内容正文:
专题特训 特殊法测电阻
类型一 伏阻法测电阻
1. 下列是关于测量定值电阻阻值的实验:
【方案一】 运用一只电压表、一个阻值为R0的定值电阻,测量待测电阻Rx的阻值。
器材:一只电压表、一个阻值为R0的定值电阻、电源、开关和导线若干。
按如下实验步骤操作:
步骤一:按照图甲的电路图,连接电路。
步骤二:将电压表 在Rx两端,闭合开关,读出电压表的示数Ux。
步骤三:将电压表 在R0两端,闭合开关,读出电压表的示数U0。
根据已知量和所测得的物理量,写出Rx的表达式: (用符号表示)。
并联
并联
Rx=·R0
【方案二】 运用一只电压表、一个已知最大阻值为R的滑动变阻器,测量待测电阻Rx的阻值。
器材:一只电压表、一个已知最大阻值为R的滑动变阻器、电源、开关和导线若干。
按如下实验步骤操作:
步骤一:按照图乙的电路图,连接电路。
步骤二:将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合开关,读出电压表的示数Ux。
步骤三:将 ,闭合开关,读出电压表的示数U。
滑动变阻器滑片滑到最右端
根据已知量和所测得的物理量,写出Rx的表达式: (用符号表示)。
评估交流:
(1) 从实验操作角度看,以上两个方案中,方案 更好。
(2) 好在 (写出一条即可)。
Rx=
二
方案二中在测量电压时不需要换接电压表,测量电压更方便
[解析]【方案一】 两电阻串联,将电压表并联在Rx的两端,Rx两端的电压为Ux;然后将
电压表并联在R0两端,测出其两端的电压为U0,所以通过Rx的电流Ix=I0=,Rx===
·R0;【方案二】 待测电阻Rx和滑动变阻器R串联,电压表并联在Rx的两端,当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压表测量待测电阻两端的电压Ux;当滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电压表测量电源电压U;当滑片在最
左端时,滑动变阻器两端的电压U滑=U-Ux,此时通过待测电阻的电流Ix=I滑==,所以待测电阻Rx的阻值Rx===;评估交流:(1)(2) 方案二中在测量电压时不需要换接电压表,测量电压更方便。
类型二 安阻法测电阻
2. 利用电流表、已知阻值的定值电阻R0和恒压电源,同样可以测出未知电阻Rx的阻值,
如图甲所示。
(1) 实验步骤:
① 闭合开关 ,测出通过已知阻值的定值电阻R0的电流I0。
② 。(模仿第①小问写出必要的操作内容及对应物理量)
③ 则电阻Rx= (用已知和测出的物理量符号表示)。
S1
闭合开关S1、S2,测出干路电流I
(2) 小芳设计了另一种方案,也测出了Rx的电阻,电路图如图乙所示,测量步骤如下:
① 当开关 闭合时,电流表读数为I1。
② 当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2。
③ 待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量符号表示)。
S1
·R0
[解析](1) ① 闭合开关S1,测出通过已知阻值的定值电阻R0的电流I0。② 闭合开关S1、S2,测出干路电流I。③ 由并联电路电流特点可知:通过待测电阻Rx的电流Ix=I-I0,由欧姆定律可得:U=I0R0=IxRx=(I-I0)Rx,所以Rx=。(2) ① 当开关S1闭合时,两电阻串联,电流表测量电路中的电流,示数为I1,电源电压U=I1(R0+Rx)。② 当开关S1、S2都闭合时,Rx被短路,只有R0接入电路,电流表测量通过R0的电流,电流表读数为I2,电源电压U=I2R0。③ 由于电源电压恒定,则有:I1(R0+Rx)=I2R0,所以待测电阻Rx=·R0。
3. 小敏利用如下器材:电压恒定的电源(电源电压值未知)、最大阻值为R(已知)的滑动
变阻器、电流表等,设计了如图所示电路来测量未知电阻Rx的阻值。实验时,闭合开关S,将滑片移至B端,电流表的示数为I1。再将滑片移至A端,电流表的示数为I2,则
待测电阻Rx的阻值为 (用已知物理量和测得物理量的字母表示)。
(第3题)
[解析]因串联电路中的总电压等于各部分电压之和,且电源的电压恒定,当滑片移至A端时,电路为Rx的简单电路,电路中的电流为I2,所以电源电压U=I2Rx ①;当滑片移至B端时,Rx与滑动变阻器最大阻值串联接在电源上,电路中的电流为I1,所以有U=I1(Rx+R) ②;联立①②,解得Rx=。
类型三 等效替代法测电阻
4. 小明利用如图所示的电路测量电阻Rx的阻值,实验过程如下:
(1) 对照电路图,连接实物电路,将滑动变阻器的滑片移到最
(选填“左”或“右”)端。
(2) 闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表