内容正文:
专题 “非常规”测电阻
(1) 如图甲,为测出Rx的阻值,闭合开关S后,小明应该先把开关S1接到触点 (填“1”或“2”),记录电压表的示数U;然后把开关S1接到另一触点,并调节电阻箱R',直到 电压表的示数为U ,读出此时电阻箱R'的示数(各旋钮的位置如图乙所示),则待测电阻Rx的阻值为 8 Ω。
1
电压表的示数为U
8
1. 在用电阻箱、电压表测定值电阻Rx的阻值时,小明设计了如图甲所示的实验电路,其中R'是电阻箱,R0是定值电阻。
类型一 “等效替代法”测电阻
(2) 小兰认为将图甲中的电阻R0去掉,也能测出Rx的阻值。你认为可行吗?说出理由。
答: 不可行 ,理由是 若没有R0,电压表的示数将不变 。
不可行
若没有R0,电压表的示数将不变
2. 要测量一个数百欧的电阻Rx的阻值,器材有干电池两节,电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器(100Ω 2A)和电阻箱(0~9999Ω)各一个,开关、导线若干。测量电路如图甲所示。
(1) 和通常使用的“伏安法”不同,这次实验没有选用电流表,原因是 电路中的电流很小,不能用电流表准确测出电流的大小 。
电路中的
电流很小,不能用电流表准确测出电流的大小
(2) 在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到 b 端。
(3) 连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙所示为 2.5 V。
(4) 接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是 保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表的示数仍为2.5V,并读出此时电阻箱接入电路的阻值,即为待测电阻Rx的阻值 。
b
2.5
保持滑
动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表的示数仍为2.5V,并读出此时
电阻箱接入电路的阻值,即为待测电阻Rx的阻值
类型二 “伏阻法”测电阻(电压表+已知的定值电阻)
3. 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,测量定值电阻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:按照如图甲所示的电路图,连接电路。
步骤二:将电压表 并联 在R0两端,闭合开关,读出电压表的示数U0。
步骤三:将电压表 并联 在Rx两端,闭合开关,读出电压表的示数Ux。
根据已知量和所测得的物理量,写出Rx的表达式: Rx= (用符号表示)。
并联
并联
Rx=
【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,测量定值电阻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:按照如图乙所示的电路图,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 滑动变阻器滑片滑到最右端 ,闭合开关,读出电压表的示数U。
根据已知量和所测得的物理量,写出Rx的表达式: Rx=·R (用符号表示)。
滑动变阻器滑片滑到最右端
Rx=·R
评估交流:
(1) 从实验操作角度看,以上两个方案中,方案 二 更好。
(2) 好在 和方案一相比,不需要把电压表从电路中拆下后再接入电路中,操作较为方便 。(写出一条即可)
二
和方案一相比,不需要把电压表从电路中拆下后再接入电路中,操作
较为方便
类型三 “安阻法”测电阻(电流表+已知的定值电阻)
4. 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,电路图如图甲所示。
(1) 闭合开关 S1 ,测出通过已知电阻R0的电流I0。
(2) 闭合开关S1、S2,测出干路电流I 。[模仿第(1)小问写出必要的操作内容及对应物理量]
(3) 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
(4) 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 S1闭合、S2断开 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= R0 。(用已知和测出的物理量符号表示)
S1闭合、S2断开
R0
5. 程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请回答下列问题:
(1) 根据图甲中电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2) 电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1,则电源的电压U= I1R0 。
(3