資源簡介

核心專題一 電阻的特殊測量
素養目標
1.能結合串、并聯電路的電流和電壓規律,利用替代法測量定值電阻的阻值。
2.能根據等效替代的思想,借助電阻箱粗略測量定值電阻的阻值。
◎重點:利用替代方法,測量定值電阻的阻值。
【專題突破】
1.安阻法測電阻
例1　小明在用伏安法測量定值電阻Rx的阻值時,發現自己小組的電壓表損壞,為此他采用了2個電流表、阻值已知的定值電阻R0進行測量。實驗過程如下:
(1)畫出實驗所需電路圖。
(2)根據電路圖連接實物圖。
(3)閉合開關,讀出電流表A1和A2的示數分別為I1、I2。
(4)計算得到電源電壓為 。
(5)定值電阻Rx的阻值為 。
(6)為了保護電路以及多次測量定值電阻的阻值,應該在電路中加入 。
思路導引 在沒有電壓表時,我們可以根據并聯電路電壓相等的特點,使待測電阻和一個已知阻值的定值電阻R0并聯,這樣待測電阻兩端的電壓就等于已知電阻兩端的電壓;測出通過已知電阻和待測電阻的電流I0、Ix,根據公式U0=I0R0計算出已知電阻兩端的電壓,即待測電阻兩端電壓;再根據公式R=計算待測電阻阻值即可。
對點自測
1.曉亮利用阻值為R0的定值電阻和一塊電流表測量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿足這個實驗要求的器材,并連接了部分實驗電路,如圖所示。
(1)開關S1、S2都閉合時,電流表的示數為I1;
(2)只閉合開關 時,電流表的示數為I2;
(3)請用I1、I2和R0表示Rx,則Rx= 。
【答案】例1　(1)
(4)I1R0　(5)　(6)滑動變阻器
思路導引　在沒有電壓表時,我們可以根據并聯電路電壓相等的特點,使待測電阻和一個已知阻值的定值電阻R0并聯,這樣待測電阻兩端的電壓就等于已知電阻兩端的電壓;測出通過已知電阻和待測電阻的電流I0、Ix,根據公式U0=I0R0計算出已知電阻兩端的電壓,即待測電阻兩端電壓;再根據公式R=計算待測電阻阻值即可。
對點自測
1.(2)S2　(3)
2.伏阻法測電阻
例2　用如圖所示的電路來測量未知電阻Rx的阻值,不考慮電壓表內阻的影響,R0阻值已知。
　　(1)將實驗過程補充完整:
a.首先,對照電路圖連接好電路,并將滑動變阻器的滑片滑至最 (選填“左”或“右”)端;
b.然后,閉合開關S,將電壓表并聯在R0兩端,此時電壓表的讀數記為U1;
c.接著,將電壓表并聯在Rx兩端,此時電壓表的讀數記為U2;
d.最后,斷開開關S,整理器材。
(2)用測量所得的物理量和已知量符號表示出待測電阻Rx= 。
(3)本實驗中,定值電阻R0和電壓表并聯的共同作用就相當于一個 。
思路導引 (1)(2)要測量電阻的阻值,需分別測出電壓和電流,根據R=計算出其電阻;若沒有電流表,則可用一電壓表和定值電阻代替電流表(I=),與待測電阻串聯,測出定值電阻兩端的電壓便可求出電流,測出待測電阻兩端的電壓,便可根據R=計算出電阻值;(3)定值電阻R0和電壓表并聯,其作用相當于一個電流表。
對點自測
2.某同學設計了如圖所示的測量電路測量未知電阻Rx,其中R0是定值電阻。請在空格內把實驗步驟補充完整。
① ,用電壓表測出電源的電壓U;
② ,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為U1;
③請用測量值U和U1,已知量R0來表達Rx= 。
【答案】例2　(1)右　(2)　(3)電流表
思路導引　(1)(2)要測量電阻的阻值,需分別測出電壓和電流,根據R=計算出其電阻;若沒有電流表,則可用一電壓表和定值電阻代替電流表(I=),與待測電阻串聯,測出定值電阻兩端的電壓便可求出電流,測出待測電阻兩端的電壓,便可根據R=計算出電阻值;(3)定值電阻R0和電壓表并聯,其作用相當于一個電流表。
對點自測
2.①同時閉合S、S1?、陂]合開關S、斷開S1?、跼0
3.等效替代法測電阻
例3　在測量電阻Rx的實驗中,連接了如圖所示的電路(圖中R2為阻值可調節且能讀出準確阻值的電阻箱)。測量步驟如下:
(1)將開關S撥至觸點 (選填“a”或“b”),適當調節滑動變阻器R0,讀出電壓表示數,記錄為U1。
(2)將開關S撥至另一觸點 ,調節 的阻值,使電壓表示數為U1。
(3)讀出電阻箱的阻值,記錄為R2,則Rx= 。
　　思路導引 將開關S撥至a或b時,變阻器分別與電阻箱或待測電阻串聯,電壓表測待測電阻或電阻箱的電壓;保持滑動變阻器滑片的位置不變,調節電阻箱,若電阻箱與待測電阻兩端電壓相同,那么通過兩者電流也相同,電阻箱的示數就是待測電阻的阻值。
對點自測
3.小明通過“等效替代法”測量一個未知電阻Rx的阻值如圖1,請你幫小明將實驗步驟補充完整。
(1)斷開開關,按電路圖連接好電路,將滑動變阻器滑片移到最 (選填“左”或“右”)端;
(2)閉合開關 ,調節 ,記下此時電流表的示數為I;
(3)斷開剛才的開關,閉合開關 ,調節 ,直至電流表的示數仍為I;
(4)若此時電阻箱R0的示數如圖2,則待測電阻的阻值Rx= Ω。
【答案】例3　(1)a　(2)b　電阻箱　(3)R2
思路導引　將開關S撥至a或b時,變阻器分別與變阻箱或待測電阻串聯,電壓表測待電阻或電阻箱的電壓;保持滑動變阻器滑片的位置不變,調節變阻箱,若變阻箱與待測電阻兩端電壓相同,那么通過兩者電流也相同,變阻箱的示數就是待測電阻的阻值。
對點自測
3.(1)右　(2)S1　滑動變阻器滑片P　(3)S2　電阻箱R0的阻值　(4)50
【方法突破】
電阻的特殊測量方法
(1)安阻法:用電流表和一個阻值已知的定值電阻測量電阻的方法。測量過程中,把把待測電阻和定值電阻并聯,這樣就有Ux==R0,然后根據公式Rx=求解。
(2)伏阻法:用電壓表和一個阻值已知的定值電阻測量電阻R0的方法。測量過程中,把待測電阻和定值電阻串聯,這樣就有Ix==,然后根據公式Rx=求解。
(3)等效法:當電阻箱的電壓、電流與待測電阻的電壓、電流相等時,電阻箱的阻值就等于待測電阻的阻值。
2

展開更多......

收起↑