四、欧姆定律的应用
1.关于电流表和电压表的电阻,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的电阻都很小 B.电流表和电压表的电阻都很大
C.电流表电阻很小,电压表电阻很大 D.电流表电阻很大,电压表电阻很小
2.要测量一只未知电阻的阻值,手边已有一个电池组、一只电压表、一个开关和若干导线,还需要再选取下列哪一种器材( )
A.一只电压表 B.一只电流表
C.一只阻值已知的定值电阻 D.一只开关
3.如图所示的电路中,各个元件均为实验室常用器材,当开关闭合后,下列说法中正确的是( )
A.两表指针均有明显偏转
B.两表指针均几乎不动
C.电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动
D.电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动
4.黄冈市利用如图1 所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。若琦同学设计了四种电路(如图2所示)模拟测试,并要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大。其中符合要求的电路是( )
5.在用伏安法测电阻的实验中,两名同学设计了两个不同的电路图(如图甲、乙所示),如果他们所用的器材完全相同,在不考虑电流表和电压表的电阻的情况下,测量结果应该___________;如果考虑电流表和电压表的电阻,则甲同学测量结果偏____________,乙同学测量结果偏___________。
6.要测量一只未知电阻Rx的阻值,给定的器材有:电池组一个、开关一只、阻值已知的定值电阻R0、电流表一只、导线若干,要求电路连好后不能更改,只能断开或闭合开关,画出你设计的电路图,简要说明测量方法和计算Rx电阻的过程。
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参考答案
1.【解析】选C。电流表电阻很小,在电路中可视为导线;电压表电阻很大,在电路中可视为断路。
2.【解析】选BC。选一只电流表可用伏安法测出未知电阻的阻值;选一只阻值已知的定值电阻,可与未知电阻串联,则通过它们的电流相等,用电压表可分别测出它们两端的电压,利用已知电阻求出电路中的电流,然后求出未知电阻的阻值。故B、C都对。
3.【解析】选D。电流表相当导线,电阻很小可忽略,电压表电阻很大,相当于断路。当将电压表与某个用电器串联接在电源上时,电压表示数近似等于电源电压。
4.【解析】选C。A选项中,电流表与滑动变阻器串联,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,通过的电流变小,即电流表的示数减小;B选项中电流表测通过定值电阻的电流,滑片移动对电流表的示数没有影响;C选项中电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑片向右移动,电路中总电阻变大,电流变小,定值电阻两端的电压减小,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表示数增大;同理可知D选项中电压表示数减小。只有C电路图满足条件,故选C。
5.【解析】如果不考虑电表的电阻,我们认为电流表电阻为零,两端没有电压,两图电压表示数相同,电压表的电阻无穷大,不通过电流,两图电流表示数相同,故测量结果相同。如果考虑电表的电阻,甲图中由于电压表有很小的电流通过,故电流表示数偏大,由R= 可知,测得Rx的值偏小;乙图中由于电流表两端也有很小的电压,故电压表示数偏大,由R= 可知,测得Rx的值偏大。
【答案】相同 小 大
6.【解析】本题中没有电压表,不能直接测量Rx两端的电压,可以将R0与Rx并联起来,通过测量R0中的电流I0,求出Rx和R0两端的电压,即Ux=U0=I0R0,还需要测出Rx中的电流Ix,利用公式Rx=,求出Rx的电阻。但电流表只有一只,不允许重新连接,不能分别测量,只能将电流表接在干路中,开关接在一个支路中,开关闭合时测干路电流,开关断开时测一个支路的电流,利用并联电路中电流的关系,可求出另一支路中的电流。
【答案】电路图如图所示。方法:按电路图连好电路,开关断开时, 记下电流表的示数I0;开关闭合时,记下电流表的示数I,则Rx
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两端的电压为Ux=U0=I0R0,Rx中的电流为Ix=I-I0,则Rx的阻值为Rx = 。
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