内容正文:
一.测量电阻的方法
1.伏安法测电阻
试验原理
根据欧姆定律的变形公式
用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻。此法叫“伏安法”
实验器材
电源、开关、电压表、
电流表、滑动变阻器、
待测电阻、导线若干
实验电路图
实验步骤
①按实验原理图正确连接实验电路
②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中。
③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3
滑动变阻器作用
①保护电路
②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加
③多次测量求平均值
2.伏阻法测电阻
原理:利用串联电路电流相等进行计算
3.安阻法测电阻
原理:利用并联电路电压相等或串联电路电压之和等于电源电压计算
一、单选题
1.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.
【答案】C
【解析】A.Rx和定值电阻串联,电压表U1测量定值电阻R0两端的电压,根据,求出通过定值电阻R0的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流,即Ix=I0。电压表U2测量Rx两端的电压Ux,根据可求出电阻,故A不符合题意;
B.Rx和定值电阻R0并联,电流表A1测量定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压。根据并联电路各支路电压相等,Rx两端电压等于定值电阻两端的电压,即Ux=U0。电流表A2测量Rx的电流Ix,根据可求出电阻,故B不符合题意;
C.Rx和定值电阻R0串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量Rx两端的电压,不能求出Rx电阻。符合题意。
D.开关S和S1都闭合时,电压表测量电源电压。开关S闭合S1断开时,电压表直接测量Rx两端的电压。根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻R0两端的电压,根据可求出通过定值电阻R0的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流,即Ix=I0,根据可求出电阻,故D不符合题意。
故选C。
2.(2023·吉林长春模拟)如图所示,电学元件由一个“2V 2W”的小灯泡和一个定值电阻R0连接而成。将该元件接入电源电压为6V的电路中,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表的示数总在0.2A~1A内变化(小灯泡的电阻不随温度变化,且电路元件始终完好),则R0与小灯泡的连接方式及R0的阻值是( )
A.串联;R0=4Ω B.并联;R0=4Ω C.串联;R0=8Ω D.并联;R0=8Ω
【答案】A
【解析】根据题意可知小灯泡的电阻为
电流表的示数总在0.2A~1A内变化,当滑动变阻器阻值为0时,通过电流最大为1A,则电路的总电阻最小,最小值为
由于总电阻大于灯泡电阻,所以灯泡和滑动变阻器只能是串联,在串联电路中,总电阻等于各用电器电阻之和,所以
综上所述,四个选项中,只有A符合题意。
故选A。
3.(2023·江西吉安模拟)要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx,提供的器材有:新干电池两节、学生用电压表、300Ω的定值电阻R0、电阻箱R1(0﹣9999Ω 5A)和滑动变阻器(200Ω 2A)各一个,开关三个,导线若干。下列设计的四种方案中,能测出Rx的阻值且最合理的是( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙、丙和丁 D.丙和丁
【答案】C
【解析】甲:由电路图可知,只闭合S和S1时,电阻Rx与定值电阻R0串联,电压表测量电源电压,只闭合S和S2时,电阻Rx与定值电阻R0仍串联,电压表测量Rx两端的电压,根据串联电路特点可知定值电阻R0两端的电压,已知定值电阻R0两端的电压和电阻,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用即可求出被测电阻,但不能多次测量求平均值,减小误差,故甲不符合题意;
乙:由电路图可知,只闭合S和S1时,电阻Rx与电阻箱R1串联,电压表测量电源电压,只闭合S和S2时,电阻Rx与电阻箱R1仍串联,电压表测量Rx两端的电压,根据串联电路特点可知电阻箱R1两端的电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用即可求出被测电阻,由于电阻箱的阻值变化范围比较大,可以改变电阻箱的位置,多次测量求平均值,减小误差,故乙符合题意;
丙:由电路图可知,闭合开关S和S1时,未知电阻Rx与滑动变阻器串联,电压表测量Rx两端电压,读出电压表示数Ux;只闭合S和S2时,滑动变阻器与定值电阻R0串联,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表的示