第17章欧姆定律难题练习2021年初中物理培优(重点高中自主招生竞赛)_第1页
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初物培优(重高自招竞赛)之第17章欧姆定律难

原题

欧姆定律的应用(共33小题)

1.(2015•福州自主招生)如图所示为测量量程较小的电流表内阻的实验电路。其中G为待

测电流表,E为直流电源,Si、S2为开关,Ri为总阻值较大的滑动变阻器,R2为电阻箱

(可从其表盘上直接读出其电阻值).实验步骤如下:①先闭合开关Si,调节滑动变阻器

接触头P的位置使G表指针指在满偏位置;②保持P的位置不变,闭合开关S2,调节电

阻箱R2使G表指针指在半满偏位置;③记下此时电阻箱的阻值Ro,Ro即为G表内阻的

实验值。在本实验中,G表内阻的实验值比真实值(填“大”或“小”),如实验中

有三个可用的电源,它们的电压分别是4V、6V和8V,三个电源均能实现上述实验步骤

①,则为了使Ro更接近G表内阻的真实值,应选择电压值为V的电源。

2.(2015•长沙校级自主招生)正方形薄片电阻如图所示接在电路中,电路中电流为I,若在

该电阻片中挖去一小正方形,挖去的正方形边长为原电阻片边长的三分之一,然后将带

有正方形小孔的电阻片接在同一电源上,保持电阻片两端电压不变,电路中的电流变

为。

3.(2011•镜湖区校级自主招生)如图所示,已知R|=R2=R3=3=Rn=Rn+l=~=Rm=

Rm+l=R/2,电源电压U,则通过Rn的电流大小是O

4.(2009•芜湖校级自主招生)如图,电路中各部分都是完好的,电流表Ai和A2的示数分

别为2A和3A,今将R2、R3、R4中的某两个电阻互换位置而其他条件不变时,两电流表

的示数不变,试求流过Ri的电流可能为。

5.(2008•南充自主招生)冬天,李明同学插上电热取暖器的插头后发现室内电灯变暗了。

他用电压表测量供电电压,结果是,不接取暖器时的电压是210伏,接上标有“220V1000W”

的电热取暖器后电压降为200伏,通过计算可以知道,供电电路中的电阻约为欧。

6.(2020•昆山市自主招生)某研究学习小组设计了一种测定强度不大的风力(在实验室用

鼓风装置产生)的装置。其原理如图所示。

质量m=0.6kg的小球用一根长度为10cm的轻质细金属丝OP悬于O点;AB为一根水

平放置的材质均匀的电阻丝,已知电阻丝AB=8cm,且单位长度电阻入=2C/cm;OP与

AB可保持良好接触(看作点接触即OP与AB接触时相交于一点);Ro=4ft为一个定值

电阻;理想电压表测量范围足够;电源两端电压保持不变。无风时细金属丝OP自然下

垂,恰在A点与电阻丝AB接触,悬挂点O与电阻丝A端的距离OA=6cm,此时电流

表示数为0.6A。有风时细金属丝OP将发生偏转,小球稳定时与竖直方向的夹角。,风力

F始终保持方向水平向左。已知偏转角0与小球所受风力F满足:F=Gtan。。

g取10N/kg,细金属丝OP和导线电阻忽略不计,OP形变量远小于其原长即OP始终长

为10cm。求:

(1)当风力F=6N时,电压表示数为多少?

(2)当风力大小F超过多少时,此装置将失去测定作用?

(3)请给出风力大小F与电压表示数U之间满足的关系式?(F单位取N,I单位取A)

B:

小球p

7.(2015•武汉校级自主招生)如图甲所示的电路中,闭合开关S,将变阻器R的滑动触头

P从一端移到另一端,得到两个电压表V]及V2的示数随电流表A示数的图线如图乙所

示。求:

(1)电源电压及Ro的值;

(2)滑动变阻器的最大阻值Rmax;

(3)在图乙的U-I图上画出电压表的V3示数随电流表A示数变化的图线。(不需要写

出作画依据,仅画出图线即可)

8.(2014•杭州自主招生)有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理图如

图中的虚线框所示,它主要由三部分构成;踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻

值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流表)。

其中AO:BO=5:1,压力传感器的表面能承受的最大压强为2Xl()6pa,且已知压力传

感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。

压力F/N050100150200250300…

电阻R/C300270240210180150120…

设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68V,

取g=ION/kg。请回答:

(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处?

(2)该体重计的刻度是否均匀?请说明理由。

(3)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是多少kg?

(4)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,则该秤的最大称量值是多少?

9.(2014•合肥校级自主招生)当电阻Ri和R2并联后与电阻R3串联,可等效为并联后的总

电阻RI2与R3串联。实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U和

电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为

0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示。

如图乙所示,Ri=18C,R2=9Q,只闭合开关SI时,电流表示数为0.3A,同时闭合开关

S1和S2时,电流表示数为0.75A.求电源电压U和电源内部的电阻

r.甲乙

10.(2013•南平校级自主招生)图中,电源电压U=12V,Ri=10H,R2=30Q,R3=ion,

电流表读数L=0.3A.求:伏特表读数和变阻器R'接入电路的部分电阻。

11.(2018•鹿城区校级自主招生)如图所示的电路中,电源电压E=6伏,R=2欧:S为电

键;其他8个电阻一个未知,设为Rx.剩下的7个电阻的阻值均为1欧。若闭合电键S

以后,电源的输出功率为12瓦,则Rx的阻值为多少?通过Rx中的电流为多少?

12.(2018•岳麓区自主招生)小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青

睐,“风力测试仪”的原理如图所示。电源电压6V,Ro为保护电阻,AB为长20cm、阻

值为50。的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为2N的

球P.闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触:有风时,球P受风力作用,

使金属细杆OP绕悬挂点O偏转,当偏转到电阻丝的A端时,电流表示数为0.6A.已知

悬挂点O与电阻丝B端为10cm,金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,

求:

(1)Ro的阻值:(2)无风时电流表示数;(3)在风力作用下,当金属细杆OP在图示位

置静止时,作出F风的力臂,并求出该力的大小。

13.(2017•宁波自主招生)电学量往往能够反映力学、热学等物理量的变化,小峰设计了一

种测量托盘所受压力的压力测量仪,如图甲所示,电源电压为U且保持不变,压力表是

由电压表改装而成,Ri为定值电阻,阻值为Ro,R2为滑动变阻器,其最大阻值为Ro,

金属指针OP可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不

计。M为弹簧,在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比。当托盘所受压

力为零时,P恰好位于R2的最上端;当托盘所受压力为Fm时,P恰好位于R2的最下端

且弹簧的形变仍在弹性限度内。

(1)请你推导出电压表示数Ux与托盘所受压力F的关系式;(推导过程中需要的物理量

请预先设定)

(2)请你在图乙坐标系中大致绘制出电压表示数U与托盘所受压力F的关系图象,并

根据坐标系中图象给出的信息,判断压力测量仪的表盘刻度是否均匀且说明理由?若不

均匀,请你在图丙中设计一个电路,使压力测量仪的表盘刻度均匀。

14.(2017•长沙自主招生)如图所示电路中,电源电压恒定,电阻Ro=5C,滑动变阻器的

最大阻值为Rp,闭合开关,移动滑片,当接入电路的有效阻值为"时电流表A的示数为

0.45A,当接入电路的有效阻值为■时电流表A的示数为0.5A,试求:

(1)变阻器的最大阻值Rp

(2)若电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V,为了不损坏两个电表,求滑

动变阻器可连入电路的阻值范围。

15.(2015•市北区校级自主招生)实验室常用的电压表是由小量程的电流表改装而成的。图

甲是一个量程0〜6mA的电流表,其内阻Rg=10C.在电路中,我们可以把小量程的电

流表看成一个定值电阻Rg与能显示电流的表盘G串联在一起(如图乙),同样遵从欧姆

定律。当有电流通过时,电流可以从表盘G上读出。

(1)如图丙所示,若将这电流表串联一个定值电阻RA后,在A、B之间加上3V电压

时,通过表盘G的电流达到最大值6mA,这样A、B之间就相当于一个量程为0〜3V

的电压表,求串联的定值电阻RA的大小。

(2)如果在A、B之间加上某一数值的电压时,指针指在如图丁所示的位置,那么A、

B之间电压为多少V?

16.(2015•芜湖自主招生)触摸屏在笔记本。电脑及手机等设备上已普遍使用,主要有电阻

式。电容式。红外式和超声式等几种。其中电阻触摸屏原理为:电阻式触摸屏将矩形区域

中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。电阻式触摸屏有两

层电阻,当未在触摸屏上施力时,两层电阻不接触。当有物体在触摸屏表面施以一定的

压力时,上层电阻与下层电阻发生接触,电阻性表面被分隔为两个电阻,它们的阻值与

触摸点到屏幕边缘的距离成正比。该结构可以等效为如图(a)所示的电路。此时在Y+.Y

-之间加驱动电压,测量X+电压,可获得接触点的纵坐标如图(b)所示;然后在X+、

X-之间加驱动电压,测量Y+电压,可获得接触点的横坐标,如图(c)所示。

现在有一块长10cm,宽6cm的手机触摸屏,以其中心为原点建立坐标轴,则触点坐标X

方向的范围是[-3cm,3cm],Y方向的范围是[-5cm,5cm].触摸屏的驱动电压为5V.一

位同学用笔按在屏上某点,当Y+电极施加驱动电压时,测得X+电极的电压为3.2V;当

X+电极施加驱动电压时,测得Y+电极的电压为1.5V.请通过计算判断笔按在触摸屏上

位置的坐标。

17.(2014•广安自主招生)如图甲为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中:Rx为压

力传感器,它的电阻值随受到压力的变化而变化,阻值随压力变化的关系如图乙所示;

表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出

来。Ro是阻值为5Q的定值电阻,电源电压恒为15V,油箱位于压力传感器Rx上,空油

箱重50N.若电流表的量程为0〜0.6A,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求:

图甲图乙

(1)加满油时Ro两端的电压是多少?Rx的阻值是多少?

(2)油箱最多能储油多少升?(取g=10N/kg、p汽油=O.7Xlo'kg/n?)

18.(2013•福州自主招生)为参加全国青少年创新大赛,小强运用电学知识设计了一个电子

身高测量仪,如图所示,其中,电源电压恒为6V,定值电阻Ro=5C;R是一只固定着

的、竖直放置的硬电阻棒,总长为30cm,总电阻为15Q,其接入电路的电阻与接入电路

的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。

(1)定值电阻Ro在电路中的作用是。

(2)当滑片P分别在a,b两点时,电流表和电压表的示数分别为多少?

(3)小强和小明分别用该测量仪测量时,电流表的示数分别为0.5A和0.6A,已知小强

的身高为170cm,则小明的身高为多少?

19.(2013•黄陂区校级自主招生)如图1所示的电路,电源内阻不计,电流表Ai的内阻为

ri,量程模糊不清,标准电流表A2的内阻为⑵阻值为Ri的定值电阻与A2串联,R2为

另一定值电阻。利用该电路可以测量电流表Ai的量程。

&

CXXXX3dxi

图1

(1)用笔画线将图2所示的实物连成实验电路。

(2)电阻R2的作用是

(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表Ai满偏,此时电流表A2的读

数为12,则A1的量程Im=。(用已知量符号表示)

20.(2013•海门市校级自主招生)右图所示是一个分压电路。图中的负载电阻Ri=100欧

姆,电源电压是15伏特,伏特表的量程为15伏特,滑动变阻器RAB上标有“150C0.15A”

字样。当滑片P自左向右移动时,电源电压保持不变,但伏特表的示数会发生变化。问:

(1)电阻Ri和RAP、RPB中哪一个通过的电流最强(说明理由)?

(2)在不损坏电路元件的前提下,伏特表示数的变化范围是多少?

P,

21.(2012•宜宾自主招生)如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关Si,断开开关

S2和S3时,电灯L正常发光,电压表示数为6V;当闭合开关Si,S3,断开开关S2时,

电流表示数为1A:当闭合开关S2,断开开关Si、S3时,此时电压表的示数为2V,电阻

R2消耗的电阻为0.6W.电表均为理想电表,不计电源内阻。试求:

(1)电源电压;

(2)灯泡L的阻值RL;

(3)电阻R3的阻值。

22.(2012•甘孜州自主招生)在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标

有“50C1A”字样,闭合开关S,电流表A的示数为0.8A,电压表Vi的示数为4V,

电压表V2的示数为8V.求:

(1)电源电压U;

(2)电阻Ri的阻值;

(3)各电表选择合适的量程后,在不损坏电路元件的前提下,移动滑片P至某位置时,

当两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同时,滑动变阻器R2接入电路的阻值。

23.(2011•汕尾校级自主招生)如图所示,电流表量程为0〜0.6A,电压表量程为0〜15V,

电阻Ro=300,电路两端电压恒为U,U=24V.当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,

电路中电流会超过电流表量程;当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,滑动变阻器两端

电压会超过电压表量程。求:在不超过量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻的变

化范围。

ba

5

b

24.(2011•雨花区校级自主招生)有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,

它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而

变化的电阻器),显示体重的仪表G(其实质是电流表),其中AO:BO=5:1.已知压

力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示:

压力F/N050100150200250300.・・

电阻300270240210180150120•••

R/SKIPIF

1<0

设踏板的杠杆组件的质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68V。

则:(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式:;

(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘毫安

处;

(3)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是

25.(2010•合肥校级自主招生)小明在用电流表和电压表测量定值电阻阻值的实验中,设计

了如图所示的a、b两种测量电路。由于电流表和电压表存在阻值,会使测量结果存在系

统误差(系统误差是由测量方法或测量工具造成)•现用阻值为RA=01Q的电流表和阻

值为Rv=1000。的电压表,测量一个阻值为Rx=100Q的定值电阻。请计算:若采用a

图时,所测Rx的阻值是多少?若所采用b图时,所测Rx的阻值是多少?通过比较,你

认为哪种测量电路更好。

26.(2010•成都校级自主招生)电子体重秤的原理如图所示,Ro为定值电阻,R是电阻值随

所受压力大小发生变化的可变电阻,更换电压表(量程为3V)的表盘后可直接显示人体

质量大小。已知R的电阻与所受压力F变化的关系如图象所示。设踏板的质量忽略不计,

电源电压保持9V不变,g=10N/kgo

(1)空载时,电压表的示数为IV,求Ro的电阻值。

(2)该体重秤的量程是多大?

(3)如果保持体重秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使体重秤的量

程增大到110kg.计算说明应使用多大的电阻?如何连接?

(4)改装后的体重秤电路总功率变化范围是多大?

27.(2009•鄂州自主招生)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路测电压表Vi的内阻

Ri,要求方法简便,有尽可能高的测量精度,并能测得多组变化较大数据。

器材(代号)规格

电压表(Vi)量程6V,内阻Ri待测(约30k。)

电压表(V2)量程为3V,内阴R2=10k。

电流表(A)量程0.6A,内阻R3=0.2Q

滑动变阻器(R)总阻值为20。

电池(E)电源电压10V

电键(S)

导线若干

(1)在虚线框中画出电路图,并标明所用器材。

(2)若选测量数据中的一组来计算Ri,则所用的表达式为Ri=

式中各符号的意义是

r-----

28.(2009•镜湖区校级自主招生)有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原

理图如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R

(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流

表)。其中AO:BO=5:1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2Xl()6pa,且己知压

力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.

压力F/N050100150200250300…

电阻R/Q300270240210180150120・・♦

设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68V,

取g=10N/kg。请回答:

(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处?

(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是多少?

(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,则该秤的最大称量值是多少?

29.(2009•芜湖校级自主招生)实际中我们使用的电流表是由灵敏电流表G并联一只小电

阻组装而成的。下图中,灵敏电流表G,内阻rg=1000Q,满偏电流Ig=1mA(允许通过

的最大电流),现把它改装成的电流表有两档,当单刀双掷开关打到1时,所改装成的电

流表量程为0.6A,当单刀双掷开关打到2时,所改装成的电流表量程为3A,求:电阻

Ri、R2的值。

30.(2009•清远校级自主招生)如图所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,Ri=5Q,

滑动变阻器的最大阻值为20。,电流表量程为0〜0.6A,电压表的量程为0〜3V,通过分

析计算:说明滑动变阻器R2允许的取值范围。

31.(2008•南充自主招生)如图所示,电灯L标有“4V、1W,滑动变阻器R总电阻为50。,

当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A,由于电路发生故

障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5A,电压表示数变为10V,若导线完好,

电路中各处接触良好,电源电压保持不变,试问:

(1)发生故障是短路还是断路?发生在何处?

(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多少?

(3)电源电压和电阻R3分别为多大?

32.(2008•蚌埠校级自主招生)如图的图a、图b中电源电压恒定,数值为E.电路中滑动

变阻器总电阻为R,图中的定值电阻阻值也为R.求两电路里滑片P从a向b滑动过程

中电流表中的最小电流值。

33.(2007•海门市校级自主招生)如图1所示,为某种电子秤的原理示意图,AB是长度为

L、电阻为R的均匀电阻,两边分别有Pi、P2两个滑动头,Pi可在竖直绝缘光滑的固定

杆MN上保持水平状态而自由滑动。弹簧处于原长时,Pi刚好指着A端。Pi与托盘固定

相连,托盘上未放物体时,调节P2使PF2间的电压U为0(校准零点).放上物体后P]

移动,P|P2间出现电压。该电压经放大,通过信号转换后显示在屏幕上,显示在屏幕上

的数值与U的大小成正比。已知在弹性限度内,弹簧中的弹力F的大小和弹簧伸长量x

满足关系式F=kx,k叫做弹簧的劲度系数,托盘自身质量为mo,电源电压为Uo,g也

己知。试求:

体I

(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下P离A端的距离x;

(2)经校准零点后,在托盘上放物体时,物体的质量m与P1P2间的电压U之间的函数

关系式;

(3)若P|P2间的电压U直接用一电压表测出,该电压表表盘刻度如图2所示,电压表

量程为5V,请在图中刻度上标出对应的质量值。已知L=O.lm,R=20Q,k=1500N/m,

mo=O.34kg,Uo=12V,g取10N/kg。

--电阻的串联(共3小题)

34.(2016•黄冈校级自主招生)在如图所示的电阻网格中,AB、BC、CD、DA四根电阻丝

的阻值为r,其余各电阻丝的阻值都相等,但阻值未知,测得AC两点之间的总电阻为R,

若将AB、BC、CD、DA四根电阻丝皆换成阻值为2r的电阻丝,则AC两点之间的总电

阻为。

35.(2014•宁波自主招生)如图所示,将电阻为R的均匀裸导线首尾相接形成一个半径为r

的导体圆环,环上放着两根电阻不计的足够长的平行直导线a、b,相距等于圆半径r.现

让直导线a、b在环面上移动,移动过程中a、b导线始终保持相互平行且距离为r,并始

终与导体环有很好的接触,则在a、b移动的过程中两直导线间电阻的最大值Rmax

,最小值Rmin_o

*5?

36.(2012•永春县校级自主招生)如图所示,将电阻为R的均匀裸导线首尾相接形成一个半

径为r的导体圆环,环上放着两根电阻不计的足够长的平行直导线a、b,相距等于圆半

径r。现让直导线a、b在环面上移动,移动过程中a、b导线始终保持相互平行且距离为

r,并始终与导体环有很好的接触,则在a、b移动的过程中两直导线间电阻的最大值Rmax

=____________________,最小值Rmin=o

三.电阻的并联(共2小题)

37.(2012•武侯区校级自主招生)用粗细均匀的同种电阻丝制成三个相同的圆圈,并焊接成

如图所示的球形框架,用伏安法测得球形框架在AB两点间的总电阻为R,其中AB这段

电阻丝的电阻为Ro,若用一段同AB等长,但粗于AB三倍的同种电阻丝将AB替换下

来,求替换后的球形框架在AB两点间的总电阻R'=

38.(2009•芜湖校级自主招生)如图所示电路为一无限长网络电路,电路的每个电阻阻值都

为R,则RAB=

四.探究电流与电压、电阻的关系实验(共1小题)

39.(2014•绵阳校级自主招生)如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的

电路图。所用实验器材是:电源(6V)、电流表(。〜0.6A)、电压表(0〜3V)、电阻箱(0〜

999.9。)、滑动变阻器

①用笔线代替导线,按电路图将实物图连成实验电路。

②探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值见表一。分析表中数据可知:电

阻箱接入电路的阻值为C;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电

压成关系。

表一

实验序号电压/V电流/A

11.00.2

21.50.3

32.00.4

表二

实验序号电阻/Q电流/A

150.4

2100.2

3200.1

③探究电流与电阻的关系时,应调节改变接入电路中的阻值,并调节使电压

表的示数保持相同,读出电流值,所测得几组数据见表二。分析表中数据可知:电阻箱两

端的电压为V;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成关系。

④就本实验所用器材,在探究电流与电阻的关系时,若保持电阻箱两端的电压为3V,为

能完成实验,电阻箱可接入电路的阻值范围是。至_____。(保留一位小数)。

五.伏安法测电阻的探究实验(共11小题)

40.(2011•岳麓区校级自主招生)为了测定电压表Vx的内阻,采用了如图1所示的电路。

其中:Vx是待测电压表,量程3V,内阻约3k。;V是标准电压表,量程2V,内阻约2k。;

Ri是电阻箱,阻值范围是0〜9999.9C;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,

电动势6V,内阻不计;Si是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关。

①实验步骤如下:

(a)根据电路图1连线。

(b)将开关S2扳到连接点a处,接通开关Si,调节滑动变阻器R2,使电压表V的读数

是1.50Vo

(c)断开开关S),将开关S2扳到连接点b处,接通开关Si,保持不

变,调节使电压表V的读数是V,则可以认

为电阻箱Ri的阻值就等于电压表Vx的内阻.

(d)若此时电阻箱Ri各旋钮的位置如图2所示,则电阻箱Ri的阻值是

Q,即为待测电压表Vx的内阻。

②用本实验方法测得的电压表Vx的内阻值与电压表Vx内阻的真实值相比较,测量值

(填序号)。

A.略大于B.略小于C.等于

③上述实验中,闭合开关S1和S2后(先闭合S2后闭合S1),无论怎样调节电阻箱R1和

滑动变阻器R2,都要保证两个电压表的安全。在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应

选用(填序号)。

A.4k。B.3.33kCC.2.4kQD.Ikfl

图1图2

41.(2017•市北区校级自主招生)小明同学通过实验测定一个阻值约为5。的电阻Rx的阻

值。现有电源(3V,内阻可不计)、

滑动变阻器(0〜50C,额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表:

A.电流表(0〜3A,内阻约0.025。)

B.电流表(0〜0.6A,内阻约0.125Q)

C.电压表(0〜3V,内阻约3kQ)

D.电压表(0-15V,内阻约15kC)

(1)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用(选填器材

前的字母);实验电路应采用图中的(选填“甲”或"乙”)。

(2)丙图是测力Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据在(1)问中所

选的电路图,补充完成图中实物间的连线。

(3)接通开关,发现电流表没有示数,电压表有示数,由此分析,出现这一现象的原因

是。

(4)排除故障后,接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数

I、电压表示数U.某次电表示数如图丁所示,可得该电阻的测量值Rx=S=。(保

留两位有效数字)。

(5)若在(I)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是;若在(1)问中选用乙电

路,产生误差的主要原因是。(选填选项前的字母)

A.电流表测量值大于流经Rx的电流值

B.电流表测量值小于流经Rx的电流值

C.电压表测量值小于Rx两端的电压值

D,电压表测量值大于Rx两端的电压值。

42.(2012•江油市校级自主招生)在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、

开关、电压为6V的电源、“3.8V,0.4A”的小灯泡、标有“20C,1.5A”的滑动变阻器,

导线若干。

(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求

连线不得交叉;电流表的量程选择要恰当;滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡变暗)。

(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,

发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:①;

②..

(3)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作

是。

A.更换小灯泡B.检查电路是否断路C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是

否发光

(4)如表是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因

是。

实验次数123

电压U/V2.03.03.8

电流I/A0.330.340.40

电阻R/Q6.08.89.5

(5)利用此电路(填“可以”或“不可以”)来探究“电流与电压、电

流与电阻关系的实验;理由是:。

43.(2021•市北区校级自主招生)小颖同学欲测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常工作

时的电阻,请你与他一起边实验边思考,并回答下列问题。

图1图2图3

(1)如图1是即将完成的该实验的电路图。请在图中三个内正确填入“灯泡”、

“电流表”和“电压表”的电路元件符号,完成该电路图。

(2)按电路图连接完电路,闭合开关快速试触的瞬间,电流表和电压表出现了如图2情

况,经检查,所有仪器、元件均完好。请分析出现以上现象的可能原因(两表各写一条)。

①电流表:;

②电压表:o

(3)问题解决后,再次接通电路,调整滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为2.5V,这时

电流表示数如图3所示,则通过小灯泡的电流为A,这时小灯泡

正常发光(选填“能”或“不能”).则该灯泡正常工作时的电阻约为n.(保

留小数点后一位)

44.(2012•蚌山区校级自主招生)实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的

电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为

U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示。实验室有一电

源,电源电压约为3V、电阻不到1Q.为了测量该电源的电压和电阻,现有两个电阻R]

=15Q,R2=5Q,一量程为0.3A的电流表,并设计了如下的两种测量电路:乙和丙。

(1)请选择可行的测量电路,理由是;

(2)简要叙述实验步骤:;

(3)根据测量数据和已知量,得到电源电压U=,电源内阻「=

45.(2011•鄂州自主招生)如图所示电路图来测一未知电阻Rx的阻值,现利用该电路进行

实验:

(-)主要操作过程如下(将空格部分填写完整)

(1)先将滑动变阻器R2的滑动触头调至,单刀双掷S2向1闭合,闭合电键S”

调节滑动变阻器Ri和R2,使电压表和电流表的示数尽量大(不超过量程),读出此时电

压表和电流表的示数Ui和h;

(2)保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,将单刀双掷开关S2向2闭合,读出此时

电压表和电流表的不数L)2和12;

(3)由以上记录数据可计算出被测电阻Rx的表达式为

(二)误差分析:该电路能否消除由于两电表内阻造成的系统误差?答:(选填

“能”或“不能”)

(三)按照电路图进行实物连线

46.(2011•蚌山区校级自主招生)图示电路中,E为电源,Ri为滑动变阻器,R2为电阻箱,

电流表A的量程为0.1mA,内阻约为1000用此电路,经以下步骤可近似测得A的内

阻RA:

①闭合SI,断开S2,调节Ri,使电流表读数等于其量程Io;

②保持Ri不变,闭合S2.调节R2,使电流表读数等于半,读出R2的值,等于RA的大

小。

试分析:

(1)R2与RA相等的原因是:。

(2)该实验测量出的结果与真实值相比偏(填“大”或“小

(3)要减小由于设计方案带来的测量误差,Ri与RA应该满足的条件

是:。

47.(2010•思明区校级自主招生)如图1所示为用伏安法测电阻的电路图,

(1)请用笔滑线代替导线,按电路图将实物图2连接起来。(要求滑片向右滑时电流表

的示数变大)

(2)若开关闭合后,电流表有示数,电压表示数为零,则可能的原因

是。

(3)排除故障后,某次实验时,当电压表的示数为2.4V,电流表的读数如图3所示,则

通过Rx的电流是A,电阻的测量值Rx=Q。

(4)考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差.那么用这种方案

测量出来的电阻值__________________(选填“大于”、“小于”或“等于")真实值,其

原因是。

48.(2010•新区模拟)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2.5V。

I/A

12317V

图1图2

(1)请用笔画线代替导线,将如图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。

猜想电压表示数情况电流表示数情况

灯泡断路示数接近3V

灯泡短路有示数

(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,经过分析,同学们猜想了一些可能的原因,如表。

请根据同学们的猜想,在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况。

(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象(如图2所示).分析图象可知,小灯泡正常工作时的灯丝电阻为

Q。

(4)从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐(选填“变大”或

“变小”),从物理学角度分析,造成这一现象的原因是o

(5)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。

49.(2010•自流井区校级自主招生)小李想利用实验室提供的器材测量某未知电阻Rx(阻

值约为500。)的阻值,实验室提供的器材有:电压为9V的理想电源、滑动变阻器R(100Q,

2A)、电流表(量程为0~0.6A,分度值为0.02A)、电压表(量程为0~6V,分度值为

0.1V)各一个,开关两只Si和S2,导线若干。小李设计了如下图所示的电路进行测量,

你认为他能否测出未知电阻Rx的阻值?请计算分析说明。

50.(2010秋•荷塘区校级月考)已知某合金丝的电阻R跟长度L成正比,即R=KL,式中

K为比例系数,表示单位长度的电阻。要测量K值,实验室提供了下列器材:待测合金

丝(配导电夹),附刻度尺和支架,电流表(量程0.6A),电压表(量程3V),电源(电

压约4.5V),开关,导线若干。要求:①能测多组数据,使实验结果尽可能准确;②通电

后,电流表示数始终不变。

L'V

O020.40.60.S1.0im

(1)根据实验要求在图甲中连成实验电路(连接电压表的一根线已接好)。

(2)根据所连电路,通电前,导线夹P应置于端(填“左”或“右”),通电后,当

导电夹P由图示位置向左移动时,电压表的示数(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)某同学根据实验中测得的多组电压、长度值在图乙中作出了合金丝的U-L图象。

已知电流表的示数为0.5A,则K=。

参考答案与试题解析

一.欧姆定律的应用(共33小题)

1.(2015•福州自主招生)如图所示为测量量程较小的电流表内阻的实验电路。其中G为待

测电流表,E为直流电源,SHS2为开关,Ri为总阻值较大的滑动变阻器,R2为电阻箱

(可从其表盘上直接读出其电阻值).实验步骤如下:①先闭合开关Si,调节滑动变阻器

接触头P的位置使G表指针指在满偏位置;②保持P的位置不变,闭合开关S2,调节电

阻箱R2使G表指针指在半满偏位置;③记下此时电阻箱的阻值Ro,Ro即为G表内阻的

实验值。在本实验中,G表内阻的实验值比真实值小(填“大”或“小”),如实验中

有三个可用的电源,它们的电压分别是4V、6V和8V,三个电源均能实现上述实验步骤

①,则为了使Ro更接近G表内阻的真实值,应选择电压值为8V的电源。

【考点】欧姆定律的应用.

【专题】推理法;欧姆定律.

【分析】闭合开关S2,电流表与电阻箱R2并联后与R1串联,调节电阻箱R

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