《對(duì)電阻的進(jìn)一步研究》同步練習(xí)2

s對(duì)電阻的進(jìn)一步研究 1 .在直角坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)表布 ,橫坐標(biāo)表布 ,這樣回出的I — U圖 線叫導(dǎo)體的伏安特性曲線. 在溫度沒(méi)有顯著變化時(shí)， 金屬導(dǎo)體的電阻幾乎是 的，它的伏安特性曲線是通過(guò) 坐標(biāo)原點(diǎn)的,具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做 元件. 歐姆定律對(duì)氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件并不適用，在這種情況下電流與電壓不成 , 這類(lèi)電學(xué)元件叫 元件，它們的伏安特性曲線不是 . 對(duì)電阻一定的導(dǎo)體，U-I圖和I —U圖兩種圖線都是過(guò)原點(diǎn)的 直線，但U-I 圖象的斜率表布 . 對(duì)于電阻隨溫度變化的導(dǎo)體 (半導(dǎo)體)，是過(guò)原點(diǎn)的曲線. 2 .二極管具有 導(dǎo)電性，當(dāng)二極管兩端加上正向電壓時(shí)，流過(guò)二極管的電流 ,當(dāng)二極管加上反向電壓時(shí)，流過(guò)二極管的電流 . 3 .串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)是： ⑴電路中各處 相等，即. (2)總電壓等于 之和， 即 . (3)總電阻等于 之和， 即 4 .并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)是： ⑴各電阻兩端的 相等，即 (2)總電流等于各支路 之和，即. ⑶總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的 之和，即 【概念規(guī)律練】 知識(shí)點(diǎn)一導(dǎo)體的伏安特性曲線 1 .如圖1所示的圖象所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體: 圖1 (1)電阻關(guān)系R「R2為； (2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等 (不為零)時(shí)，電壓之比U1：U2為； ⑶若兩個(gè)導(dǎo)體的電壓相等(不為零)時(shí)，電流之比I「I2為. 知識(shí)點(diǎn)二串并聯(lián)電路的特點(diǎn) 2 .(雙選)電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中.已知 R〔=10 ◎ R3=5 Q R1兩端的電壓為 6 V, R2兩端的電壓為12 V,則( ) A.電路中的電流為 0.4 A B.電阻R2的阻值?為20 Q C.三只電阻兩端的總電壓為 21 V D.電阻R3兩端的電壓為4 V 3.如圖 2 所不電路，R1 = 2 Q R2= 3 R3= 4 Jfi 圖2 （1）如已知流過(guò)電阻 Ri的電流Ii=3 A,則干路電流多大? （2）如果已知干路電流I = 3 A,流過(guò)每個(gè)電阻的電流多大？ 【方法技巧練】 、用伏安法測(cè)電阻 4.用電流表和電壓表測(cè)量電阻 R的阻值.如圖3所示，分別將圖（a）和（b）兩種測(cè)量電 路連接到電路中，按照（a）圖時(shí)，電流表示數(shù)為4.60 mA,電壓表示數(shù)為2.50 V;按照（b）圖時(shí), 電流表示數(shù)為5.00 mA,電壓表示數(shù)為 2.30 V,比較這兩次結(jié)果，正確的是 （ ） I———— H- A.電阻的真實(shí)值更接近 B.電阻的真實(shí)值更接近 C.電阻的真實(shí)值更接近 D.電阻的真實(shí)值更接近 543 Q且大于543 Q 543 Q且小于543 Q 460 Q且大于460 Q 460 Q且小于460 Q 、滑動(dòng)變阻器的兩種接法 5.如圖4所示，滑動(dòng)變阻器 Ri的最大值是200 Q, R2=R3= 300 Q, A、B兩端電壓 Uab= 8 V. A* 圖4 ⑴當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)片 P, R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少? （2）當(dāng)S閉合時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)片 P, R2兩端可獲得的電壓變化范圍又是多少？ 三、小燈泡的伏安特性曲線的描繪方法 6.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中， 使用的小燈泡的規(guī)格為“ 6 V 3 W”， 其他供選擇的器材有： A.電壓表J （量程6 V,內(nèi)阻20 k Q） B.電壓表0 （量程20 V,內(nèi)阻60 k Q） C.電流表必（量程3 A,內(nèi)阻0.2 Q） D.電流表④（量程0.6 A,內(nèi)阻1 ◎） E.滑動(dòng)變阻器 Ri（0?1 000 p 0.5 A） F.滑動(dòng)變阻器 R2（0?20 Q 2 A） G.學(xué)生電源E（6?8 V） H.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)中要求電壓表示數(shù)在 0?6 V范圍內(nèi)變化，讀取并記錄下12組左右不同的電壓值 U 和對(duì)應(yīng)的電流值I,以便繪出伏安特性曲線.在上述器材中，電壓表應(yīng)選用 ,電流 表應(yīng)選用 ,變阻器應(yīng)選用 ,并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖. 1 .下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ） A. 一個(gè)電阻和一根無(wú)電阻的理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零 B.并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻 C.并聯(lián)電路任一支路電阻增大 （其他支路不變），則總電阻也增大 D.并聯(lián)電路任一支路電阻增大 （其他支路不變），則總電阻一定減小 2 .如圖5所示，A、B間電壓恒為U,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片 P逐漸向A端移動(dòng)的過(guò)程 中燈泡上的電壓數(shù)值（ ） 同a A. 一直為U C.逐漸增大到U 圖5 B. 一直為0 D.逐漸減小到0 3 .如圖6所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖可知，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ） 圖6 A.導(dǎo)體的電阻是 25 Q B.導(dǎo)體的電阻是 0.04 Q C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是 10 V時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流是 0.4 AD .當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流是 0.1 A時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓是 2.5 V 4.（雙選）如圖7是電阻R的I-U圖線，圖中“=45,由此得出（ ） 10 //A 10 圖 A.通過(guò)電阻的電流與兩端電壓成正比 B.電阻 R= 0.5 Q C.因I —U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故 R= cot a= 1.0 Q D.在R兩端加6.0 V電壓時(shí)，每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量是 5 .圖8中電阻 流是S接通前的（ R1、R2、 ) R3的阻值相等，電池的內(nèi)阻不計(jì).開(kāi)關(guān) 3.0 C S接通后流過(guò)R2的電 1 A.2 2 B.3 6 .（雙選）如圖9所示的電路中，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為 內(nèi)阻為0.2 0那么有關(guān)彳f測(cè)電阻 Rx的下列說(shuō)法正確的是（ ） 10 V和0.1 A,電流表的 A. Rx的測(cè)量值比真實(shí)值大 B. Rx的測(cè)量值比真實(shí)值小 C. Rx的真實(shí)值為99.8 Q D. Rx的真實(shí)值為100.2 Q 7.如圖10所示，電路兩端的電壓 則電阻之比R1 ： R2 ： %是（ ） U保持不變，電阻Ri、R2、 R3消耗的電功率一樣大, A. 1 ： 1 ： 1 C. 1 ： 4 ： 4 圖 10 B. 4： 1 ： 1 D . 1 ： 2 ： 2 8.在圖11中，甲、乙兩圖分別為測(cè)燈泡電阻 R的電路圖，下列說(shuō)法不正確的是 （ ） 乙 圖11 A.甲圖的接法叫電流表外接法， 乙圖的接法叫電流表內(nèi)接法 B.甲中R測(cè)〉R真，乙中R 測(cè)＜R真 C.甲中誤差由電壓表分流引起，為了減小誤差，就使 R? Rv,故此法測(cè)較小電阻好 D.乙中誤差由電流表分壓引起，為了減小誤差，應(yīng)使 R? Ra,故此法測(cè)較大電阻好 9. Ri=10 Q, R2=20 Q, Ri允許通過(guò)的最大電流為 1.5 A, R2兩端允許加的最大電壓 10 V,若將它們串聯(lián)，加在電路兩端的最大電壓可以是 （ ） A. 45 V B. 5 V C. 25 V D. 15 V 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10.某同學(xué)在做測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中得到如下表所示的幾組 U和I的數(shù)據(jù): 編R 1 2 3 4 5 6 7 8 U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I/A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 ⑴在圖12中畫(huà)出I —U圖象. 課前預(yù)習(xí)練 1 .電流 電壓 2 .單向很大 第二節(jié) 對(duì)電阻的進(jìn)一步研究 恒定傾斜直線線性正比非線性 很小 直線傾斜,電阻 （2）從圖象上可以看出，當(dāng)功率逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變化情況是 R=^,所以 R1 = R2 = -3 10X 10 一3 5X10 一3 10X 10 一3 15X 10 Q=2 Q 3. (1)電流 I 1= I2= I3= - = In (2)各部分電路電壓 U = U〔+U2+…+ Un ⑶各部分電路電阻 R= R1+R2+…+ Rn 4. (1)電壓 U1= U2= U3= , = Un (2)電流 I = I〔+I2+ …+ In --，1 1 1 1 ⑶倒數(shù)R="+點(diǎn)+…+工 課堂探究練 1. (1)3 ： 1 (2)3 ： 1 (3)1 ： 3 解析（1）因?yàn)樵贗—U圖象中，電阻等于斜率的倒數(shù)，即 故 R1 ： R2=2 ： (2) = 3 ： 1. (2)由歐姆定律得 U〔 = I1R1, U2=I2R2,由于I1=I2,則 U1 ： U2=R1 : & = 3 : 1. (3)由歐姆定律得I1 = R^, I2=R2-5 由于 U1= U2,則 I1 ： I2=R2 ： R1= 1 ： 3. 點(diǎn)評(píng) 對(duì)I —U圖象或U —I圖象進(jìn)行分析比較時(shí)，要先仔細(xì)辨認(rèn)縱軸與橫軸各代表什 么，以及由此對(duì)應(yīng)的圖象上任意一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的具體意義. 如下圖甲中，R2<Ri； 而在圖乙中R2>R1. 12 一，… 族Q=20…電阻 2. BC [電路中電流1 = 兩端的總電壓 U = I(R + R2+R3)=21 V；電阻R3兩端的電壓 U3=IR3 = 0.6X5 V = 3 V.] 3. (1)6.5 A (2)1.38 A 0.92 A 0.69 A. 解析 (1)由小R1可算出并聯(lián)電路的電壓，即可算出 I? I3,總電流I=h+l2+l3. 并聯(lián)電路的電壓 U = I1R1 = 3X2 V= 6 V , 流過(guò)電阻R2、R3的電流分別為 U 6 I2=RT3 A = 2 A， I3 = R3 4 A= 1.5 A. 所以干路電流為 I= I1 + I2+ l3=(3+2+ 1.5) A = 6.5 A. (2)已知 I1+I2+I3W① 又由 I 1R1 = I 2R2,有 I2=Wl1 ② R2 由 I1R1=I3R3,有 I3=7Tl1 ③ 將②③式同時(shí)代入①，有 卜+亨什亨產(chǎn)八 R2 R3 代入已知數(shù)據(jù)，得I1-1.38 A,再代入②③中， 得 12po.92 A, 13Po.69 A. 點(diǎn)評(píng) 對(duì)第(2)小題應(yīng)用電流與電阻的反比關(guān)系 I[R1=l2R2=l3R3求解時(shí)必須注意，不要 把這三個(gè)電阻中電流的關(guān)系錯(cuò)寫(xiě)成 I1 ： I2 ： I3= R3 ： R2 ： R1. 4. B 解析 比較(a)、(b)兩圖的電壓讀數(shù)，可知 AU= 0.20 V,則巖=甥 =0.08;電流變化 AI = 0.40 mA,則;^040= 0.087,可見(jiàn);^巖，即電流變化明顯一些，可見(jiàn)電壓表內(nèi)阻帶 來(lái)的影響比電流表內(nèi)阻帶來(lái)的影響大，故應(yīng)采取內(nèi)接法，即按照 (a)圖所示電路測(cè)量電阻 Rx, 2 5 V 一 ，一 ， Rx= - 3 =543 Q,此法測(cè)量值偏大，因此選項(xiàng) B正確. 3 .60X 10 A 方法總結(jié)用電流表、電壓表測(cè)電阻時(shí)，連接方式可分為電流表外接法和電流表內(nèi)接 法兩種方式： (1)電流表外接法：如圖甲所示，由于電壓表的分流導(dǎo)致電流的測(cè)量值偏大，由 R=U可 知，R測(cè)＜R真，R越小，電壓表分流越小，誤差越小，因此這種接法適合測(cè)小電阻，正如上 一節(jié)描繪小燈泡的伏安特性曲線中電流表就采用了這種接法. 甲 乙 (2)電流表內(nèi)接法：如圖乙所示，由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓 U的測(cè)量值偏大.由 R =U■得R測(cè)〉R真，R越大，電流表的分壓越小，誤差就會(huì)越小.因此這種接法適用于測(cè)量大 電阻. 5. (1)4.8 V ?8 V (2)3.43 V ?8 V 解析 (1)當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器 Ri為限流式接法，R3及Ri的下部不接在電路中， 當(dāng)滑動(dòng)片P在最上端時(shí)，R2上獲得的電壓最大， 此時(shí)Ri接入電路的電阻為零， 因此R2上的 最大電壓等于 Uab=8 V,當(dāng)滑動(dòng)片P在最下端時(shí)，Ri的全部與 &串聯(lián)，此時(shí)R2上的電壓 最小，Ur2=—R2—Uab=4.8 V,所以R2上的電壓變化范圍為 4.8 V?8 V. Ri + R2 (2)當(dāng)S閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器Ri為分壓式接法，當(dāng)滑動(dòng)片在最下端時(shí)，R2上的電壓最小, 此時(shí)R2與R3并聯(lián)，再與Ri的全部串聯(lián)，R2與R3的并聯(lián)電阻R =R2=i50 電壓為U R， Ri+R U AB = i50 200+ i50 X8 V = 3.43 V,當(dāng)滑動(dòng)片在最上端時(shí), R2上的電壓最大等于 Uab =8 V,所以R2上的電壓范圍為 3.43 V?8 V. 方法總結(jié) i.滑動(dòng)變阻器兩種接法的比較 接法 項(xiàng)目 限流式 分壓式 電路組成 HSH 1>—— 變阻器 接入電 路特點(diǎn) 連接變阻器的導(dǎo)線分別接金屬 桿一端和電阻線圈一端的接線 柱(圖中變阻器Pa部分短路不 起作用) 連接變阻器的導(dǎo)線分別接金屬 桿一端和電阻線圈的兩端接線 柱(圖中變阻器Pa、Pb部分都 起作用，即從變阻器上分出一 部分電壓加到待測(cè)電阻上 ) 調(diào)壓范圍 ERx 匚 一~ E Rx+R (不計(jì)電源內(nèi)阻) 0?E (不計(jì)電源內(nèi)阻) 2.選用兩種接法的原則 (i)負(fù)載電阻的阻值 Ro遠(yuǎn)大于變阻器的總電阻 R,須用分壓式電路； (2)要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式電路； (3)負(fù)載電阻的阻值 Ro小于變阻器總電阻 R或相差不多，且電壓電流變化不要求從零調(diào) 起時(shí)，可采用限流接法； （4）兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃偰芎妮^小. 6. Vi A2 R2 電路圖見(jiàn)解析圖 解析小燈泡為 泡的電流最大不超過(guò) “6 V 3 W”，額定電壓為6 V,額定電流為0.5 A ,即允許通過(guò)小燈 0.5 A,最大電壓不超過(guò) 6 V.在選擇電壓表和電流表時(shí)，本著安全、 精確的原則，安全原則即量程要大于所測(cè)電流或電壓值； 精確原則是量程要盡量小， 量程越 小測(cè)量越精確.故電流表應(yīng)選 A2,電壓表應(yīng)選 Vi.滑動(dòng)變阻器選取時(shí)要本著安全、夠用、調(diào) 節(jié)方便的原則，“安全”即流過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流 （I=E）應(yīng)小于允許通過(guò)的最大電流； R “調(diào)節(jié)方便”即變阻器的總電阻應(yīng)接近小燈泡的電阻. 本實(shí)驗(yàn)中小燈泡在正常工作時(shí)的電阻 U2 62 R燈=m=不Q= i2 0故應(yīng)選用R2. P 3 連接電路時(shí)，變阻器采用分壓式接法；電流表采用外接法.實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示. 點(diǎn)評(píng) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)是歷年來(lái)高考考查的熱點(diǎn)之一， 電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選取， 應(yīng)本著安全、精 確、調(diào)節(jié)方便的原則.本題中講述的選取方法很簡(jiǎn)便，且容易理解，同學(xué)們應(yīng)注意領(lǐng)悟、掌 握. 課后鞏固練 1. D ［由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知：并聯(lián)電路的總電阻比各支路中的任意一個(gè)分電阻的阻值 都要小且任一支路電阻增大時(shí) （其他支路不變），總電阻也增大，所以 A、B、C對(duì)，D錯(cuò).］ 2. C ［滑動(dòng)變阻器為分壓式接法， 滑片P由B端向A端移動(dòng)的過(guò)程中燈泡兩端的電壓 從0?U變化，選項(xiàng)C正確.］ 3. B ［由圖象可知，導(dǎo)體的電阻： U _5_ 當(dāng)電壓 當(dāng)電流 4. AD Ui =10 V 時(shí)，電流 Ii = U1= 10 A = 0.4 A, R 25 I2=0.i A 時(shí)，電壓 U2=I2R= 0.iX25 V = 2.5 V.] [由于I—U圖線為一直線，所以 A正確.由于R=所以R = 10 V = 2 0,故 B 不對(duì).由于兩坐標(biāo)單位不同，不能用公式 R=cot e= 1.0 ◎來(lái)計(jì)算，故 C不對(duì).當(dāng)U = 6 V 時(shí)，1=^= 3 A ,每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量由 q=It可知是3.0 C,故D對(duì).］ 5. B ［由串并聯(lián)知識(shí)可得，在 S沒(méi)有接通時(shí)，Ri、R2串聯(lián)，Ii=2R；在S接通后, R2、 R3并聯(lián)，再跟Ri串聯(lián)，I2 =i = i E =i 2E= E I2 —2I2—2R + R— 2 3R— 3R.由 Ii E 3R 9 -R = 2,所以B選項(xiàng)正確. E 3 2R 6. AC ［因?yàn)殡娏鞅砗? Rx直接串聯(lián)，所以電流表讀數(shù)I 壓表并聯(lián)在電流表和 Rx串聯(lián)電路的兩端，故電壓表讀數(shù) U 等于流過(guò)Rx的真實(shí)電流I, 大于Rx兩端的真實(shí)電壓 U, R= ? = 02 0=25 Q 以Rx的測(cè)量值Rx =苫一大于真實(shí)值Rx=,，故A對(duì).Rx的真實(shí)值為：Rx = y =- 10 — 0.1 X 0.2 01 ◎ = 99.8 7. C ［因 Pl= P2= P3 5又 R2 與 R3 并聯(lián), I2= I 3 = /I 1 , U2 U2=U3 且 P =—,故 R2=R3 R 即 Ii : I2 : 13= 2 ： 1 ： 1,根據(jù) P= I2R 得 Ri ： R2 ： FR3 = 4 : 72 : 72= 1 ： 4 ： 4.] Il I2 I3 8. B 9.D 10. （1）I —U圖象見(jiàn)解析圖 （2）開(kāi)始時(shí)不變，后來(lái)增大 （3）增大 解析 在圖中畫(huà)出圖象如圖所示， 曲線開(kāi)始呈直線狀說(shuō)明開(kāi)始電阻幾乎不變， 后來(lái)逐漸 靠近U軸說(shuō)明電阻增大.