欧姆定律知识点总结
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欧姆定律知识点总结
一、欧姆定律选择题
1.根据欧姆定律公式I=U/R,可变形得到R=U/I、U=IR下列说法中正确的是()
A. 由U=IR可得:导体两端的电压与通过导体的电流成正比,与导体的电阻成反比
B. 由R=U/I可得:某段导体两端电压为0时,导体电阻为0
C. 由R=U/I可得:导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D. 由R=U/I可得:导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、电压是产生电流的原因,没有电压不会产生电流,因此根据欧姆定律的内容正确的说法为:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,A不符合题意;
BD、电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;某段导体两端电压为0时,导体的电阻不为0,BD不符合题意;
C、由欧姆定律的变形公式R=可知,导体电阻大小等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
(2)电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。
2.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是()
A. 甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B. 乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A
D. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
【答案】 C
【解析】【解答】解:
AB、由图象可知,乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙的电阻不是定值,故A、B错误;
C、甲、乙并联在2V电源时,甲和乙电压都为2V,
由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
D、甲、乙串联在电路中时,当电路电流为0.2A时,甲和乙电流都为0.2A,由图可知U甲=4V,
所以甲的功率P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;
(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,根据P=UI计算甲的功率.
3.如图甲所示,粗细均匀的电阻丝AB通过滑片连入电路(电阻丝的阻值不随温度变化),小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U图象关系如图乙所示.则下列计算结果正确的是()
A. 电源电压为9V
B. 小灯泡的额定功率为3W
C. 电阻丝AB的最大阻值为6Ω
D. 滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为1:8
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,
由图乙可知,通过灯泡的电流为1A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V,故A错误;
灯泡的额定功率P L=U L I L=6V×1A=6W,故B错误;(2)当滑片P在最左端A时,电阻丝AB 完全接入电路中,电路中的电流最小,
由图乙可知,通过小灯泡的电流为I=0.5A,灯泡两端电压U L′=1.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻丝AB两端电压:
U AB=U﹣U L′=6V﹣1.5V=4.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I= 可得,电阻丝AB的阻值:
R AB= = =9Ω,故C错误,
灯泡的电功率:
P L′=U L′I=1.5V×0.5A=0.75W,
则滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比:
P L′:P L=0.75W:6W=1:8,故D正确.
故选D.
【分析】(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,根据图乙可知通过灯泡的电流以及两端的电压即为电源的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率;(2)滑片P在最左端A时,电阻丝AB完全接入电路中,电路中的电流最小,根据图乙读出灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求出AB两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻丝AB的阻值,根据P=UI求出灯泡的电功率,然后得出滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比.
4.某兴趣小组为了研究电子温控装置,连接成如图所示电路,R1为热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度降低时,下列说法中正确的是()
A. 电压表V2和电流表A示数均变大
B. 电压表V1和电流表A示数之比不变
C. 电压表V2和电流表A的乘积不变
D. 电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变
【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测干路中的电流.(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度降低时,热敏电阻R1的阻值变大,并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,
由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故A错误;
由电压表V2示数变小、电流表A示数变小可知,电压表V2和电流表A的乘积变小,故C 错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,并联部分的电压变大,即电压表V1的示数变大,
由电压表V1的示数变大、电流表A示数变小可知,电压表V1和电流表A示数之比变大,故B错误;(2)设温度变化前后,干路中的电流分别为I1、I2,
则电压表V2示数的变化量:
△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0,即 =R0,且R0的阻值不变,
所以,电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变,故D正确.
故选D.
【分析】由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据热敏电阻阻值与温度的关系得出当温度降低时其阻值的变化,进一步可知并联部分的电阻变化和电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,然后得出电压表V2和电流表A 的乘积变化;根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点可知电压表V1的示数变化,然后得出电压表V1和电流表A示数之比变化;(2)设出温度变化前后电路中的电流,根据欧姆定律得出电压表示数和电流表示数与R0的阻值关系,然后得出电压表V2变化量和电流表A变化量之比的变化.
5.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。
下列结论正确的是()
A. 电源电压是12V
B. R2的阻值是30Ω
C. 电流表的最大示数是2.1A
D. 该电路的最大功率是64W
【答案】 C
【解析】【解答】解:第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1,如图甲。
第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。
已知R2:R3=3:1,串联电路中功率比等于电阻比,所以P2:P3=3:1,R2和R3的功率之和是
3.2W,P2+P3=3.2W,所以,P2=2.4W,P3=0.8W,第三过程:当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U,电流表测量R1、R2的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1, R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1′;P1:P1′=1:36,对于同一导体,
,所以,,因为,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,所以U0=56U,因为,R0=50Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以R1=10Ω。
甲图,电压表示数是U1, R1的电压是U1,乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,U1:U1′=3:2,又因为,所以,U1′= U,所以,乙图中
,R1、R2、R3串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,R1=10Ω,R2+R3=80Ω,已知R2:R3=3:1,所以,R2=60Ω,R3=20Ω,又因为P2=2.4W,P3=0.8W,
所以,,解得:U2′=12V,同理解得U3′=4V,所以
U2′+U3′=12V+4V=16V,又因为,所以U1′=2V,所以电源电压为:U=U1′+U2′+U3′=2V+16V=18V。
A、电源电压是18V,
B、R2=60Ω,
C、甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流, =1.8A, =0.3A,
=0.9Ω,电流表测量R1、R2的电流,所以,电流表示数最大为:I'=I1+I2=1.8A+0.3A=2.1A,D、电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为:I=I1+I2+I3=1.8A+0.3A+0.9A=3A,所以电路最大功率为:P=UI=18V×3A=54W,
故答案为:C。
【分析】结合题意,画出等效电路图,得出电压比例关系和电阻比例关系,求出三个定则电阻的阻值,再根据功率关系导出电压值,求出电源电压,进一步逐项计算即可.
6.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示.若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻和实际功率约为()
A. 24Ω 0.67W
B. 20Ω 0.96W
C. 24Ω 0.96W
D. 20Ω 0.8W
【答案】D
【解析】【解答】解:把这种规格的三只灯泡串联接在12V的电源两端,则每只灯泡两端的电压都为4V,
从图象上可以看出,此时电路电流为0.2A,
由欧姆定律得,每只灯泡的电阻:
R= = =20Ω;
则每只灯泡的实际功率:
P实=UI=4V×0.2A=0.8W,故ABC 错误,D正确.
故选:D.
【分析】三只完全相同的灯泡串联,灯泡的电阻相等,通过的电流相等,根据欧姆定律可知,三只灯泡两端的电压相等,
再从图象上找到对应的电压和电流,根据相应的公式分别算出每只灯泡的实际电阻和实际功率.
7.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是()
A. 只闭合S1,将P向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大
B. 闭合S1、S2,断开S3,将P向左移动,R1消耗的功率增大
C. 开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小
D. 开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小
【答案】B
【解析】【解答】解A只闭合S1, R1、R2串联,电压表测R2电压, P向左移动,R2电阻变小,总电阻变小,电流变大,根据串联电路的分压规律知电压表示数变小,A不符合题意;(2)闭合S1、S2,断开S3, R1与灯并联后与R2串联,将P左移,R2电阻变小,根据分压原理,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律,并联部分的电压变大,根据P=
,R1消耗的功率增大,B符合题意;(3)(4)开关都闭合,R2短路,所以滑片移动对电路无影响CD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】分析开关在不同状态下电路结构,结合串联电路特点和欧姆定律分析判断将P向左移动时两电表变化量比值的变化情况;由并联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析判断电表示数及两者功率变化.
8.灯L1标有“6V 6W”字样,灯L2标有“12V 12W”字样,将L1、L2连成如图所示电路,闭合开关S,两灯都能发光,则()
A. 灯L2比L1亮
B. 灯L1、L2实际电压之比为1:2
C. 若一电表示数突然减小,另两电表示数不变,则可能是灯L2灯丝断了
D. 若将灯L1、L2串联后接入电路,两灯都能发光,则实际功率之比为1:2
【答案】 D
【解析】【解答】解:由P=可知,灯泡电阻:R1===6Ω,R2===12Ω;
由图示电路图可知,两灯泡并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流;
A、两灯泡并联,灯泡两端电压U相等,R1<R2,由P=可知:P1>P2,灯L1比L2亮,故A错误;
B、两灯泡并联,它们两端的电压相等,灯泡实际电压之比为1:1,故B错误;
C、电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,如果灯L2灯丝断了,通过L2的电流为零,两电流表示数都变小,电压表示数不变,不符合题意,故C错误;
D、若将灯L1、L2串联后接入电路,通过两灯泡的电流I相等,两灯都能发光,则实际功率
之比:===,故D正确;
故选D.
【分析】已知灯泡额定电压与额定功率,应用电功率公式求出灯泡的电阻,然后应用串并联电路特点与电功率公式比较灯泡实际功率大小,再分析答题.
9.如图所示,电源电压不变,L1、L2两个灯泡的规格相同。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中,关于两灯的亮度情况,说法正确的是()、
A. L1始终比L2暗
B. L1始终比L2亮
C. L1和L2都变暗
D. L1和L2都变亮
【答案】 A
【解析】【解答】解:图示电路中灯泡与滑动变阻器的连接方式分别为串联和并联;灯泡的实际功率决定灯泡的明暗程度。
左图:灯泡L1与滑动变阻器串联,右图:灯泡L2与滑动变阻器并联。
已知两只灯泡规格相同,也就是电阻相同,滑动变阻器滑片没有移动时,L1两端电压小于
L2两端电压,由P=知,L1实际功率较小,发光较暗;
当滑片从中点向右滑动的过程中,左图中滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的电流减小,根据功率的计算公式P=I2R可得,R不变,I减小,因此灯泡L1的实际功率减小,即灯泡的亮度变暗;
右图中并联电路中各支路用电器互不影响,或根据P=进行分析,R和U都不变,因此灯泡L2的实际功率不变,故灯泡的亮度不变。
因此L1始终比L2暗。
故答案为:A。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式,利用决定灯泡明暗程度的物理量,根据串、并联电路的特点判断灯泡明暗程度的变化即可.
10.如图所示电路中,当滑片P向右滑动时()
A. 电压表示数增大,灯泡变暗
B. 电压表示数增大,灯泡变亮
C. 电压表示数减小,灯泡变暗
D. 电流表示数增大,灯泡变亮
【答案】 A
【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与灯泡是串联,电压表测量的是滑动变阻器两端电压,电流表测量的是整个电路中的电流,
当滑片向右滑动时,滑动变阻器的电阻变大,则电路的总电阻变大,
又知:电源电压保持不变,
∴根据欧姆定律I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
又∵灯泡的阻值不变,
∴根据U灯=IR灯可知灯泡两端电压变小;
又∵灯泡的电阻不变,电流变小,
由公式P灯=I2R灯可知:灯泡的实际功率变小,
∴灯泡变暗;
又∵U滑=U﹣U灯,
∴可判断U滑变大.
故答案为:A。
【分析】本题考查学生对利用欧姆定律和串并联规律来解决电学题的能力。
(1)会分析电路是串联还是并联。
(2)利用串并联规律,找到每个用电器的电流,电压,电阻等物理量。
(3)利用公式求解。
11.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0. 6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0. 2A~0. 5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W~3W
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ②④
【答案】 A
【解析】【解答】滑动变阻器最大时电流最小,此时 =0.2A,定值电阻的功率判断最大电功率为0.9W,最小为0.4W,答案①对。
电流表量程不能超过0.6A,
定值电阻不能超过0.5A,而定值电阻的端电压不能超过3v,根据判断电流不能超过
0.3A,因此电流最大时0.3A,②错。
根据判断,电流最大0.3A,滑动变阻器最小10Ω,③正确。
电路消耗的总功率 ,电流最大0.3A,总功率最大1.8W,答案④错。
所以正确的为①、③,
故答案为:A
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,已知电流表选择的量程和定值电阻规格,可以确定电路最大电流;已知电压表选择的量程,可以确定定值电阻两端最大电压;电路电流最大时,定值电阻消耗的功率最大;电路电流最小时,总电阻最大,消耗的功率最小.据此确定定值电阻消耗功率的变化范围及电路电流变化范围;电路电流最大时,滑动变阻器接入电路电阻最小;电流最小时,滑动变阻器接入电路电阻最大,据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围;再利用公式P=UI确定电路消耗的总功率的变化范围.
12.如图所示,闭合开关,条形磁铁静止后,将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中,弹簧将()
A. 缩短
B. 伸长
C. 静止不动
D. 先伸长后缩短【答案】B
【解析】【解答】解:滑片从左往右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;根据图中电流方向结合安培定则可判断出:螺线管的上端为N极,下端为S极,此时根据磁极捡到相互作用:异名磁极相互吸引,所以螺线管对磁铁的吸引力增大,弹簧的长度变长。
故答案为:B。
【分析】根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化,再根据欧姆定律确定电路中电流的变化;安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).
13.如图甲所示,电源电压恒为9V,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是()
A. 电子元件工作时,电阻保持不变
B. 为使电子元件处于正常工作状态,变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω
C. 当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1︰1
D. 电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6W
【答案】 B
【解析】
【解答】(1)从图象可知,电子元件的电阻是在变化的,故A错误;
(2)电子元件处于正常工作状态时,电路电流最小为0.1A,电子元件两端的最小电压为2V,
所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,R大===70Ω,
电路电流最大为0.4A,电子元件两端的最大电压为4V,
所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V,
滑动变阻器接入电路的电阻最小,R小===12.5Ω.
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧,故B正确;
(3)因为电子元件与滑动变阻器串联,通过的电流相等,
所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比,
因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,
所以无法判断它们两端电压的关系,故C错误;
(4)当电路消耗的功率最小时,电路电流最小,为I小=0.1A,
电路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W,故D错误.
故选B.
【分析】(1)从图象可知,电流与电子元件两端的电压不是正比关系,电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求.
(2)当P在中点时,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比.
(3)由图象可知,电路电流最小为0.1A,电流最大为0.4A,找到对应的电压,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻.
14.如图电路,电源电压为12V且保持不变。
闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J.则下列结果正确的是()
A. 电路中的最大电流为1A
B. 滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J
C. 滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8:1
D. 先后两次消耗的电功率之比为16:9
【答案】 D
【解析】【解答】解:根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;
滑片从中点到b端时,变阻器接入电路的阻值增大,由串联分压的规律可知,电压表示数(变阻器的电压)将增大,电压表示数增大了2V,即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V=6V;
在10s内定值电阻R1产生的热量为36J,由Q= t可得R1的阻值:
R1= t= ×10s=10Ω;
A、当滑片在a点时,变阻器接入电路的阻值为0,电路中的电流最大,
则电路中的最大电流:I最大= = =1.2A,A不符合题意;
B、串联电路中各处的电流相等,滑片在中点时,电路中的电流:I= = =0.8A,10s内滑动变阻器R消耗的电能:W滑=U滑It=4V×0.8A×10s=32J,B不符合题意;
C、当滑片在b点时,变阻器接入的阻值最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:I 最小= = =0.6A,
由P=UI可得,滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比:= = ,C不符合题意;
D、由P=UI可得,R1先后两次消耗的电功率之比:= = ,D符合题意。
故答案为:D
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路分压规律可知滑片从中点到b端时,电压表示数将增大,因此电压表示数增大了2V,然后根据串联电
路电压规律以及Q= t即可求出R1的阻值;当滑片在a点时,电路中的电流最大,根据欧姆定律即可求出电路中的最大电流;先根据欧姆定律求出滑片在中点时电路中的电流,然后根据W=UIt求出10s内滑动变阻器R消耗的电能;根据P=UI即可求出R、R1先后两次消耗的电功率之比.
15.要测量一个阻值约为200Ω的电阻阻值,能提供的器材有:新干电池两节、电流表一只(量程为0﹣0.6A、0﹣3A)、电压表一只(量程为0﹣3V、0﹣15V)、滑动变阻器R
(100Ω 2A)一只、100Ω的定值电阻R0一只、开关和导线若干。
利用上述器材设计以下电路,其中能粗略测出Rx阻值的是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】两节新干电池串联组成电源的电压为3V。
A.由电路图可知,R与R x串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑
动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大为I==0.015A,该电流小于0﹣0.6A电流表的分度值,所以电流表的示数无法准确读出,不能测出R x阻值,A不可行;
B.由电路图可知,两开关均闭合时,电路为R x的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当只断开上面开关时,R0与R x串联,电压表测R x两端的电压U x,因串联电路中各处
的电流相等,所以I=,因两电阻的阻值相差不大,由串联电路的分压特点可知,两电压表的示数均可准确读出,能测出R x阻值,B可行;
C.由电路图可知,两开关均闭合时,R0与R x并联,电流表测通过R x的电流;当只断开上面开关时,电路为R x的简单电路,电流表测通过R x的电流;虽然R x两端电压等于电源电压3V,但由于电路中电流太小,所以不能测出R x阻值,C不可行;
D.由电路图可知,上面开关断开、下面开关闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流I=;两开关均闭合时,R0与R x并联,
电流表测干路电流,此时电流表的示数I′= 0.045A,两次电流表的示数太小,相差不大,不易读出示数,所以不能测出Rx阻值,D不可行。
故答案为:B。
【分析】电阻测量电路的设计,不仅会设计正确的方案,同时还要注意合理性,根据测电阻的原理可知,要测量未知电阻的阻值,需要测量未知电阻两端电压和通过的电流.
16.要测量一个阻值约为500Ω的电阻R x.提供的器材有:干电池两节,学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R1(10Ω、1A )、电阻箱R2(0~9999Ω)以及单刀双掷开关各一只,开关、导线若干。
以下四种电路中,可以较准确地测出R x阻值的是()
A. ①②③
B. ②④
C. ③④
D. 只有②
【答案】D
【解析】【解答】解:①由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻R x 两端电压,电流表测量通过电路的电流,但由于R x=500Ω>>R1=10Ω;所以电路中的电流几乎不变,无法多次测量减小求平均值;
②由电路图可知,闭合总开关,单刀双掷开关可以使电压表分别测量R x两端电压和电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆
定律即可求出电路中的电流,最后利用即可求出被测电阻,由于电阻箱的阻值变化范围比较大,可以改变电阻箱的位置起到多次测量减小求平均值,减小误差;
③由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与R x连接,读出电流表示数,当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电流表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为R x的阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2的阻值不是连续的,则测量的值只能精确到1Ω;
④由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与R x连接,电压表测量R x两端电压,读出电压表示数;当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电压表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为R x 的阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2的阻值不是连续的,则测量的值只能精确到1Ω;
综合上面的分析可知,可以较准确地测出R x阻值的是②。
故答案为:D。
【分析】要测量未知电阻的阻值,需要测量测未知电阻两端电压和通过的电流,根据各选项的电路逐个分析判断.
17.有两个电阻类电路元件A、B,流过元件的电流与它两端的电压关系如图甲所示,把它们串联在4.5V电路中,如图乙所示,下列说法错误的是()
A. 元件A的电阻是定值电阻,大小为5Ω。