【專題概述】
常見的測電阻的特殊方法有伏阻法、安阻法、替代法,其具體的測量方法如下:
( ?1 ?)伏阻法測電阻是指用電壓表和已知電阻測未知電阻的方法。如圖是伏阻法測電阻的電路圖,先把電壓表接在已知電阻R的兩端,記下此時電壓表的示數(shù)U1;然后再把電壓表接在未知電阻Rx的兩端,記下此時電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)歐姆定律知,通過兩電阻的電流I1=U_1/R,I2=U_2/R_x ,由于R和Rx串聯(lián),所以I1=I2,即U_1/R=U_2/R_x ,Rx=U_2/U_1 R。
( ?2 ?)安阻法測電阻是指用電流表和已知電阻測未知電阻的方法。如圖是安阻法測電阻的電路圖,先把電流表跟已知電阻R串聯(lián),測出通過R的電流I1;然后再把電流表跟未知電阻Rx串聯(lián),測出通過Rx的電流I2。根據(jù)歐姆定律算出它們各自兩端的電壓U1=I1R,U2=I2Rx;由于R和Rx并聯(lián),所以U1=U2,即I1R=I2Rx,Rx=I_1/I_2 R。
( ?3 ?)用替代法測電阻的電路如圖所示,圖中R是滑動變阻器,R'是電阻箱,Rx是待測電阻,S2是單刀雙擲開關,G是電流表。
將滑片P調至電路圖中滑動變阻器的最下端,將電阻箱R'調至最大值,閉合開關S1,將開關S2撥向位置“1”,調節(jié)P的位置,使電流表指向某一合適的刻度IG;再將開關S2撥向位置“2”,保持滑片P位置不變,調節(jié)電阻箱R'的阻值使電流表指示的刻度仍為IG,此時電阻箱的阻值為R0,則Rx=R0。
類型1 伏阻法測電阻
1.在用伏安法測未知電阻Rx時,如果電流表缺少或損壞,也可以通過其他方式來解決,下列四個圖中能夠完成任務的是( ?B ?)
2.( 綏化中考 )圖甲是實驗小組用伏安法測未知電阻Rx的實物電路,電源電壓未知但恒定,已知滑動變阻器的最大阻值為R( ?電阻均不受溫度影響 ?)。
( ?1 ?)在圖甲中找出連接錯誤的一根導線,并在導線上畫“×”,用筆畫線代替導線將實物圖連接正確( ?所畫的導線要用實線,不可用虛線,導線不能交叉 ?);
( ?2 ?)連接電路時開關應斷開,滑動變阻器的滑片應位于右( ?選填“左”或“右” )端;?
( ?3 ?)該實驗的原理是 R=??/??( ?或歐姆定律 ?);?
( ?4 ?)在實驗操作中,發(fā)現(xiàn)電流表已損壞,電壓表完好,于是小組的同學設計了如圖乙所示的電路圖也完成了實驗。請你幫助他們把以下實驗步驟填寫完整:
①閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器的滑片,當滑片位于最左端時,讀出此時電壓表的示數(shù),記為U1;
②再 將滑片移動到最右端 ,讀出此時電壓表的示數(shù),記為U2;?
③則未知電阻Rx= ??_2/(??_1 "?" ??_2 )R 。?
類型2 安阻法測電阻
3.在用伏安法測未知電阻Rx時,發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞,某同學設計下列四個方案,正確的是( ?D ?)
4.小明用圖甲所示的電路測量額定電壓為2.5 V的小燈泡的電阻,圖乙是小明連接的實驗電路。
( ?1 ?)小明將電路連接正確后,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使小燈泡剛好正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,電流表的讀數(shù)是 0.3 A,小燈泡的阻值是 8.3 Ω( ?小數(shù)點后保留一位 ?);?
( ?2 ?)當電壓值改變的時候,小燈泡的阻值 變化 ( ?選填“變化”或“不變” ?),你判斷的依據(jù)是 小燈泡的電阻受溫度影響 ;?
( ?3 ?)小明想測某未知電阻Rx的阻值,設計了如圖丁所示電路( ?R0為已知阻值的定值電阻 ?),并設計了如下實驗步驟,請你幫他把缺少的步驟補全,并寫出Rx的表達式。
實驗步驟:
A.按照設計的電路圖( ?如圖丁 ?)連接電路;
B.斷開S2、閉合S1,記錄電流表示數(shù)為I1;
C. 斷開S1、閉合S2,記錄電流表示數(shù)為I2 ;?
表達式:Rx= (??_1 ??_0)/??_2 ( ?用已知和測量的物理量的符號表示 ?)。
類型3 等效替代法測電阻
5.要測量一個阻值約為600 Ω的電阻Rx,提供的器材:干電池兩節(jié)、學生用電壓表( ?量程為0~3 V、0~15 V ?)、學生用電流表( ?量程為0~0.6 A、( ?A ?)、滑動變阻器( ?10 ( ?A ?)和電阻箱R0( ?0~9999 ( ?A ?)各一個,開關、導線若干。下列四個設計方案中,能測出Rx阻值的最合理的方案是( ?D ?)
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