内容正文:
第5章 欧姆定律
小专题(九) “非常规”测电阻
类型一 伏阻法测电阻
典例1 用如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0阻值已知。
(1) 将实验过程补充完整。
a. 对照电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。
b. 闭合开关, 调节滑动变阻器的滑片,读出电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2 。
c. 断开开关,整理器材。
(2) 用测量所得的物理量和已知量符号写出待测电阻Rx的表达式:Rx= 。
调节滑动变阻器的滑片,读出电压表V1的示数为U1,电压表V2
的示数为U2
变式1(1) 按如图所示电路图连接好电路。
(2) 首先闭合开关 S ,测出Rx两端的电压Ux。
(3) 再闭合开关 S1 ,测出电源电压U。
(4) 待测电阻Rx= (用Ux、U、R0表示)。
S
S1
变式2某实验小组同学在做测小灯泡电阻实验时,发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0(最大阻值用R0表示),他们设计了如图所示的电路,也测出了小灯泡在额定电压UL=2.5V时的电阻,请补全下列步骤。
(1) 闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节滑动变阻器R的滑片,直到电压表的示数为UL。
(2) 接着调节滑动变阻器 R0 的滑片到最右端,读出这时电压表的示数U。
(3) 小灯泡正常发光时的电阻表达式:RL= (用U、UL、R0表示)。
R0
类型二 安阻法测电阻
典例2 小亮所在的实验小组在缺少电压表的情况下想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示电路,其中R0为已知阻值的定值电阻,并设计了如下实验步骤,请你帮助他们把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。
(1) 实验步骤:
① 按照设计的电路图连接电路。
② 闭合开关S1,断开开关S2,记录电流表的示数为I1。
③ 断开开关S1, 闭合 (选填“闭合”或“断开”)开关S2 ,记录电流表的示数为I2。
闭合
(2) Rx阻值的表达式:Rx= (用已知量和测量量的符号表示)。
变式3小明设计了如图所示电路,测量某未知电阻Rx的阻值,R0为阻值已知的定值电阻,他设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的实验步骤补全,并写出Rx的表达式。
实验步骤:
(1) 按照设计的电路图连接电路。
(2) 闭合S1、S2,记录电流表的示数为I1。
(3) 闭合S1,断开S2,记录电流表的示数为I2 。
(4) 利用测得的物理量和已知量R0写出待测电阻Rx的表达式:Rx= R0 。
闭合S1,断开S2,记录电流表的示数为I2
R0
变式4现有一只电流表、一个已知最大阻值为R的滑动变阻器和一个电压值未知的电源,以及一个开关和若干根导线。要求在只接一次线的情况下,测量一个未知电阻Rx的阻值。小华设计了如图所示的电路。请你按照小华的实验思路,将实验步骤补充完整,并写出电阻Rx的表达式。
实验步骤:
(1) 按电路图连接好电路。
(2) 闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到最左端,
记下电流表的示数为I1。
(3) 将滑动变阻器的滑片移到最右端,记下电流表的示数为I2 。
(4) 用已知量和测得量写出Rx的表达式:Rx= 。
将滑动变阻器的滑片移到最右端,记下电流表的示数为I2
变式5小张同学设计了一种测电阻的方法,电路图如图所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω。实验步骤如下:
(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=0.3A。
(2) 断开开关S1, 闭合开关S、S2 ,读出并记录电流表示数I2=0.5A。处理实验数据,可求得Rx= 30 Ω。
闭合开关S、S2
30
类型三 等效替代法测电阻
典例3 小明和小虎设计如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。实验器材有电源(电压为4.5V)、滑动变阻器R(0~20Ω)、电阻箱R0(0~999.9Ω)、电流表、单刀双掷开关及导线若干。
(1) 请根据图甲所示的电路图,在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(2) 小明将开关S拨至“1”,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表的示数为0.36A,再将开关S拨至“2”,调节电阻箱,使电流表的示数为 0.36 A,此时电阻箱的示数如图丙所示,则未知电阻的阻值Rx= 9 Ω。
0.36
9
变式6(1) 按如图所示电路图连接好电路。
(2) 断开开关 S2 ,闭合开关 S1、S3 ,适当调节滑动变阻器,读出电压表的示数为U。
(3) 断开开关 S3 ,闭合开关 S1、S2 ,保持 滑动变阻器滑片位置不变 ,调节 电阻箱 直至电压表的示数为U,读出电阻箱的示数为R。
(4) 待测电阻Rx= R 。
S2
S1、S3
S3
S1、S2
滑动变阻器滑片位置不
变
电阻箱
R
$$