初中物理电学内阻练习有答案

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第1页,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=4.5V,电阻R=40Ω,接通电路后电流表示数为0.12A,电压表示数为4.4V,求: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𝑅𝑥的阻值,若电流表的内阻𝑅𝐴=10𝛺;电压表的内阻𝑅𝑣=300𝛺,读数分别为0.2A和32V。求:(1)待测电阻𝑅𝑥的阻值;(2)若使用如图乙所示电路测量同一个电阻𝑅𝑥,若电流表读数为0.4A,求电压表的读数。第2页,共18页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12V,电流表示数为0.1A。(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RV=3000Ω,求通过电压表的电流IV;(3)定值电阻更为准确的阻值R′。4.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U=3.0V,电阻R=25Ω,接通电路后电流表示数为0.12A,电压表示数为2.9V,求:(1)电流表的内阻(保留两位小数)(2)电压表的内阻5.如图所示电路中,电阻R1=400Ω,R2=600Ω,电路两端所加的总电压U=4V。(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1.5V,求电压表的内阻。第3页,共18页6.同学们在做电学实验时经常发现用两节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r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R1=20Ω,只闭合开关S时,电流表示数为0.5A;当开关S和S1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S1同时闭合时,电源的输出功率;⑶电源的内阻r和电源电压U。7.如图所示,电源电压为3V,定值电阻R=14Ω,电动机M内阻rM=0.1Ω。当开关S断开时,电流表示数为0.2A;当开关S闭合时,电流表示数为0.9A。请计算:第4页,共18页(1)电源内阻r;(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。8.实际电源可以相当于一个理想电源与内阻r串联(如图甲),如图乙所示,已如电源电压U恒定不变,电源内阻r=4Ω不能忽略,当开关S接b时,调节电阻箱R示数为20Ω,电流表示数为0.25A,当开关S接a时,电流表示数为0.3A.试计算:(1)电源电压U;(2)电阻R0的功率。9.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、B是两根“表笔”,测量时接在待测电阻两端;当将A、B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)。已知某欧姆表的电源电压为1.5V,灵敏电流表满偏第5页,共18页电流为100mA。(1)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35Ω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1.0V,此时直接在两根“表笔”之间接入实际阻值为35Ω的电阻,在表盘上读出的电阻为多少?10.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,Ro为定值电阻,电源电压为1.5V,A、B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、B间电阻,现将两个表笔A、B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Ig是10mA,此时电路中总电阻欧姆表内阻,此后始终保持滑片P位置不变。(1)求欧姆表内阻。(2)若A、B与一个电阻R1两端相连,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R1的阻值大小。(3)使用一段时间后,发现电源电压已降为1.2V,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350Ω,则此电阻的实际值是多少?第6页,共18页11.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5mA,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34处,则待测电阻的阻值为多少欧?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7页,共18页13.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.(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a点变到接触b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2Ω,则开关接在b点时,电压表示数为12V,电流表示数为300mA则被测电阻Rx的准确阻值是_______Ω.第8页,共18页答案和解析1.【答案】解: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)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-UV=4.5V-4.4V=0.1V,由𝐼=𝑈𝑅可得,电流表的内阻:𝑅𝐴=𝑈𝐴𝐼=0.1𝑉0.12𝐴≈0.83𝛺;(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:𝐼𝑅=𝑈𝑅𝑅=𝑈𝑉𝑅=4.4𝑉40𝛺=0.11𝐴,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:IV=I-IR=0.12A-0.11A=0.01A;(3)电压表的内阻:𝑅𝑉=𝑈𝑉𝐼𝑉=4.4𝑉0.01𝐴=440𝛺。答:(1)电流表的内阻为0.83Ω;(2)通过电压表的电流为0.01A;(3)电压表的内阻为440Ω。【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。第9页,共18页2.【答案】解:(1)甲图中,电流表、电压表读数分别为0.2A和32V,根据欧姆定律,有:𝑅𝑥+𝑅𝐴=𝑈1𝐼1=32𝑉0.2𝐴=160Ω故𝑅𝑥=160Ω-𝑅𝐴=160Ω-10Ω=150Ω(2)乙图中,电流表读数为0.4A,电压表与电阻R并联的电阻为:R并=𝑅𝑥·𝑅𝑉𝑅𝑥+𝑅𝑣=150𝛺×300𝛺150𝛺+300𝛺=100Ω故电压表读数为:U2=I2R并=0.4A×100Ω=40V。答:(1)待测电阻𝑅𝑥的阻值为150𝛺;(2)若使用如图乙所示电路测量同一个电阻𝑅𝑥,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。3.【答案】解:(1)若不考虑电表内阻,由I=𝑈𝑅可得,定值电阻的阻值:R=𝑈𝑉𝐼𝐴=12𝑉0.1𝐴=120Ω;(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:IV=𝑈𝑉𝑅𝑉=12𝑉3000𝛺=0.004A;(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:IR=IA-IV=0.1A-0.004A=0.096A,此时定值电阻的阻值:𝑅′=𝑈𝑉𝐼𝑅=12𝑉0.096𝐴=125Ω。答:(1)若不考虑电表内阻,定值电阻的阻值为120Ω;(2)已知使用的电压表内阻为RV=3000Ω,通过电压表的电流IV为0.004A;(3)定值电阻更为准确的阻值R′为125Ω。【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I=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,电压第10页,共18页表测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。4.【答案】解:设电流表的内阻为RA,电压表的内阻RV,由题意和图示可知,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)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-UV=3.0V-2.9V=0.1V,由I=𝑈𝑅可得,电流表的内阻:RA=𝑈𝐴𝐼=0.1𝑉0.12𝐴≈0.83Ω;(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:IR=𝑈𝑅𝑅=𝑈𝑉𝑅=2.9𝑉25𝛺=0.116A,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:IV=I-IR=0.12A-0.116A=0.004A;则电压表的内阻:RV=𝑈𝑉𝐼𝑉=2.9𝑉0.004𝐴=725Ω。答:(1)电流表的内阻为0.83Ω;(2)电压表的内阻为725Ω。【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11页,共18页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。5.【答案】解:(1)不考虑电压表内阻对电路的影响,电路的电流:I=𝑈𝑅1+𝑅2=4𝑉400𝛺+600𝛺=0.004A;R1两端的电压:U1=IR1=0.004A×400Ω=1.6V;电压表R1两端的电压,故电压表的示数为1.6

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