初中物理电学内阻练习有答案解析 18页

第17贞，共18页初中物理电学内阻练习一、计算题（本大题共11小题，共88.0分）1.某同学在做“伏安法”测电阻的实验时，发现测量值和真实值之间总是存在一定的差异.经查阅资料得知，原来电流表和电压表都是有内阻的.电压表的内阻很大,电流表的内阻很小，正是电表内阻的存在，导致了这种差异.如图是该同学设计的测量电表内阻的电路图，电源电压U=4.5匕电阻R=40C,接通电路后电流表示数为0.124,电压表示数为4.4匕求:tf=4.5V第17贞，共18页第17贞，共18页⑴电流表的内阻：⑵通过电压表的电流:⑶电压表的内阻.2.实际使用的电流表和电压表内阻不可忽略。某实验室使用如图甲所示电路测量电阻%的阻值，若电流表的内阻&=10。；电压表的内阻&=3000,读数分别为0.2A和32几求：⑴待测电阻&的阻值；⑵若使用如图乙所示电路测量同一个电阻区,若电流表读数为0.4A,求电压表的读数。3.某同学设计如下图所示的电路，计算定值电阻R的阻值，此时电压表示数为12匕电流表示数为0.认。第17贞，共18页\n（1）若不考虑电表内阻，求定值电阻的阻值R；（2）已知使用的电压表内阻为R，=3000C,求通过电压表的电流W；（3）定值电阻更为准确的阻值R'。1.某同学在做“伏安法”测电阻的实验时，发现测量值和真实值之间总是存在一定的差异。经查阅资料得知，原来电流表和电压表都是有内阻的，且都适用欧姆定律。正是因为电表内阻的存在，导致了这种差异。如图是某同学设计的电路图，电源电压（7=3.0匕电阻R=25C,接通电路后电流表示数为0.1Z4,电压表示数为2.9匕求：<1）电流表的内阻（保留两位小数）5.如图所示电路中，电阻R=400C,/?2=600Q,电路两端所加的总电压U=4匕（1）不考虑电压表内阻对电路的影响，求电压表此时的示数（2）若实际电压表内阻对电路的影响不可忽略，电压表示数为1.5匕求电压表的内阻.第17贞，共18页\n5.同学们在做电学实验时经常发现用两行干电池对外提供电压达不到3V,经过上网查找资料发现实际的电源是有内阻的，相当于一个电压为U的理想电源和电阻厂串联，其等效电路如图甲所示；在如图乙所示的电路中，电源电压恒定，定值电阻R=20C,只闭合开关S时，电流表示数为0.5A；当开关S和N同时闭合时，电流表示数为0.75A：灯泡标有“12V,4.8W”字样，计算中要考虑电源内阻，不考虑温度对灯丝电阻的影响。试求：⑴灯泡正常发光时的电阻：⑵电源输出功率是指电源外部电路消耗的功率，当开关S和&同时闭合时，电源的输出功率：⑶电源的内阻，,和电源电压Uq6.如图所示，电源电压为3匕定值电阻R=14C,电动机M内阻当开关S断开时，电流表示数为0.24；当开关S闭合时，电流表示数为0.9A。请计算：第17贞，共18页\n（1）电源内阻八（2）开关S闭合时电源的输出电压：（3）开关S闭合时电动机的发热功率.5.实际电源可以相当于一个理想电源与内阻，•串联（如图甲），如图乙所示，己如电源电压U恒定不变，电源内阻『4。不能忽略，当开关S接b时，调节电阻箱A示数为20C,电流表示数为0.25A,当开关S接“时，电流表示数为0.3A.试计算：（I）电源电压Q（2）电阻扁的功率。6.实验室中可以直接测量电阻的仪表叫做欧姆表,它也是由灵敏电流表G改装而成的,其内部结构如图甲所示，表盘如图乙所示。A、8是两根“表笔”，测量时接在待测电阻两端；当将A、8直接相接，表示被测电阻阻值为0,此时灵敏电流表恰好满偏（即指针指在最右刻度）O已知某欧姆表的电源电压为1.5匕灵敏电流表满偏第17贞，共18页\n电流为100mAe⑴欧姆表中各元件的电阻之和称为欧姆表的内阻，请计算该欧姆表的内阻是多少？（2）欧姆表的指针指在35。的位置时，两根“表笔”之间所接电阻在100s内消耗的电能是多少？（3）若欧姆表长时间使用会造成电源的电压下降（假设电源的内阻不变），测量误差较大。若电源的输出电压降为L0K此时直接在两根“表笔”之间接入实际阻值为35c的电阻，在表盘上读出的电阻为多少？5.如图所示虚线框内的电路是欧姆表内部电路，G为小量程电流表，凡为定值电阻,电源电压为L5匕A、3为两个表笔（相当于两根导线），分别与框内的电路相连。将待测电阻置于A、B间，电路中有电流，将小量程电流表上指针所在位置改为对应A、8间电阻，现将两个表笔A、8直接连接起来，调节滑动变阻器使电流表的指针偏转到最大位置处（满偏），满偏电流々是10〃泊，此时电路中总电阻欧姆表内阻，此后始终保持滑片尸位置不变。（1）求欧姆表内阻0（2）若A、8与一个电阻油两端相连，电流表的指针恰好指在刻度盘的中央刻度（即电流为满偏电流的一半），求R的阻值大小。（3）使用一段时间后，发现电源电压已降为1.2匕该同学没有对欧姆表重新调零（欧姆表内阻不变），用该欧姆表测得某电阻值为350Q,则此电阻的实际值是多少？第17贞，共18页\n11.欧姆表是用来测电阻的仪器，若某欧姆表表头的满偏电流(最大值)为5〃洲，内接一节干电池，电动势为1.5V,那么该欧姆表的内阻为多少欧？待测电阻接入红、黑表笔之间时,若指针转至满刻度的;处，则待测电阻的阻值为多少欧？4二、实验探究题(本大题共2小题，共12.0分)12.小芳同学在学习了“伏安法测电阻”的实验后,她用一个额定电压为2.5V的小灯泡做实验，如图甲所示。(1)请用笔画线代替导线，完成图甲的实物连接，要求当滑片向右滑动时,小灯泡变亮。(2)电路连接完好后，闭合开关,小芳发现小灯泡不亮，电流表的示数为0.电压表的示数为3V,电路故障可能为:.(3)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻为.(4)电表的内阻指各电表对电流有一定的阻碍作用，相当于一个电阻，电压表的内阻很大,电流表的内阻很小。若考虑各电表内阻的影响，则该实验中灯泡正常发光时电阻的测量值(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。第#页，共18页\n13.如图所示是用“伏安法”测电阻的部分电路图，若考虑到电流表和电压表内阻对电路的影响，电阻阻值的测量会存在误差.口（1）实验中为了能得出多组测量数据.电路中应连接.（2）当开关由接触。点变到接触'点时，电压表示数将（选填“增大”、“减小”或“不变”）.（3）如果已知电流表内阻为2C,则开关接在b点时，电压表示数为12匕电流表示数为300,M则被测电阻区的准确阻值是Q第17页，共18页\n答案和解析1.【答案】解：由题意可知，R与R，并联后再与私串联，电压表示数为并联部分的电压，电流表测干路电流，（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电流表两端的电压：Ua=U-U\^4.5V-4AV=0AV,由/=?可得，电流表的内阻：Ra=—=氏0.83。：/0.12A（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R的电流：空=2=把=011KRR4on因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电压表的电流：/v=/-//e=0.12A-0.11A=O.01A；（3）电压表的内阻：cUv4.4VRv=-==440n。yivo.oix答：（1）电流表的内阻为0.83C：（2）通过电压表的电流为0.01A；（3）电压表的内阻为440C。【解析】由题意可知，R与Rv并联后再与Ra串联，电压表示数为并联部分的电压，电流表测干路电流，（1）根据串联电路的电压特点求出电流表两端的电压，根据欧姆定律求出电流表的内阻；（2）根据并联电路的电压特点求出通过R的电流，根据并联电路的电流特点求出通过电压表的电流；（3）根据欧姆定律求出电压表的内阻。本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式是解题的关键。2.【答案】解：（1）甲图中，电流表、电压表读数分别为0.以和32匕根据欧姆定律，有:赍告160cxIL0.24故R4=160C-&=160C-10Q=15OQ第17贞，共18页\n⑵乙图中,电流表读数为0.4A,电压表与电阻R并联的电阻为⑶哥=需鬻=100。故电压表读数为：U2=hR,,=0.4Ax100Q=40V9答：（1）待测电阻区的阻值为1500;（2）若使用如图乙所示电路测量同一个电阻&，若电流表读数为0.4A,电压表的读数为40V。【解析】本题主要是有关欧姆定律的应用,关键能够搞清电流表内接法和外接法对电阻测量值的影响，能够正确理解电路的连接与所测电流、电压的关系。根据欧姆定律求电阻:外接法电流表测量的相当于通过电阻R和电压表的电流之和；内接法电压表的示数相当于电阻R和电流表的电压之和。1.【答案】解：（1）若不考虑电表内阻，由/=（可得，定值电阻的阻值：R半4191200“A（2）考虑电表内阻时，由电路图可知，电流表测通过R和Rv的电流之和，电压表测R两端的电压，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电压表的电流：A=^=2^-=0.004A；Rv3ooon（3）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R的电流：1A-0.004A=0.096A,此时定值电阻的阻值：必=，=；芸广125C。1R0.096A答：（1）若不考虑电表内阻，定值电阻的阻值为120C：（2）已知使用的电压表内阻为Ru3000C,通过电压表的电流力为。.0044（3）定值电阻更为准确的阻值/?'为125C,【解析】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的原因等,分清电路的连接方式和电表示数与真实值的关系是关键。（1）若不考虑电表内阻，知道R两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出R的阻值；（2）考虑电表内阻时，由电路图可知，电流表测通过R和Rv的电流之和，电压表测R两端的电压，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电压表的电流；（3）根据并联电路的电流特点求出通过R的电流，再根据欧姆定律求出此时定值电阻的阻值。第17贞，共18页\n1.【答案】解：设电流表的内阻为Rm电压表的内阻R，，由题意和图示可知，R与R■并联后再与Ri串联，电压表测并联部分的电压，电流表测干路电流。（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电流表两端的电压：Ua=U-U^3.0V-2.9V=0AV,由/="可得，电流表的内阻：也”句83。：八/0.124（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R的电流：上ON,RR2Sn因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电压表的电流：12A-0.116A=0.004A：则电压表的内阻：”^二725Q。ly0.0044答：（1）电流表的内阻为033C：（2）电压表的内阻为725C。【解析】由题意可知，R与Rv并联后再与Ra串联，电压表测并联部分的电压，电流表测干路电流。（1）根据串联电路的电压特点求出电流表两端的电压，根据欧姆定律求出电流表的内阻：（2）根据并联电路的电压特点求出通过R的电流，根据并联电路的电流特点求出通过电压表的电流:根据欧姆定律求出电压表的内阻。第17贞，共18页\n本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式是解题的关键。1.【答案】解：（1）不考虑电压表内阻对电路的影响，电路的电流：l=R:R-二"）34勺+R2400/2+600/2Ri两端的电压：（/I=Z/?I=0.004Ax400Q=1.6V：电压表R两端的电压，故电压表的示数为L6匕（2）若实际电压表内阻对电路的影响不可忽略，流过拈的电流：人鲁普念流过金的电流：/?=*三MN/600/21200流过电压表的电流：八=3=/高4$加L5U电压表的内阻：心=咨===3600。。V2400答：（1）不考虑电压表内阻对电路的影响，电压表此时的示数为L6V：（2）若实际电压表内阻对电路的影响不可忽略，电压表示数为1.5V,电压表的内阻为3600。【解析】（1）不考虑电压表内阻对电路的影响，根据欧姆定律算出电路的电流,再根据U=IR算出电压表此时的示数;（2）根据串联电路电压和电流的规律以及欧姆定律算出电压表的内阻°本题考查了串联电路、并联电路电流、电压的规律以及欧姆定律的应用.熟练掌握串并联电路电流电压的规律是解题的关键。6.【答案】解：(1)vt/=6V,P=12W,cU2(12V)S“c4.8W:・R=—=-———=30/2:（2）当开关S和$同时闭合时，灯泡L与电阻R先并联，然后与，・串联，电路中电流V=0.75A则并联电阻:R=R坨=3°C=120kl+kx3on+2on电源的输出功率P'=〃2R=(0.75A)2x126=6.75W：第17贞，共18页\n(3)只闭合开关S时，昭与电源的阻值八串联，电流表测电路中的电流，电路中电流/=0.5A,由/=：可得，则有U=/(R+r)=O,5A(R+r)=O.5A(2OC+r)①，当开关S和S1同时闭合时，灯泡L与电阻昭先并联，然后与r串联，则有U=/，(R+r)=0.75A(H+r)=0.75A(12C+r)②解①②得,/=4C,u=nv；答：(1)灯泡L的阻值位30C；(2)当开关S和S同时闭合时，电源的输出功率为6.75W：(3)电源的内阻为4C,电源电压为12几【解析】(1)巳知小灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式计算小灯泡正常发光时的电阻；(2)开关S和S］同时闭合时，L与R］并联后与电源内阻r串联，根据并联电阻的规律求出并联部分的总电阻，根据p=i2r计算电源的输出功率；(3)只闭合开关S时，R1与电源的阻值rl串联，电流表测电路中的电流；当开关S和S1同时闭合时，L与R1并联后与电源内阻r串联，根据欧姆定律求出电源电压与内阻。本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是关键。6.【答案】解：(1)当开关S断开时，电阻R与电源内阻，•串联，所以电路总电阻五总=所以电源内阻「=/?总-R=15C—14Q=1C：(2)开关S闭合时电源自身清耗电压L/r=/r=0.9AxlQ=0.9V,电源的输出电压U输出=U-S=3V-0.9V=2.1V（3）开关S闭合时通过R的电流4=祟=言=0.15/通过电动机线圈电流为。=/一"=0.9H一0.15A=0.75A,第17贞，共18页\n电动机的发热功率尸热=/修：”=（0.75A）2x04C=0.05625W。答：（1）电源内阻为1C：（2）开关S闭合时电源的输出电压为2.1V；（3）开关S闭合时电动机的发热功率为0.05625VV.【解析】（1）根据当开关S断开时，电路的连接情况计算出此时电路的总电阻，再根据串联电路电阻的特点计算出电源的内阻：（2）根据开关闭合时电路中的电流和电源的内阻计算出电源自身消耗的电压,再根据电源电压计算出输出电压；（3）根据由题意计算出开关闭合时通过电阻R的电流，再根据功率的计算公式计算出电动机的发热功率。本题主要考查了学生对欧姆定律和电功率的计算公式的相关知识的理解和运用能力。6.【答案】解：（1）当开关S接〃时，H与7•串联，电流表测电路中电流，因串联电路中总电压等于各分电阻之和，所以，由/=/可得，电源电压：U=Ib（/?+r）=0.25Ax（20Q+4Q）=6V：（2）当开关S接“时，Ro与/•串联，电流表测电路中电流，则，•两端的电压：u尸30.3Ax4c=1.2匕因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以,电阻Ro两端的电压：Uo=U-Ur=6V-l.2V=4.8V,则电阻岛的功率：凡=（70/产4・8180・34=1.441匕答：（1）电源电压为6V：（2）电阻R）的功率为1.44M【解析】⑴当开关S接b时，R与r串联，电流表测电路中电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源电压；第17贞，共18页\n(2)当开关S接a时，Ro与r串联，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出r两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电阻Ro两端的电压，利用P二UI求出电阻Ro的功率。本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是关键。6.【答案】解：⑴就公=15C：(2)R总=R谖+4=35。+15。=50P,此时/=卷=得=0.03/W=产氏/=(0.034)2XsonX100s=3.15/；(3)当U=1.0V时，/=2=券=。-。2力，如果电压正常为1.5匕电流为0.024时，R总应为75C,R疙=R总一R内=75。-15。=600。答：(1)该欧姆表的内阻是15C：(2)欧姆表的指针指在35c的位置时，两根“表笔”之间所接电阻在100s内消耗的电能是3.15J；(3)若电源的输出电压降为L0K此时直接在两根“表笔”之间接入实际阻值为35C的电阻，在表盘上读出的电阻为60C。【解析】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是从题中获取有效的信息,体现了与高中知识的衔接。(1)根据已知条件，由欧姆定律求欧姆表的内阻；(2)在两表笔之间接入35。的电阻，根据欧姆定律算出电流，根据电功公式求解即可；(3)电源电压降为1.0V,由欧姆定律求现在的电流,由巳知条件，由欧姆定律求此时总电阻，根据电阻的串联求出测得的电阻值。10.【答案】解：⑴及为=卷=^=150。；即:欧姆表内阻为150Q：第17贞，共18页\n(2)Ri=-=I，"=300/2：忘1IL0.0054•・•串联・・・&=R；八一R内=300。-150。=150。：即：R的阻值大小为150Q(3)求电源电压为1.5V,A8电阻为350c时，对应电路中电流二=£%=邛。；：；50c0.0034求电源电压为1.2匕电路中电流为0.003A时的总电阻Rg2=F=若三=4。。。：山<2U・UU，A•・,串联.\R我实=^总2—R内=400/2—150/2=250/2：即：此电阻的实际值是250C。【解析】本题考查了学生对欧姆定律的了解与掌握，利用好串联电路的特点和欧姆定律是关键。(1)根据欧姆定律计算欧姆表内阻即可;(2)A、B与一个电阻R］两端相连,电路是一个串联电路，根据题意可知电路中的电流，根据串联电路特点和欧姆定律计算R1的阻值；(3)由欧姆定律求出欧姆表的内阻,由欧姆定律求出电阻阻值为350欧时的电流,然后由欧姆定律求出电阻的真实值。1L【答案】解：(1)当电流表指针满偏时，由w可得，该欧姆表的内阻:1.SV5X1O~84=300Q；(2)表头指针偏在满刻度的(处，则电路中的电流r=%此时电路中的总电阻：UZ4夫崂7=歹/内，第17贞，共18页因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以，待测电阻的阻值：第17页，共18页\n内二,内=1x300C=100C.答：该欧姆表的内阻为300C：待测电阻的阻值为100C.【解析】(1)知道电源的电动势和满偏电流,根据欧姆定律求出该欧姆表的内阻；(2)根据题意得出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻.利用电阻的串联求出待测电阻的阻值.本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,计算过程要注意单位的换(2)小灯泡断路；(2)12.5Q；(4)小于【解析】【分析】本题考查了连接实物图时的注意问题、滑动变阻器的使用、电流表的读数、实验操作、误差分析等，有一定的综合性,要掌握好。(1)根据灯泡亮度变化，确定滑动变阻器接法；(2)根据灯泡是否发光和电流表是否有示数确定电路是断路还是短路，然后根据电压表示数确定断路在什么位置：(3)由灯泡正常发光可知此时灯泡的电压为额定电压，图乙首先确定电流表使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数，读出电流表的示数，根据〃=彳，计算出电阻：(4)根据电压表与电流表所测量的量，分析电压与电流的测量值与真实值间的关系，然后判断电阻的测量值与真实值间的关系。第17页，共18页\n【解答】(1)滑片向右滑时灯泡变亮，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以滑动变阻器接右下接线柱，如图所示：甲(2)已知灯泡不发光，电流表示数为0,说明电路有断路故障，电压表示数等于电源电压3V,所以电压表所测量部分出现断路，即故障可能为:小灯泡断路:(3)灯泡正常发光，可知电压为2.5V,图乙首先确定电流表使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数.读出电流表的示数为0.2A,电阻为：*卜=篙=12.5。(4)由电路图知，电压表并联在灯泡两端,电压表的测量值与真实值相等；电流表测的是流过灯泡与流过电压表的电流之和，电流表的测量值比真实值大,由可知，测量值小于真实值。13.【答案】(1)滑动变阻器(2)增大(3)38【解析】【分析】本题考查了变阻器的作用和欧姆定律、串联电路的特点及误差分析;关键是明确电路的连接。(1)为了能得出多组测量数据，故要改变待测电阻的电压和通过的电流，据此分析；(2)分析电路的连接，根据串联电路电压的规律分析；(3)由欧姆定律』*求出电流表分得的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律求出被测电阻Rx的准确阻值。第17页，共18页\n【解答】⑴用“伏安法”测电阻时，为减小误差,提高测量的准确程度，要多次测量取平均值，故要改变待测电阻的电压和通过的电流,则电路中应连接滑动变阻器：(2)当开关接触a时，电压表测待测电阻的电压，当开关由a点变到接触b点时，电压表测待测电阻和电流表的总电压，根据串联电路电压的规律可知.电压表示数将增大；(3)开关接在b点时，电压表测待测电阻和电流表的总电压U,电流表测通过待测电阻的电流，且I=3OOmA=O.3A,巳知电流表内阻为2Q由修，可得.电流表分得的电压为:UA=IrA=0.3Ax2C=0.6V,根据串联电路的规律和欧姆定律可得，被测电阻Rx的准确阻值:=38。o故答案为：(1)滑动变阻器；(2)增大；(3)38。第17页，共18页