第2课时 电阻的测量 欧姆定律在串、并联电路中的应用
基础强化
1.(2015扬州改编)两个电阻A和B中的电流与两端电压的关系如图1所示,则A的阻值是______Ω。若将电阻A和B并联后接在电压为 3 V的电源两端,则总电流是________A,两个电阻A、B阻值之比是________。
图1
2.(2017泰安)在相距10 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是100 Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图2所示电路进行检测,当电压表的示数为2.0 V时,电流表示数为80 mA,则短路位置距离甲__________km。
图2
3.(2017德阳)两个电阻甲和乙,规格分别为“6 V 0.3 A”和“4 V 0.4 A”,将它们串联接入3 V的电路中,则甲、乙两电阻两端的电压之比为________;将它们并联接入同样的电路中,通过甲、乙两电阻的电流之比为__________。
4.(2017衡阳)小林用一个电流表和一个阻值为10 Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图3所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6 A;再同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9 A,电源电压不变,求:
图3
(1)电源电压; (2)电阻Rx的阻值。
能力提升
5.(2016乐山)如图4所示,电源电压为U,有两只完全相同的灯泡L1、L2,当只闭合S2时,电流表示数为I,则下列说法正确的是( )
1
图4
1
A.只闭合S1、S2时,电流表示数为I
2B.只闭合S2、S3时,电流表示数为I C.只闭合S2、S3时,电压表示数为U 1
D.只闭合S1、S2时,电压表示数为 U
2
6.(2017襄阳)在如图5所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针都向右偏转相同角度,则电阻R1和R2阻值之比为( )
图5
A.1∶1 C.4∶1
B.1∶5 D.4∶5
7.(2016攀枝花改编)如图6-甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图6-乙所示。则下列判断正确的是( )
图6
A.电源电压为10 V
B.定值电阻R1的阻值为20 Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10 Ω D.滑动变阻器滑片在中点时,电流表的示数为0.3 A
8.(2017扬州一模)如图7所示,水平地面上的绝缘平板小车内竖直固定一个压敏电阻
R(其电阻值会随着所受压力的增大而减小),与定值电阻R0、电流表、电源接成串联电路,
压敏电阻旁紧靠一个重物M。已知小车静止时电流表的示数为I0,如果现在发现电流表示数
2
I>I0,则可知小车的运动状态可能是( )
图7
A.向左减速运动 C.向左加速运动
B.向左匀速运动 D.向右匀速运动
9.(2017兰州)下列电路中,电源电压均不变,R0为定值电阻,R为最大阻值已知的滑动变阻器,其中能够测出待测电阻Rx阻值的是( )
10.在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡额定电压为2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线,将图8-甲所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉)。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
图8
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,请你根据电路结构猜想出一种原因,并在下表中写出对应的电压表和电流表的示数情况。
猜想 电压表示数情况 电流表示数情况 (3)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像(如图8-乙所示)。分析图像可知,小灯泡正常工作时的灯丝电阻为__________Ω。
(4)实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻,有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。你是否同意他们的观点?请说明理由。
3
11.(2017德州改编)如图9-甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电压为6 V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图9-乙所示。电流表采用“0~0.3 A”的量程。
(1)当环境温度是40 ℃时,电流表的示数为0.2 A,求R0的电阻值; (2)该电路能测量的最高温度是多少?
图9
参考答案
1.5 0.9 1∶2 2.1.25 3. 2∶1 1∶2
4. 解:(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0=0.6 A 电源的电压:U=I0R0=0.6 A×10 Ω=6 V
(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流 通过Rx的电流:Ix=I-I0=0.9 A-0.6 A=0.3 A
R的阻值:RU6 V
xx=I=0.3 A
=20 Ω
x5.C 6.C 7.D 8.A 9.D
10. (1)如图1所示 A(若连到A接线柱则为B)
图1
(2)如表所示
猜 想 电压表示数情况 电流表示数情况 4
灯泡短路 灯泡断路 变阻器断路 开关断路 电流表断路 (3)10
为零 接近3V 为零 为零 为零 有示数 接近零 为零 为零 为零 (4)不同意,小灯泡在不同电压下的电阻不同,主要是灯丝的温度不同,电阻的实际阻值不同,不是实验误差的原因,因此求平均值无意义。
11.解:(1)由甲图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,当环境温度是40 ℃时,由图乙知,热敏电阻的阻值为Rt=25 Ω,此时电流表的示数为I=0.2 A,电路的总电阻:
U6 VR===30 Ω I0.2 A
R0的电阻值:R0=R-Rt=30 Ω-25 Ω= 5Ω
(2)电流表采用“0~0.3 A”的量程,故最大电流不能超过0.3 A 串联电路的最小总电阻:R小=
U6 V==20 Ω I大0.3 A
热敏电阻的最小阻值:Rt小=R小-R0=20 Ω-5 Ω=15 Ω 由图乙知,对应的最高温度为90℃。
5