内容正文:
专题四 特殊方法测电阻
第十七章 欧姆定律
等效替代法测电阻
[科学思维]用如图甲所示的电路可以测量一个待测电阻器的电阻,其中待测电阻器的电阻为Rx,电阻箱的电阻为R,S为单刀双掷开关.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A. 把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I
B. 读出电阻箱的示数R
C. 把开关S接a点,读出电流表的示数为I
D. 根据电路图,连接实物,将电阻箱的电阻调至最大
(1)上述步骤的合理顺序是 (填字母).
DCAB
甲
(2)电路中接入电阻为R0的定值电阻的目的是 .
(3)在步骤A中,若电阻箱调节后示数如图乙所示,则待测电阻器的
电阻为 Ω.
(4)本实验采用的物理方法是 (选填“控制变量法”或
“等效替代法”).
保护电路
2 010
等效替代法
甲 乙 丙
(5)小亮设计了如图丙所示的电路测待测电阻器的电阻.与图甲的方法
比较,你觉得图丙最显著的优点是
.
能多次测量求平均值,减小误
差
串压并流,公式(Rx=)去求
2. (2024·江门期中改编)某小组的同学设计了如图所示的电路图来测
量未知电阻器的电阻,其中滑动变阻器的最大电阻为R,电源电压恒
定不变.
(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移到最左端,读出此时电压表的
示数,记为U1.
(2) ,读出此时
电压表的示数,记为U2.
(3)则未知电阻器的电阻Rx= (用已知量和
测量量的符号表示).
将滑动变阻器的滑片移到最右端
R
3. 小燕同学设计了如图所示的电路来测量待测电阻器的电阻Rx,其
中定值电阻的电阻为R0,请帮她完成以下实验步骤.
(1)断开S2、闭合 ,记录电流表的示数为I1.
(2)断开 、闭合 ,记录电流表的示数为I2.
(3)待测电阻器的电阻Rx= (用已知量和测出物理量的符号表
示).
S1
S1
S2
4. 在用伏安法测待测电阻器的电阻Rx时,如果缺少电流表或电压
表,可以通过增加一个电阻为R1的定值电阻和开关来解决.下面四种
方案中错误的是 ( B )
B
A B C D
【解析】题图A中,当开关S1、S2闭合时,定值电阻被短路,电压表
的示数等于电源电压;再断开开关S2时,电压表测量待测电阻器两
端的电压,则可计算出定值电阻两端的电压,即可计算出电路中的
电流,从而可计算出被测电阻器的电阻,故A不符合题意;题图B
中,电压表串联在电路中,其示数始终等于电源电压,无法测出被
测电阻器的电压和电流,不能测出其电阻,故B符合题意;题图C
中,只闭合开关S2时,可测出通过被测电阻器的电流,两个开关都
闭合时,可测出干路电流,则可计算出定值电阻的电流;
由U=IR可得定值电阻两端的电压,根据并联电路各支路两端电压相
等的关系,进而可得被测电阻器两端的电压,从而计算出待测电阻
器的电阻,故C不符合题意;题图D中,当开关S1闭合,S2断开时,
电流表测通过定值电阻的电流,由U=IR可计算出电源电压;当两开
关都闭合时,两电阻器并联,电流表测干路电流,则可根据并联电
路的电流规律计算出通过待测电阻器的电流,从而计算出待测电阻
器的电阻,故D不符合题意.
串流无压,方程解它
5. [科学思维]利用如图所示的实验电路测量未知电阻器的电阻Rx,
已知滑动变阻器的最大电阻为R,电源电压未知且不变.请将下列实
验步骤补充完整:
(1)当滑片P滑至 (选填“a”或“b”)端
时,电路中的电流为I1.
b
(2)当滑片P滑至 (选填“a”或“b”)端
时,电路中的电流为I2(I2>I1).
(3)则电阻Rx为 (用测得的字母和已知量符号表示).
a
6. (2024·中山期中改编)小明测量某未知电阻器的电阻Rx,他设计了
如图所示的电路(定值电阻的电阻已知,为R0),并进行了如下实验操
作,请你帮他把步骤补充完整,并写出Rx的表达式.
实验步骤如下:
①按照如图所示连接电路;
②闭合开关S、S1,记录此时电流表的示数为I1;
③ (写出开关的闭合、断开情况),记录此时
电流表的示数为I2;
④未知电阻器电阻的表达式为Rx= (用已知量和测量量表示).
闭合开关S,断开S1
$$