内容正文:
初中物理
指南针•课堂优化•九年级物理JK
第5章欧姆定林
专题3电阻的其他测量方法
课中学法指导
“伏安法”测电阻必须要有电压表和电流
表,如果在实验过程中缺少电流表或电压表,我
们可以借助于已知电阻,利用串、并联电路的特
点,用已知电阻的电压或电流去补偿(替代)未
知电阻的电压或电流,完成电阻的测定。
1.“电流补偿”法
由于缺少电流表,根据串联电路电流相等
的特点,将已知电阻与待测电阻串联,分别用电
压表测出已知电阻与待测电阻的电压,计算出
通过已知电阻的电流来“补偿”待测电阻的电
流,再由RY算出待测电阻的方法。实验的电
路图:如图甲或图乙所示。
甲
乙
【例1】给你一个电源、一只电压表、一个
已知电阻R。、一只开关和足够的导线,请你画出
测量未知电阻R,阻值的实验电路图,并写出实
验步骤和计算电阻R阻值的表达式。
【解析】由于缺少电流表,根据串联电路电流
相等的特点,采用“电流补偿”法。
(1)实验电路图如下图所示:由于只有一只电压
表,只能先后两次测量,所以电路图中一个电压表画
成虚线连接。
(2)实验步骤:
①如上图所示,将R。与R,串联在电路中;
②将电压表与R。并联,测出其电压为U;
③再将电压表与R并联,测出其电压为Ux;
④计算R的电阻值:
国为1,=1,-觉前以R号受R
3)酷采表达式:R光R。
2.“电压补偿”法
由于缺少电压表,根据并联电路电压相等
的特点,将已知电阻与待测电阻并联,分别用电
流表测出已知电阻与待测电阻的电流,计算出
已知电阻两端的电压来“补偿”待测电阻的电
压,再由R-号算出待测电阻的方法。实验的电
路图:如图丙或图丁所示。
R
S
A
丙
丁
【例2】给你一个电源、一只电流表、一个
已知电阻R。、两只开关和足够的导线,请你画
出只接一次电路就能测出未知电阻R的阻值
的实验电路图,并写出实验步骤和计算电阻
R
R的表达式。
R
【解析】
由于缺少电压表,根据并联电路电压
相等的特点,采用“电压补偿”法。
(1)实验电路图如下图所示:由于只有一只电流
表,且只允许接一次电路,所以只有通过开关来实现
分别测量。
(2)实验步骤:
①按如上图所示的电路图连接电路;
②只闭合开关S1,测通过Ro的电流为I;
③只闭合开关S2,测通过R,和R,的总电流为I;
④计算R的电阻值:
因为Ux=Uo=IRo,Ix=I一I0
所以R号=R
1oR0。
(3)结果表达式:R=11
3.认识多用电表
通常情况下、应用伏安法测电阻并不很方
便,人们常用多用电表来测量电阻。如图所示,
指针式多用电表是一种能测电流、电压和电阻
等电学量的仪表。多用电表有多个挡位和测量
范围。当选择开关拨到电阻挡时,可以直接读
出被测导体的阻值。
aldaawg
000000
0
课后巩固提升
【基础训练】
1.(2024·泰安)某同学利用有关器材测量定值
电阻R的阻值。可选用的器材有电源(电压
恒为6V)、三个滑动变阻器(规格分别为a:
“522A”、b:“3022A”和c:“5021A”)、
电流表(有0~0.6A,03A两个测量范围)、
电压表(有0~3V,015V两个测量范围)、
开关、导线等。该同学根据甲电路图,进行了
正确的实验操作,当滑动变阻器滑片P处于
中间位置附近时,电表示数如图乙所示。请
你根据以上信息回答问题:
R
甲
(1)实验中选择的滑动变阻器是
(选填
“a”“b”或“c”);
(2)乙图中电压表的示数为
V,电流表
的示数为
A,本次测量的R阻值为
2(精确到0.12);
10
2
DL_LL
W
0.4
0.6
06
3
乙
(3)请根据甲电路图,正确选择电表测量范
围,用笔画线代替导线,完成图丙所示实物图
的连接;
学生电源●。
丙
R
答案图
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为R的
定值电阻和电压表等器材,测量R,的阻值。
设计了如图丁所示的电路,经检查无误后进
行实验。请将实验过程补充完整
Ro
丁
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表
的示数,记为U1;
②保持S,处于闭合状态,断开开关S3,闭合开
关S2,使电压表测
(选填“Ro”或“R”)
两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的
电阻,Rx=
2.(2023·兰州)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:
A
甲
(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R的阻
值为
10
2
、恤攻
0.2
0.4
0.6
A
0.
3
丙
(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R。,则未知电阻
R
(用I1、I2和Ro表示);
R
Ro
S
S
丁
戊
(3)小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关S
后,先将开关S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
S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R,则未知电阻Rx=
3.(2025·泰安)科学探究小组连接了图甲所示
的电路,测量定值电阻R的阻值。电源电压
恒为6V,电流表的测量范围为0~0.6A,电
压表的测量范围为0~3V,R的阻值约为82,
滑动变阻器有(a:“2522A”和b:“202
0.2A”)两种规格。
w
0.2
0.4
0.6
3
甲
乙
(1)连接电路时,应选择的滑动变阻器是
(选填“a”或“b)。
(2)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的
那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线
画出正确的连接(只改接一根导线)。
答案图
(3)正确连接导线后,滑片P移至某处,此时
电压表示数为2.6V,电流表示数如图乙所示
为
A,本次测得Rz的阻值为
2(精确到0.12)。通过移动滑片P测得多
组实验数据,计算出R的平均值,这样做是为
了
(选填宇字母符号)。
A.寻找普遍规律
B.减小误差
(4)该探究小组还设计了如图丙所示的电路,
利用阻值为R的定值电阻和电流表等器材,
测量R的阻值,经检查无误后进行实验。电
源电压未知且保持不变,请将实验过程补充
完整:
学生电源●。
丙
①只闭合开关
,电流表的示数记为I1;
②闭合开关S1、S2,电流表的示数记为I2;
③用已知量R和测量量I1、I2写出R,的阻值
表达式:R,=
【能力提高】
4.(2024·达州节选)下列电路不能成功测出未
知电阻R阻值的是
(R阻值已知,电源
电压不变)。
S,
S2
D
5.(2023·郴州)如图所示,电阻R1、R2为定值电
阻,电源电压保持不变。当开关S闭合,S2接
a端时,电流表示数为I;当开关S闭合,S2接
b端时,电流表示数为2I,则未知电阻R的阻
值是
()
S
A.R+R2
B.
R R2
R1+R2
C.2R1-R2
D.R1-2R2
5.(2025·天津)小明从废弃的电热锅中拆下了
一个加热盘,其阻值在28~322之间。为测量
其电阻,他找来了一个电源(电压U为35V),
一个电流表(测量范围为0~0.6A),两个滑动
变阻器R(最大阻值约为50Ω)和R2(最大阻
值约为1002),开关和导线若干。请你合理
选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻R
的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻R的数学表达式(用已知
量和测量量表示)。