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第9讲 实验探究特殊方法测电阻
——划重点初三期中期末之复习讲义
实验1 只用电流表测未知电阻Rx--安阻法
【测量原理】在没有电压表时,将已知电阻R0 与未知电阻 Rx并联;用电流表测出通过已知电阻的电流I0 ,根据 U0 =I0 R0 求出已知电阻两端的电压 U0 ,则未知电阻两端电压 Ux = U0 ;用电流表测出通过未知电阻的电流Ix ,然后根据 求出未知电阻阻值。
方法一
(1)器材
电流表(1或2个)、待测电阻Rx 、已知阻值的电阻R0 、电源、开关(1个)、导线若干。
(2)电路图
(3)方法
R0 、Rx 并联,用电流表分别测量Rx 中的电流 Ix 、R0 中的电流I0 、干路中的电流I这三个电流中的任意两个。
(4)Rx 的表达式: 、 、
方法二
(1)器材
电流表(1个)、待测电阻Rx 、已知阻值的电阻 R0 、电源、开关(2 个)、导线若干。
(2)电路图
(3)方法
R0 、Rx 并联,通过只闭合S1、只闭合S2、同时闭合S1、S2,分别记下电流表的示数Ix 、I0 、I三个电流中的任意两个。
(4)Rx 的表达式: 、 、
方法三
(1)器材
电源、开关(1个)、电流表(1个)、待测电阻 R0、已知最大阻值 R0的滑动变阻器、导线若干。
(2)电路图
(3)方法
Rx和滑动变阻器串联,将滑动变阻器的滑片分别置于阻值最小(为零)和阻值最大(R0已知)处,分别记下电流表的示数I1、I2。
(4)Rx的表达式
当 P置于最小阻值处时∶U=I1Rx;当P置于最大阻值处时∶U=I2(Rx + R0);故有I1Rx =I2(Rx + R0),解得 。
方法四
(1)器材
电源、开关(2个)、电流表(1个)、待测电阻 Rx、已知阻值的电阻 R0、导线若干。
(2)电路图
(3)方法
当S1 、S2闭合时,电流表读数为I1 , S1 断开时,电流表读数为I2 。
(4)Rx 的表达式: Rx= R0(I1-I2)/I2
方法五
(1)器材
电源、开关(2个)、电流表(1个)、待测电阻 Rx、已知阻值的电阻 R0、导线若干。
(2)电路图
(3)方法
当S1、S2 闭合时,电流表读数为I1 , S2断开时,电流表读数为I2 。
(4)Rx 的表达式: Rx = R0I2/(I1-I2)
【针对练习1】小明用图甲所示的由路,探究“电流与电阻的关系”,由源电压为3V且保持不变,滑动变阻器规格为“50Ω,2A”,定值电阻10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的各一个。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路;
(2)小明首先用10Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 (填字母);
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
(3)排除故障后,小明在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察 (选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”),之后将10Ω电阻换成20Ω电阻,继续调节滑动变阻器滑片向 端(选填“A”或“B”)移动;
(4)小明又想测量某未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路(为已知阻值为的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮助他把缺少的步骤补全,并写出的表达式。
实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路;
B.开关S断开时,读出电流表的示数,记为;
C. ,记为表达式: (用,,表示)。
【针对练习2】在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)图甲中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线在图中补画出正确的连线 ;
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,则电路故障可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为1.3V时,电流表的示数如图乙所示,其示数为 A。则待测电阻R= Ω。若要将电压表的示数调到2.0V,需将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)利用图甲所示实验电路,还可以完成的实验是 ;
(5)实验结束后某同学不用电压表也测出了Rx的阻值,电路如图丙所示,电源电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为R0,测量步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②再将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电