题目内容

（3分）一般实验用电流表的电阻约为0.1Ω，它的最大量程是3A，如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上，会产生什么后果？（通过简单计算说明）

产品名称：电热水壶
额定频率：50Hz
额定功率：1100W
额定电压：220V
容量：1.2L
型号：JKY-12C09C
 


I=U/R=2V/0.1Ω=20A，如将电流表直接接到2V电源上，此时通过电流表的电流会很大，有可能烧坏电表或电源。

解析

练习册系列答案
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叶子、小明和小雨在探究“欧姆定律”的实验时：
①他们提出的问题是：导体中的电流与电压、电阻有什么关系？
②根据经验，他们猜想：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．
③实验过程如下：
a．他们按如下电路图连接电路，请将电路图填画完整．
b．用R1=5Ω的定值电阻做实验，发现当电压表示数分别为0.8V、1.6V、2.4V时，对应电流值分别为0.16A、0.32A和如图电流表的示数．电流表示数为
0.48
0.48
A．
c．换用R2=10Ω的定值电阻，重复上述实验．

④通过分析，他们验证了猜想的正确性，得出欧姆定律．他们经历的探究程序为：提出问题、
猜想
猜想
、实验检验、归纳分析、得出结论
（ⅱ）在上述探究中发现，对同一个导体，U/I的值
不变
不变
，而这个值就是导体的电阻；不同的导体，U/I的值一般不同．可见，电阻是导体本身的一种特性，它的大小与
电压
电压
和
电流
电流
无关．于是，他们用如图电路验证“影响电阻大小的因素”，在M、N两点之间接入粗细相同而长度不同的镍铬合金丝．实验发现：镍铬合金丝越长，灯泡越暗，说明电阻越
大
大
．这种显示电阻大小的方法是
转换
转换
法．
（ⅲ）在上述实验（1）的电路中，将定值电阻换成螺线管，通电后吸引大头针，发现当滑片向左移动时，吸收大头针的数目
多
多
，实验说明：电流越大，通电螺线管磁性越强．
（ⅳ）叶子、小明和小雨在理解欧姆定律基础上又共同设计了一种测定水平方向风力大小的装置．其原理如图甲所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱．
（1）在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表示数也随之增大，则应该（
B
B
）
A．在a、b之间接入电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接入电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
（2）为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量．
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L和所受压力F的关系图[见图乙]．由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加
2
2
N

②叶子设计了如图丙所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻．他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0～0.6A）
C．电压表V（量程0～3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0～5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0～10Ω）
选好器材后，叶子和小雨在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是
E
E
（填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是
5
5
Ω
（3）三位同学最后根据（1）的要求，按图甲进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和（2）备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻．如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是
4
4
N．
（4）对叶子、小明和小雨设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：
迎风板与金属之间的摩擦力
迎风板与金属之间的摩擦力
．
我们在使用电压表测某一电路电压时，通常不考虑电压表对待测电阻的影响，而将其视为理想仪表，即认为电压表的内电阻无穷大．实际上，电压表是有一定的电阻值，一般为十几千欧，在电路中有小电流通过．因而我们可以把电压表看成一能显示自身电压的大电阻．实验室中现有一块未知内电阻的电压表（内电阻RX约为15千欧），一个开关，两节干电池（电压未知），导线若干，请你从下列给出的三种器材中任选一种与上述器材配合，来测量电压表的内电阻．
三种器材为：A．电流表（0～0.6A） B．定值电阻R0（阻值为5Ω） C．电阻箱R（电路符号为，阻值为0～9999Ω）
①要求较准确测量电压表的内电阻，应选用的器材为
C
C
（填器材前面的字母代号）．
②在右面的方框中画出电路图．
③按你设计的电路图，补全下列实验步骤，并写出实验中要测得物理量（用字母表示）．
A．连接电路，闭合开关；
B．
把电阻箱阻值调到0，读出此时电压表示数U0
把电阻箱阻值调到0，读出此时电压表示数U0
；
C．
把电阻箱阻值调到较大值（几千欧），读出此时电阻箱阻值R1和电压表示数U1
把电阻箱阻值调到较大值（几千欧），读出此时电阻箱阻值R1和电压表示数U1
．
④用测得的物理量表示出电压表内阻的公式RX=
U1R1
U0-U1
U1R1
U0-U1
．
回顾实验和探究：
（1）测小灯泡的电阻：
原理 根据欧姆定律公式的变形式R=
U
I
U
I
，用电流表和电压表测出电流和电压值，即可计算出电阻值．
器材 电源、导线、开关、小灯泡、电流表、电压表、
滑动变阻器
滑动变阻器
电路图 请你画出实验时所需要用到的电路图
 
 
 
 
方法
与
步骤		 1．按图连接电路．连接过程中，开关要
断开
断开
，滑动变阻器的滑片调到电
阻最大
阻最大
处．
2．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到三个合适的位置，记录此时小灯泡两端的电压和通过的电流，填入表格．
3．用公式算出小灯泡的电阻值，比较得出小灯泡的阻值变化特点．
表格
实验次数 U/V I/A R/Ω
1 3.3 0.55 6
2 2.5    
3 1.7 0.4 4.2


第二次实验中，电表的示数如图所示，请你将表格相对应的内容填充上，并将剩余内容补充完整．
（2）小宇在探究焦耳定律的实验时：
实
验
装
置		 （R甲＞R乙）
 实验
步骤 		如图组成
串
串
联电路，在玻璃瓶中装有等量等温的煤油，利用
温度计示数
温度计示数
显示电流通过导体产生热量的多少．
现象                         过五分钟后发现：
甲玻璃瓶中温度计示数大
甲玻璃瓶中温度计示数大
．
（3）探究欧姆定律：
实验
装置		 请根据电路图将实物电路连接完整．
方法
步骤		 ①连好电路；
②保持R1=10Ω不变，移动滑片P，测量并记下几组电压值和电流值，填入表1；
②换接R2=20Ω的电阻，移动滑片P，记下对应的电流值，填入表2．
表格 表1  R1=10Ω
U/V 3 6 9
I/A 0.3 0.6 0.9
 表2  R2=20Ω
U/V 3 6 9
I/A 0.15
0.30
0.30
           		0.45
图象与
结论		 （1）定值电阻上的电流跟它两端的电压成
正
正
比，且不同阻值的电阻其电压与电流的比值一般
不同
不同
．
（2）图象中的
b
b
直线可以表示电阻R1的电压与电流关系图象．
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量，反映材料导电性能的优劣．某种材料制成的长1m、横截面积是1mm2的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率．影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小，PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性．
（1）一个由PTC元件做成的加热器，实验测出各温度下它的阻值，数据如下：
t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
R/kΩ 14 11 7 3 4 5 6 8 10 14 16
通电后，加热器在发热的同时，电在向外界放热，当它的发热功率PR和它向四周散热的功率PQ相等时，加热器温度保持稳定．下图中方格纸上为发热功率PR和散热功率PQ与温度t之间关系的图象（曲线为PR，直线为PQ）

①由图象可知，加热器工作时的稳定温度为
70
70
℃；
②加热器的恒温原理为：当温度稍高于稳定温度时，加热器电阻
增大
增大
（选填“增大”、“减小”或“不变”），发热功率
小于
小于
散热的功率（选填“大于”、“小于”或“等于”），温度将下降；当温度稍低于稳定温度时，则反之，从而保持温度稳定．
（2）如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电源（由两节新干电池串联组成）、电流表（量程为0～5mA）、电阻箱R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电流刻度较大处对应的温度刻度
较小
较小
；（填“较大”或“较小”）
②若电阻箱阻值R′=450Ω，则丙图中空格处对应的温度数值为
50
50
℃．
小杨用电压表和电流表可以测量标有“3.8V”灯泡的额定功率．现预测小灯泡的电阻值和小灯泡的电功率（即伏安法测电阻和电功率），图为一种测量方案的原理图（不考虑多次测量．图中用“电源”表示电路的其它部分）．
（1）画出实验电路图甲，并根据电路图将下列所需实物用铅笔连接起来．
（2）电压表所选量程是
0～15V
0～15V
，调节滑动变阻器，应使电压表指针指在
3.8V
3.8V
的位置上．
（3）若此时电流表的示数如图乙所示，其读数为
0.38
0.38
A，电阻的测量值R=
10
10
Ω，则灯泡的额定功率约是
1.444
1.444
W．
（4）考虑到电压表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差．那么用这种方案测量出来的电阻值
小于
小于
（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值，其原因是
电流表实际测量的是通过灯泡和电压表的总电流，即测出的电流值偏大
电流表实际测量的是通过灯泡和电压表的总电流，即测出的电流值偏大
．
（5）小杨设计的实验方案中，使用了滑动变阻器，在实验中，闭合开关前，滑片P应放在滑动变阻器阻值
最大
最大
的位置（填“最大”或“最小”）．滑动变阻器起到的作用是
控制电路中的电流大小，保护电路、保持定值电阻两端的电压不变
控制电路中的电流大小，保护电路、保持定值电阻两端的电压不变
．
（6）如果在家里做测白炽灯功率的实验，因家里一般没有电压表和电流表，所以可以利用家庭中都有的
电能表
电能表
和
钟表
钟表
测量更方便．

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