内容正文:
第17章 欧姆定律
专题十 特殊方法测量电阻
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类型1 “伏阻法”测量电阻
1. 测量未知电阻Rx阻值的电路图如图所示,R0阻值已知。
(1)将实验过程补充完整:①对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至______________;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,读出__________________________________;
③断开开关,整理实验器材。
(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx=_______。
(3)写出本实验中滑动变阻器的两个作用:
①__________;②__________________________________________________。
阻值最大处
电压表V1、V2的示数分别为U0、Ux
保护电路
改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,进行多次测量
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2. (唐山期末)在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)图甲是小明连接好的实物电路图,其中有一条导线连接错误,该导线是第________条。
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(2)改正错误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示,其示数为________A,未知电阻
R=_____Ω。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值
电阻,小明设计了图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻
R的阻值。实验步骤如下:
①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻R两端的电压U1;
②闭合开关S、S1,记下此时电压表读数U;
③请写出未知电阻R的阻值的表达式R=________(用U、U1和R0表示)。
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3. (山西中考节选)小伟在“测量定值电阻的阻值”的实验中(电源电压U保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R0)。
(1)图甲是他连接的实验电路,其中有
一根导线连接错误。请你在错误的导线
上打“✕”,并用笔画线代替导线画出正
确的导线。
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值是________Ω。
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(3)完成测电阻实验后,小伟想,假如没有电流表,应该也能测出电阻的阻值,于是他设计了图丙所示的电路,请你帮助他将实验步骤补充完整。
①_________________________________________________________;
②未知电阻阻值的表达式Rx=___________(用已知量
和所测物理量的符号表示)。
将滑片置于阻值最大处,闭合开关,读出此时电压表示数Ux
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4. (新题型 装置创新题)小明选取了两根长度相等、
材料不同的合金丝a和b,连接成图甲所示的电路。M
为合金丝b的左端点,N为合金丝a的右端点,Q为在
合金丝上可移动的触点。闭合开关,将滑动变阻器滑
片移至适当位置后,移动Q,发现电流表指针保持图
乙所示位置不动,电压表读数U随QN之间的距离x的
变化如图丙所示。
(1)电流表示数为________A。
(2)合金丝a的长度为_______cm,其阻值为_____Ω。合金丝b两端电压为______V。
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(3)小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值,电路如图丁所示。
①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接。
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②电路连接好后,闭合开关S、S1,发现电压表无示数,检查发现是由于滑动变阻器出现________(选填“断路”或“短路”)。
③排除故障后,先闭合开关S和S1,移动滑动变阻器滑片至适当位置,读出电压表示数U1;再断开S1,闭合S2,读出此时电压表示数U2,则待测电阻阻值为
________(合金丝a的电阻用Ra表示)。
断路
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5. 在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,扬扬利用两个电流表和一个已知阻值为5 Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡L的电阻,原理如图甲所示。扬扬读出电流表________的示数为0.2 A,而电流表________的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为________V,小灯泡L的电阻为________Ω。
A2
类型2 “安阻法”测量电阻
A1
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6. 某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx的阻值,他们经过讨论设计的电路图如图所示。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R。闭合开关S1、断开S2时,电流表的示数为I1;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I2。则
Rx=________(用R、I1、I2表示)。
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7. 小明同学要测量某定值电阻的阻值时,发现电压表损坏,于是设计了图中所示的电路,测出了Rx的阻值。实验步骤如下:
(1)将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
(2)将滑片移到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)。
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8. 小新同学设计了图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源电压保持不变。
(1)根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整。
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(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1,则电源的电压U=________。
(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2,则待测电阻Rx=________。
(4)不改变图甲所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,仅对开关S、S2进行操作,________(选填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻Rx的阻值。
I1R0
仍能
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9. 小亮利用下图所示的电路,再借助电阻箱和电压表,用等效替代的方法,测量一段合金丝的电阻R丝。他的主要实验步骤如下所示,请你将实验步骤补充完整。
类型2 “等效替代法”测量电阻
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(1)断开开关S,把电压表并联在_______________________两端;闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至某一位置,使电压表示数为U并记录;(2)断开开关S,用电阻箱替代________接入电路;(3)保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S,_____________________________________;(4)读出此时电阻箱的示数为36 Ω,则合金丝的阻值R丝=______Ω。
合金丝(或滑动变阻器)
合金丝
调节电阻箱的阻值直至电压表示数仍为U
36
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10. (新思维 科学推理)在缺少电压表的情况下,物理实验小组的同学们设计了测量Rx阻值的电路如图所示,电源电压保持不变,S
是单刀双掷开关,R′是电阻箱,R0是已知阻值的电阻,
Rx是待测电阻。将开关S拨到a,电流表的示数为I;再将
开关S拨到b,调节电阻箱R′的阻值,当电流表的示数为________时,读出电阻箱的阻值为R,则被测电阻的阻值Rx=________(用已知量和测量量表示)。
I
R
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11. 学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务,三位同学的设计方案如下:
(1)小明的设计方案如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变
阻器R的滑片P至适当位置,电压表、电流表的示数分别如图
乙、丙所示,则电压表的示数为________V,未知电阻Rx的阻
值为______Ω。
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(2)小林的设计方案如图丁所示,闭合开关S,电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,已知定值电阻的阻值为R0,则未知电阻Rx=______
(用I1、I2和R0表示)。
(3)小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关S后,
先将开关S1拨至触点_____,移动滑动变阻器R的
滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U;保持
滑片P的位置不变,再将开关S1拨至另一触点,调节电阻箱R1的阻值,使______________________,此时电阻箱的读数为R0,则未知电阻Rx=_____。
b
电压表的示数恰好为U
R0
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