内容正文:
物 理
临 沂
第三部分 满分冲关
专题七 特殊方法测电阻
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思维方法
在只有电压表或电流表时,可利用已知定值电阻R0(或已知规格的滑动变阻器R滑)完成待测电阻的测量,解题思路如下:
新考典
如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是( )
A
B
C
D
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思维引导
A.Rx和R0串联, 测量R0两端的电压→Ix=I0=, 测量Rx两端的电压→Rx=.
B.S和S1闭合, 测电源电压U;S闭合、S1断开时, 直接测量Rx两端的电压Ux.
Rx和R0串联→Ix=I0=→Rx=.
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C.Rx和R0并联, 测量通过R0的电流→Ux=U0=I1R0, 测量通过Rx的电流Ix→Rx=.
D.Rx和R0串联, 测量串联电路的电流→U0=I0R0,不能测量Rx两端的电压,不能求出Rx的电阻.
答案 D
解题要点:利用串并联特点直接或间接测量待测电阻的电压和电流是解题的关键.
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类型一 测量定值电阻的阻值
1.缺电压表(2022河池)某实验小组利用如图所示的实验电路,测量待测电阻Rx的阻值,实验步骤如下:(已知定值电阻的阻值为R0)
(1)首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1.
(2)接着,断开开关S2,记录电流表的示数I2.
(3)则待测电阻的阻值Rx= R0 (用R0、I1、I2表示).
R0
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2.缺电流表(2022宿迁)某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出Rx的阻值.电路如图所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器的最大阻值为Rmax,请你把以下测量步骤补充完整.
第2题图
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(3)待测电阻Rx= Rmax .(用已知量和测量出的物理量符号表示)
第2题图
Rmax
(1)闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表的示数为U1.
(2)闭合开关S, 滑片P移到b端时 ,读出电压表的示数为U2.
滑片P移到b端时
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3.缺电流表(2022南充)在测量定值电阻阻值实验中,小李用一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关S0,设计了如图所示的电路图.闭合开关S后,当S0接通触头1时,电压表的示数为U1,当S0接通触头2时,电压表的示数为U2,则Rx= R0 (用R0、U1、U2表示).
第3题图
R0
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类型二 测量小灯泡的阻值
4.缺电压表(2022泰安)物理创新实验小组利用阻值为R0的定值电阻和电流表 、 等器材,测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻,小组成员共同设计了如图所示的电路,经检查无误后进行实验.请你帮助他们将实验过程补充完整:
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(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表 (选填“ ”或“ ”)的示数为,同时记下另一个电流表的示数,记为I2.
(2)用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL=
.
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5.缺电压表(2022玉林)在“测量小灯泡的电阻”的实验中,发现电压表损坏,现增加一个已知阻值为R0的定值电阻和一个开关,设计如图所示的电路,也能测出小灯泡正常发光时的电阻,其实验步骤如下:
(1)闭合开关S,断开开关S1,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为I额,并记录下来.
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(2)保持滑动变阻器的滑片P位置不动,闭合开关S和S1,记下此时电流表的示数为I1.
(3)保持开关S和S1闭合,移动滑动变阻器的滑片至最右端,记下此时电流表的示数为I2.
(4)则小灯泡正常发光时电阻的表达式为:R灯= (用I额、I1、I2和R0表示).
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6.缺电流表小亮用如图所示电路测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻(U额小于电源电压),电阻R0已知,将下面实验步骤补充完整.
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(1)只闭合开关 S、S2,移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额.
(2)只闭合开关 S、S1,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出电压表示数为U1.
(3)小灯泡正常发光时的电阻RL= R0 .(用已知物理量符号表示)
R0
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