额定电压均为 6V 的甲、乙两灯, U-I 图线如图所示下列说法正确的是
A . 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B . 甲、乙两灯的额定功率之比为 4:1
C . 甲、乙两灯并联接在电压为 2V 的电源两端时,电阻之比为 3 : 2
D . 甲、乙两灯串联接在电压为 8V 的电源两端时,实际功率之比为 1:3
D
【详解】
A .由甲、乙曲线图可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大.故 A 错误;
B .由于甲、乙两灯的额定电压均为 6V ,由图象可知: I 甲额 =0.6A , I 乙额 =0.3A ,则 ,故 B 错误;
C 、甲、乙两灯并联在 2V 的电源两端时,由图象可知: I 甲 =0.3A , I 乙 =0.2A ,根据 可知电阻之比是: ,故 C 错误;
D .把甲、乙两灯串联接在 8V 的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象知道,当电路中的电流为 0.3A ,甲灯的实际电压为 2V ,乙灯的实际电压为 6V 时满足电源电压为 8V ,所以实际功率之比: P 甲 : P 乙 =U 甲 I : U 乙 I=2V : 6V=1 : 3 ,故 D 正确.
下列电路图中电源电压 U 保持不变,定值电阻 R 的阻值已知.在不改变电路的情况下,能测出未知电阻 R x 的阻值的电路图是
A . B .
C . D .
A
【详解】
A. 定值电阻 R 与未知电阻 R x 串联,流过它们的电流相等,单刀双掷开关打到 1 时,测出 R 与 R x 的串联电压 U 1 ,开关打到 2 时测出电阻 R x 的电压 U x ,由串联电路特点求出定值电阻 R 两端电压,由欧姆定律求出流过 R x 的电流,则该电路能测出电阻 R x 的阻值;
B. 不论怎样闭合、断开各开关,都不能同时测出 R x 的电压,且不同状态时,电流表的电流方向不同,所以不能用该电路测出电阻 R x 的阻值;
C. 闭合开关 S 2 ,电压表上端为正接线柱,下端为负接线柱;只闭合开关 S 3 ,电压表上端为负接线柱,下端为正接线柱,又不能更改电路,所以其中有一次电压表接线柱一定接反,不能读出电压表示数,不能测出待测电阻阻值;
D. 无论单刀双掷开关打到何处都不能测出 R x 的电压与电流,故不能用该电路测出 R x 的阻值。
故选 A。
如图所示的电路,电源电压均不变, R 0 为定值电阻, R 为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻 R x 阻值的是
A . B .
C . D .
D
【分析】
要测量电阻阻值,需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,然后应用欧姆定律求出电阻阻值;分析图示电路图,应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题.
【详解】
A 、滑动变阻器滑片移动时,电压表能测出电路中的电压值,且始终为电源电压,但无法求出通过未知电阻的电流,无法求出电阻,故 A 错误;
B 、由于无法知道 R 0 的电流,故无法求出待测电阻的电流和电压,无法求出电阻,故 B 错误;
C 、根据图可知,利用电流表无法求出电压,故无法求出待测电阻两端的电压,无法求出电阻,故 C 错误;
D 、由电路图可知,先把滑片移到最左端,滑动变阻器阻值全部接入电路,滑动变阻器与待测电阻串联,测出电路电流 I ,则电源电压 U = I ( R 0 +R X ) ①;
再把滑动变阻器滑片移到最右端,时 R P = 0 ,即只有 R X 接入电路,由电流表测出电路电流 I' ,则电源电压 U = I'R X , ②,由①②联合可以求出 R X ,故 D 正确.
故选 D .
为了测出未知电阻 R x 的阻值,某同学利用阻值已知的电阻 R 0 和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是 ( 电源电压未知且不变 )
A . ( 2)(4) B . ( 2)(3) C . ( 1)(3) D . ( 3)(4)
A
【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 求出电阻,并且要注意电表正负接线柱的连接.
【详解】
( 1)开关S 1 闭合, S 2 断开时 R 0 和 R x 串联,电流表可以测出通过 R x 的电流 I x ; S 2 闭合时为 R x 的简单电路,不能直接或间接测量出 R x 的电压,所以不能求出 R x 的电阻.
( 2)开关S 0 闭合, S接1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 S接2时电路为未知电阻R x 的简单电路,电流表测通过 R x 的电流 I x ,根据 求出电阻.
( 3)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 1 时, R 0 和 R x 串联,电压表仍侧电源的电压,无法测出 R x 两端的电压,所以不能求出 R x 的电阻;
( 4)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 1 时, R 0 和 R x 串联,电压表直接测量 R x 两端的电压 U x .根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压 ,根据 ,求出通过定值电阻的电流.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 ,根据 求出电阻.
综上可知,( 2)(4)方案可行.
故选 A.
【点睛】
本题考查了伏安法测电阻的探究实验,设计正确的电路图、排除电路故障是我们在实验中常遇到的问题,因此在实验课上我们要边实验边思考,将所学的理论与实际结合起来,锻炼我们解决实际问题的能力.注意伏安法测电阻的原理为欧姆定律的使用,一定要直接或间接测出电阻两端的电压和通过电阻的电流为目的,然后可由欧姆定律求得电阻的阻值.
如图所示,电源两端的电压恒定.闭合开关 S 1 ,小灯泡发光,再闭合开关 S 2 ,则( )
A . 小灯泡变亮 B . 电流表示数变小
C . 电压表示数不变 D . 电路的总电阻变大
C
【详解】
A .由于并联各支路之间互不影响,且电源电压不变,所以当开关 S 1 、 S 2 都闭合时,小灯泡亮度不会受影响,故 A 错误;
B .当开关 S 1 、 S 2 都闭合时,电阻 R 会通过电流,而电流表测量干路电流,所以电流表示数变大,故 B 错误;
C .当开关 S 1 、 S 2 都闭合时,为并联电路,但并联两端的电压即电源电压不变,所以电压表示数不变,故 C 正确;
D .当开关 S 1 、 S 2 都闭合时,电阻 R 和灯并联,导体并联时,相当于增加了导体的横截面积,所以电阻会变小,故 D 错误.
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