初中物理电学内阻练习有答案

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