核心专题一 电阻的特殊测量 素养目标 1.能结合串、并联电路的电流和电压规律,利用替代法测量定值电阻的阻值。 2.能根据等效替代的思想,借助电阻箱粗略测量定值电阻的阻值。 ◎重点:利用替代方法,测量定值电阻的阻值。 【专题突破】 1.安阻法测电阻 例1 小明在用伏安法测量定值电阻Rx的阻值时,发现自己小组的电压表损坏,为此他采用了2个电流表、阻值已知的定值电阻R0进行测量。实验过程如下: (1)画出实验所需电路图。 (2)根据电路图连接实物图。 (3)闭合开关,读出电流表A1和A2的示数分别为I1、I2。 (4)计算得到电源电压为 。 (5)定值电阻Rx的阻值为 。 (6)为了保护电路以及多次测量定值电阻的阻值,应该在电路中加入 。 思路导引 在没有电压表时,我们可以根据并联电路电压相等的特点,使待测电阻和一个已知阻值的定值电阻R0并联,这样待测电阻两端的电压就等于已知电阻两端的电压;测出通过已知电阻和待测电阻的电流I0、Ix,根据公式U0=I0R0计算出已知电阻两端的电压,即待测电阻两端电压;再根据公式R=计算待测电阻阻值即可。 对点自测 1.晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。 (1)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为I1; (2)只闭合开关 时,电流表的示数为I2; (3)请用I1、I2和R0表示Rx,则Rx= 。 【答案】例1 (1) (4)I1R0 (5) (6)滑动变阻器 思路导引 在没有电压表时,我们可以根据并联电路电压相等的特点,使待测电阻和一个已知阻值的定值电阻R0并联,这样待测电阻两端的电压就等于已知电阻两端的电压;测出通过已知电阻和待测电阻的电流I0、Ix,根据公式U0=I0R0计算出已知电阻两端的电压,即待测电阻两端电压;再根据公式R=计算待测电阻阻值即可。 对点自测 1.(2)S2 (3) 2.伏阻法测电阻 例2 用如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,不考虑电压表内阻的影响,R0阻值已知。 (1)将实验过程补充完整: a.首先,对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至最 (选填“左”或“右”)端; b.然后,闭合开关S,将电压表并联在R0两端,此时电压表的读数记为U1; c.接着,将电压表并联在Rx两端,此时电压表的读数记为U2; d.最后,断开开关S,整理器材。 (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)本实验中,定值电阻R0和电压表并联的共同作用就相当于一个 。 思路导引 (1)(2)要测量电阻的阻值,需分别测出电压和电流,根据R=计算出其电阻;若没有电流表,则可用一电压表和定值电阻代替电流表(I=),与待测电阻串联,测出定值电阻两端的电压便可求出电流,测出待测电阻两端的电压,便可根据R=计算出电阻值;(3)定值电阻R0和电压表并联,其作用相当于一个电流表。 对点自测 2.某同学设计了如图所示的测量电路测量未知电阻Rx,其中R0是定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整。 ① ,用电压表测出电源的电压U; ② ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1; ③请用测量值U和U1,已知量R0来表达Rx= 。 【答案】例2 (1)右 (2) (3)电流表 思路导引 (1)(2)要测量电阻的阻值,需分别测出电压和电流,根据R=计算出其电阻;若没有电流表,则可用一电压表和定值电阻代替电流表(I=),与待测电阻串联,测出定值电阻两端的电压便可求出电流,测出待测电阻两端的电压,便可根据R=计算出电阻值;(3)定值电阻R0和电压表并联,其作用相当于一个电流表。 对点自测 2.①同时闭合S、S1 ②闭合开关S、断开S1 ③R0 3.等效替代法测电阻 例3 在测量电阻Rx的实验中,连接了如图所示的电路(图中R2为阻值可调节且能读出准确阻值的电阻箱)。测量步骤如下: (1)将开关S拨至触点 (选填“a”或“b”),适当调节滑动变阻器R0,读出电压表示数,记录为U1。 (2)将开关S拨至另一触点 ,调节 的阻值,使电 ... ...
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