内容正文:
基础夯实练·山东物理
模
块
五
电
学
实验二 用电流表和电压表测量电阻(2022版课标必做实验)
用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值.
1.实验原理:R=① .
2.实验器材:三节新铅蓄电池、待测电阻Rx(阻值约为6Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关
及若干导线.
3.连接电路时的注意事项:
a.连接电路时开关应② 断开 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片要调到最③ 右 (选填
“左”或“右”)端;
b.电流表要与被测电阻④ 串联 ,电压表要与被测电阻⑤ 并联 ;电流表和电压表的接
线原则都是电流“⑥ 正进负出 ”.
4.滑动变阻器的作用:
a.保护电路;b.改变定值电阻两端的⑦ 电压值 ,便于进行多次测量.
5.滑动变阻器规格的选取:
a.滑动变阻器允许通过的最大电流要大于测量过程中的最大电流;
b.R滑≥
U源
Imin
-R0.
6.实验操作:
移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,观察电流表示数的变化情况,进行多次
测量,记录多组电压表、电流表示数.
7.将测得的多组数据对应的点描在坐标中,如图乙所示,分析图中数据可得出Rx=⑧ 5.3
Ω.(结果保留一位小数)
8.多次测量的目的:⑨ 获得多组数据,求平均值,减小测量误差 .
★特殊方法测定值电阻的阻值
【设计电路】
类型 缺电流表 缺电压表
思路引导
利用电压表并联定值电阻(或已知最大
阻值的滑动变阻器)等效替代电流表
利用电流表与定值电阻(或已知最大阻值的
滑动变阻器)串联等效替代电压表
等效电路
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【实验方案及表达式】
主要仪器 电路图 步骤 表达式
电压表、
定值电阻
(1)如图所示,将被测电阻 Rx与已知电
阻R0串联接入电路;
(2)用电压表分别测出电阻 Rx、R0两端
的电压U1、U2
由
U1
U2
=
Rx
R0
得
Rx=
U1
U2
R0
(1)如图所示电路,闭合开关S1、S2,读出
电压表示数U1;
(2)断开开关S2,读出电压表示数U2
由
U1-U2
R0
=
U2
Rx
得
Rx=
U2
U1-U2
R0
电压表、
滑动变
阻器
已知滑动变阻器的最大阻值为Rab,如图
所示,分别将滑动变阻器滑片移到 a端
和b端,读出对应的电压表示数Ua和Ub
由
Ub
Ua-Ub
=
Rx
Rab
得
Rx=
Ub
Ua-Ub
Rab
电流表、
定值电阻
(1)如图所示,将被测电阻Rx与定值电
阻R0并联接入电路;
(2)用电流表分别测出通过电阻 Rx、R0
的电流I1、I2
由I1Rx=I2R0得
Rx=
I2
I1
R0
(1)如图所示,将被测电阻Rx与定值电
阻R0并联接入电路;
(2)用电流表分别测出通过干路、R0支
路的电流I1、I2
由I2R0=(I1-I2)Rx
得Rx=
I2
I1-I2
R0
电流表、
滑动变
阻器
已知滑动变阻器的最大阻值为 Rab,如
图所示,分别将滑动变阻器滑片移到 a
端和 b端,读出对应的电流表示数 I1
和I2
由I1Rx=I2(Rx+Rab)
得Rx=
I2
I1-I2
Rab
电流表、
滑动变阻
器、电阻箱
(1)如图所示电路,闭合开关S2,断开开关
S1,适当移动滑片,读出电流表的示数为I;
(2)闭合开关 S1,断开开关 S2,保持滑片
位置不变,调节电阻箱 R的阻值,使电流
表的示数仍为I,读出此时电阻箱的阻值
为R0
由IRx=IR0
得Rx=R0
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【例】欢欢与乐乐用两节干电池作为电源,测量未知电阻Rx的阻值.
甲
乙
丙
丁
(1)请你根据甲电路图,用笔画线代替导线,帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接,要
求滑片P向右移动时,电流表示数变小.
(2)设计电路时,使用了滑动变阻器(0~20Ω),其作用除了保护电路之外,还有 改变电阻
两端的 电压值 .
(3)将滑片P置于阻值最大位置,闭合开关S,欢欢同学发现,无论怎样移动滑片P电流表的
示数始终为零,电压表示数接近电源电压,则电路中存在的故障可能是 Rx断路 (选填“Rx
短路”或“Rx断路”).
(4)排除故障后,闭合开关,观察到电流表的示数很小,电压表的示数接近3V,移动滑动变阻
器的滑片,两表示数无明显变化,这是因为未知电阻Rx的阻值 太大 .
(5)乐乐用电阻箱(0~9999Ω)代替待测电阻Rx,用等效替代法测量其阻值.他调节电阻箱
的阻值为1000Ω时,电压表的示数接近3V,电流表示数很小,于是他得出Rx=1000Ω.欢
欢指出他的测量不正确,理由是 没有控制电压表的示数不变 .
(6)欢欢用电阻箱(0~9999Ω)代替滑动变阻器,他将电阻箱的阻值调为1000Ω时,电压表