第12期 根据欧姆定律测量导体的电阻 串、并联 电路中的电阻关系 欧姆定律的应用(答案见第14期)-【数理报】2023-2024学年九年级(中考)物理学案（北师大版）

书 电阻的测量是初中物理最重要的实验之一，也 是近年来各地中考的一个热点问题，下面向同学们 介绍除“伏安法”以外测电阻的四种特殊方法，希望 对同学们能有所帮助． 一、伏阻法（电压表和定值电阻替代法） 器材：电源、电压表、定值电阻 Ｒ０、开关、待测电阻 Ｒｘ和导线若干． 步骤：（１）按图１所示电路图连 接实验电路； （２）用电压表测出电阻Ｒｘ两端 的电压Ｕｘ； （３）用电压表测出Ｒ０两端的电 压Ｕ０； （４）求解：因为Ｒ０、Ｒｘ串联，所以Ｉｘ ＝Ｉ０，即 Ｕｘ Ｒｘ ＝ Ｕ０ Ｒ０ ，得Ｒｘ ＝ ＵｘＲ０ Ｕ０ ． 二、安阻法（电流表和定值电阻替代法） 器材：电源、电流表、定值电阻 Ｒ０、开关、待测电阻 Ｒｘ和导线若干． 步骤：（１）按图２所示电路图 连接实验电路； （２）用电流表测出通过待测 电阻Ｒｘ的电流Ｉｘ； （３）用电流表测出通过Ｒ０的 电流Ｉ０； （４）求解：因为Ｒ０、Ｒｘ并联，所以Ｕ０＝Ｕｘ，即Ｉ０Ｒ０＝ ＩｘＲｘ，得Ｒｘ ＝ Ｉ０Ｒ０ Ｉｘ ． 三、伏变法（电压表和滑动变阻器替代法，只需接 一次电路） 器材：电源、电压表、滑动变阻器（最大阻值为 Ｒ０）、开关、待测电阻Ｒｘ和导线若干． 步骤：（１）按图３所示电路图 连接实验电路； （２）将滑片移到阻值为零的 位置，用电压表测出电阻 Ｒｘ两端 的电压Ｕ１； （３）将滑片移到阻值最大的 位置，用电压表测出Ｒｘ两端的电压Ｕ２； （４）求解：在第（２）步中测得的电压Ｕ１是总电压， 当变阻器Ｒ′的阻值最大为Ｒ０时，Ｒｘ两端的电压为Ｕ２， 那么Ｒ０两端的电压就为 Ｕ１－Ｕ２．由 Ｉｘ ＝Ｉ０有 Ｕ２ Ｒｘ ＝ Ｕ１－Ｕ２ Ｒ０ ，解得Ｒｘ ＝ Ｕ２Ｒ０ Ｕ１－Ｕ２ ． 注：此方法与伏阻法相类似，但是省了一步拆接电 压表的过程． 四、安变法（电流表和滑动变阻器替代法，只需接 一次电路） 器材：电源、电流表、滑动变阻器（最大阻值为 Ｒ０）、开关、待测电阻Ｒｘ和导线若干． 步骤：（１）按图４所示电路图连 接实验电路； （２）将滑片移到阻值为零的位 置，用电流表测出电路的电流Ｉ１； （３）将滑片移到阻值最大的位 置，用电流表测出电路的电流Ｉ２； （４）求解：在（２）中，电源电压 Ｕ＝Ｉ１Ｒｘ，在（３） 中，电源电压 Ｕ＝Ｉ２（Ｒ０＋Ｒｘ），故有 Ｉ１Ｒｘ ＝Ｉ２（Ｒ０＋ Ｒｘ），所以Ｒｘ ＝ Ｉ２Ｒ０ Ｉ１－Ｉ２ ． 书 利用“伏安法”测电阻有两种连接电路的方法：外 接法和内接法，分别如图１、图２所示． 外接法：电压表测得的电压值是准确的，但电流表 测得的是通过电压表和被测电阻的总电流．这种测量方 法适用于测量阻值较小的电阻，也是我们实验时常选用 的电路． 内接法：电流表测得的电流值是准确的，但电压表 测得的是电流表和被测电阻两端的总电压．这种测量方 法适用于测量阻值较大的电阻． 【跟踪训练】 １．（２０２３·淮南校级期末）某同学按如图３所示方 式测量定值电阻 Ｒｘ的阻值，实验中他读出电流表的示 数为０．２Ａ，电压表的示数为２．９Ｖ，则他测量的定值电 阻Ｒｘ的阻值为 Ω．实验 时，若考虑电压表内阻对测量结 果的影响，则测量值比 Ｒｘ的真实 值 （选填“偏大”“偏小” 或“一样大”），为减小该接法带来 的测量误差，应选用电压表内阻 （选填“大”或“小”）一些的． ２．创新实验小组在实验室找到两个定值电阻 Ｒ１、 Ｒ２（Ｒ１＝５Ω，Ｒ２＝２０ｋΩ），并向物理老师借来所需器材 进行测量．若你作为创新实验小组的一员，在测量Ｒ２ ＝ ２０ｋΩ的阻值时，为了减小实验误差，实验中应选择的电 路连接方式恰当的是 （选填“内接法”或“外接 法”），所测得的电阻值比真实值 （选填“偏大” 或“偏小”）． 书 一、欧姆定律在大型电子地磅中的应用 例１．如图１所示是大型电 子地磅的电路图，当称重物时， 在压力作用下滑片 Ｐ向下端滑 动，变阻器连入电路的电阻 ，电流表的示数 ，这样把电流对应的物重刻 在电流表的刻度盘上，就可以读出被称物体的物重．（选 填“变大”“变小”或“不变”） 解析：当称重物时，在压力作用下滑片 Ｐ向下端滑 动，滑动变阻器连入电路中的电阻丝的长度变短，使电 路中的总电阻变小．电源电压不变，电路中的总电阻变 小，根据欧姆定律可知电路中电流变大． 答案：变小　变大 点拨：判定电表示数变化时，一般是先通过滑动变 阻器滑片的移动方向判定出电路的总电阻如何变化，再 根据欧姆定律判定出电流的变化情况．解答本题要理解 滑片Ｐ的滑动与物重的关系． 二、欧姆定律在自动测高仪中的应用 例２．小明观察了市场上的自动测高仪后，设计了以 下四个电路（其中Ｒ′是滑动变阻器，Ｒ是定值电阻，电源 电压恒定）．其中能实现身高越高，电压表示数越大的电 路是 （　　） 解析：根据欧姆定律可知，在串联电路中， Ｕ′ Ｒ′＝ Ｕ