内容正文:
专项六 特殊方法测电阻
知识点一 “安阻法”测电阻
1.用如图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。
(1)简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)。
2.课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6 A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值为9 Ω的定值电阻R0、开关、导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图甲所示,请根据电路图把未完成的实物图(图乙)连接完整。
答:
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到__ __(选填“a”或“b”)端。
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有恰当的读数,如图丙,两表A1、A2的读数分别为I1=__ __A,I2=__ __A。
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=__ __ __。
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过__ __A。
(6)有同学认为,改用图丁电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行?__ 。
3.用两节干电池、两个开关、一个电压表、一个阻值为20 Ω的定值电阻R0、导线若干,测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端。
答:
(2)正确连接电路,闭合开关S1和S。电压表示数如图乙,为__ __V。
(3)断开S1,闭合S,电压表示数为1.4 V,则Rx=__ __Ω。
(4)若没有电压表,只有一个电流表,其余元件不变,设计并在图丙虚线框内画出测量Rx阻值的电路图(要求电路连接后不能再拆接)。
答:
知识点二 “伏阻法”测电阻
4.如图甲所示是测量未知电阻Rx的阻值的实验电路,定值电阻R0=15 Ω。
(1)请完善实验步骤:
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关__ __,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1=1.5 V,U2的大小如图乙所示,U2=__ __V,则Rx=__ __Ω。
(3)为了多测几组实验数据以减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
答:为了减小实验误差,可在电路中串联一个滑动变阻器,改变R0、Rx的两端电压大小,进行多次测量,电路设计如图所示。
5.要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值,器材有:干电池两节,电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器(100 Ω 2 A)和电阻箱(0~9 999 Ω)各一个,开关、导线若干。测量电路如图甲所示。
(1)和通常使用的“伏安法”不同,这次实验没有选用电流表。请你简要说明原因:__ __。
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到__ __端。
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙所示为__ __V。
(4)接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是:__ __ __。
6.丽丽为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值,根据老师提供的下列实验器材,设计了如图甲所示的实物连接电路,老师提供的实验器材:
A.待测定值电阻Rx:阻值在45~50 Ω之间;
B.定值电阻R0:阻值为30 Ω;
C.电压表V:测量范围为0~3 V;
D.滑动变阻器:规格为“20 Ω 2 A”;
E.滑动变阻器:规格为“100 Ω 1.5 A”;
F.电源:电压恒为4.5 V;
G.开关及导线若干。
(1)丽丽实验的主要操作步骤和记录的数据如下:
①断开开关S2、闭合开关S1,由__ __(选填“A至B”或“B至A”)移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表的示数如图乙所示。读出电压表的示数为__ __V。
②保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,断开开关S1、闭合开关S2,读出电压表的示数为1.5 V。则在丽丽设计的电路中,滑动变阻器应选__ __(填序号)。
(2)根据丽丽测量的数据可以得到待测电阻的阻值Rx=__ __Ω。
7.一个物理课外实验小组用如图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。请你帮实验小组完成本实验。
(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线代替导线将乙图连接完整(部分导线已连好)。
答:
(2)在连接电路时,开关应__ __,闭合开关