1、专题19 电阻的测量考点一:电阻及滑动变阻器的使用1关于导体电阻,下列说法正确的是()A铜导线电阻比铁导线电阻小B导体两端的电压为零时,导体的电阻为零C只增加导体的横截面积,导体的电阻增大D导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小【答案】D【解答】A、导体的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关,所以铜导线的电阻不一定比铁导线的电阻小,故A错误;B、导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故B错误;C、只增加导体的横截面积,导体的电阻减小,故C错误;D、导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,故D正
2、确。2当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,下列四种接法中,变阻器阻值变大的是()ABCD【答案】C【解答】A、由图可知,滑动变阻器同时接上面两个接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻为零,移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值不变,故A不符合题意;B、由图可知,向右(b端)移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器连入电路的阻值变小,故B不符合题意;C、由图可知,向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故C符合题意;D、由图可知,向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器连入电路的阻值变小,故D不符合题意。3如图是滑动变阻器的结构
3、和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是()ABCD【答案】A【解答】A、图中滑片向左移动时,电阻丝接入部分变短,连入的阻值变小,符合题意;B、同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动,接入电阻不变,不合题意;C、同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动,接入的电阻值不变,不合题意;D、滑片向左移动时,电阻丝接入部分变长,接入电路中的电阻变大,不符合题意。考点二:测量定值电阻的阻值4小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:(1)在连接电路时,开关S应处于 的状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最 的位置。(2)小明同学连接了如图甲的电路,闭合开关,电流表 示
4、数,电压表 示数。(两空均选填“有”或“无”)(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在答图甲中错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为 。(5)同组小斌同学继续向 (选填“A“或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。【答案】(1)断开;大;(2)无;有;(3)见上图;(4)10;(5)A【解答】(1)为防止发生短路现象烧坏电源,连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关
5、前,应使滑动变阻器的阻值处于最大状态,由图可知变阻器的滑片滑在B点时连入电路中的电阻丝阻值最大。(2)实验时闭合开关,电压表串联在电路中,相当于电路断路,电压表测电源电压,电压表有示数,电流表无示数;(3)由图可知,电流表与电表串联了,导致电流表没有示数,应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉,将此导线改接在电压表中间接线柱上,如图。(4)在探究“电流与电阻的关系”实验中,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为2V,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律I可得,R10。(5)根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器
6、分得的电压,由分压原理,适当增大电阻R两端的电压,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。5有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。(1)图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为10。甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉)。改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是 (填字母)。A滑动变阻器断路 BR1断路 CR1短路故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则待测电
7、阻R1 。现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有 (填序号)。实验序号U/VI/AR1/10.80.221.60.431.90.475(2)图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知)。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值请在空白处填上适当内容。将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下 ;将开关接b,调节 ,保持 不变,记下 ;则R2 。【答案】(1)如上所示;A;4;1、3;(2)电流表的示数I和电阻箱的阻值RA电阻箱;电流表示数I;电阻箱R的阻值RB;RARB【解答】(1)电阻与变阻器并联,电压表串联在电路是错误的,电阻与电
8、流串联,电压表与电阻并联,如下所示:A若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,符合题意; B若R1断路,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,不符合题意;C若R1短路,电流表有示数,不符合题意;故选A;故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,则待测电阻:R14;根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为:I小0.21A0.2A,电流表分度值为0.02A,故不能得到0.475A,即不可能通过以上实验获得的数据有1、3;(2)将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,
9、记下电流表的示数I和电阻箱的阻值RA;将开关接b,调节电阻箱,保持电流表示数I不变,记下电阻箱R的阻值RB;根据等效替代法,则RAR2+RB,故R2RARB。考点三:电阻变化6如右图,是某实验小组的同学连接的电路,则()A在连接此电路时,开关应该断开;开关闭合前,滑片应处于最左端BS1、S2都闭合时,L1、L2并联,电流表测干路的电流C先闭合S1、S2,再断开S1时,电流表示数变小,电压表示数变小DS1、S2都闭合时,将滑片右移时,电流表示数变小,电压表示数变小【答案】C【解答】(1)为保护电路,在连接此电路时,开关应该断开,开关闭合前,滑片应处于最大阻值的右端,故A错误;(2)S1、S2都闭
10、合时,L2被短路,L1与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,故B错误;将滑片右移时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故D错误;(3)先闭合S1、S2时,L1与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,再断开S1后,L1、L2、变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由UIR可知,滑动变阻器两端的电压
11、变小,即电压表的示数变小,故C正确。7高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是()A称重表其实是一个电压表B电路中的R1是没有作用的C当车辆越重时,R连入电路的阻值越大D当车辆越重时,称重表的示数越大【答案】D【解答】A称重表与电阻串联,应为电流表,故A错误;B当物体很重,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护称重表的作用,故B错误;CD当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,由I可知,电路的电流越大,称重表的示数越大,故C错误、D正确。8如图
12、所示,电源电压不变,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为I1,电压表示数为U1;当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为I2,电压表示数为U2已知R1:R22:1,则()A,B,C,D,【答案】D【解答】当开关S2断开,S1、S3闭合时,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,已知R1:R22:1,则R12R2,设电源的电压为U,则此时电压表的示数U1U,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表示数I1+,当开关S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各
13、分电阻之和,所以,电路中的电流:I2,此时电压表示数:U2I2R12R2,所以,故ABC错误、D正确。9在如图电路中,闭合开关后,当滑片P向右移动时,下列说法,正确的是()A电流表的示数变大B小灯泡亮度变大C与示数乘积变大D的示数与示数之差的比值变大【答案】C【解答】由电路图可知,变阻器与灯泡并联;电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过灯泡的电流;电压表测量电源电压;AB、因为并联电路中各支路互不影响,所以滑片移动时,通过灯泡的电流不变,即A2的示数不变;灯泡两端的电压不变,通过灯泡的电流不变,由PUI可知,灯泡的实际功率不变,则灯的亮度不变,故AB错误;C、当滑片向右移动时,滑动变阻
14、器接入电路的阻值变小,则电路的总电阻随之变小,而并联电路两端电压等于电源电压不变,由欧姆定律可知干路电流变大,即A1的示数变大;电压表测量电源电压,其示数不变,所以电压表与A1示数的乘积变大,故C正确;D、因为A1的示数变大、A2的示数不变,所以电流表A1与电流表A2示数之差变大,且电压表示数不变,所以V的示数与A1、A2示数之差的比值将变小,故D错误。10用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是()A用电器甲电阻不变,大小为0.1B用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值为10C如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的
15、电流是0.43AD如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A【答案】D【解答】A由图象可知,用电器甲电阻的IU图象为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,由图象可知,当U甲5V时通过的电流I甲0.5A,由I可得,用电器甲的电阻R甲10,故A错误;B由图象可知,当用电器乙可得的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A,由R可得,对应的电阻分别为30、25、16、12.9、10,所以,用电器乙的电阻随着电流增大而变小,故B错误;C如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,用电器甲电
16、阻两端的电压U甲IR甲0.43A104.3V,由图象可知,用电器乙两端的电压大于4.5V,则电源的电压大于4.3V+4.5V8.8V,所以,如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流不可能是0.43A,故C错误;D因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时,它们两端的电压均为4V,由图象可知,通过两电阻的电流分别为I甲0.4A、I乙0.25A,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II甲+I乙0.4A+0.25A0.65A,故D正确。考点四:影响电阻的因素11在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是()A铜线的电阻一定比铝线
17、的小B长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等C长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大D粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大【答案】D【解答】A、导体电阻与导体的材料、长度与横截面积有关,只知道导体的材料,不知道导体的长度和横截面积关系,无法确定铜线与铝线电阻的大小,故A错误。B、长度相同、粗细也相同的铜线和铝线,由于材料不同,则电阻不相等,故B错误;C、在材料、长度相同的情况下,导体越粗,横截面积越大,电阻越小,所以,长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,故C错误;D、在材料、横截面积相同的情况下,导体越长,导体电阻越大,所以,粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大,故D正确。12用如图所示电路探
18、究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是()A该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱B实验只需控制导体的材料相同C该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关D根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关【答案】C【解答】A、在探究“影响电阻大小的因素”实验中,电阻的大小可以通过电流的大小和小灯泡的亮度来体现的,故A错误;BCD、由图可知,两根电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,所以此实验可以探究导体电阻的大小与导体的长度是否有关,故BD错误,C正确。13在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明将长度和横截面积均相同,但材料不同的电阻丝A和电阻丝B按照如图所示的方式连
19、接起来。闭合开关,一段时间后,如果电流通过电阻丝A比电阻丝B产生的热量少,这表明电阻丝 (选填“A”或“B”)的电阻较大,由此可见导体电阻大小与导体的 有关。(不考虑温度对电阻的影响)【答案】B;材料【解答】(1)由图可知,电阻丝A与电阻丝B串联,则通过两个电阻丝的电流相等,已知一段时间后电阻丝A产生的热量比电阻丝B产生的热量少,根据焦耳定律QI2Rt可知,电阻丝A的电阻比电阻丝B的电阻小,即电阻丝B的电阻大;(2)实验中电阻丝A与电阻丝B的长度和横截面积均相同,材料不同,电阻值不同,由此可见电阻大小与导体的材料有关。14在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a
20、、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为 A;(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:导线代号abcd电流表的示数1.3A2.2A2.7A选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填写导线代号);由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 ,横截面积越 ,
21、电阻越大:(4)若想进一步用“伏安法”测量导线a的电阻,除了如图甲所示的器材外,至少还需要在此电路接入一个 表和一个变阻器,连好电路后,经多次测量,绘得导线a的UI图象如图丙所示,则其电阻为 。【答案】(1)小;(2)0.22;(3)粗细(或横截面积); b、d;长;小;(4)电压;1.25【解答】(1)实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明导线的电阻越小;(2)图乙中,电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A;(3)导线a、b的材料、长度都相同但粗细(横截面积)不同,b的横截面积较大,是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系,由表格数据可知通过a的电
22、流小于b的电流,所以可以得出在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小;探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制长度、横截面积都相同,改变材料,故导线b、d符合题意;由表格数据可得出结论:用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,电阻越大;(4)根据R知要测量导线a的电阻,需要用电流表测量电流,用电压表测量电压,所以缺少电压表;由图象中的数据可知:当电压为1.25V时,对应的电流为1.0A,则导线a的电阻为:R1.25。考点五:测量小灯泡的电阻15某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电阻。(1)他连接了如图1所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是: 。(2)
23、改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如表所示。电压U/V0.91.31.72.12.5电流I/A0.180.220.240.260.28请完成下列问题:小灯泡L正常发光时的电阻RL (结果保一位小数)若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图2所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,则电流表的示数为 A。【答案】(1)变阻器;(2)8.9;0.18【解答】(1)变阻器应按一下一上接入电路中,原电路中将金属杆连入电路中是错误的;(2)灯在额定电压下正常发光,由表中数据,小灯泡L正常发光时的电阻:RL8.9;若将与上述小灯泡L
24、规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,因两灯的电阻相等,由分压强原理,每个灯的电压为:0.51.8V0.9V,由表中数据,电流表的示数为0.18A。16利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定不变。(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端(填“A”或“B”),目的是保护电路。(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是 (填字母代号)。A断开开关,更换小灯泡 B移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 (计算
25、结果保留一位小数)。(4)某同学根据记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,发现有一组测量数据存在错误。请指出错误数据的序号并说明判断依据 。序号1234U/V0.11.32.13.0I/A0.050.110.260.3R/211.88.110【答案】(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,灯的电阻随温度的升高而变大【解答】(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处的B端,目的是保护电路。(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光,选B;(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则小
26、灯泡正常发光时的电流为0.28A,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为:R8.9;(4)灯的电阻随温度的升高而变大,但表中第2组数据明显违反这个特点,故是错误的。考点六:特殊方法测电阻17如图所示,图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图。(1)请你根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)(2)在连接电路时,开关必须 。(3)闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表有示数,则出现的故障可能是 。(4)排除故障后,闭合开关S,当滑片P移动到某一个位置时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数如图丙所示,其读数为 V,则待测电阻Rx 。(5)若
27、实验中电流表不慎损坏,现给你一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和导线若干,请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图,要求能测量Rx的阻值。【答案】(1)见上图;(2)断开;(3)Rx断路;(4)2;10;(5)见上图【解答】(1)滑动变阻器与电阻串联且一上一下的接,滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大,需要接左下接线柱,如图:(2)为了保护电路,在连接电路时开关必须断开;(3)若电流表示数为0,说明电路可能断路;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阻断路了;(4)由图丙可知,电压表量程为03V,其分度值为0.1V,示数为2V,则待
28、测电阻:Rx10;(5)只有电压表时,要想测量出电阻,需要用电压表和定值电阻来代替电流表,实验中通过单刀双掷使电压表的测量范围不同,如图:当闭合开关S,将S1拨到触点2,移动滑片,读出电压表的示数U1,再将开关S1拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,则定值电阻Rx两端的电压为UU1,根据电路的电流相等列等式,再表示出Rx。18程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题:(1)根据甲中电路图,用黑色签字笔画线代替导线,将乙中的实物图补充完整。(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时
29、,电流表示数为I1;则电源的电压U 。(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2;则待测电阻Rx 。(4)不改变甲图所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,仅对开关S、S2进行操作 (选填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻Rx的阻值。【答案】(1)如上;(2)I1R0;(3);(4)仍能【解答】(1)根据甲图,将S2的右接线柱与电流表负接线柱连接起来,如下所示:(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律,电流表示数为I1,则电源的电压UI1R0;(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,由并
30、联电路各支路互不影响,通过待测电阻的电流为:I0I2I1,由欧姆定律,则待测电阻:Rx。(4)不改变甲图所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,只闭合S,电流表测通过定值电阻的电流,由欧姆定律可得出电源电压;开关S、S2闭合,电流表测干路,根据并联电路各支路不影响,由并联电路电流的规律,可求出通过待测电阻的电流,由欧姆定律可求出未知电阻Rx的阻值。19利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5。()请你根据电路图用笔画线代导线,将图乙的实验电路连接完整。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”)。(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完
31、好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 。(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的IU图象,如图丙所示。由图象可得Rx 。(5)如图丁所示的实验电路图,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是 。【答案】(1)如上所示;(2)B;(3)滑动变阻器断路;(4)4;(5)B【解答】(1)由图丙知,电流表选用小量程串联在电路中,如下所示:(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的B端;(3)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、
32、电源、b之间是通路;a、电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路;(4)待测电阻Rx的IU图象为过原点的直线,电压为2V时电流为0.5A,由欧姆定律,Rx4;(5)A、电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律R可得出电路的总电阻,由电阻的串联可求出待测电阻,得出定值电阻Rx阻值;B、电压表测电源电压,电流表测支路电流,因不知通过待测电阻的电流,不能得出定值电阻Rx阻值;C、根据下面电流表的示数,由欧姆定律求出电源电压,根据并联电路电流的规律可得出通过待测电阻的电流,由欧姆定律可得出待测电阻大小;D、任
33、意取滑动变阻器上的两个点,假设变阻器连入的电阻分别为R1、R2,设此时的电压表、电流表的示数为I1、U1和I2、U2,由欧姆定律可以计算出这两个阻值;根据串联电路的规律和欧姆定律,根据电源电压不变列方程有:(Rx+R1)I1(Rx+R2)I2,Rx可求。20现要测量电阻RX的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx(约5)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干(1)用笔画线代替导线,将图1中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小。(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,
34、可判断该故障是 。(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50A,电压表的示数如图2,该示数为 V,则Rx 。(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0999.9)和电流表(指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻Rx的阻值,设计的电路如图3完成下列实验步骤:正确连接电路,断开S1、S2,将电阻箱R阻值调至最大; ; ;电阻Rx 。(用测得量的符号表示)【答案】(1)如上所示;(2)Rx断路;(3)2.6;5.2;(4)只闭合S1,标记电流表指针所指的位置;断开S1,闭合S2,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值R0;R0【解答】(1)电源电压为3V
35、,待测电阻Rx(约5)、由欧姆定律,电路的最大电流约为:I0.6A;电流表选用小量程串联在电路中,滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障是电阻断路;(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50A,电压表的示数如图2,电压表选用小量程,分度值为0.1V,该示数为2.6V,由欧姆定律,则Rx5.2。(4)正确连接电路,断开S1、S2,将电阻箱R阻值调至最大;闭合S1,标记电流表指针所指的位置;断开S1,闭
36、合S2,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值R0;根据等效替代法,电阻RxR0。考点七:热敏电阻21小红家有一支电子体温计,查阅说明书得知,电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。RT为热敏电阻,实验时,RT置于温控箱(图中虚线区域)中电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(09999),S2单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,小红将电阻箱R2的阻值调到最大。(1)小红首先调节温控箱的温度,使RT温度为42.0,闭合S1,将S
37、2接2,读出电压表的示数为3V。为测量此时RT的阻值,接下来的操作是:将S2接 (选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为 V,读出此时R2的阻值即为42.0时RT的阻值。逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的RT阻值随温度变化的图象如图乙所示,且当RT的温度降至32.0时,闭合S1,将S2接2,电压表示数为2.4V求电阻R1的阻值。(2)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将RT用绝缘布包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝
38、合拢,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近 。A.2.25V B.2.45V C.2.65V D.2.85V【答案】(1)1;3;R1400;(2)C【解答】(1)为测量此时RT的阻值,接下来的操作是:将S2接1,调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为3V,根据等效替代法,读出此时R2的阻值即为42.0时RT的阻值。在中,RT与R1串联,由欧姆定律,电路中的电流为:I1,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,电源电压:UI1RT1+UV1400+3V,同理在中,UI2RT2+UV2600+2.4V,因电源电压不变,故400+3V600+2.4V,R1400; U400+3V6V,(2)由图
39、结合数学知识,正常人腋窝中央的体温是37C,ME为三角形的中位线,故此时RT500如下所示:小红将S2始终接2,闭合S1后,R1与RT串联,电压表测R1的电压,由电阻的串联和欧姆定律,电路的电流:IA,由欧姆定律,电压表示数:UVIR1A4002.67V,故选C。考点八:气敏电阻22如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为酒精气体敏感电阻,它的阻值随酒精气体浓度变化曲线如图乙。闭合开关,驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大,R2的阻值 ,电压表示数 ,当电压表示数达到一定值时,检测仪发出报警信号。【答案】越小;越大【解答】由电路图可知,定值电阻R1与气敏电阻R2串联
40、,电压表测电阻R1两端的电压;由图象乙可知,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,气敏电阻R2的阻值越小,电路中的总电阻越小,由I可得,电路中的电流越大,由UIR可得,定值电阻R1两端的电压越大,电压表示数越大。考点九:力敏电阻23压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小(不超过250N)的关系,如图是小刚设计的实验电路图。电源电压恒定,R0为定值电阻,R1为压力传感器。(1)连接电路时开关应 ,电路中R0的作用是 。(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,电路出现的故障是 ;排除故障后,逐渐
41、增大R1受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的R1的阻值,记录如表,第5次测深时,电压表示数为4V电流表示数为0.2A此时R1的阻值为 欧。请根据表中的数据在图2中画出R1随F变化的关系图象。次数123456F/N050100150200250R1/6050403010(3)通过实验探究可归纳出,R1的阻值随压力F大小变化的关系式为 ,当R1的阻值为32时,R1上受到的压力是 N,若此压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力,则电子秤应显示 kg。【答案】(1)断开;保护电路;(2)R1断路;20;(3)R1600.2F;140;14【解答】(1)为了保护电路,连接电
42、路时,开关应断开;因为串联电阻起分压作用,所以电路中串联电阻R0是为了保护电路;(2)电流表无示数,电路发生断路,电压表等于电源电压,则与电压表并联的电阻丝R1断路;根据欧姆定律I知,第5次电阻值为:R120;把压力大小作为横坐标,把电阻大小作为纵坐标,在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R1的阻值随压力F的大小变化的图象,如图:(3)根据R1的阻值随压力F的大小变化的图象可知,压敏电阻R1的阻值与压力F成一次函数关系,设它们的关系式为R1kF+b。把F50N,R150和F100N,R140代入式可得:5050k+b,40100k+b联立方程可得:k0.2,b60,所以它们的关系式为R1600.2
43、F;把R32代入R1600.2F,即32600.2F,解得F140N,因为压力等于重力,所以GF140N,物体的质量:m14kg。考点一十:计算题24如图为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:(小灯泡额定电压3.8V,额定电流0.32A);电压表(量程3V,内阻3000);电流表(量程500mA,内阻0.5),定值电阻R0(限值1000)。按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V,电流表的示数为315mA求此时:(1)小灯泡两端的电压;(2)通过小灯泡的电流;(3)小灯泡灯丝的阻值
44、。【解析】解:(1)通过电压表的电流:I19104A;电压表与R0串联可得R0的电流:I0I19104A;由欧姆定律变形可得R0的两端电压:U0I0R09104A10000.9V,电压表与R0的支路总电压等于小灯泡两端的电压:UUV+U02.7V+0.9V3.6V;(2)已知电流表测量小灯泡所在支路和电压表、R0所在支路干路的电流,电流表的示数为315mA根据并联电路的电流特点可得通过小灯泡的电流:ILIIV315mA0.9mA314.1mA;(3)由I可得,小灯泡灯丝的阻值:RL11.461。答:(1)小灯泡两端的电压是3.6V; (2)通过小灯泡的电流是314.1mA; (3)小灯泡灯丝的
45、阻值是11.461。25空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压U18V,电压表量程为015V,定值电阻R0的阻值为100,气敏电阻阻值R与A的关系为R103空气质量指数A05051100101150151200201300300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A400,则更换后的定值电阻R0的阻值应为多大?【
46、解析】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,当电压表示数为10V时,电路中的电流:I0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压:URUU018V10V8V,则此时气敏电阻的阻值:R80,此时的空气质量指数:A10375,由5175100可知,此时空气质量等级为良;(2)空气质量指数A400时,气敏电阻的阻值:R10315,由题意可知,此时电压表的示数U015V,则气敏电阻两端的电压:URUU018V15V3V,此时电路中的电流:I0.2A,则更换后的定值电阻的阻值:R075。答:(1)电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良;(2)更换后的定值电阻的阻值应为75。