专题二 创新方案测电阻 伏安法测电阻是一种常用的方法,其原理是欧姆定律,需要电压表和电流表。但通过创新设计,可以设计出一些测电阻的新方案。 (一)安阻法 安阻法是用一个已知电阻和电流表串联代替电压表、用电流表间接测电阻的方法。满足下面任何一个条件即可:(1)实验器材为电流表和已知阻值的电阻;(2)实验器材为电流表和已知最大阻值的滑动变阻器。 解题的具体步骤:(1)分析电路结构;(2)明确电流表测量对象;(3)推导出未知电阻Rx的两端电压和通过的电流,利用公式Rx=求解。 例1 用如图所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中电源电压恒定,定值电阻R0的阻值已知,S为单刀双掷开关。 (1)写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示): A. ; B. 。 (2)Rx的表达式为Rx= (用所测量的物理量及相应的符号表示)。 拓展: 1.课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6 A的相同电流表 A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9 Ω、开关、导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。 (1)同学们设计出的测量电路图如图甲,请根据电路图把未完成的实物图(图乙)连接线补充完整。 (2)连接好电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应滑到 (选填“a”或“b”)端。 (3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,两表A1、A2的读数分别为I1= A,I2= A。 (4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx= Ω。 (5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过 A。 (6)有同学认为,改用图丁电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行 。 (二)伏阻法 伏阻法是用一个已知电阻和电压表并联代替电流表、用电压表间接测电阻的方法。满足下面任何一个条件即可:(1)实验器材为电压表和已知阻值的电阻;(2)实验器材为电压表和已知最大阻值的滑动变阻器。 解题的具体步骤:(1)分析电路结构;(2)明确电压表测量对象;(3)推导出未知电阻Rx两端的电压和通过的电流,利用公式Rx=求解。 例2 丽丽为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值,根据老师提供的下列实验器材,设计了如图甲所示的实物连接电路,老师提供的实验器材: A.待测定值电阻Rx:阻值在45~50 Ω之间; B.定值电阻R0:阻值30 Ω; C.电压表 V:测量范围0~3 V; D.滑动变阻器:规格为“20 Ω 2 A”; E.滑动变阻器:规格为“100 Ω 1.5 A”; F.电源:电源电压恒为4.5 V; G.开关及导线若干。 (1)丽丽实验的主要操作步骤和记录的数据如下: ①断开开关S2、闭合开关S1,由 (选填“A至B”或“B至A”)移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表的示数如图乙所示。读出电压表的示数为 V。 ②保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,断开开关S1、闭合开关S2,读出电压表的示数为1.5 V。则在丽丽设计的电路中,滑动变阻器应选 (选填序号)。 (2)根据丽丽测量的数据可以得到待测电阻的阻值Rx= Ω。 拓展: 2.小飞要测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻,选取电压是6 V的电源。 (1)用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮,导线不允许交叉) (2)此实验的原理是 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 (选填“左”或“右”)端。 (3)图乙中,小灯泡的U-I图像不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随 的变化而变化。 (4)小飞又取来阻值是600 Ω的定值电阻R0、一个开关和阻值约5 Ω的未知电阻Rx,用如图丙所示的电路来测量Rx的阻值,小飞的实验方案如下: A.闭合S1,断开S2,读出电压表的示数是U1; B.闭合S1和S2,读出电压表的示数是U2;则电阻Rx= (U1、U2和R0表示);小飞的实验方案 (选 ... ...
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