用笔画线代替导线,将图1中的电路补充完整。
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是     。
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向    (选填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮。
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察     表的示数,使小灯泡L正常发光。
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻是     Ω。
(7)完成实验后,小组又设计了如图2所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,R0为定值电阻,S2为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数U1=    V。
②保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数并记为U2。
③该小灯泡正常发光时的电阻RL=    (用U1、U2、R0表示)。
变式训练
1.在“伏安法测电阻”的实验中,对滑动变阻器起到的作用的说法中错误的是(  )
A.保护电路 B.改变电路中的电流
C.改变被测电阻两端的电压 D.改变被测电阻的阻值
2.在“伏安法测电阻”的实验中,被测电阻大约为80Ω,选用的电源电压为1.5V,选用了电流表0~0.6A的量程。关于电源电压和电流表的选择,下列说法正确的是(  )
A.电流表量程选择错误,因此会烧坏电流表
B.电源选择错误,因此会烧坏电源
C.电流表量程选择不适当,因此电流表没有示数
D.电源选择不适当,因为电路中电流太小,电流表的指针偏转角度太小,读数误差较大
3.如图是小燕利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的三种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,实验中只能闭合或断开开关,其中能够测出Rx阻值的电路()
A.①②③都可以 B.只有①③ C.只有②③ D.只有①②
4.如图所示电路图中电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡正常发光的电阻的是(  )
A. B. C. D.
5.实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻Rx,提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0~3V)、滑动变阻器R(100Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω 5A)各一只、开关和导线若干。小李同学提出了自己的设计方案如图所示,并进行了如下实验:
①把电阻箱的阻值调为0Ω,读出电压表的示数U1=3V。
②把电阻箱的阻值调如图甲所示值,此时电压表的示数如图乙所示,则根据测量的数据可知,电源电压U=    V,电阻箱的读数是    Ω,电压表的示数是   V,根据这组数可求出未知电阻的阻值是    Ω。
6.小科同学在“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“2.5V”字样相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器(R1标有“10Ω 1A”字样、R2标有“20Ω 2A”字样),开关,导线若干。
(1)实验电路如图甲,闭合开关前,应将滑片P置于     (填“A”或“B”)端。电路连接正确,闭合开关S,移动滑片P,小科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     。
(2)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乙所示,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,小科选用的滑动变阻器应是     (填“R1”或“R2”)。
表一
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
表二
实验次数 1 2 3
定值电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.30 0.20 0.12
小科将这6组数据算得的灯泡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。
(4)小科继续用图甲所示电路来探究“电流与电阻的关系”。他把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻分别接入小灯泡的位置,进行实验,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,原因可能是     。
7.小科在实验室用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。请回答:
(1)图甲是他未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小。
(2)开关S闭合后,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示。则产生此现象的原因可能是     (填字母编号)。
A.滑动变阻器断路
B.电流表断路
C.灯泡L断路
D.灯泡L短路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡L正常发光。此时,电流表的示数如图丙所示,测出其正常工作时的电阻为     欧姆(保留一位小数)。
(4)为了测电阻Rx的阻值,小科利用电压表、已知阻值的定值电阻R0和一个双掷开关S设计了如图丁的电路图,已知电源电压恒定,在不改变电路连接的情况下,小科能否测出Rx的阻值,请说明理由。  
。 
八年级上册科学 3.4欧姆定律及应用—伏安法测电阻易错点培优专题(2)
易错点三:欧姆定律及应用
例1:关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是(  )
A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.在电流一定时,导体两端电压跟导体电阻成正比
D.通过导体的电流跟导体两端电阻成正比,跟导体的电压成反比
【答案】B
【分析】欧姆定律内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。也就是说在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
【解答】解:A、在电压一定时,电流与电阻成反比,不是导体的电阻跟通过导体的电流成反比,故A错误;
B、在电阻一定时,电流才与电压成正比,故B正确;
C、导体两端电压取决于电源,与导体电阻和导体中的电流无关,故C错误;
D、根据欧姆定律可知,通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了欧姆定律内容的理解和掌握。电流跟电压成正比,电流跟电阻成反比都是有条件的。
例2:如图所示,当开关S闭合时,发现灯泡L1、L2均不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,根据上述现象,下列判断正确的是(  )
A.灯泡L2断路 B.电流表断路 C.灯泡L1断路 D.灯泡L2短路
【答案】A
【解析】电压表有示数,则说明它与电源两极直接连通;否则,它与两极之间存在断路。当电压表和电流表串联时,由于电压表的内阻很大,也会导致电流表的示数几乎为零,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,开关S闭合时,发现灯泡L1、L2均不发光,电流表无示数,说明电路断路。电压表示数约等于电源电压,说明电压表的正、负接线柱与电源正、负极之间是连通的,即电压表测量的用电器发生断路,故灯泡L2断路。故选A。
例3:如图导体甲、乙、丙分别连接成三个电路装置。三个导体均由相同的材质组成,导体甲的长度为L,横截面积为S;导体乙的长度为2L,横截面积为S;导体丙的长度为L,横截面积为2S。若电路中连线及电流表的电阻、电池内电阻忽略不计,导体甲、乙、丙所连接的电路装置中,流经三导体的电流值分别为I甲、I乙、I丙,其大小关系为下列哪种(  )
A.I甲>I乙>I丙 B.I乙>I甲>I丙
C.I丙>I甲>I乙 D.I丙>I乙>I甲
【答案】C
【分析】影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积以及温度,据此判断处电阻的大小,然后根据欧姆定律判断电路电流的大小。
【解答】解:若不考虑温度对电阻的影响,影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积,在材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比,在材料和长度一定时,导体的电阻与横截面积成反比,即长度越小,横截面积越大,电阻越小。
由图知:导体甲和丙长度相同,丙的横截面积是甲的2倍,所以R甲>R丙,
导体甲和乙的横截面积相同,乙的长度是甲的2倍,所以R乙>R甲,
综合上述分析可得:R乙>R甲>R丙;
由I可知,在电源电压相同时,I丙>I甲>I乙,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了影响电阻的因素和欧姆定律的应用的等知识,解题时注意控制变量法的应用。
例4:在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知(  )
A.A导体的电阻为10Ω
B.B导体的电阻为10Ω
C.A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为0.3A
D.B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为0.6A
【答案】B
【分析】分别分析图象,求出RA、RB,再观察电压为3V时的电流即可
【解答】解:(1)由图可知:,
(2)当电压为3V时,通过A导体的电流为0.6A,通过B导体的电流为0.3A
故选:B。
【点评】从U﹣I图象可得到的信息:一是求导体电阻;二是通过比较同一电压下的电流值而得出两电阻大小关系
例5:某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移,能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是(  )。
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】根据欧姆定律和串并联电路的特点,分析电压表的示数变化规律即可。
【解答】ABC.当变阻器和定值电阻R串联时,电压与电阻成正比。当人的身高增大时,滑片向上移动,则滑动变阻器的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,此时它两端的电压减小。根据U总=U+U变可知,此时定值电阻R的电压变大,故B正确,而A、C错误;
D.当变阻器和定值电阻R并联时,电压表测总电压,则无论滑片怎样移动,电压表的示数都保持不变,故D错误。故选B。
例6:如图甲所示,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乙中线段AB表示,则下列判断正确的是(  )
A.电源电压为4V
B.滑动变阻器的最大值为40Ω
C.当滑动变阻器滑片P处在中点时,电路中的电流为0.3A
D.由乙图可知,通过导体中的电流随导体两端的电压的增大而减小
【答案】C
【分析】(1)由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2的有效部分串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图2读出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据图2读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R2的最大阻值。
(2)根据欧姆定律、串联电阻的规律求出P在中点时电路中的电流;
(3)图乙中U﹣I图像表示的是通过滑动变阻器的电流与滑动变阻器两端的电压关系,此时电路中的电流减小是因为滑动变阻器接入电路的电阻增大引起的。
【解答】解:由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2的有效部分串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;
ABC、当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中电流,此时电路中电流最大,由图2可知,电路中的最大电流I大=0.6A,
由I可得,电源的电压:
U=I大R1=0.6A×10Ω=6V,故A错误;
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,
此时电路中的总电阻:
R30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的最大阻值:
R2max=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω,故B错误;
P在中点时,变阻器连入电路中的电阻R′2=10Ω,此时电路中的电流I′0.3A,故C正确;
D、图乙中的U﹣I图像,表示的是通过滑动变阻器的电流与滑动变阻器两端的电压关系,由于滑动变阻器接入电路的电阻在不断改变,因此不能说明通过导体中的电流随导体两端的电压的增大而减小,此时电路中的电流减小是因为滑动变阻器接入电路的电阻增大引起的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
变式训练
1.(2024八上·南浔期末)比较法是一种科学研究方法,是通过观察、分析,找出研究对象的相同点和不同点。它是认识事物的一种基本方法。在学习电学过程中,小明对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验进行比较,下列说法不正确的是(  )
A.两个实验采用的都是控制变量的研究方法
B.两实验的实验电路在教科书中是相同的
C.前者收集多组数据的目的,是为了得出电流跟电阻的定量关系
D.后者收集多组数据的目的,是为了取电阻的平均值,减小误差
【答案】A
【解析】这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压,实验电路图都是相同的,在做“探究电流跟电阻的关系”时,要控制电阻两端的电压不变;伏安法测量电阻实验要采用多次测量取平均值的办法来减小误差。
【解答】A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制(电压不变)变量法,而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法,故A符合题意;
B、这两个实验的实验电路图都相同,故B不符合题意;
C、探究电流与电压的关系实验,进行多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系,故C不符合题意;
D、伏安法测电阻阻值实验,后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差,故D不符合题意。
故选:A。
2.在如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻R1=R2。当闭合开关时,若发现两个电流表示数相等,且均在正常值范围内,则出现的故障是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【答案】B
【解析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】根据图片可知,两个电阻并联,它们两端的电压都等于电源电压,且它们的阻值相等,根据可知,通过两个电阻的电流也相等。电流表A1测总电流,A2测通过电阻R2的电流,根据I总=I1+I2可知,前者的示数应该是后者的2倍。
A.R1短路时,R2同时被短路,A2的示数为零,A1的示数会很大,超出正常范围,故A不合题意;
B.R1断路时,只有R2工作,此时两个电流表都测通过它的电流,因此示数相等,故B符合题意;
C.R2短路时,R1同时被短路,A2的示数为零,A1的示数会很大,超出正常范围,故C不合题意;
D.R2断路时,A2的示数为零,A1的示数不为零,故D不合题意。
3.如图所示的电路中,开关S闭合与断开时,电压表的示数之比为3:1,则电阻R1、R2的阻值之比为(  )
A.1:2 B.1:3 C.2:1 D.3:1
【答案】C
解:当开关闭合时,R1被短路,电压表示数等于电压电压U;
当开关断开时,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压U2,因,则U2=;
U1+U2=U,则U1=U﹣=,
由欧姆定律I=得:
故选:C。
4.如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器 R2的滑片P 向b端滑动时,以下说法正确的是 (  )
A.电压表V 的示数变大
B.电流表 A1的示数变大
C.电流表A2的示数变小
D.电压表V 的示数与电流表 A2的示数的比值不变
【答案】D
【解析】分析电路串并联时,可先将电压表及其引线去除,由简化后的电路可知,该电路为存在两个回路,属于并联电路,并联电路各支路互不影响,干路电流等于支路电流之和。
【解答】A、由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表 A1测干路电流,电流表A2测R1所在支路的电流。因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变,故A错误;
BC、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R1的电流不变,即电流表 A2的示数不变。当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由 可知,通过R2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 A1的示数变小,故B、C错误;
D、电压表V的示数不变,电流表A2的示数不变,则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变,故D正确。
故答案为:D。
5.如图所示电路中,电源电压不变,开关S闭合后,滑动变阻器滑片向右移动,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电压表示数变小,灯泡变暗
D.电压表示数变大,灯泡变暗
【答案】C
【分析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压;根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,然后根据灯泡的亮暗取决于实际功率的变化,判断灯泡亮暗的变化。
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压;
开关S闭合后,当滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大;根据I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小;根据P=UI可知,灯泡的实际功率变小、灯泡变暗;故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析,关键是滑片移动时接入电路电阻变化的分析和电压表所测电路元件的判断。
6.(2024·八年级期末)某科技小组设计了一种压力测量仪。在如图所示的各电路中,电源电压不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,滑片会随金属片受到的压力大小而上下平移,压力表实际上是一个电压表。能够实现压力越大,压力表示数越大的电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.电路中压力表测R的电压,当金属片受到的压力增大时,R阻值变大,根据串联电路分压规律,电阻越大,则分得电压也越大,故压力表示数变大,故A正确。
B.电路中压力表测电源电压,示数始终不变,故B错误。
C.电路中压力表测R0的电压,当金属片受到的压力增大时,R阻值变大,根据串联电路分压规律,电阻越大,则分得电压也越大,所以R0两端电压变小,故压力表示数变小,故C错误。
D.电路中压力表测电源电压,示数始终不变,故D错误。
7.图为灯L1、L2的U﹣I图象,根据图象可知(  )
A.通过L2的电流为0.2A时,L2两端的电压为100V
B.电压为160V时,通过Ll的电流较大
C.电压为160V时,L1的电阻较大
D.把两灯并联接入220V的电路中,Ll较亮
【答案】C
解析:A.由图象可知,通过L2的电流为0.2A时,L2两端的电压为58V,故A错误;B.由图象可知,电压为160V时,通过Ll、L2的电流大小关系为I2>I1,故B错误;C.由于电压为160V时,I2>I1,根据R=U/I可知,R1>R2,即L1的电阻较大,故C正确;D.把两灯并联接入220V的电路中,则它们两端的电压相等,根据图象可知,通过L2的电流大于通过Ll的电流,根据P=UI可知:P2>P1,所以L2较亮,故D错误。
8.如图甲所示,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U﹣I坐标系中描绘了相对应的点,如图乙所示,下列有关判断正确的是(  )
A.电源电压为8V
B.R2的阻值为20Ω
C.R1的阻值为20Ω
D.S接2时通过R2的电流为0.6A
【答案】B
【分析】(1)由图甲可知,当开关在2时,R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;当开关在1时,电路中只有R1,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压;由图可知电源电压大小;从图中可知当电路中只有R1时的电流,根据欧姆定律可求出R1的阻值;
(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙可知R1=两端的电压和电路中的电流;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,据此得出R2两端的电压,由I可得,电阻R2的阻值。
【解答】解:(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,I=0.6A时,U=6V,则电源电压为6V;故A错误;
由I可得,R1的阻值:R110Ω,故C错误;
(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知,U1=2V,电路中的电流I′=0.2A,故D错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
由I可得,电阻R2的阻值:R220Ω,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用,从图中读取相关信息是解题的关键。
9.要想使1000Ω的电阻通过8mA的电流,那么应给它的两端加 8  V的电压;如果该电阻所允许通过它的最大电流是25mA,那么它的两端所能加的最大电压是 25  V。
【答案】见试题解答内容
【分析】知道电阻和通过的电流,根据欧姆定律求两端的电压;电阻不变,电流变化,根据欧姆定律再求相应的电压
【解答】解:(1)U1=I1R=8×10﹣3A×1000Ω=8V
(2)U2=I2R=25×10﹣3A×1000Ω=25V
故答案为:8V,25V
【点评】对同一电阻,通过的电流与加在它两端电压成正比
10.如图为甲、乙两电器元件的电流与电压关系图。
(1)随着电流增大,甲元件的电阻  不变  (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)当将甲、乙两元件并联在6V电源电压下,则电路中总电流为  0.8  A。
【答案】(1)不变;(2)0.8A
【分析】(1)由图象知,甲的电流与电压成正比,由此可知甲电阻的变化与否;
(2)由图象读出甲乙并联在6V电源上时通过它们的电流,由并联电路的电流规律可得总电流。
【解答】解:(1)由图象知,通过甲元件的电流随其两端电压增大而增大,且二者变化的图象为一条通过坐标原点的直线,所以甲的电流与电压成正比,即其两端电压与通过电流的比值是定值,由R可知,甲元件的电阻不变。
(2)由并联电路的电压规律知,甲、乙两元件并联在6V电源上时,两元件两端电压都为6V,
由图象知,此时通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.6A,
则通过电路的总电流为:I=I甲+I乙=0.2A+0.6A=0.8A。
故答案为:(1)不变;(2)0.8A。
【点评】本题考查对电流与电压关系图象的认识和理解以及并联电路的电流和电压规律的应用,属于一道基础题。
11.如图所示为一个小灯泡L和一个定值电阻R的电流跟其两端电压的关系,则图中表示灯泡的是 a  (填“a”或“b”);当把它们串联在0.8A电路中时,L的电阻为 5  Ω,当把它们并联在2V电路中时,电路的总电阻为 2.5  Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由欧姆定律可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,图b是正比例函数图象;而灯丝的电阻随温度的变化而变化,因此图a表示通过灯泡的电流与两端电压的关系;
(2)由图象可知,串联电路的电流为0.8A时,灯泡L的电压为4V,根据欧姆定律求出L的电阻;再由图象可知,它们并联在2V电路中时,通过R、L的电流,根据并联电路电流特点,求出总电流,最后根据欧姆定律求出总电阻。
【解答】解:(1)因为电阻一定时,电流与电压成正比,因此图b为定值电阻的图象;而灯丝的电阻随温度的变化而变化,因此图a表示通过灯泡的电流与两端电压的关系;
(2)由表可知,当把它们串联在0.8A电路中时,灯泡两端的电压UL=4V;
由I可得,此时L的电阻为:RL5Ω;
当它们并联在2V电路中时,通过灯泡的电流为:IL′=0.6A,通过定值电阻的电流:IR=0.2A,所以干路电流为:I=IL′+IR=0.6A+0.2A=0.8A;
由I可得,电路的总电阻:R2.5Ω。
故答案为:a;5;2.5。
【点评】本题考查了并联电路电流的特点和通过图象来考查学生对欧姆定律的应用情况,关键是根据对应的电压、电流值进行判断。
12.如图所示是电子秤的工作原理示意图,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向下移动时,电路中电流  不变  (选填“变大”“变小”或“不变”),往电子秤的托盘上放一个物块时,电压表的示数将  变大  。把该电子秤拿到月球上称量物块的质量时,跟在地球上称量同一个物块的质量相比较,电子秤的示数将  变小  (以上各空均填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】不变;变大;变小
【分析】由图可知,定值电阻R0和滑阻变阻器R串联,电压表测量变阻器滑片P上部电阻两端的电压。由于电压表内阻很大,相当于断路,所以滑片向下移动时,R接入电路的阻值最大,且不变,则电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变化;
往电子秤的托盘上放一个物块时,变阻器的滑片向下移动,滑片P上部电阻变大,根据欧姆定律可知滑片P上部电阻两端的电压变化,即电压表示数的变化;
该电子秤拿到月球上称量物块的质量时,由于物体受到月球的引力小于它在地球上受到的重力,则物块对托盘的压力会变小,滑片向下移动的距离变小,由此可知电压表的示数变化,即电子秤的示数变化。
【解答】解:由图可知,定值电阻R0和滑阻变阻器R串联,电压表测量变阻器滑片P上部电阻两端的电压。由于电压表内阻很大,相当于断路,所以滑片向下移动时,R接入电路的阻值最大,且不变,则电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变;
往电子秤的托盘上放一个物块时,变阻器的滑片向下移动,滑片P上部电阻变大,根据U=IR可知,滑片P上部电阻两端的电压变大,即电压表示数的变大;
该电子秤拿到月球上称量物块的质量时,由于物体受到月球的引力小于它在地球上受到的重力,则物块对托盘的压力会变小,滑片向下移动的距离变小,则电压表的示数变小,即电子秤的示数变小。
故答案为:不变;变大;变小。
【点评】本题主要考查欧姆定律的应用,正确判断电压表的作用是关键。
易错点四:伏安法测电阻
例1:关于伏安法测电阻,下列说法正确的是(  )
A.为了操作方便,滑动变阻器的滑片应置于中间位置
B.为了防止电表被烧坏,电流表和电压表都应选用大量程
C.连接电路时,必须从电源的正极开始,按顺序接线
D.连接电路时,开关应处于断开状态
【答案】D
【分析】连接电路时,电表的量程选择要得当;开关要断开;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。
【解答】解:A、滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,故A错误;
B、电流表和电压表量程要选择合适,并不是越大越好,故B错误;
C、连接电路时,不一定从电源正极开始,故C错误;
D、连接电路时,开关要断开,故D正确,
故答案为:D。
【点评】本题考查了伏安法测电阻的操作过程,连接电路时,开关要断开;闭合开关前,滑动变阻器要置于阻值最大处,是为了保护电路;电表要选择合适的量程,是为了读数更精确这些都是连接电路要注意的内容。
例2:如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为(  )
A. B.
C. D.R0
【答案】D
【分析】结合开关不同状态的电路连接方式,根据电源电压不变,列式计算可得待测电阻表达式。
【解答】解:当只闭合开关S1时,两电阻串联,电流表读数为I1;则电源电压为:
U=I1(Rx+R0)①;
当开关S1、S2都闭合时,Rx短路,电路为R0的简单电路,电流表读数为I2;则电源电压为:
U=I2R0 ②;
③立①②可得待测电阻为:RxR0;
故选:D。
【点评】本题考查特殊方法测电阻,属于中档题。
例3:如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是(  )
A.B. C.D.
【答案】C
【分析】伏安法测电阻,电压表应与待测电阻并联,电流表串联在电路中测流过待测电阻的电流;
滑动变阻器应串联在电路中,一方面可以保护电路,另一方面可以改变待测电阻两端的电压。
【解答】解:A、由电路图知:电流表与电阻并联,电压表串联在电路中,电路连接错误,不能测出电阻R的阻值,故A错误;
B、由电路图知,当滑片滑到最左端时,变阻器接入电路的阻值为0,此时可以测出电阻R的一组电流和电压值,从而得出电阻R的阻值,但此电路的缺点是不能进行多次测量,不能通过取平均值来减小测量误差,所以该方案不妥,故B错误;
C、由电路图知,电压表测待测电阻两端的电压,电流表测流过待测电阻的电流,且移动变阻器的滑片可以测出多组电流和电压值,所以利用该电路图可以准确测出电阻R的阻值,故C正确;
D、电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和,用该电路图测不出流过待测电阻的电流,
由该电路图测不出电阻R的阻值,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了伏安法测电阻的实验电路图,知道实验的实验原理、分析清楚实验电路图是正确解题的关键。
例4:小芳“测量小灯泡发光时的电阻”,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关后,当滑片P向右移动时,电压表示数     (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表有示数,但电压表没有示数,分析原因可能是  C  (填字母)。
A.小灯泡断路
B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路
D.滑动变阻器短路
(4)正确完成上述操作后,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,此时灯泡的电阻约为  8.3  Ω。(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)变小;(3)C;
(4)8.3。
【分析】(1)“测量小灯泡发光时的电阻”实验中,滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中;
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路;小灯泡不亮,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路;
(4)根据图乙确定小灯泡两端的电压为2.5V时通过的电流,利用R计算此时灯泡的电阻。
【解答】解:(1)测量小灯泡发光时的电阻实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器“一上一下”选择接线柱接入电路中,如图所示:
(3)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,电流表有示数,说明电路为通路,但电压表没有示数,则可能是小灯泡短路。
故选:C。
(4)由图乙可知,电流表接小量程,分度值为0.02A,此时电流表的示数是0.3A,灯泡两端的电压是2.5V,则灯泡的电阻为

例5:物理课上,小薇想“测量小灯泡正常发光时的电阻”,选用器材连接了如图1所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,滑动变阻器能满足实验需要,电流表、电压表均完好。
序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.18 5.6
2 1.5 0.22 6.8
3 2.0 0.24 8.3
4 2.5
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,要求:导线不交叉,滑片P向左移动,灯变暗;
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是  调节灯泡两端的电压  ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P过程中,小薇应注视  电压表  (选填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是  A  (选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良
B.小灯泡短路
C.小灯泡断路
(4)排除电路故障后小薇继续进行实验,并将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图2所示为  0.26  A,则小灯泡正常发光时的电阻为  9.6  Ω(保留一位小数);细心的小薇又发现小灯泡的铭牌标有“2.5V 0.3A”,与测得的小灯泡正常发光时的电流不同,原因可能是  灯泡的电阻随温度升高而变大  。
【答案】(1)
(2)调节灯泡两端的电压;
(3)电压表;A;
(4)0.26;9.6;灯泡的电阻随温度升高而变大。
【分析】①滑动变阻器连接要一上一下,要求滑片P向左移动时灯泡变暗,即电流变小,电阻变大,所以应该接变阻器的右下端接线柱;
②本实验滑动变阻器在电路中的作用有二点:保护电路和调节灯泡两端的电压;
③小灯泡短路和断路都不会引起电表指针左右摆动,滑动变阻器接触不良,会出现停止移动滑片P时,发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗;
④根据欧姆定律得,已知额定电压,根据读出的电流,算出灯泡的实际电阻;
小灯泡铭牌标有“2.5V 0.3A”,与测得的小灯泡正常发光时的电流不同,原因可能是灯泡的电阻随温度升高而变大。
【解答】解:(1)滑片P向左移动时灯泡变暗,即电流变小,电阻变大,所以应该接变阻器的右下端接线柱,如下:
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是调节灯泡两端的电压,使灯泡正常发光;
(3)测量小灯泡正常发光时的电阻,移动滑动变阻器的滑片P过程中,小薇应注视电压表的变化情况,直到其示数为2.5V,表示灯泡正常发光;
当停止移动滑片P时,发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因是移动滑片引起的,所以原因可能是滑动变阻器接触不良,故A符合题意;
(4)当电压表示数为2.5V时,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A;
则小灯泡正常发光时的电阻为:;
灯泡的电阻随温度升高而变大,所以小灯泡的铭牌上标的“2.5V 0.3A”与测得的小灯泡正常发光时的电流不同。
故答案为:(1)
(2)调节灯泡两端的电压;
(3)电压表;A;
(4)0.26;9.6;灯泡的电阻随温度升高而变大。
【点评】本题考查测量小灯泡正常发光时的电阻实验的相关知识点,难度适中。
例6:某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图1所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是    。
(2)请用笔画线代替导线,将图1中的电路补充完整。
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是  滑动变阻器下面两个接线柱接入电路  。
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向  右  (选填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮。
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察  电压  表的示数,使小灯泡L正常发光。
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻是  10  Ω。
(7)完成实验后,小组又设计了如图2所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,R0为定值电阻,S2为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数U1= 2.5  V。
②保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数并记为U2。
③该小灯泡正常发光时的电阻RL=   (用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1);(2)如下图;(3)滑动变阻器下面两个接线柱接入电路;(4)右;(5)电压;(6)10;(7)①2.5;③。
【分析】分析实物图,是基础的伏安法测量小灯泡电阻的电路,应当将滑动变阻器、灯泡、电流表串联,电压表测量灯泡电压即可。然后根据实验流程分析(2)﹣(6)问,第(7)问缺表问题再利用题中所给的实验顺序解答即可。
【解答】解:(1)伏安法测量电阻的原理式为:。
(2)将灯泡串联入电路,电压表测量灯泡电压即可,如下图。
(3)调节滑动变阻器不改变电路中电流和电压,故滑动变阻器接入不正确;电流表和电压表示数又都比较小,故滑动变阻器应为下面两个接线柱接入电路。
(4)滑片向右划,滑动变阻器接入电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮。
(5)题中给出了小灯泡的额定电压,因此应该注视电压表,调节滑片,直至电压表示数等于额定电压2.5V。
(6)利用公式计算得出
(7)步骤①通过调节滑片,得到了灯泡正常发光的电压U1;步骤②将单刀双掷开关拨到触电1后,电压表读数为灯泡和R0电压之和,因此R0电压为U﹣U1,再根据串联电路电流相等列出方程:,解出。
故答案为:(1);(2)见解答图;(3)滑动变阻器下面两个接线柱接入电路;(4)右;(5)电压;(6)10;(7)①2.5;③。
【点评】此题是灯泡电阻的测量,前几问难度不大,最后一问缺表问题有一点难度,把握串联电路中电流不变来列方程即可解决。
变式训练
1.在“伏安法测电阻”的实验中,对滑动变阻器起到的作用的说法中错误的是(  )
A.保护电路
B.改变电路中的电流
C.改变被测电阻两端的电压
D.改变被测电阻的阻值
【答案】D
【分析】滑动变阻器起保护电路和改变电路电流的作用或改变被测电阻两端电压的作用。
【解答】解:A、在“伏安法测电阻”的实验中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处,起保护电路的作用,故A说法正确;
BC、实验中,改变被测电阻两端电压和电路中的电流,多测几组电压和电流求平均电阻,减小误差,故BC说法正确;
D、电阻是导体本身的一种性质,与电流和电压无关,当移动滑动变阻器时,虽然被测电阻两端的电压和通过的电流改变了,但被测电阻的阻值不变,故D说法错误。
故选:D。
【点评】本题考查了伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用,是一道基础题。
2.在“伏安法测电阻”的实验中,被测电阻大约为80Ω,选用的电源电压为1.5V,选用了电流表0~0.6A的量程。关于电源电压和电流表的选择,下列说法正确的是(  )
A.电流表量程选择错误,因此会烧坏电流表
B.电源选择错误,因此会烧坏电源
C.电流表量程选择不适当,因此电流表没有示数
D.电源选择不适当,因为电路中电流太小,电流表的指针偏转角度太小,读数误差较大
【答案】D
【分析】根据欧姆定律求出通过电阻的电流,发现电流值太小,不可能烧坏电流表;指针偏转太小,会造成读数误差太大。
【解答】解:通过电阻的电流为I0.01875A。
所以,在“伏安法”测电阻的实验中,电源选择不当,造成通过电阻的电流太小,电流表的指针偏转角度太小,误差太大;
电流表的量程选择没有问题,由于电路中的电流较小,不会烧坏电源、电流表,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单计算和电流表的正确使用,在“伏安法”测电阻的实验中一定要选择合适的电源和电流表、电压表的量程,否则会造成实验误差太大。
3.如图是小燕利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的三种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,实验中只能闭合或断开开关,其中能够测量出Rx阻值的电路(  )
A.①②③都可以 B.只有①③ C.只有②③ D.只有①②
【答案】C
【分析】①通过S1闭合,电压表接开关S的1、2触点,只能测量一个电阻的电压,测量另一个电阻的电压时,电表正反接线柱接反;
②闭合开关S1、S2,求出电源电压,闭合开关S1断开开关S2可知待测电阻两端电压,据此分析;
③闭合开关S1通过开关S2的闭合和断开,电源电压相等进行分析。
【解答】\解:①通过S1闭合,电压表接开关S的1、2触点,只能测量一个电阻的电压,测量另一个电阻的电压时,电表正反接线柱接反,电源电压未知,故不能测出Rx,①B不可行;
②中,S1、S2均闭合,电压表测出电源电压,示数记为U;再断开S2,Rx与R0串联,电压表测Rx电压,示数记为Ux,根据串联分压原理可求得Rx阻值,故②可行;
③中,S1、S2均闭合,Rx单独工作,电流表示数记为I1,则电源电压为
U=I1Rx ①
再断开S2,Rx与R0串联,电流表示数记为I2,则电源电压为
U=I2(R0+Rx) ②
联立①②,可求得Rx阻值。故C③可行;
故选:C。
【点评】本题考查了,开关不同状态下电路的连接方式,从而找出数据之间的联系,解答题目。
4.如图所示电路图中电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡正常发光的电阻的是(  )
A.B. C.D.
【答案】C
【分析】小灯泡正常发光的电阻等于额定电压和额定电流的比值,小灯泡的额定电压U0已知,关键是测出额定电流。可以不考虑S1和滑动变电阻的作用,假设都是闭合状态,分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系,看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。
【解答】解:A、不论怎样闭合、断开各开关,都不能确定灯泡是否正常发光,故不能测出灯泡的额定功率;测出灯泡两端的电压,S2闭合S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开S3闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流,故A不符合题意;
B、闭合开关S2,电压表上端为正接线柱,下端为负接线柱;只闭合开关S3,电压表上端为负接线柱,下端为正接线柱,又不能更改电路,所以其中有一次电压表接线柱一定接反,不能读出电压表示数,不能测出灯泡的额定功率,故B不符合题意;
C、定值电阻R与灯泡串联流过它们的电流相等,开关处于2的位置时,电压表测量的是灯泡的两端电压,调节滑动变阻器使电压表示数等于灯泡的额定电压U0;再将单刀双掷开关打到1时,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;则小灯泡的电流为I,小灯泡正常发光的电阻表达式是RR.故C符合题意;
D、开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流,故D不符合题意。
故选:C。
5.实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻Rx,提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0~3V)、滑动变阻器R(100Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω 5A)各一只、开关和导线若干。小李同学提出了自己的设计方案如图所示,并进行了如下实验:
①把电阻箱的阻值调为0Ω,读出电压表的示数U1=3V。
②把电阻箱的阻值调如图甲所示值,此时电压表的示数如图乙所示,则根据测量的数据可知,电源电压U= 3  V,电阻箱的读数是 360  Ω,电压表的示数是 1.2  V,根据这组数可求出未知电阻的阻值是 240  Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】②把电阻箱的阻值调为0Ω,读出电压表的示数U1=3V,根据电路连接可知电源电压;根据图甲可知电阻箱的读数;
图乙中,根据电压表选用小量程确定分度值读数,根据串联电路电压的规律得出电阻箱两端的电压;由欧姆定律求出电路中电流,由欧姆定律求得待测电阻。
【解答】解:
①把电阻箱的阻值调为0Ω,读出电压表的示数U1=3V,此时只有电阻Rx接入电路,则电源电压U=U1=3V;
②把电阻箱的阻值调如图甲所示值,此时电阻箱的读数是:
R=1000Ω×0+100Ω×3+10Ω×6+1Ω×0=360Ω;
图乙中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表读数为U′=1.2V;
根据串联电路电压的规律,电阻箱两端的电压为:
U2=U﹣U′=3V﹣1.2V=1.8V;
电路中的电流为:
I0.005A,
由欧姆定律可得,待测电阻的阻值:
RX240Ω。
故答案为:②3;360;1.2;240。
【点评】本题考查电压表和电阻箱读数、串联电路的规律及欧姆定律的运用。
6.小科同学在“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“2.5V”字样相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器(R1标有“10Ω 1A”字样、R2标有“20Ω 2A”字样),开关,导线若干。
(1)实验电路如图甲,闭合开关前,应将滑片P置于  B  (填“A”或“B”)端。电路连接正确,闭合开关S,移动滑片P,小科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  小灯泡断路  。
(2)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乙所示,此时电路中的电流为  0.2  A;第4次实验时灯泡电阻值为  8  Ω。由表一中数据可知,小科选用的滑动变阻器应是  R2  (填“R1”或“R2”)。
表一
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
表二
实验次数 1 2 3
定值电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.30 0.20 0.12
(3)小科将这6组数据算得的灯泡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  (填“合理”或“不合理”)的。
(4)小科继续用图甲所示电路来探究“电流与电阻的关系”。他把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻分别接入小灯泡的位置,进行实验,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,原因可能是  没有控制电阻两端的电压不变  。
【答案】(1)B;小灯泡断路; (2)0.2;8;R2;(3)不合理;(4)没有控制电阻两端的电压不变。
【分析】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑片P置于最大阻值处;若电流表示数为0,说明电路开路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路开路了;
(2)根据电流表的量程和分度值读数;由表数据,根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的电阻;
(3)灯泡的电阻与温度有关,在不同电压下其电阻是不同的,所以取灯泡电阻的平均值无意义;
(4)由欧姆定律知,电压一定时,电流跟电阻成反比,根据灯丝的电阻随温度的变化而变化分析,结合分压原理分析。
【解答】解:(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑片P置于最大阻值处,即将滑片P置于B端;正确连接电路后,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,电路中没有电流,说明电路为断路,电压表有示数,说明电压表与电源的两端相连,则故障原因可能是与电压表并联的灯泡断路;
(2)图乙中电流表量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.2A;
由表中数据知,第4次实验时灯泡两端电压为2.0V,通过灯泡的电流为0.25A,所以灯泡的电阻为:R8Ω;
电源由两节干电池串联组成,电源电压为3V,第一组灯泡两端的电压为0.5V,
则滑动变阻器两端的电压为:U'=3V﹣0.5V=2.5V,
所以此时变阻器连入电路中的电阻:R滑15.6Ω,故应选择滑动变阻器R2;
(3)灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故取平均值没有意义,是不合理的;
(4)实验时,分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示;分析表二数据可知,通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因是没有保持电阻两端的电压不变。
故答案为:(1)B;小灯泡断路; (2)0.2;8;R2;(3)不合理;(4)没有控制电阻两端的电压不变。
【点评】本题考查测量小灯泡电阻,电路的连接与故障分析、电流表读数、器材选择、数据处理等知识。
7.小科在实验室用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。请回答:
(1)图甲是他未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小。
(2)开关S闭合后,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示。则产生此现象的原因可能是  C  (填字母编号)。
A.滑动变阻器断路
B.电流表断路
C.灯泡L断路
D.灯泡L短路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡L正常发光。此时,电流表的示数如图丙所示,测出其正常工作时的电阻为  8.3Ω  欧姆(保留一位小数)。
(4)为了测电阻Rx的阻值,小科利用电压表、已知阻值的定值电阻R0和一个双掷开关S设计了如图丁的电路图,已知电源电压恒定,在不改变电路连接的情况下,小科能否测出Rx的阻值,请说明理由。  若双掷开关S分别接1时,电压表指针正常偏转,则双掷开关S分别接2时,电压表的正负接线柱会接反,指针反向偏转;若双掷开关S分别接2时,电压表指针正常偏转,则双掷开关S分别接1时,电压表的正负接线柱会接反,指针反向偏转;因此却无法测出Rx两端的电压,也无法测出Rx的阻值。 
【答案】(1)见解答;(2)C;(3)8.3Ω;(4)若双掷开关S分别接1时,电压表指针正常偏转,则双掷开关S分别接2时,电压表的正负接线柱会接反,指针反向偏转;若双掷开关S分别接2时,电压表指针正常偏转,则双掷开关S分别接1时,电压表的正负接线柱会接反,指针反向偏转;因此却无法测出Rx两端的电压,也无法测出Rx的阻值。
【分析】(1)要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小,由此确定变阻器左下接线柱连入电路中,电流表选用小量程与灯泡、滑动变阻器串联接入电路;
(2)开关S闭合后,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,说明电路可能断路;根据电压表的示数分析故障;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据R得出小灯泡正常工作时的电阻;
(4)电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反向偏转,据此分析。
【解答】解:(1)要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小,由此确定变阻器左下接线柱连入电路中,电流表选用小量程与灯泡、滑动变阻器串联接入电路,如图所示:

(2)连接好电路后,闭合开关,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,说明电路可能断路;电压表的示数如图乙所示,接近电源电压,则产生此现象的原因可能是灯泡断路;故选C;
(3)灯泡L正常发光时的电压为2.5V,此时,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,则小灯泡正常工作时的电阻R8.3Ω;
(4)如图丁的电路,若双掷开关S分别接1时,电压表指针正常偏转,则双掷开关S分别接2时,电压表的正负接线柱会接反,指针反向偏转;若双掷开关S分别接2时,电压表指针正常偏转,则双掷开关S分别接1时,电压表的正负接线柱会接反,指针反向偏转;因此却无法测出Rx两端的电压,也无法测出Rx的阻值。
故答案为:(1)见解答;(2)C;(3)8.3Ω;(4)若双掷开关S分别接1时,电压表指针正常偏转,则双掷开关S分别接2时,电压表的正负接线柱会接反,指针反向偏转;若双掷开关S分别接2时,电压表指针正常偏转,则双掷开关S分别接1时,电压表的正负接线柱会接反,指针反向偏转;因此却无法测出Rx两端的电压,也无法测出Rx的阻值。
【点评】本题用伏安法测小灯泡的电阻,考查注意事项、电路连接、故障分析、电阻计算以及电压表的使用。

展开更多......

收起↑

资源预览