内容正文:
物理
1
2
模块五 电学
大单元3 电学重点实验
电学专项4 特殊方法测电阻和电功率
3
一、特殊方法测定值电阻
1. 实验设计思路
类型 缺电流表 缺电压表
思路
引导 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,再
和待测电阻串联 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,再
和待测电阻并联
等效
电路
4
2.实验方案及表达式#2
主要仪器 电路图 步骤 表达式
电压表、定
值电阻(缺
电流表)
(1)如图所示,将被测电阻
与阻值已知的电阻 串联
接入电路;
(2)用电压表分别测出电阻
、两端的电压、 由 得
5
主要仪器 电路图 步骤 表达式
电压表、定
值电阻(缺
电流表)
(1)按如图所示连接电路,闭合开关、 ,读出电压表示数 ;
(2)断开开关 ,读出电压表示数 由
得
续表
6
主要仪器 电路图 步骤 表达式
电流表、定
值电阻(缺
电压表)
(1)如图所示,将被测电阻
与定值电阻 并联接入电
路;
(2)用电流表分别测出通过
电阻、的电流、 由
得
续表
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主要仪器 电路图 步骤 表达式
电流表、定
值电阻(缺
电压表)
(1)如图所示,将被测电阻
与定值电阻 并联接入电
路;
(2)用电流表分别测出通过
干路和支路的电流、 由
得
续表
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主要仪器 电路图 步骤 表达式
电压表、滑
动变阻器
(缺电流
表) 已知滑动变阻器的最大阻值
为 ,如图所示,分别将滑动
变阻器滑片移到端和 端,
读出对应的电压表示数 和
由
得
续表
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主要仪器 电路图 步骤 表达式
电流表、滑
动变阻器
(缺电压
表) 已知滑动变阻器的最大阻值为 ,如图所示,分别将滑动变阻器滑片移到端和 端,读出对应的电流表示数和 由
得
续表
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主要仪器 电路图 步骤 表达式
电流表、滑
动变阻器、
电阻箱(缺
电压表) (1)如图所示连接电路,闭合开关,断开开关 ,适当移动滑片,读出电流表的示数为 ;
(2)闭合开关 ,断开开关
,保持滑片位置不变,调节电阻箱 的阻值,使电流表的示数仍为 ,读出此时电阻箱的阻值为
续表
11
主要仪器 电路图 步骤 表达式
电压表、滑
动变阻器、
电阻箱(缺
电流表) (1)如图所示连接电路,闭合开关,断开开关 ,适当移动滑片,读出电压表的示数为 ;
(2)闭合开关 ,断开开关,
保持滑片位置不变,调节电阻箱 的阻值,使电压表的示数仍为 ,读出此时电阻箱的阻值为
续表
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二、特殊方法测小灯泡的电阻和电功率
1. 实验设计思路
类型 缺电流表 缺电压表
思路
引导 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,再
和待测灯泡串联 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,再
和待测灯泡并联
等效
电路
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2.实验方案及表达式#2
类型 电路图 步骤 表达式
缺电流
表
已知小
灯泡的
额定电
压为
已知定值电阻的阻值为 ,
实验步骤如下:
(1)闭合开关、 ,断开开
关 ,调节滑动变阻器的滑片
,使电压表的示数为 ;
(2)断开开关 ,闭合开关
、,保持滑片 位置不变,
读出此时电压表的示数为 小灯泡正常发
光时的电阻:
;
额定电功率:
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类型 电路图 步骤 表达式
缺电流
表
已知小
灯泡的
额定电
压为
已知滑动变阻器 的最大阻值为 ,实验步骤如下:
(1)闭合开关 ,将滑动变阻器的滑片移至 端,移动滑动变阻器 的滑片,使电压表示数为 ;
(2)保持滑动变阻器 的滑片位置不变,将滑动变阻器的滑片
移至 端,读出此时电压表的示数为 小灯泡正常发
光时的电阻:
;
额定电功率:
续表
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类型 电路图 步骤 表达式
缺电压
表
已知小
灯泡的
额定电
流为 已知电源电压为 ,实验步骤
如下:
(1)闭合开关 ,断开开关
,移动滑动变阻器的滑片
,使电流表的示数为 ;(2)闭合开关、 ,保持
滑动变阻器的滑片 位置不
变,读出此时电流表的示数
为 小灯泡正常发
光时的电阻:
;
额定电功率:
续表
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类型 电路图 步骤 表达式
缺电压
表
已知小
灯泡的
额定电
流为 已知定值电阻的阻值为 ,
实验步骤如下:
(1)闭合开关、 ,断开开
关 ,移动滑动变阻器的滑片
,使电流表的示数为 ;
(2)断开开关 ,闭合开关、 ,保持滑动变阻器滑片 的位置不变,读出此时电流表的示数为 小灯泡正常发
光时的电阻:
;额定电功率:
续表
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类型1 特殊方法测定值电阻
第1题图
1.(缺电流表)某同学利用电源(电压未知且恒定不变)、
阻值已知为 的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了
如图所示的电路,也测出了未知电阻 的阻值,请你完成
下列实验步骤:
①闭合开关、,读出电压表的示数 ;
②____________,读出电压表的示数 ;
③待测电阻的阻值 _ _______(用已知量和测得量的字
母表示).
断开开关
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2.(缺电流表)实验小组的同学利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值
已知为 的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图所示的电路,也
测出了未知电阻 的阻值,请你完成下列实验步骤:
第2题图
①闭合开关,断开,读出电压表的示数 ;
②________________,读出电压表的示数 ;
闭合开关、
③待测电阻的阻值 _ ________(用已知量和
测得量的字母表示).
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3.(缺电压表)小芳在没有电压表的情况下设计了一种方案,也测出了未
知电阻的阻值.电路如图所示, 为阻值已知的定值电阻,电源电压未
知且恒定不变.测量步骤如下:
第3题图
①当开关________________时,电流表读数为 ;
闭合、断开
②当开关、都闭合时,电流表读数为 ;
③待测电阻 _ _______(用已知和测出的物理
量符号表示).
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第4题图
4.(缺电流表)[2025北京改编]用如图所示的电路,测量电阻 的阻值,
闭合开关后,先将开关拨至触点___(选填“”或“ ”),移动滑动变阻
器的滑片至适当位置,此时电压表的示数为;保持滑片 的位置不变,
再将开关拨至另一触点,调节电阻箱 的阻值,使
______________________,此时电阻箱的读数为,
则未知电阻 ____.
电压表的示数恰好为
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5.(缺电压表)用如图所示的电路,测量电阻 的阻值,已知滑动变阻器
的最大阻值为 ,实验步骤如下:
第5题图
①先将滑片移到端,闭合开关,读出电流表的示数,记为 ;
②再将滑片移到端,闭合开关,读出电流表的示数,记为 ;
③则_ ____(用、和 表示).
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6.(缺电压表)[2025武威节选]用如图所示的电路(电源电压未知)来测
量电阻的阻值,电流表选的测量范围,定值电阻 的阻值为
.①具体操作如下:
第6题图
.闭合开关,断开开关,读出电流表示数为 ;
.__________________,读出电流表示数为 (请将
实验操作补充完整);
开关、均闭合
②由以上数据可求得,待测电阻的阻值为____ ;
③小勤研究发现,在电源电压和电流表量程不变的情况下,利用该电路能
测出的最小阻值为____ ,原因是__________________________________
_____________________.
40
20
当待测电阻阻值为 时,电流表
示数已达到最大值
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类型2 特殊方法测小灯泡的电阻和电功率
7.(缺电流表)某小组在测量额定电压为 的小灯泡正常发光时的电阻时
发现电流表损坏了,于是增加了一个电阻箱和两个开关,设计了如图所示的
电路也完成了实验.请你将实验步骤补充完整.
第7题图
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①电路连接好后,闭合开关、 ,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示
数为 ;
②保持滑片位置不动,断开开关,闭合 ,调节电阻箱的阻值,_____
_____________,读出电阻箱的阻值为 ;
③小灯泡正常发光时的电阻 ___(用已知量和测量量的字母表示).
使电
压表示数为
第7题图
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8.(缺电压表)某同学想测量小灯泡的额定电功率,已知小灯泡的额定电
压为,用阻值为 的定值电阻,他设计了如图所示的电路,请你完成
下列实验步骤:
第8题图
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表 读数为_ ___;
②读出电流表的示数为 ;
③小灯泡的额定功率 _ ___________(用已知和测出的物理量符号表示).
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9.(缺电流表)[2024宜宾]某小组设计了如图所示的电路,测量额定电压
为小灯泡正常发光时的电阻,为定值电阻, 为单刀双掷开关,实
验步骤如下:
第9题图
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片,
使电压表的示数 ____ ;
2.5
②保持滑片的位置不变,再将开关 拨到触点1,
读出电压表的示数并记为 ;
③则该小灯泡正常发光时的电阻为_ _____(用、、 表示).
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10.(缺电压表)小明在做“测量小灯泡的电功率”实验中,设计了如图所示的
电路图,其中小灯泡的额定电压为,定值电阻的阻值为 .请完成下列问题:
第10题图
①闭合开关、,断开 ,移动滑动变阻器滑片,
使电流表示数为_ ___;
②______________________________,断开开关,
闭合、 ,读出电流表的示数为 ;
③小灯泡的额定电功率 _ ____________(用已知量和测量量的字母表
示).
保持滑动变阻器的滑片位置不变
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11.(缺电流表)某同学设计了如图所示的电路来测量额定电压为 的小
灯泡的额定功率.已知电源电压为,定值电阻的阻值为 .实验步
骤如下:
第11题图
①开关、闭合,断开,调节滑动变阻器 的
滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关、闭合,断开,
此时电压表的示数为 ;
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表的示数为 ;
④小灯泡的额定功率____ .
1.8
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第11题图
【解析】①开关、闭合, 断开,滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡
串联,电压表测滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压,要使小灯泡正常发
光,则灯泡两端的电压为 ,根据串联电路电压的规律可得,此时滑动变
阻器滑片左边电阻两端电压: ,所以,
调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ,则灯泡正常发光; ②保
持滑片位置不动,开关、闭合, 断开,滑动变阻器
的全部电阻与定值电阻 串联,电压表测量滑动变阻器
滑片左边电阻两端的电压,此时电压表示数为 ;
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路,为了间接测出定
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值电阻 两端的电压,所以需要测出滑动变阻器两端的电压,故再将滑动
变阻器的滑片移至最右端,此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压,即
;③在步骤②中,滑动变阻器的全部电阻与定值电阻 串联,
根据串联电路电压的规律可得, 两端的电压:
第11题图
,由分压原理可得:
,所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值:
;故在步骤①中,小灯
泡的额定电流: ,则小灯泡的额定
功率:
$