考点训练29 电阻的测量、电路设计及故障分析

一、本题10小题，每小题6分，共60分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分.

1.在如图甲、乙所示的两个电路中，电阻R、电流表、电压表和电池都是相同的，电池的内阻相对于电阻R的大小可以忽略.闭合开关后，图甲和乙电路中电压表和电流表的示数U甲、U乙和I甲、I乙的大小不相同，它们的关系：

①U甲＜U乙 ②I甲＜I乙 ③

U甲I甲＞

U甲U乙U乙 ④＜ I乙I乙I甲其中正确的是（ ）

A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 答案：B

解析：由伏安法测电阻的内接和外接的特点可知.

2.用电流表（内阻约4 Ω）和电压表（内阻约3 kΩ）测量电阻R的阻值.分别将图甲和图

乙两种测量电路连到电路中，进行多次测量.按照图甲所示电路某次的测量情况：电流表的示数是4.60 mA，电压表的示数是2.50 V；按照图乙所示电路某次的测量情况：电流表的示数是5.00 mA，电压表的示数是2.30 V.比较这两次测量结果，正确的是（ ）

A.电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω B.电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω C.电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω D.电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω 答案：B

解析：从两种方法测量结果数值变化分析，电压的变化与原电压的比为（2.50-2.30）/2.5=0.08，电流的变化与原电流的比为（5.00-4.60）/4.60=0.087＞0.08，说明电流表的示数变化大，宜选择电流表内接法，计算电阻的值为2.50 V/4.60×10-3 A=543 Ω，这种测量方法等于将电流表内阻作为测量电阻的一部分，故测量值偏大.因此选项B是正确的.

3.(2006全国大联考三)如图所示的电路中，灯L1、L2都能正常发光，忽然灯L1亮度增加，灯L2亮度减小.如果电路中只有一处出现断路故障，则出现断路故障的部分是（ ）

A.R1所在支路 B.R2所在支路 C.R3所在支路 D.电源所在支路 答案：B

解析：假设R1所在支路断路，则外电路总电阻增大，两灯的电压均增大，两灯消耗的电功率也增大，两灯都应变亮，这与题设现象不符，可见R1支路完好.

再假设R2所在支路断路，则L1所在并联支路的电阻增大，导致外电路总电阻增大，干路中电流减小，电源的路端电压U增大，流过R1的电流I1增大，流过电灯所在并联支路的电流I2（I2=I总-I1）减小，L2灯的电压UL2=I2RL并减小，L2灯的电功率也减小，L2灯变暗；

2L1灯的电压UL1（UL1=U-UL2）增大.由于上述结论与题设现象相符，故R2所在支路断路. 用假设法同样可以判断除R2支路外，其余支路均完好.

4.(2006湖北黄冈中学高三检测)如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（ ）

A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4短路 答案：A

解析：电流变大，L2电流变小，电流表电流也变小，并结合电路的串并联关系逐一排除. 5.普通照明电路中一只白炽灯泡不发光了，电工师傅在检修时，拧下灯口的上盖，露出了两个接线柱（如图所示），然后用测电笔分别去接触a接线柱和b接线柱，结果发现a、b两接线柱都能够使电笔的氖管发光，根据这一现象，电工师傅就断定了故障的性质及发生故障的部位，以下说法中你认为正确的是（ ）

A.短路，短路处必在灯口内

B.短路，短路处必在跟灯口连接的两根电线之间

C.断路，必是跟灯口连接的两根电线中有一根断了，且断掉的那根是零线，灯泡的钨丝肯定没有断

D.断路，必是灯泡的钨丝断了，而不是连接灯口的电线断了 答案：C

解析：用测电笔测交流电中火线和零线时，在正常情况下，用测电笔测火线能使氖管发光，测零线不能使氖管发光，现用测电笔测a、b两接线柱时都能使测电笔氖管发光，说明灯口内是连通的，灯口外的零线断开了，故选项C正确.不可能是短路，若出现短路，则电流过大，电线就会被烧坏，容易引起火灾，通常是烧断保险丝或空气开关断开.

6.如图所示，M是一个玩具电动机，合上开关S后，发现电动机的转速比正常慢，用一只电压表去测量ab两点间电压，当S断开时Uab接近15 V，当S闭合时Uab=0.6 V,则可以断定（ ）

A.电池用旧了 B.电动机内部断路 C.电动机内部短路 D.开关S出现短路 答案：A

解析：电池用旧了，电动势变化不大，但内阻增大了许多.

7.如图所示，调节R1时发现电压表的读数始终变化很小，主要原因可能是（ ）

A.电池内阻远小于外电阻 B.选用R1的阻值太大 C.选用R2的阻值太小 D.选用R2的阻值太大 答案：AD

解析：根据分压关系分析知AD正确.

8.如图所示的电路中，电源电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab=6 V,Uad=0,Ucd=6 V，由此可确定（ ）

A.L1和L2的灯丝都烧断了 B.L1的灯丝烧断了 C.L2的灯丝烧断了 D.变阻器R断路 答案：C

解析：Uab=6 V=E表示电源和开关S之间的电路是通路；Uad=0表示除L1以外的电路有断路；Ucd=6 V=E表示除L2所在处有断路外，其他部分是通路，故选C.

9.测电阻Rx阻值，若按图甲连接，A○示数为13 mA,V○示数为7.8 V;若按图乙连接，A○示数为2 mA,V○示数为3.6 V，那么Rx的阻值为（ ）

A.600 Ω B.900 Ω C.1 200 Ω D.1 800 Ω 答案：B

解析：由乙图可知RV=

U23.6= Ω=1.8×103 Ω 3I2210由甲图可知：

U1RxRV=，即 I1RxRVRx1.81037.8= 231.310Rx1.810解得：Rx=900 Ω.

10.已知电流表电阻RA=2 Ω,电压表内阻RV=20 kΩ，现有一个阻值约为200 Ω的待测电阻需要较精确地测量其阻值，那么以下说法中，正确的是（ ） A.用电流表内接法测量误差较小 B.用电流表外接法测量误差较小

C.用电流表内接法或用电流表外接法所测量的结果精确程度相同 D.无法确定哪种测量方式好 答案：C 解析： 因为

RV20000R200==100,x==100，故选用内、外接法均相同. 2002RxRA二、本题共4小题，共40分.将答案填在横线上或按题目要求作答.

11.（6分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，有位同学按右图所示的电路

进行连接，他共用6根导线，即aa′、bb′、cc′、dd′、b′e及df,由于混进了一根内部断开的导线，所以当他合上开关S后，发现两个电表的指针都不偏转.他用多用电表电压挡测量ab′间的电压时，读数约为1.5 V，为了确定哪一根导线的内部是断开的，可以再用多用电表的

电压挡测量aa′两点间的电压，如果也约为1.5 V，则一定是____________导线断开；如果第二次测量电压是0 V，则一定是____________导线断开.

答案：aa′ bb′

解析：若Uaa′=1.5 V,Uab′=1.5 V,说明b′d′是通路，bb′是通路，aa′是断开的.若Uab′=1.5 V,Uaa′=0，说明b′d′是通路，bb′是断开的.

12.（12分）(2005四川高考)测量一只量程已知的电表的内阻，器材如下：

A.待测电压表V（量程3 V，内阻未知） B.电流表A（量程3 A，内阻0.01 Ω） C.定值电阻R0（阻值2 kΩ，额定电流50 mA） D.电池组E（电动势小于3 V，内阻可忽略） E.多用电表 F.开关S1、S2 G.导线若干

有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

（1）用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有3个倍率，分别是×100 Ω、×10 Ω和×1 Ω.该同学选择×10 Ω倍率，用正确的操作方法测量，发现指针偏转角度太小.为了准确地进行测量，应选用_________倍率.若这时刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果大约是_________Ω.

（2）为了更准确地测出此电压表内阻的大小，该同学设计了如下图所示的甲、乙两实验电路.你认为其中较合理的是_________电路.其理由是：____________________________________.

（3）用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是________________________；用上述所测各量表示电压表内阻，其表达式就为RV=____________. （4）在下图中，根据你选择的电路图把实物连接好.

答案：（1）×100 Ω 3.0 k

（2）乙 因为甲图中流过电流表的电流太小，读数误差较大 （3）S2闭合前后电压表的示数 U1、U2 U1R0/（U2-U1） （4）实物电路如下图所示

13.（10分）(2004五省理科综合)用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900—1 000 Ω）： 电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0 V; 电压表V1，量程为1.5 V，内阻r1=750 Ω; 电压表V2，量程为5 V，内阻r2=2 500 Ω; 滑动变阻器R，最大阻值约为100 Ω； 单刀单掷开关K，导线若干.

（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的

1，试画出测量电阻Rx的一种实验电路3原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）. （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线.

（3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=______________. 答案：（1）

（2）

（3）

U1r1r2

U2r1U1r2解析：（1）由于Rx＞R，故滑动变阻器采用分压接法. （2）略

（3）由串、并联电路的电压、电流关系及欧姆定律得：

U2U1U1=+ r1Rxr2所以Rx=

U1r1r2

U2r1U1r214.（12分）有三盏灯L1、L2、L3，规格分别是“110 V100 W”、“110 V60 W”、“110 V25 W”.要求接到电压是220 V的电源上，使每盏灯都能正常发光.可以使用一只适当规格的电阻，请按最优方案设计一个电路，并说明对电阻的要求（指阻值和功率的要求）. 答案：电路如图

由P=UI得：正常发光时通过每盏灯的电流

I1=

P110010= A= A

11U1110I2=

P2606= A= A

11U21102.5P325I3== A= A U311011所以I2+I3＜I1

故：灯L1接在干路中，灯L2和L3和一电阻R并联后再与L1串联，电路如上图 电阻R的阻值 R=

110 Ω=806.7 Ω.

1062.5111111