内容正文:
特殊方法测电阻
类型1 伏阻法测电阻
1.小刚用一个阻值已知的电阻R0,连接了如图1所示的电路,用电压表先后测出电阻R0、Rx两端的电压U0、Ux,计算出了待测电阻Rx= 。把R0与Rx串联,测出R0两端电压的做法起到了“伏安法测电阻”中 的作用。
图1
2.如何用一个电压表和一个已知电阻测量某未知电阻的阻值?小红设计了如图2所示的电路,实验时,已知R1=40 Ω。在开关S闭合、S1断开时电压表的读数是2 V,再闭合S1时电压表的示数是3 V。整个实验过程中电源电压不变,则通过计算得到被测电阻R2的阻值是 。
图2
3.[2019·自贡节选] 小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图3所示。若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然损坏,不能正常使用了,他想出一个方法,在撤掉电流表的情况下,利用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。
图3
实验步骤如下:
(1)将滑动变阻器的滑片滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
(2) ;
(3)读出滑动变阻器的最大值R;
(4)则被测电阻Rx的阻值为Rx= (写出表达式)。
4.小明学习了欧姆定律后,利用一只电压表和阻值为R0的已知电阻,测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路图(如图4所示)。小明的实验要求是:只闭合开关S和S1时,电压表测量R0两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量电源两端的电压U2。
图4
(1)请你用笔画线代替导线完成实验电路的连接(只添加一根导线)。
(2)实验步骤:①只闭合开关S和S1时,电压表测量电阻R0两端的电压,其示数为U1;
②只闭合开关S和S2时,电压表测量电源电压,其示数为U2。
(3)请用已知量和测出的量表示出Rx,则Rx= 。
5.[2020·内江] 一个物理课外实验小组用如图5甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值,其中定值电阻R0=20 Ω.请你帮该实验小组完成实验:
图5
(1)按照图甲的实验电路图,用笔画线代替导线将图乙连接完整。(部分导线已连好)
(2)在连接电路时,开关应 ,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2”时,记下此时电压表的示数为U2,则待测电阻Rx的表达式Rx= (用R0、U1、U2表示)。
(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,如下表所示,则5组数据的平均值为 ;利用的平均值,求出待测电阻Rx为 Ω。
组别
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49
3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
(5)实验中多次测出U1和U2的值,并由的平均值求待测电阻Rx阻值的目的是 。
规律方法
类型2 安阻法测电阻
6.[2020·益阳] 用如图6所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中电源电压恒定,定值电阻R0的阻值已知,S为单刀双掷开关。
图6
(1)扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示)
a. ;
b. 。
(2)Rx的表达式Rx= (用所测量的物理量及相应的符号表示)。
7.小芳利用如图7所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知但恒定不变。测量步骤如下:
图7
(1)当开关 时,电流表读数为Il。
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2。
(3)待测电阻Rx= (用已知量和测量量表示)。
8.[2019·泸州] 程新同学设计了如图8甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源电压保持不变。请回答下列问题:
图8
(1)根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数为I1,则电源电压U=