1.一个定值电阻两端的电压为4 V时,通过它的电流是0.5 A,如果它两端的电压是6 V时,能不能用电流表测量范围为0~0.6 A来测量通过它的电流?
答案
1. 定值电阻的阻值$R=\dfrac{U_1}{I_1}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=8\ \Omega.$
当它两端的电压为6 V时,通过它的电流$I_2=\dfrac{U_2}{R}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}>0.6\ \mathrm{A}$,故不能用电流表测量范围为0~0.6 A来测量通过它的电流.
当它两端的电压为6 V时,通过它的电流$I_2=\dfrac{U_2}{R}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}>0.6\ \mathrm{A}$,故不能用电流表测量范围为0~0.6 A来测量通过它的电流.
解析
【分析】本题考查欧姆定律的应用,解题思路如下:①定值电阻的阻值是固定不变的,因此先根据已知的电压和电流,利用欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$求出定值电阻的阻值;②再将新的电压代入欧姆定律公式$I=\frac{U}{R}$,计算出该电压下通过电阻的电流;③最后将计算出的电流与电流表的量程(0~0.6A)进行比较,若电流超过量程则无法用该电流表测量,反之则可以。
【解析】解:定值电阻的阻值为:
$R=\dfrac{U_1}{I_1}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$
当它两端的电压为6 V时,通过它的电流为:
$I_2=\dfrac{U_2}{R}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}$
由于$0.75\ \mathrm{A}>0.6\ \mathrm{A}$,因此不能用测量范围为0~0.6 A的电流表来测量通过它的电流。
【答案】定值电阻的阻值$R=\dfrac{U_1}{I_1}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=8\ \Omega.$当它两端的电压为6 V时,通过它的电流$I_2=\dfrac{U_2}{R}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}>0.6\ \mathrm{A}$,故不能用电流表测量范围为0~0.6 A来测量通过它的电流.
【知识点】欧姆定律、电阻的计算
【点评】本题是欧姆定律的基础应用题,核心是利用定值电阻阻值不变的特点,结合欧姆定律公式进行计算,通过比较电流与电流表量程得出结论,注重对基础知识的掌握和应用能力的考查。
【难度系数】0.3
【解析】解:定值电阻的阻值为:
$R=\dfrac{U_1}{I_1}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$
当它两端的电压为6 V时,通过它的电流为:
$I_2=\dfrac{U_2}{R}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}$
由于$0.75\ \mathrm{A}>0.6\ \mathrm{A}$,因此不能用测量范围为0~0.6 A的电流表来测量通过它的电流。
【答案】定值电阻的阻值$R=\dfrac{U_1}{I_1}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=8\ \Omega.$当它两端的电压为6 V时,通过它的电流$I_2=\dfrac{U_2}{R}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}>0.6\ \mathrm{A}$,故不能用电流表测量范围为0~0.6 A来测量通过它的电流.
【知识点】欧姆定律、电阻的计算
【点评】本题是欧姆定律的基础应用题,核心是利用定值电阻阻值不变的特点,结合欧姆定律公式进行计算,通过比较电流与电流表量程得出结论,注重对基础知识的掌握和应用能力的考查。
【难度系数】0.3
2. 如图,电源电压保持不变,表1、2、3是电流表或电压表,滑动变阻器$R_2$的滑片$P$在中点,闭合开关$S$,三只电表均有示数。当滑片$P$向左移动时,下列说法正确的是(

A.若电阻串联,1、3是电压表,则表2示数变大
B.若电阻串联,1、3是电压表,则表2示数不变
C.若电阻并联,1、3是电流表,则表2示数变小
D.若电阻并联,1、3是电流表,则表2示数变大
A
)A.若电阻串联,1、3是电压表,则表2示数变大
B.若电阻串联,1、3是电压表,则表2示数不变
C.若电阻并联,1、3是电流表,则表2示数变小
D.若电阻并联,1、3是电流表,则表2示数变大
答案
2. A
解析
【分析】
要解决此题,需明确电流表相当于导线、电压表相当于开路的特点,分两种电路连接(R₁与R₂串联、并联)分析电表类型,结合滑片移动时电阻变化,利用欧姆定律判断电表示数变化。首先判断每种连接下电表的作用,再分析电流/电压的变化规律。
【解析】
1. 分析电阻串联的情况:
当R₁、R₂串联时,电流只有一条路径:电源正极→S→R₁→R₂→电表2→电源负极,因此电表2为电流表(串联测电流);电表1为电压表(并联在R₂两端,测R₂电压);电表3为电压表(相当于开路,不影响电路)。此时总电阻R总=R₁+R₂,滑片P向左移动,R₂接入电路的电阻变小,电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,电路电流变大,即电表2(电流表)的示数变大,故A正确,B错误。
2. 分析电阻并联的情况:
当R₁、R₂并联时,电流需分两条支路,若电表1、3为电流表,则电表2必须为电压表(若电表2为电流表,会短路R₂,无法形成并联),此时电表2测电源电压,示数始终等于电源电压,保持不变,因此C(表2示数变小)、D(表2示数变大)均错误。
综上,正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、电路动态分析、电流表与电压表的使用
【点评】
本题考查电路动态分析,核心是根据电表特点判断电路连接方式,再结合欧姆定律分析滑片移动时的电表示数变化,需注意不同连接下电表的作用,避免混淆。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需明确电流表相当于导线、电压表相当于开路的特点,分两种电路连接(R₁与R₂串联、并联)分析电表类型,结合滑片移动时电阻变化,利用欧姆定律判断电表示数变化。首先判断每种连接下电表的作用,再分析电流/电压的变化规律。
【解析】
1. 分析电阻串联的情况:
当R₁、R₂串联时,电流只有一条路径:电源正极→S→R₁→R₂→电表2→电源负极,因此电表2为电流表(串联测电流);电表1为电压表(并联在R₂两端,测R₂电压);电表3为电压表(相当于开路,不影响电路)。此时总电阻R总=R₁+R₂,滑片P向左移动,R₂接入电路的电阻变小,电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,电路电流变大,即电表2(电流表)的示数变大,故A正确,B错误。
2. 分析电阻并联的情况:
当R₁、R₂并联时,电流需分两条支路,若电表1、3为电流表,则电表2必须为电压表(若电表2为电流表,会短路R₂,无法形成并联),此时电表2测电源电压,示数始终等于电源电压,保持不变,因此C(表2示数变小)、D(表2示数变大)均错误。
综上,正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、电路动态分析、电流表与电压表的使用
【点评】
本题考查电路动态分析,核心是根据电表特点判断电路连接方式,再结合欧姆定律分析滑片移动时的电表示数变化,需注意不同连接下电表的作用,避免混淆。
【难度系数】
0.5
3. 要测量某电阻的阻值,实验桌上有下列器材:
电流表A(0~0.6 A),电压表V(0~3 V),电源4.5 V,滑动变阻器R,开关,导线,待测电阻
$R_x$(约$6\ \Omega$).实验要求:多测几组数据且两电表都不能超过其测量范围.
(1)根据图甲电路图,将实物图连接成图乙所示的实物图.请指出图乙中的错误并改正.

①
;
②
.
(2)实验时,电路中允许通过的最大电流为
(3)在连接电路时,有$R_1(12\ \Omega\ \ 1\ \mathrm{A})$和$R_2(3\ \Omega\ \ 2\ \mathrm{A})$两种滑动变阻器,要保证实验顺利进行,应选
电流表A(0~0.6 A),电压表V(0~3 V),电源4.5 V,滑动变阻器R,开关,导线,待测电阻
$R_x$(约$6\ \Omega$).实验要求:多测几组数据且两电表都不能超过其测量范围.
(1)根据图甲电路图,将实物图连接成图乙所示的实物图.请指出图乙中的错误并改正.
①
滑动变阻器连接错误,将上面两个接线柱接在了电路上,在电路中起不到改变电阻的作用,应将D端导线改接至B处
;
②
电流表连接错误,电流表的正、负接线柱接反了
.
(2)实验时,电路中允许通过的最大电流为
0.5
A.(3)在连接电路时,有$R_1(12\ \Omega\ \ 1\ \mathrm{A})$和$R_2(3\ \Omega\ \ 2\ \mathrm{A})$两种滑动变阻器,要保证实验顺利进行,应选
$R_1$
(填“$R_1$”或“$R_2$”).答案
3.(1)①滑动变阻器连接错误,将上面两个接线柱接在了电路上,在电路中起不到改变电阻的作用,应将D端导线改接至B处
②电流表连接错误,电流表的正、负接线柱接反了
(2)0.5
(3)$R_1$
②电流表连接错误,电流表的正、负接线柱接反了
(2)0.5
(3)$R_1$
解析
【分析】
本题围绕伏安法测电阻的实验展开,需对比电路图与实物图找出连接错误,结合电表量程和欧姆定律分析最大电流,再根据实验要求选择合适的滑动变阻器。首先明确滑动变阻器“一上一下”的接线规则、电流表“正进负出”的使用要求,再利用欧姆定律计算电流,结合电源电压和总电阻确定滑动变阻器的选择。
【解析】
(1) ① 滑动变阻器的正确接法是“一上一下”,图乙中滑动变阻器接入了上面的C、D两个接线柱,此时滑动变阻器相当于接入导线,无法改变电路电阻,应将D端的导线改接到下接线柱B处;
② 电流表使用时,电流需从正接线柱流入、负接线柱流出,图乙中电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,导致指针反向偏转,接线错误,需调换接线柱的导线。
(2) 实验中电压表量程为0~3V,待测电阻$R_x$约6Ω,当$R_x$两端电压达到电压表最大量程3V时,电路电流最大,根据欧姆定律:$I=\frac{U}{R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,此电流未超过电流表0~0.6A的量程,故电路允许的最大电流为0.5A。
(3) 电源电压为4.5V,当电路电流最大为0.5A时,电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U_{\mathrm{总}}}{I}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=9\ \Omega$,滑动变阻器需要接入的最小电阻为$R_{\mathrm{滑}}=R_{\mathrm{总}}-R_x=9\ \Omega-6\ \Omega=3\ \Omega$;若选择滑动变阻器$R_2(3\ \Omega\ \ 2\ \mathrm{A})$,其最大电阻仅为3Ω,无法调节出更小的电流,不能满足多测几组数据的实验要求;而$R_1(12\ \Omega\ \ 1\ \mathrm{A})$最大电阻为12Ω,可调节出多组电流和电压值,保证实验顺利进行,故应选$R_1$。
【答案】
(1) ① 滑动变阻器连接错误,接了上面两个接线柱,应将D端导线改接至B处;② 电流表正负接线柱接反,应调换接线;
(2) 0.5;
(3) $R_1$
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器使用、欧姆定律
【点评】
本题是伏安法测电阻的常规实验题,重点考查实验操作中的电路纠错、电表量程与滑动变阻器的选择,需掌握实验基本规则和欧姆定律的应用,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.4
本题围绕伏安法测电阻的实验展开,需对比电路图与实物图找出连接错误,结合电表量程和欧姆定律分析最大电流,再根据实验要求选择合适的滑动变阻器。首先明确滑动变阻器“一上一下”的接线规则、电流表“正进负出”的使用要求,再利用欧姆定律计算电流,结合电源电压和总电阻确定滑动变阻器的选择。
【解析】
(1) ① 滑动变阻器的正确接法是“一上一下”,图乙中滑动变阻器接入了上面的C、D两个接线柱,此时滑动变阻器相当于接入导线,无法改变电路电阻,应将D端的导线改接到下接线柱B处;
② 电流表使用时,电流需从正接线柱流入、负接线柱流出,图乙中电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,导致指针反向偏转,接线错误,需调换接线柱的导线。
(2) 实验中电压表量程为0~3V,待测电阻$R_x$约6Ω,当$R_x$两端电压达到电压表最大量程3V时,电路电流最大,根据欧姆定律:$I=\frac{U}{R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,此电流未超过电流表0~0.6A的量程,故电路允许的最大电流为0.5A。
(3) 电源电压为4.5V,当电路电流最大为0.5A时,电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U_{\mathrm{总}}}{I}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=9\ \Omega$,滑动变阻器需要接入的最小电阻为$R_{\mathrm{滑}}=R_{\mathrm{总}}-R_x=9\ \Omega-6\ \Omega=3\ \Omega$;若选择滑动变阻器$R_2(3\ \Omega\ \ 2\ \mathrm{A})$,其最大电阻仅为3Ω,无法调节出更小的电流,不能满足多测几组数据的实验要求;而$R_1(12\ \Omega\ \ 1\ \mathrm{A})$最大电阻为12Ω,可调节出多组电流和电压值,保证实验顺利进行,故应选$R_1$。
【答案】
(1) ① 滑动变阻器连接错误,接了上面两个接线柱,应将D端导线改接至B处;② 电流表正负接线柱接反,应调换接线;
(2) 0.5;
(3) $R_1$
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器使用、欧姆定律
【点评】
本题是伏安法测电阻的常规实验题,重点考查实验操作中的电路纠错、电表量程与滑动变阻器的选择,需掌握实验基本规则和欧姆定律的应用,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.4
4. 如图所示,已知电阻$R_1:R_2=2:1$,$R_1=6\ \Omega$. 闭合开关S后,电路中的等效电阻是$\_\_\_\_\_\_\ \Omega$,电流表$\mathrm{A}_1$、$\mathrm{A}_2$的示数之比是________,加在两个电阻两端的电压之比是________.
答案
4. 2 2:3 1:1
解析
【分析】首先根据电阻比和已知R₁的阻值算出R₂;判断电路为并联,明确电流表测量对象;再利用并联电路的等效电阻公式、电压规律,结合欧姆定律计算各物理量,最后得出对应比值。
【解析】
1. 求R₂的阻值:已知R₁:R₂=2:1,R₁=6Ω,因此R₂=R₁÷2=6Ω÷2=3Ω。
2. 确定电路与电流表测量对象:由图可知R₁与R₂并联,电流表A₁测R₂支路电流,电流表A₂测干路电流。
3. 计算等效电阻:并联电路等效电阻满足$\frac{1}{R_{总}}=\frac{1}{R₁}+\frac{1}{R₂}$,代入数值:$\frac{1}{R_{总}}=\frac{1}{6Ω}+\frac{1}{3Ω}=\frac{1}{2Ω}$,故等效电阻R总=2Ω。
4. 求电流比:并联电路各支路电压相等,设电源电压为U,则I₁=U/R₁,I₂=U/R₂。A₁示数为I₂,A₂示数为干路电流I=I₁+I₂,因此A₁:A₂=I₂:(I₁+I₂)=(U/3Ω):(U/6Ω+U/3Ω)=2:3。
5. 求电压比:并联电路中各支路两端电压相等,故两电阻两端电压之比为1:1。
【答案】2;2:3;1:1
【知识点】并联电路的电阻、电流、电压规律;欧姆定律
【点评】本题考查并联电路基本规律的应用,关键是明确电路连接方式和电流表测量对象,属于基础题型,难度不大。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 求R₂的阻值:已知R₁:R₂=2:1,R₁=6Ω,因此R₂=R₁÷2=6Ω÷2=3Ω。
2. 确定电路与电流表测量对象:由图可知R₁与R₂并联,电流表A₁测R₂支路电流,电流表A₂测干路电流。
3. 计算等效电阻:并联电路等效电阻满足$\frac{1}{R_{总}}=\frac{1}{R₁}+\frac{1}{R₂}$,代入数值:$\frac{1}{R_{总}}=\frac{1}{6Ω}+\frac{1}{3Ω}=\frac{1}{2Ω}$,故等效电阻R总=2Ω。
4. 求电流比:并联电路各支路电压相等,设电源电压为U,则I₁=U/R₁,I₂=U/R₂。A₁示数为I₂,A₂示数为干路电流I=I₁+I₂,因此A₁:A₂=I₂:(I₁+I₂)=(U/3Ω):(U/6Ω+U/3Ω)=2:3。
5. 求电压比:并联电路中各支路两端电压相等,故两电阻两端电压之比为1:1。
【答案】2;2:3;1:1
【知识点】并联电路的电阻、电流、电压规律;欧姆定律
【点评】本题考查并联电路基本规律的应用,关键是明确电路连接方式和电流表测量对象,属于基础题型,难度不大。
【难度系数】0.5
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