内容正文:
特殊方法测电阻
专项提升三
第十三章 欧姆定律
[2023·南宁月考]某实验小组利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图所示的电路,
测出了Rx的阻值,请你完成
下列实验步骤:
1
2
(1)闭合开关S1,断开S2,读出电压表的示数U1。
(2)________________,读出电压表的示数U2。
(3)待测电阻的阻值Rx=______________(用已知量和测得量的字母表示)。
闭合开关S1、S2
3
【点拨】
[2023·莆田期中]小昊利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值大小。下面是他的实验过程,请你帮他完成实验。(R0的阻值已知)
2
(1)闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表示数为U1。
(2)_______________________,读出此时电压表示数为U2。
(3)电阻Rx的阻值的表达式为Rx=__________(用已知量和测得量的字母表示)。
闭合开关S和S1,断开S2
3
[2023·成都期末]某课外科技小组设计了如图所示的电路来测量待测电阻Rx的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,请帮助他们完成实验。
(1)科技小组的同学按电路图连接好电路后,为保护电路,在闭合开关S1、S2之前,应将滑动变阻器滑片P移到最________端。
右
(2)完成第(1)步操作后,闭合开关S1、S2,此时电压表的示数为4.5 V;再断开开关S2,此时电压表的示数为2 V,则待测电阻Rx=________Ω。
25
【点拨】
(3)由于只测量出一组数据,可能会存在较大误差,接下来你的应对办法是_______________________________
___________________________________________________________。
调节滑动变阻器滑片,测量多组电
压和电流值,并算出待测电阻Rx的阻值,然后算出电
阻的平均值
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[2022·贵港]小华利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图所示的电路测出了Rx的阻值,
请你完成下列实验步骤:
(1)按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1。
(2)________________,读出电流表示数I2。
(3)根据实验数据,计算出待测电阻Rx=________。(用R0、I1、I2表示)
再闭合开关S1
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[2023·松原期末]小亮发现实验室中一个滑动变阻器的铭牌模糊不清,他想知道它的最大阻值是多少。于是他利用一个已知阻值的定值电阻R0、一个电流表、电源(电压未知)和开关设计了如图所示的电路图。请你将他的实验步骤补充完整,并写出滑动变阻器最大阻值R的表达式。
(1)闭合开关,将滑片移至a端,读出电流表的示数为I1。
【点拨】
在(1)中,R0被短路,电路为滑动变阻器的简单电路,由欧姆定律可知,电源电压U=I1R…①;
(2)____________________________,读出电流表的示数为I2。
闭合开关,将滑片P移动到b端
【点拨】
(3)滑动变阻器最大阻值R=________(用所测及给出的物理量符号表示)。
[2023·赣州模拟]在“测量未知电阻Rx的阻值”实验中,电源电压恒定,若实验中电压表损坏,小明添加一个已知阻值为R0的定值电阻,
设计了如图所示的电路,
同样测出了未知电阻Rx的
阻值,请将实验步骤补充
完整。
6
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(1)保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1。
(2)断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2。
(3)处理实验数据,可得Rx=________(用I1、I2和R0表示)。
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[2022·石家庄模拟]小华设计了如图所示的电路测Rx的阻值,其中R0是电阻箱(阻值可调、可读),电源为两节新干电池,完成了下列实验步骤:
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(1)只闭合开关S1、S3,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表读数为1 V。
(2)只闭合开关________,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数为________V,读出电阻箱的读数为65 Ω,则Rx=________Ω。
S1、S2
1
65
小马同学设计了如图所示的电路,测出了Rx的阻值。图中电源电压未知但恒定,R0是滑动变阻器,R是电阻箱(可调节电阻值大小,且能读数的变阻器),其调节范围为0~999.9 Ω, 是电流表
(刻度有些模糊),S和S1分别是单
刀双掷开关和单刀开关。完成下
列实验步骤:
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(1)先断开S、S1,将电阻箱R阻值调至最大。
(2)将S拨向接点1,闭合S1,调节____(填“R”或“R0”),使电流表指针偏转到适当位置,标记电流表指针的位置。
(3)然后将S拨向接点2,调节________(填“R”或“R0”),使电流表指针指在______,记下电阻箱R的阻值。
(4)多次重复上述过程,计算电阻箱R读数的________,此即为被测电阻Rx的阻值。
R0
R
标记处
平均值
【点拨】
·R0
闭合开关S1,断开S2,电压表与Rx串联在电路中,电压表测量电源电压,即电源电压为U1。闭合开关S1、S2,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压,读出电压表示数U2;根据串联电路电流的规律得Ix=I0=,根据串联电路电压的规律可得Ux=U1-U2;由欧姆定律可得,待测电阻的阻值Rx===·R0。
·R0
将滑动变阻器的滑片P滑到最右端,闭合开关S1和S2,电路为滑动变阻器的简单电路,电压表测量电源电压,所以电源电压U=4.5 V;再断开开关S2,滑动变阻器与电阻Rx串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,此时电压表的示数为2 V,则电路中的电流I===0.1 A,
根据串联电路电压规律,待测电阻两端的电压Ux=U-U滑=4.5 V-2 V=2.5 V,则待测电阻Rx的阻值Rx===25 Ω。
在(2)中,滑动变阻器的最大阻值与R0并联,电流表测并联电路的总电流,因滑动变阻器两端的电压始终等于电源电压,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流大小不变,根据并联电路电流的规律可知,此时通过R0的电流I0=I2-I1,由欧姆定律可知,R0两端的电压即电源电压U=(I2-I1)R0…②,由①②得R=·R0。
·R0
将S拨向接点1,闭合S1,Rx和R0串联,应调节R0,使电流表指针偏转到适当位置,标记电流表指针的位置;然后将S拨向接点2,R和R0串联,此时应调节R,使电流表指针指在标记处,记下电阻箱R的阻值;电源电压不变,两次电流值相等,由欧姆定律可知R0+Rx==R0+R,所以Rx=R。
$$