第十五章 探究电路专题训练（七） 特殊方法测电阻课件-2023-2024学年沪科版物理九年级上册

第十五章 探究电路 专题训练（七） 特殊方法测电阻 1 ▶类型一 伏阻法测电阻 ［典例精讲］ 例1 小明设计了如图ZT7-1所示的电路，测量未知电阻 的 阻值， 是定值电阻。请把实验步骤补充完整： 图ZT7-1 （1）______________，用电压表测出电源电 压为 。 闭合开关和 2 （2）__________________，用电压表测出待测电阻两端的 电压 。 （3）用测量量和及已知量表示， _____。 闭合开关，断开 3 ［思维导引］ a.分析电路状态：用电压表测电源电压，开 关的状态为_______________，此时电路为______________； 用电压表测待测电阻两端的电压，开关的状态为_________ ___________，此时电路为__________________。 开关和闭合 的简单电路 开关闭合，断开 与串联的电路 4 b.理解伏阻法测电阻的原理：缺电流表，不能测出电流值； 根据串联电路中，电流处处______，求出当与 串联时， 通过的电流，即为通过____的电流；再根据 两端的电 压，利用欧姆定律，即可求出 的电阻。 相等 c.寻找等量关系：当与串联时，求出 两端的电压为 ________，通过的电流为_____，通过 的电流为____， 的电阻 _____。 5 ［学以致用］ 1.（2023黄冈节选）在测量小灯泡电阻时，发现电流表损坏， 小明利用如图ZT7-2甲所示电路测量出了小灯泡正常发光时 （电压为）的电阻值，已知定值电阻的阻值为 。 实验步骤如下： 6 图ZT7-2 （1）闭合开关，单刀双掷开关接1，移动变阻器滑片 ， 使电压表示数____ 。 2.5 7 （2）保持滑片的位置不变，将单刀双掷开关 接2，电压 表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻 ____ （结果保留一位小数）。 8.3 8 图ZT7-3 2.（2023山西节选）完成测电阻实验后，小 伟想，假如没有电流表，应该也能测出未知 电阻 的阻值，于是他设计了如图ZT7-3所 示的电路，请你帮他把实验步骤补充完整。 （电源电压恒为 ，滑动变阻器的最大阻值 为 ） 9 （1）______________________________________________ ___________。 （2）未知电阻阻值的表达式： _____（用已知量和所 测物理量的符号表示）。 将滑动变阻器滑片移至端，闭合开关，读出此时电压表示数 10 图ZT7-4 3.某实验小组对伏安法测电阻的实验 进行了拓展，利用电源（电压未知且 恒定不变）、阻值已知为 的定值电 阻、电压表、开关等器材，设计了如 图ZT7-4所示的电路，也测出了 的 阻值，请你完成下列实验步骤： 11 （1）闭合开关，断开，读出电压表的示数 。 （2）_______________，读出电压表的示数 。 （3）待测电阻的阻值 __________。（用已知量和测量 量表示） 闭合开关、 12 4.如图ZT7-5甲所示是测量未知电阻 阻值的实验电路，定 值电阻 。 图ZT7-5 13 （1）请完善实验步骤： ①只闭合开关、，读出并记录电压表的示数为 ； ②只闭合开关______，读出并记录电压表的示数为 。 （2）若，的大小如图乙所示，____ ， 则____ 。 、 2.5 10 14 （3）为了多测几组数据以减小实验误差，实验电路应如何 改进？请画出改进后的电路图。 [答案] 应串联一个滑动变阻器，如图所示： 15 ▶类型二 安阻法测电阻 ［典例精讲］ 图ZT7-6 例2 （2022河池改编）某实验小组用伏安法 测量待测电阻 的阻值，若撤去电压表和滑 动变阻器，新增一个阻值为 的定值电阻， 利用如图ZT7-6所示的实验电路，也可以测量 待测电阻 的阻值。实验步骤如下： 16 （1）闭合开关、，记录电流表的示数 。 （2）___________________，记录电流表的示数 。 （3）待测电阻的阻值_ _______（用、、 表示）。 闭合开关，断开 17 ［思维导引］ a.分析电路状态：闭合开关、 ，电路为 ________的电路，电流表测量________的电流；闭合开关 ，断开开关 ，电路为____________的电路，电流表测 量________的电流。 只有 电路中 和串联 电路中 18 b.理解安阻法测电阻的原理：同一电路中，通过改变某一开 关的状态，改变电路中的______，利用______表可以测出 该物理量的值；利用已知定值电阻的阻值以及欧姆定律， 写出电路在各状态下电源电压的表达式；根据同一电路中， __________保持不变，联立这些等式，即可解出待测电阻 的阻值。 电流 电流 电源电压 19 c.寻找电路两种状态的等量关系：闭合开关、 ，电源电 压的表达式为_________；闭合开关，断开开关 ，电源 电压的表达式为________________；根据电路两种状态下， __________保持不变，联立上述两式，解得待测电阻的阻 值 _ _______。 电源电压 20 ［学以致用］ 图ZT7-7 5.小燕同学设计了如图ZT7-7所示的电路来 测量定值电阻的阻值，其中 为已知阻 值的定值电阻，请帮她完成以下实验步骤。 21 （1）断开、_______，记录电流表示数为 。 （2）断开___、闭合___，记录电流表的示数为 。 （3）待测电阻的表达式： ____。（用已知量和测量 量表示） 闭合 22 图ZT7-8 6.若实验中电压表损坏，小明利用电流表、 电源、开关（两个）和一个已知阻值为 的定值电阻，想测出未知电阻 的阻 值，实验电路如图ZT7-8所示（电源电压 未知且恒定），请根据以下实验步骤完 成实验： 23 （1）闭合开关，断开开关，记录电流表示数 。 （2）同时闭合开关、，记录电流表示数 。 （3）待测电阻的表达式为 _____（用已知量和测量量 表示）。 24 图ZT7-9 7.（2023湖北节选）在“伏安法测电阻”的 实验中，电压表损坏不能正常使用。小红 设计了如图ZT7-9所示的电路图，也能测 出未知电阻 的阻值，已知滑动变阻器的 最大阻值为 。请将下列实验步骤补充完 整。 25 （1）检查电路无误后，闭合开关，调节滑片至 端，记 录此时电流表示数为 。 （2）________________，记录此时电流表示数为 。 （3）未知电阻_____（用字母、和 表示）。 调节滑片至端 26 ▶类型三 替代法测电阻 ［典例精讲］ 图ZT7-10 例3 （2022呼和浩特）小安 同学在学习电路的串、并联 特点后，设计了如图ZT7-10 甲所示的实验原理图，来测 量某一定值电阻 的阻值。 实验操作如下： 27 （1）为了保证电路安全，在闭合开关 前，滑动变阻器的 滑片应滑到最____（选填“左”或“右”）端。 右 （2）闭合开关 ，将单刀双掷开关拨到1，调节滑动变阻器 的滑片，使电流表指针指到某一值，如图乙所示，电流表 读数为____A。 0.3 （3）保持滑动变阻器滑片位置不变，将单刀双掷开关拨到 2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为 时，电流表示数 与（2）中显示数值相同，则被测电阻的阻值为____ 。 10 28 ［思维导引］ a.分析电路状态：闭合开关 ，单刀双掷开关 拨到1，电路为____________________的电路，电流表测量 ________的电流；闭合开关 ，单刀双掷开关拨到2，电路为 ___________________的电路，电流表测量________的电流。 与滑动变阻器串联 电路中 与滑动变阻器串联 电路中 b.替代法测电阻的原理：在两种电路状态下，通过调节滑动 变阻器和电阻箱，使两种电路状态下，电路中的______相 等，这样， 的电阻与_________的电阻相等。 电流 电阻箱 29 c.寻找电路两种状态的等量关系：两种电路状态下，电源电 压保持不变，____________接入电路的阻值保持不变，电 路中的________的阻值保持不变，电路中的______保持不 变。闭合开关 ，单刀双掷开关拨到1，调节_____________ _____，使电流表的示数为____A；闭合开关 ，单刀双掷开 关拨到2，滑动变阻器滑片位置应__________，通过调节 _________，使电流表的示数为____A，此时， 的电阻与 _________的电阻相等，为____ 。 滑动变阻器 总电阻 电流 滑动变阻器的滑片 0.3 保持不变 电阻箱 0.3 电阻箱 10 30 ［学以致用］ 8.小明设计的测量待测电阻 阻值的电路如图ZT7-11甲所示。 图ZT7-11 31 （1）将接在电路中、两点间，闭合开关 ，调节滑动 变阻器的滑片 至适当位置，此时电压表的示数如图乙所示， 示数为___；断开开关，移走 。 2 （2）再将电阻箱接在、两点间，闭合开关 ，保持滑 动变阻器滑片 的位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍 如图乙所示，此时读出电阻箱的阻值为 ，则小明测得 的阻值为____ 。 48 32 相关解析 40 【学以致用】 1.(1)2.5　(2)8.3 [解析] (1)闭合开关S0,单刀双掷开关S接1,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数U1=2.5 V,此时灯泡正常发光。 (2)保持滑片P的位置不变,将单刀双掷开关S接2,电压表示数如图乙所示;灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联,电压表测灯泡和定值电阻两端电压,保持滑片P的位置不变,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,其两端电压为2.5 V,故电压表应选大量程,分度值为0.5 V,其示数为4 V;根据串联电路电压的规律,此时定值电阻两端的电压:U0=U'-UL=4 V-2.5 V=1.5 V,由串联电路电流特点和欧姆定律可知,电路中的电流:I===0.3 A,则小灯泡L正常发光时的电阻:RL===8.3 Ω。 3.(2)闭合开关S1、S2　(3)·R0 [解析] 闭合开关S1,断开S2,电压表与Rx串联,电压表示数U1等于电源电压;闭合S1、S2,两电阻串联,电压表测量R0两端的电压U2,根据串联分压得=,则Rx=·R0。 4.(1)②S、S2 (2)2.5　10 (3)应串联一个滑动变阻器,如图所示: [解析] (1)闭合S、S1时,两电阻串联,电压表测量R0两端的电压U1;闭合S、S2时,两电阻的连接方式不变,电压表测量电源电压U2,则Rx两端的电压为Ux=U2-U1,根据串联分压得:=,则Rx=·R0。 (2)图中电压表所选量程为0~3 V,分度值为0.1 V,则U2=2.5 V,Rx=·R0=×15 Ω=10 Ω。 (3)可在电路中串联一个滑动变阻器,改变R0和Rx两端的总电压,以进行多次测量。 【学以致用】 5.(1)闭合S1　(2)S1　S2　(3) [解析] (1)断开S2、闭合S1,电路为R0的简单电路,电流表示数为I1,电源电压:U=U0=I1R0①。 (2)断开S1、闭合S2,电路为Rx的简单电路,电流表的示数为I2,电源电压:U=I2Rx②。 (3)联立①②两式可得,待测电阻的阻值: Rx=。 6.(3)　[解析] 只闭合S1时,电路为R0的简单电路,电流表测R0中的电流I1,闭合S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流I2,则Rx中的电流为I2-I1,根据并联分流可得,=,则Rx=。 【学以致用】 8.(1)2　(2)48　[解析] 图乙中电压表量程为0~3 V,分度值为0.1 V,读数为2 V;电压表示数不变,定值电阻与电阻箱的阻值相等,均为48 Ω。 $$