《单伏法测电阻》单伏法测电阻 - 人教版中考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《单伏法测电阻》单伏法测电阻

1单选题

利用如图所示的电路可测量未知电阻R_x的阻值,其中R为已知电阻.实验电路连接正确的是(      )

A
B
C
D

题目答案

D

答案解析

分析:

根据电路确定实验原理,然后连接实物电路图.

解答:

解:由电路图可知,可以用电压表先测出电源电压,然后再测出电阻两端电压,然后再根据串联电路特点与欧姆定律求出待测电阻阻值,电压表与待测电阻并联,实物电路图如图所示:

A选项,电压表串联接入电路,错误;

B选项,电压表并联在电源两端,且两个电阻被导线短路,错误;

C选项,电压表并联在电源两端,无法测量未知电阻Rx的阻值,错误.

故选D.

点评:

本题考查了测未知电阻的实验,关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验.

2单选题

某同学在实验室看到一段镍铬合金丝,他想测出这段镍铬合金丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流表已损坏不能再使用.请你利用现有器材:电压未知的电源、量程合适的电压表、已知最大阻值为R的滑动变阻器、开关各一个,导线若干,帮助这名同学设计一个不移动电压表就能测出这段镍铬合金丝电阻值的实验.电路图如图所示,实验主要步骤如下:

第一步:闭合开关S,调节滑动变阻器滑片到最左端,此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,记下此时电压表的示数U$_1$,此即电源电压;

第二步:移动滑片到最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻为最大值R,记下电压表的示数U$_2$,即镍铬合金丝两端的电压.则该段镍铬合金丝电阻值的表达式为(       )

A
$\frac {U$_1$R}{U$_1$-U$_2$}$
B
$\frac {U$_1$R}{U$_2$-U$_1$}$
C
$\frac {U$_2$R}{U$_1$-U$_2$}$
D
$\frac {U$_2$R}{U$_2$-U$_1$}$

题目答案

C

答案解析

分析:

由题意可知,所给的器材中无电流表,不能利用“伏安法”来测电阻,因此要运用“等效替代”的思想来设计测电阻的方法,即镍铬合金丝电阻与滑动变阻器串联,利用电压表分别测出滑片位于最左端和最右端时镍铬合金丝电阻两端的电压,再根据串联电路的特点和欧姆定律求出镍铬合金丝电阻的阻值.

解答:

∵串联电路中总电压等于各分电压之和,

∴移动滑片到最右端时,滑动变阻器两端的电压U_滑=U$_1$-U$_2$,

∵串联电路中各处的电流相等,

∴电路中的电流I=$\frac {U$_2$}{R_x}$=$\frac {U_滑}{R}$=$\frac {U$_1$-U$_2$}{R}$,

解得:R_x=$\frac {U$_2$R}{U$_1$-U$_2$}$.

故答案为:C.

点评:

本题属于“一只电表测电阻”的类型,这种类型的题目,由于器材相对不够,不能用“伏安法”来测电阻,因此要运用“等效替代”的思想来设计测电阻的方法.

3多选题

如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R_0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻R_x阻值的电路是(  )

A
B
C
D

题目答案

ABD

答案解析

分析:

串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表和电流表,直接或间接测量电压和电流,根据欧姆定律求得R_x电阻.

解答:

解:

A、开关S闭合时,R_0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量R_x两端的电压;

根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出R_0两端的电压,根据I=$\frac {U}{R}$求出通过R_0的电流,根据串联电路电流处处相等,通过R_x电流等于通过定值电阻电流I_x=I_0,根据R_x=$\frac {U_x}{I_x}$可求出R_x电阻,故A正确;

B、由电路图可知,当S断开时,电路为R_0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R_0、R_x并联,电流表测干路电流,因通过R_0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过R_x的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R_x阻值,故B正确;

C、开关S闭合时,R_x短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中电流,不能计算出R_x的值.故C错误;

D、由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R_0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联求出R_x阻值,故D正确.

故选ABD.

点评:

利用电压表或电流表测未知电阻的阻值,就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想办法得出未知电阻两端的电压和电流,然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值.

4单选题

小红测电阻R_x的阻值,设计的电路如图所示,电源电压保持不变,其中R_0是0~200Ω的滑动变阻器,R是未知固定电阻.她把开关S掷于a时,电压表读数为2.5 V,电流表读数为0.5 A;再把开关S掷于b,并调节R_0,得到电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A.最后小红得到R_x的阻值为(  )

A
B
C
D
1.75Ω

题目答案

B

答案解析

分析:

由电路图可知,R_x、R、R_0串联,电流表测电路中的电流;开关S掷于a时,电压表测R_x与R两端的电压之和,根据欧姆定律求出它们的总电阻;开关S掷于b时,电压表测R两端的电压,根据题意得出电表的示数,根据欧姆定律求出R的阻值,进一步求出R_x的阻值.

解答:

解:由电路图可知,R_x、R、R_0串联,电流表测电路中的电流;

开关S掷于a时,电压表测R_x与R两端的电压之和,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以,由I=$\frac {U}{R}$可得:

R_x+R=$\frac {U_a}{I}$=$\frac {2.5V}{0.5A}$=5Ω,

开关S掷于b时,电压表测R两端的电压,

因电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A,

所以,U_b=U_a-0.7V=2.5V-0.7V=1.8V,电路中的电流I′=I+0.4A=0.5A+0.4A=0.9A,

则R的阻值:

R=$\frac {U_b}{I′}$=$\frac {1.8V}{0.9A}$=2Ω,

则R_x的阻值:

R_x=5Ω-R=5Ω-2Ω=3Ω.

故选B.

点评:

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式是解题的关键.

5单选题

如图所示的四种电路中,电阻R_0已知,当通过闭合或断开电路中的不同开关时,不能测算出未知电阻R_x阻值的电路是(  )

A
B
C
D

题目答案

C

答案解析

分析:

利用电压表和电流表,结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律,直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流,根据R_x=$\frac {U_x}{I_x}$求出电阻.

解答:

解:A、当开关S$_1$和S$_2$都闭合时,R_x被短路只有R_0中有电流,电流表测得此时的电流I,根据U=R_0I求出电源电压;当只闭合开关S$_2$时,定值电阻R_0和R_x串联,电流表测得的是R_0的电流也是R_x中的电流I_x,根据U_0=R_0I_x求出R_0两端的电压,则U_x=U﹣U_0,根据R_x=$\frac {U_x}{I_x}$求出R_x的电阻.不符合题意.

B、开关S$_1$和S$_2$都闭合时,R_0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S$_2$时,R_0和R_x串联,电压表直接测量R_x两端的电压U_x.串联电路总电压等于各分电压之和,则定值电阻两端的电压U_0=U﹣U_x,根据I_0=$\frac {U}{R}$求出通过定值电阻的电流.串联电路电流处处相等,则通过R_x电流等于通过定值电阻电流I_x=I_0.根据R_x=$\frac {U_x}{I_x}$求出R_x的电阻.不符合题意.

C、当开关S$_1$和S$_2$都闭合时,R_0和R_x并联,电压表测量电源电压或R_x的电压U_x;只闭合开关S$_2$时,电压表测量电源电压或R_x的电压U_x,不能直接或间接测量出R_x电流,所以不能求出R_x电阻.符合题意.

D、当开关S$_1$和S$_2$都闭合时,定值电阻R_0和R_x并联,电流表测量干路中电流I;只闭合开关S$_2$时,电路为R_x 的简单电路,电流表测量R_x的电流I_x.根据并联电路的电流特点,求出S$_1$和S$_2$都闭合时R_0中电流I_0=I﹣I_x,则R_0两端电压U_0=I_0R_0,根据并联电路电压的特点知U_x=U_0,根据R_x=$\frac {U_x}{I_x}$求出R_x的电阻.不符合题意.

故选C.