内容正文:
物理
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专项提思维4 特殊方法测电
阻、电功率
(北部湾6年6考)
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一、特殊方法测定值电阻的阻值[北部湾2022.27(3)]
类型 缺电流表 缺电压表
设计
思路 利用电压表与阻值已知的定值
电阻(或已知最大阻值的滑动
变阻器)并联等效替代电流表 利用电流表与阻值已知的定值
电阻(或已知最大阻值的滑动
变阻器)串联等效替代电压表
解题
关键
点
①利用电源电压U 不变建立等式写出表达式;
②根据串、并联电路的电流电压特点表示出待测电阻两端的电压
和通过它的电流,利用 写出表达式(注意灵活运用电源电压)
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缺电压表
例1题图
例1 [短路法]小明想测某未知电阻Rx 的阻值,设计了如图所示的电路
(R0为已知阻值的定值电阻) ,并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步
骤补全,并写出Rx 的表达式.实验步骤如下:
①闭合S、S1,记录电流表示数为I1 ;
②闭合S,断开S1,记录电流表示数为I2 ;
③待测电阻Rx的表达式Rx=_____(用字母I1、I2和R0 表示).
(1)由步骤①可得,电源电压U= _____;
(2)由步骤②可得,电源电压U= _________;
(3)联立等式得______________, 解得Rx= _____.
I1Rx
I2(R0+Rx)
I1Rx=I2(R0+Rx)
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变式1题图
变式1 [滑阻最值法]小红想利用如图所示的电路测
出Rx 的阻值,已知电源电压未知且不变、滑动变阻器
的最大阻值为R0 .请将测量步骤补充完整.
①闭合开关,调节滑片至B 处,记录此时电流表示数为I1 ;
②调节滑片P至_____,记录此时电流表示数为I2 ;
③待测电阻Rx的表达式Rx=_____(用字母I1、I2和R0 表示).
A处
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变式2题图
变式2 [改变电表测量对象法]若实验中只有一个电流表
和一个已知阻值为R0 的定值电阻,小明设计了如图所示的
电路测量未知电阻Rx 的阻值,请将实验步骤补充完整.
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__________________________,读出并记录电流表示数I2 ;
③待测电阻Rx的表达式Rx=_____(用I1、I2和R0 表示).
断开开关S1,闭合开关S、S2
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变式3题图
变式3 [电阻箱等效替代法]小华利用电阻箱R 设计出
另一种测量未知电阻Rx 阻值的电路,电源电压恒定,请
将以下实验步骤补充完整.
①正确连接电路,断开开关S、S1,将电阻箱R 的阻值调
至最大;
②闭合开关S、断开开关S1,读出电流表的示数I0 ;
③______________,调节电阻箱,使电流表的示数为____,记下此时电阻
箱阻值R0 ;
④电阻Rx= ____(用测得量的符号表示).
闭合开关S、S1
2I0
R0
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缺电流表
例2题图
例2 [滑阻最值法]小明想用一个电压表测量未知电阻
Rx 的阻值,设计电路如图所示,滑动变阻器的最大阻值
为R ,请将实验步骤补充完整.
①闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到B 端,读出电压
表的读数,记为U1 ;
②闭合开关S,_________________________,读出电压表的读数,记为U2 ;
③待测电阻Rx=________(用U1、U2、R 表示).
将滑动变阻器滑片移到A端
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(1)待测电阻两端的电压Ux=____,滑动变阻器两端的电压U滑= _______;
(2)通过待测电阻的电流Ix=I= ______;
(3)待测电阻 ________.
U1
U2−U1
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变式4题图
变式4 [短路法]小丽认为不用电流表,只用电压表和阻
值已知的定值电阻R0,同样可以测得未知电阻Rx 的阻值,
小丽设计的电路图如图所示,请帮她完成实验步骤.
①闭合开关S1、断开S2,读出电压表示数U1 ;
②_______________,读出电压表示数U2 ;
③待测电阻Rx的表达式Rx=_________(用U1、U2、R0 表示).
闭合开关S1、S2
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变式5题图
变式5 小华和小刚利用电阻箱R0 设计了如图所示的电路,
均测出了Rx 的阻值,请帮他们补全实验步骤:
(1)[改变电表测量对象]①仅闭合开关S、S2 ,调节
电阻箱和滑动变阻器的滑片P 至合适位置,读出电阻箱的
示数为R0,电压表的示数为U1 ;
②断开S2,闭合开关S、S1 ,保持____________________不变,读出电压
表示数为U2 ;
③则待测电阻Rx= _ ________(用所测物理量的符号表示).
滑动变阻器滑片位置
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(2)[电阻箱等效替代法]①闭合开关S、S2 ,调节电阻箱和滑动变阻器
的滑片P至合适位置,读出电阻箱的示数为R1,电压表的示数为U1′ ;
②闭合开关S、S1、S2 ,仅调节电阻箱,使______
____________,读出电阻箱的示数为R2 ;
③则待测电阻Rx= _______(用所测物理量的符号表
示).
的示数为U1′
R2−R1
变式5题图
电压表
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二、特殊方法测小灯泡电阻、电功率(北部湾6年5考)
类型 缺电压表 缺电流表
原理 ,=
解题
思路 利用并联电路电压相等,用定
值电阻两端的电压替代小灯泡
的额定电压
①若已知,=− ,
②若已知,=,==(−) 利用串联电路电流相等,用通过定值电阻的电流替代小灯泡的额定电流
①若已知,= ,
②若已知,=U−,
==
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缺电压表
例1题图
例1 [U额已知,测电阻] 小聪设计了如图所示的电路,测
量一个额定电压为U额 的小灯泡正常发光时的电阻,已知
定值电阻的阻值为R0 ,请将下列实验步骤补充完整.
①闭合S、S1,断开S2 ,调节滑动变阻器的滑片,使电流
表的示数为_ ___;
②闭合S、S2,断开S1,__________________,记录电流表的示数为I ;
③小灯泡正常发光时的电阻表达式为RL=_ ______(用U额、I和R0 表示).
保持滑片位置不动
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变式1题图
变式1 [I额已知,测电功率] 实验小组同学不用电流表,但
多用了一个开关,测出额定电流为0.3 A 的小灯泡的额定
功率,已知电源电压为3 V ,设计的电路图如图所示.
①按图连接电路后,首先闭合开关S1 ,移动滑动变阻器的
滑片,使电流表的示数为____A;
②再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片位置不动,记下电流表示数为0.4 A ;
③小灯泡的额定功率P额=______W .
0.3
0.225
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缺电流表
例2题图
例2 [I额 已知,测电阻]小明在没有电流表的情况下测量
额定电流为I额 的小灯泡正常发光时的电阻,设计的电路如
图所示.已知电源电压恒定不变,R0 的阻值已知,请完成
下面的实验步骤.
①闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器的滑片P ,使
电压表示数为U0= ______;
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S2,闭合开关S、S1 ,读出电压
表示数为U ;
I额R0
③小灯泡正常工作时的电阻:RL=_ ____(用U、U0和I额 表示).
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变式2题图
变式2 [U额 已知,测电功率][2024凉山州改编]在测量小
灯泡电功率实验中,老师给提供了一个阻值为R0 的定值电
阻和一个单刀双掷开关,设计了如图所示的实验电路图,
下面是某同学的实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2 拨到触点2,移
动滑片,使电压表的示数为U额 ;
②保持滑片的位置不动,_____________________,读出电压表的示数为U ;
③小灯泡额定功率的表达式P额=_ ________(用U额、U和R0 表示).
再将开关S2拨到触点1
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