(1709,1710)(南京阶段练习)如图所示,图甲是灯泡L和定值电阻R的I-U图像,将L和R先后以乙、丙图两种方式连在一电源上,若乙图中$U_1:U_2= a$,丙图中$I_1:I_2= b$,则下列选项中不正确的是(


A.$a>1$
B.$b<1$
C.$a<\frac{1}{b}$
D.$ab= 1$
D
)。A.$a>1$
B.$b<1$
C.$a<\frac{1}{b}$
D.$ab= 1$
答案
D
解析
乙图(串联)分析:
串联电路电流相等,设电流为$I$。灯泡$L$两端电压$U_1 = I R_{L串}$,定值电阻$R$两端电压$U_2 = I R$,电压比$a = \frac{U_1}{U_2} = \frac{R_{L串}}{R}$,则$R_{L串} = aR$。
灯泡电阻随温度升高而增大,串联时$L$两端电压$U_1 < U$(电源电压),此时$L$电阻为$R_{L串}$。
丙图(并联)分析:
并联电路电压相等(均为电源电压$U$)。通过灯泡$L$的电流$I_1 = \frac{U}{R_{L并}}$,通过电阻$R$的电流$I_2 = \frac{U}{R}$,电流比$b = \frac{I_1}{I_2} = \frac{R}{R_{L并}}$,则$R_{L并} = \frac{R}{b}$。
并联时$L$两端电压为$U$(高于串联时的$U_1$),温度更高,电阻$R_{L并} > R_{L串}$。
关键关系推导:
因$R_{L并} > R_{L串}$,代入得$\frac{R}{b} > aR$,化简得$\frac{1}{b} > a$(即$a < \frac{1}{b}$,选项C正确),且$ab = \frac{R_{L串}}{R} \cdot \frac{R}{R_{L并}} = \frac{R_{L串}}{R_{L并}} < 1$(故$ab \neq 1$,选项D错误)。
选项判断:
A. 串联时$L$电阻随电流增大而增大,若$R_{L串} > R$,则$a = \frac{R_{L串}}{R} > 1$,正确。
B. 并联时$L$电阻$R_{L并} > R$,电流$I_1 < I_2$,则$b = \frac{I_1}{I_2} < 1$,正确。
C. 由$R_{L并} > R_{L串}$推导得$a < \frac{1}{b}$,正确。
D. $ab = \frac{R_{L串}}{R_{L并}} < 1$,故$ab \neq 1$,错误。
1.(1706)用如图所示的方案测量小灯泡的电阻,实验中需要收集的信息是(

A.电压表示数和电流表示数
B.电源电压和变阻器的最大阻值
C.电流表示数和变阻器的最大阻值
D.电压表示数和变阻器的最大阻值
A
)。A.电压表示数和电流表示数
B.电源电压和变阻器的最大阻值
C.电流表示数和变阻器的最大阻值
D.电压表示数和变阻器的最大阻值
答案
A
解析
测量小灯泡的电阻,需要知道小灯泡两端的电压$U$和通过小灯泡的电流$I$,根据欧姆定律$R = \frac{U}{I}$计算出小灯泡的电阻。在该电路图中,电压表测量的是小灯泡两端的电压,电流表测量的是通过小灯泡的电流,所以实验中需要收集的信息是电压表示数和电流表示数。
2.(1703,1706)如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图。以下关于该实验的总结正确的是(

A.实验应多次测量取平均值,是为了减少误差
B.实验只需记录一组电压和电流,求出电阻即可
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.滑动变阻器的作用是改变电源电压
A
)。A.实验应多次测量取平均值,是为了减少误差
B.实验只需记录一组电压和电流,求出电阻即可
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.滑动变阻器的作用是改变电源电压
答案
A
解析
A.实验应多次测量取平均值,是为了减少误差,该说法正确;
B.只记录一组电压和电流求出电阻,误差较大,应多次测量取平均值来减小误差,该说法错误;
C.测小灯泡电阻时,由于灯丝电阻随温度变化而变化,不能多次测量求平均值,该说法错误;
D.滑动变阻器的作用是改变电路中的电流和电阻两端的电压,而不是改变电源电压,该说法错误。
B.只记录一组电压和电流求出电阻,误差较大,应多次测量取平均值来减小误差,该说法错误;
C.测小灯泡电阻时,由于灯丝电阻随温度变化而变化,不能多次测量求平均值,该说法错误;
D.滑动变阻器的作用是改变电路中的电流和电阻两端的电压,而不是改变电源电压,该说法错误。
3.(1706)有两个阻值不同的定值电阻R_{1}、R_{2},它们的电流随电压变化的I-U图像如图所示。如果R_{1}、R_{2}串联后的总电阻为R_{串},并联后的总电阻为R_{并},则下列判断错误的是(

A.$R_{1}>R_{2}$
B.$R_{并}$的图像在Ⅲ区域
C.$R_{串}$的图像在Ⅱ区域
D.$R_{串}$的图像在Ⅰ区域
C
)。A.$R_{1}>R_{2}$
B.$R_{并}$的图像在Ⅲ区域
C.$R_{串}$的图像在Ⅱ区域
D.$R_{串}$的图像在Ⅰ区域
答案
C
解析
由I-U图像,当电压U相同时,$I_{R_{2}}>I_{R_{1}}$,根据$R=\frac{U}{I}$,得$R_{1}>R_{2}$,A正确;
串联总电阻$R_{串}=R_{1}+R_{2}$,$R_{串}>R_{1}>R_{2}$,电压U相同时,$I_{串}<I_{R_{1}}<I_{R_{2}}$,$R_{串}$图像在Ⅰ区域,D正确,C错误;
并联总电阻$R_{并}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$,$R_{并}<R_{2}<R_{1}$,电压U相同时,$I_{并}>I_{R_{2}}>I_{R_{1}}$,$R_{并}$图像在Ⅲ区域,B正确。
答案:C
串联总电阻$R_{串}=R_{1}+R_{2}$,$R_{串}>R_{1}>R_{2}$,电压U相同时,$I_{串}<I_{R_{1}}<I_{R_{2}}$,$R_{串}$图像在Ⅰ区域,D正确,C错误;
并联总电阻$R_{并}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$,$R_{并}<R_{2}<R_{1}$,电压U相同时,$I_{并}>I_{R_{2}}>I_{R_{1}}$,$R_{并}$图像在Ⅲ区域,B正确。
答案:C
4.(1703)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四位同学遇到的一些问题,下列说法不正确的是(
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
D.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察电压表示数是否达到额定电压
C
)。A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
D.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察电压表示数是否达到额定电压
答案
C
解析
A. 在连接电路的过程中,开关应该断开,避免连接完最后一根导线后电路直接导通,导致元件损坏或意外亮灯。因此小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的,该说法正确。
B. 如果滑动变阻器的阻值调到了最大,电路中的电流会很小,可能导致小灯泡不亮。因此小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大,该说法正确。
C. 小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值不相同,是因为灯丝的电阻随温度变化而变化,而不是由测量误差导致的。因此该说法错误。
D. 小梅要判断小灯泡是否正常发光,需要观察电压表示数是否达到小灯泡的额定电压,这是正确的操作方法。因此该说法正确。
B. 如果滑动变阻器的阻值调到了最大,电路中的电流会很小,可能导致小灯泡不亮。因此小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大,该说法正确。
C. 小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值不相同,是因为灯丝的电阻随温度变化而变化,而不是由测量误差导致的。因此该说法错误。
D. 小梅要判断小灯泡是否正常发光,需要观察电压表示数是否达到小灯泡的额定电压,这是正确的操作方法。因此该说法正确。
登录