内容正文:
九全·第十七章 75
7 特殊方法测电阻
基础巩固
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毴 方 法 指 导
“安阻法”是利用电流表和一个阻值已知的
定值电阻,结合串、并联电路电流和电压特
点求解待测电阻阻值的方法。电流表与定
值电阻R0串联,可以等效替代电压表,再利
用电流表测量通过未知电阻的电流,即可
求解未知电阻 Rx的阻值;另外可根据电源
电压不变列方程。
1.(1)如图甲所示,将被测电阻 Rx与定值电阻
R0并联接入电路,闭合开关 S1、S2时,读出电
流表示数为I1,接着 断开开关S2 ,电流表
示数为 I2,则电源电压 U= I2R0 ,Rx=
。
(2)如图乙所示,将被测电阻Rx与定值电阻
R0并联接入电路,用电流表分别测出通过 Rx
支路、R0支路的电流 I1、I2,则电源电压 U=
I2R0 ,Rx=
I2
I1
R0 。
甲 乙
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毴 方 法 指 导
“伏阻法”是利用电压表和一个阻值已知的
定值电阻,结合串联电路电流和电压特点
求解待测电阻阻值的方法。解题中先利用
电压表示数关系及定值电阻R0计算得出电
路中的电流,再利用欧姆定律求解未知电
阻的阻值。
2.(1)如图甲所示,将被测电阻Rx与定值电阻
R0串联接入电路;闭合开关S,用电压表分别
测出电阻Rx、R0两端的电压U1、U2,电路中的
电流I= ,Rx= 。
(2)如图乙所示电路,闭合开关S1、S2,记下电
压表示数U1; 断开开关S2 ,记下电压表示
数U2,则Rx= 。
(3)已知滑动变阻器的最大阻值为R,如图丙
所示,分别将滑动变阻器滑片移到 a端和 b
端,读出对应的电压表示数U1和U2,电源电
压U= U1 ,Rx= 。(a、b指滑动
变阻器的最左端和最右端)
甲 乙 丙
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毴 方 法 指 导
用阻值相等的电阻箱代替待测电阻的阻
值,通过并联电路电压相等或串联电路电
流相等的特点,调节电阻箱使前后两次电
压表或电流表示数不变,进而通过电阻箱
读出未知电阻的阻值。
3.如图甲所示是选用等效替代法测量未知电阻
的电路,其中 Rx是待测电阻,R是滑动变阻
器,R0是电阻箱。正确连接电路并操作后,电
阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻 Rx的阻
值为 108 Ω;如果S拨到1的过程中,不小
心使滑片 P向右移了一点,则 Rx的测量值
大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)真
实值。
甲 乙
76 广西物理(RJ)
能力提升
4.小组同学测量某定值电阻阻值时,发现电压表
损坏,于是设计了如图所示的电路,测出了Rx
的阻值。实验步骤如下:
①将滑片P移到a端,闭合开
关 S,读出电流表的示数,记
为I1;
②将滑片P移到 b端,闭合开关 S,读出电流
表的示数,记为I2;
③读出滑动变阻器的最大阻值为 R,则 Rx=
。(用I1、I2和R表示)
5.在“测量小灯泡的电阻”实验中,小灯泡正常
工作的电压为2.5V,由于电流表发生故障,
小明向老师要来一个已知阻值为R0的定值电
阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实
验器材,设计了如图所示的电路,同样测量出
了小灯泡正常工作时的电阻。请你帮他完成
下列实验步骤:
(1)连接好实验电路,闭合开关 S1,将开关 S2
拨到触点 2 (选填“1”或“2”);移动滑动变
阻器滑片,使电压表的示数U1为 2.5 V;
(2)保持滑动变阻器滑片的位置 不动 (选
填“向左移动”“向右移动”或“不动”),再将
开关 S2拨到另一触点,读出电压表的示数
为U2;
(3)则小灯泡正常工作时电阻的表达式为R=
(用U1、U2和R0表示)。
6.如图是巧测R2阻值的实验电路图。图中R为
电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知)。要求仅
利用电阻箱读数表达R2的阻值。请在空白处
填上适当内容。
(1)将开关接 a,调节电阻箱和滑动变阻器滑
片P至适当位置,记下电阻箱示数 Ra和电流
表示数I;
(2)将开关接b,让滑动变阻器滑片 P的位置
不动 (选填“左移”“不动”或“右移”),调
节电阻箱,让电流表的示数为 I,并记下电阻
箱示数Rb;则R2= Ra-Rb (用题中已知的
物理量字母表示)。
7.(1)为了较精确地测出待测电阻 Rx的阻值,
阻值在7~9Ω之间,小明设计了如图甲所示
的电路,电源电压恒定,大约为4V。
甲 乙
①在小明设计的电路中,电流表的测量范围
应选 0~0.6 A;
②按如图甲所示连接电路,将开关掷向 a,读
出电路稳定后电流表的示数(记为I),又将开
关掷向b,调节 电阻箱 的阻值,使电流表示
数为 I ,读出此时电阻箱的阻值为R0,请你写
出用测得的物理量表示的 Rx的表达式:Rx=
R0 ;
③这种测量方法与“曹冲称象”方法相似,称
为 等效替代 法。
(2)按如图乙所示连接电路,闭合开关 S2,断
开开关S1,适当移动滑片,读出电压表V的示
数为U;接着 闭合开关 S1,断开开关 S2 ,
保持滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值,使
电压表的示数仍为U,读出此时电阻箱的阻值
为R0,则Rx= R0 。
28
(5)正比 (6)多次实验,寻找普遍规律
第2节 欧姆定律
一阶 基础巩固分点练
1.C 2.A 3.B 4.D
5.8 1
6.0.4 15
7.解:(1)R1与R2串联,
电流表的示数I=I1=
U1
R1
=3V
3Ω
=1A (2分)…………………
(2)由I=
U
R
可得,R2两端的电压
U2=IR2=1A×9Ω=9V (2分)……………………………
(3)电源电压U=U1+U2=3V+9V=12V (2分)…………
二阶 拓展提升综合练
8.B 9.D
10.3∶5 5∶3
11.解:(1)R1与R2并联,
则通过电阻R1的电流I1=I-I2=0.8A-0.5A=0.3A
(1分)
…
……………………………………………………
(2)R1与R2并联,则R1两端的电压等于电源电压,
由I=
U
R
得,
电源电压U=U1=I1R1=0.3A×12Ω=3.6V (1分)……
(3)根据并联电路电压的规律知电阻R2两端的电压
U2=U1=3.6V (1分)………………………………………
由I=
U
R
得,电阻R2的阻值R2=
U2
I2
=3.6V
0.5A
=7.2Ω
(2分)
……
……………………………………………………
三阶 冲刺A+培优练
12.A
13.B
14.BC
第3节 电阻的测量
一阶 基础巩固分点练
1.B 2.C
3.(1)如答图所示 (2)滑片 P移到最大阻值处 (3)12.2
(4)取下一节干电池 (5)0.28A
4.(1)如答图所示 (2)断开 (3)闭合开关前,滑动变阻器的
滑片没有移到阻值最大处 (4)B (5)9.6 温度
二阶 拓展提升综合练
5.C
6.D
7.(1)如答图所示 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否
发光 0.26 (2)不同意 灯丝的电阻受温度的影响,不是
一个定值,求灯丝电阻的平均值无意义 (3)不能 (4)电
压表接在了滑动变阻器两端
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
第一课时 串、并联电路中电阻的关系
一阶 基础巩固分点练
1.D
2.0.6 15
3.0.6 2.5
4.C
5.B
6.A
二阶 拓展提升综合练
7.D 8.A
9.C 10.D
11.7.5 30 变大
12.解:(1)由图可知,闭合开关S,滑片P在最左端时,R1两端
的电压等于电源电压,
即U1=U=6V (1分)………………………………………
通过R1的电流I1=
U1
R1
=6V
10Ω
=0.6A (1分)……………
(2)滑片P在最右端时,R1和R2的最大阻值串联,
通过电阻R1的电流I1′=I=
U
R总
= 6V
10Ω+20Ω
=0.2A
(2分)
……
……………………………………………………
此时R1两端的电压U1′=I1′R1=0.2A×10Ω=2V
(1分)
………
……………………………………………………
(3)滑片P在最右端时,R2两端的电压
U2=IR2=0.2A×20Ω=4V (1分)………………………
13.解:(1)由I=
U
R
可得,电源电压
U=I1R1=0.9A×10Ω=9V (2分)………………………
(2)R1与R2并联,则通过R2的电流
I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A (1分)……………………
则电阻R2的阻值R2=
U
I2
=9V
0.3A
=30Ω (1分)…………
(3)当R1与R2串联时,
电路中的电流I′=
U
R1+R2
= 9V
10Ω+30Ω
=0.225A
(1分)
…………
……………………………………………………
由I=
U
R
可得,两个电阻两端的电压分别为
U1=I′R1=0.225A×10Ω=2.25V (1分)…………………
U2=I′R2=0.225A×30Ω=6.75V (1分)…………………
第二课时 欧姆定律在串、并联电路中的应用
一阶 基础巩固分点练
1.A 2.B
3.1∶1 2∶3
4.D 5.C
6.AD 7.B 8.B
二阶 拓展提升综合练
9.D
10.1.3 5∶8 1∶2
11.小 电压表 定值电阻
12.1∶2 1∶2
13.解:(1)闭合开关S时,R1、R2并联,电流表A1的示数
I1=
U
R1
=3V
30Ω
=0.1A (2分)………………………………
(2)R1与R2并联,I1=0.1A,
则通过R2的电流I2=I-I1=0.4A-0.1A=0.3A
(1分)
………
……………………………………………………
因为并联电路各支路两端的电压相等,
由I=
U
R
可得,R2连入电路的阻值
R2=
U
I2
=3V
0.3A
=10Ω (2分)………………………………
(3)改变滑片P的位置,通过R1的电流不变,即I1=0.1A,
电流表A示数的变化量恰好等于A1的示数,即ΔI=I1=0.1A,
则电流表A的示数可能为:I′=I+ΔI=0.4A+0.1A=0.5A,
或I″=I-ΔI=0.4A-0.1A=0.3A (1分)…………………
所以,当I′=0.5A时,通过R2的电流
I2′=I′-I1=0.5A-0.1A=0.4A (1分)…………………
由I=
U
R
可得,R2连入电路的阻值
R2′=
U
I2′
=3V
0.4A
=7.5Ω (1分)……………………………
当I″=0.3A时,通过R2的电流I2″=I″-I1=0.3A-0.1A=
0.2A (1分)………………………………………………
由I=
U
R
可得,R2连入电路的阻值
R2″=
U
I2″
=3V
0.2A
=15Ω (1分)………………………………
则R2连入电路的阻值可能为7.5Ω或15Ω (1分)……
小专题培优7 特殊方法测电阻
1.(1)断开开关S2 I2R0
I2
I1-I2
R0 (2)I2R0
I2
I1
R0
2.(1)
U2
R0
U1
U2
R0 (2)断开开关 S2
U2
U1-U2
R0 (3)U1
U2
U1-U2
R
3.108 大于
4.
I2R
I1-I2
5.(1)2 2.5 (2)不动 (3)
U1R0
U2-U1
6.(2)不动 Ra-Rb
7.(1)①0~0.6 ②电阻箱 I R0 ③等效替代 (2)闭合开
关S1,断开开关S2 R0
小专题培优8 欧姆定律相关动态电路分析
1.A 2.B 3.C
4.AD 5.A 6.B
7.变大 变小
8.D
9.D
10.保护电路 变小 变大
11.CD
12.BC
13.C
小专题培优9 欧姆定律的简单计算
1.D
2.AB
3.3 1.5
4.15 0.75
5.变大 2
6.10 7
7.解:(1)由电路图可知,R0与气敏电阻R串联,当电压表示数
为8V时,通过R0的电流
I0=
U0
R0
=8V
10Ω
=0.8A (2分)…………………………………
(2)R0与R串联,故气敏电阻R两端的电压
UR=U-U0=12V-8V=4V (1分)…………………………
又因串联电路中各处的电流相等,
则气敏电阻的阻值
R=
UR
IR
=
UR
I0
=4V
0.8A
=5Ω (1分)……………………………
(3)当R=5Ω时,
1
R
=1
5Ω
=0.2Ω-1,
由图乙可知,此时空气质量指数为50 (2分)………………
8.解:(1)根据欧姆定律可知,此时通过电路的电流I=
U
R1+R2
=
6V
10Ω+20Ω
=0.2A (2分)…………………………………
(2)电压表的示数U1=IR1=0.2A×10Ω=2V (2分)……
(3)电源电压是6V,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,
发现电压表已达满刻度,所以电压表选用的量程是 0~3V,
此时通过R1的电流
I′=
U1′
R1
=3V
10Ω
=0.3A (1分)………………………………
R1与R2串联,所以通过R2的电流也为0.3A (1分)……
R2两端的电压U2′=U-U1′=6V-3V=3V (1分)………
此时R2连入电路中的阻值R2′=
U2′
I′
=3V
0.3A
=10Ω
(1分)
………
……………………………………………………
9.解:(1)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为50Ω时,电路的
总电阻R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω (1分)………………
根据欧姆定律可得电路中的电流
I=
U
R
=6V
60Ω
=0.1A (1分)…………………………………
R1与R2串联,所以,此时通过电阻R1的电流I1=I=0.1A
(1分)……………………………………………………
(2)电压表测量R1两端的电压,则根据欧姆定律可得,电压
表示数
U1=I1R1=0.1A×10Ω=1V (2分)…………………………
(3)当电压表示数为2V时,则电路中的电流
I′=
U1′
R1
=2V
10Ω
=0.2A (1分)………………………………
R2两端的电压
U2′=U-U1′=6V-2V=4V (1分)…………………………
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的电阻
R2′=
U2′
I′
=4V
0.2A
=20Ω (1分)………………………………
10.解:(1)不推挡板时,滑片 P位于 B处,滑动变阻器接入电
路的电阻最大,此时电路中的电流 I=
U
R1+R2
= 4.5V
5Ω+40Ω
=
0.1A (1分)………………………………………………
此时电流表示数是0.1A (1分)…………………………
参考答案 参考答案 参考答案