17.3 电阻的测量(3课时) 2022-2023学年人教版物理九年级全一册(共21张PPT)

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名称 17.3 电阻的测量(3课时) 2022-2023学年人教版物理九年级全一册(共21张PPT)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-11-11 00:30:42

文档简介

(共21张PPT)
第三节(1) 电 阻 的 测 量
第十七章 欧姆定律
伏安法测定值电阻
电阻的概念
知识回顾
1.电阻是导体的一种性质,表示导体对电流的阻碍作用。导体的电阻与导体的长度、横截面积和导体材料有关,与导体是否接入电路以及导体两端电压和通过的电流大小无关。
2.由欧姆定律可知,同一导体两端的电压与通过的电流之比是不变的,这个比值就是电阻的大小。
3.由此可知,我们可以利用欧姆定律的导出式计算出导体的电阻。
4.公式:
电阻测量是电学测量的基本内容
想一想
例如:爷爷的收音机坏了,小聪和小明决定把它修好。经过检查,发现一只标注模糊的电阻引脚断了,需要更换。怎样才能知道它的阻值呢?
学习目标
通过实验探究小灯泡电阻不断变化的原因。
02
掌握电压表和电流表的使用方法,学会用伏安法测量电阻。
01
1.电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?
2.如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法?
I =
U
R
R=
U
I
电阻的测量
这种测量电阻的方法,叫做伏安法测电阻。
伏安法
1.用电流表测量通过电阻的电流,用电压表测量电阻两端电压;
2.利用欧姆定律导出式:R=U/I,进行计算求出电阻的大小。此方法叫“伏安法”。
电阻的测量
设计实验:
1.怎样减小实验误差?
2.怎样进行多次测量?
3.怎样改变电路中的电流和待测电阻两端的电压?
多次测量取平均值
改变电路中的电流和待测电阻两端的电压
电路图:
V
R
R'
S
A
变阻器的作用:①移动划片P,改变R两端的电压或电路中电流大小,进行多次测量-减小误差;②避免电路连接错误引起的电路故障而损坏电路元件-保护电路。
用电压表、电流表间接测电阻
I =
U
R
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
伏安法测电阻
+
-
A
B
C
D
实验目的
实验原理
实验器材
电路图:
实物图:
V
R
R'
S
A
A
B
C
D
+
-
根据电路图连接实物图
1.写出你的实验步骤及实验数据记录表格;
2.按电路图连接电路,并进行测量;
3.将测量的数据记录在自己设计的记录表中;
4.根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻值;
5.多测几组数据,看看测得的电阻值是否一样。
实验要求
1.调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端;
2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中;
3.根据公式 计算出R 的值,并记录在表格中。
4.调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算R 的值。
R=
U
I
实验步骤
1.在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
2.连接电路时开关要断开,连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。
3.连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S。
4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。
注意事项
视频演示
伏安法测电阻
点击右图观看实验
伏安法测电阻
进行实验
三、移动变阻器的滑片,多次改变待测电阻两端的电压和电流,读出电压表与电流表的示数,记入表格中。
实验表格与计算
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1
2 3 1.0
0.20
5.0
2.0
0.39
5.1
3.0
0.58
5.2
5.1
计算电阻的平均值: R =(5Ω+5.1Ω+5.2Ω)/3=5.1Ω
1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。
2.多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻。
3.比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
4.如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?
进行实验
伏安法测电阻
视频小结
课堂小结
电阻的测量
测定值电阻阻值
测量小灯泡阻值
滑动变阻器的作用
实验原理
实验电路图
实验注意事项
实验结论
随讲随练
1.以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )。
A.连接电路时,应先闭合开关;
B.连接电表时,应先选小量程;
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处;
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
【解析】AC.为了安全,防止电流过大,连接电路时,应断开开关,并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,故A错误、C正确;
B.连接电表时,为了防止电流过大损坏电表,应先选用大量程试触,再确定合适的量程,故B错误;
D.“伏安法测导体电阻”的实验中,由
可知需利用电压表测出电阻两端电压,利用电流表测量通过电阻的电流,再利用
求出电阻的阻值,多次实验求出多个电阻值,最后求电阻的平均值,故D错误。
故选C。
随讲随练
2.为了测一未知电阻Rx的阻值,小明连接了如图甲所示的电路。电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“40Ω 1A”。
(1)图甲中有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;______
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电流表的示数为0.5A时,电压表的示数如图乙所示,则测出的定值电阻Rx的阻值为 _____Ω;
随讲随练
(3)小明继续移动滑片P,进行了多次测量,目的是 _____(填序号);
①计算电阻的平均值从而减小实验误差 ②避免实验出现偶然性和片面性的结果
(4)实验结束后,小明用四个定值电阻(5Ω,10Ω,20Ω,40Ω)分别替换Rx,利用图甲电路继续探究“电流与电阻的关系”。图丙所示是小明根据实验所测数据画出的电流随电阻变化的图像,分析图像可知:
①实验过程定值电阻两端电压控制在 _____V不变;
②四次实验中将滑动变阻器接入电路的最大阻值是 _____Ω。
随讲随练
【解析】(1)[1]滑动变阻器要一上一下连接在电路中与待测电阻串联,如下图所示:
(2)[2]由乙图可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故读数为2.6V,根据欧姆定律可得待测电阻为
(3)[3]一次测量的结果误差较大,故测电阻Rx时,
多次移动滑片的目的是计算电阻的平均值,
从而减小实验误差。故①符合题意,②不符合题意。
故选①。
(4)①[4]由图丙知,电阻的电流与电阻之积为
U′=IR=0.8A×5Ω=0.4A×10Ω=0.2A×20Ω=0.1A×40Ω=4V
即实验过程定值电阻两端电压控制在4V不变。
②[5]R两端电压保持4V不变,根据串联电路电压的规律,则滑动变阻器两端电压为U滑=U总﹣U′=6V﹣4V=2V
当电路中电流最小时,总电阻电阻最大,即滑动变阻器接入电路阻值最大,由图可知Imin=0.1A
由欧姆定律,则滑动变阻器连入电路的电阻为
所以滑动变阻器接入电路的最大阻值是20Ω。
3.如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)请用笔画线代替导线连接实物图甲,要求变阻器滑片左移,
电流表示数变小______;
(2)连接电路时,开关应处于______状态。闭合开关后,
小陈发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则
出现的故障可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,
电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数
为______A,则未知电阻Rx=______Ω;(共22张PPT)
伏安法测小灯泡电阻
第三节(2) 电 阻 的 测 量
学习目标
通过实验探究小灯泡电阻不断变化的原因。
02
掌握电压表和电流表的使用方法,学会用伏安法测量电阻。
01
伏安法测小灯泡的电阻
想一想
1.如果用同样的方法测量小灯泡的电阻,小灯泡的电阻是否固定不变?
2.正在发光的小灯泡与没有发光的小灯泡电阻相同吗?
活动要求
1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻;
2.多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻;
3.比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
4.如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
伏安法测小灯泡的电阻
实验目的
伏安法测小灯泡的电阻
实验原理
实验器材
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
伏安法测小灯泡的电阻
进行实验
一、根据电路图连接实物电路
注意:连接电路时开关要断开,变阻器的滑片要调节到阻值最大端(右端)。
伏安法测小灯泡的电阻
进行实验
二、闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,记录电压表、电流表的示数。
三、多次调节滑动变阻器的滑片,重复上述实验。
四、测量数据记入下面表格。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
伏安法测小灯泡的电阻
实验数据与计算
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 0.5 0.1 5.0
2 1.4 0.2 7.0
3 2.2 0.25 8.8
4 3.2 0.3 10.7
当小灯两端电压越大时,灯丝电阻越大。
提出问题
为什么会出现小灯泡电压越大,电阻也越大?
原因:当小灯泡两端电压变大时,灯丝温度升高。
伏安法测小灯泡的电阻
U-I图像
I/A
U/V
O

R灯
0.1
0.2
0.3


0.4
1.0
2.0
3.0
4.0


结论:灯泡的电阻与温度有关,图像不是直线。
根据实验数据,绘制U-I图像
伏安法测小灯泡的电阻
视频小结
如图是小强测量标有“2.5V”字样的小灯泡工作时电阻的电路图。实验室提供的器材有:蓄电池(6V)、电流表(0~0.6A~3A)、电压表(0~3V~15V)、滑动变阻器、开关、导线。已知小灯泡正常发光时的电阻大约在5~10Ω之间。
(1)请用笔画线代替导线,
将图1的实物图连接完整。
(要求滑动变阻器的滑片
P向左移动时电流表的示数减小)
例题
图1
(2)闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小强画出了小灯泡的I﹣U图像(如图2所示),则小灯泡正常工作时的电阻R=   Ω。
(3)由图2可知,小灯泡的电阻随着电压的升高而   ,其原因是  。
例题
10
增大
灯泡灯丝的阻值随温度的升高而增大
O
I/A
U/V
1
0.2
0.3
0.1
2
3
图2
  
练一练
1.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡标有“2.5V”的字样,他记录的实验数据如下表所示,其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验,下列说法正确的是(  )
试验次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28
电阻/Ω
A.第1次实验记录的电流表示数是错误
B.多次实验的目的是为了减小误差
C.5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
D.从第1次到第5次的实验过程中,滑动变
阻器的滑片逐渐向左滑动
D
V
S
A
2.小东同学做测量灯泡电阻实验,连接电路后闭合开关,发现灯不亮,电流表无示数,电压表示数为电源电压。则故障原因可能有几种?请写出三种灯泡不亮的原因。
1.电压表串联在电路中了;
2.小灯泡断路;
3.连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。
V
S
A
课堂小结
电阻的测量
测定值电阻阻值
测量小灯泡阻值
滑动变阻器的作用
实验原理
实验电路图
实验注意事项
实验结论
1.小英同学做“测量小灯泡电阻”的实验: (1)请完成如图实验电路的连接;(2)小东正确连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为图(甲)所示,此时电流表的示数如图(乙)所示,小灯泡的电阻是 Ω。
5
随堂训练
A
B
C
D
+
-
2.用“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U﹣I的图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法错误的是(  )
A.图甲是定值电阻的U﹣I图像,图乙
是小灯泡的U﹣I图像
B.由图像可知,通过定值电阻的电流
和定值电阻两端的电压成正比
C.由乙图及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
D
3. 在“测量小灯泡的电阻”的实验中,某同学在连接电路时,不小心将电流表和电压表接错了位置,如图所示。闭合开关可能出现的现象是( )
A.电流表烧坏,电压表示数为0
B.小灯泡烧坏
C.电流表示数为0,电压表示数为电源电压值 
D.电流表示数为0,电压表示数为0
C
V
S
A
随讲随练
4.在“测量小灯泡电阻”的实验中,现有器材:额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)、6V的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端;
随讲随练
(3)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,小灯泡都不亮,电流表几乎无示数,但电压表示数明显。仔细检查,确认连接无误。那么出现的电路故障有可能是下列各种情况中的________(选填代号)
A.电流表内部发生开路 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座的内部出现短路 D.滑动变阻器电阻线断了
(4)排出故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表表盘如图乙所示,则此时小灯泡的电阻为________Ω;(若除不尽,请保留一位小数)
(5)如果把本实验中的小灯泡换成一个定值电阻,利用这些实验器材就可以“探究电流与______的关系”。
随讲随练
【解析】(1)[1]滑动变阻器必须保持“一上一下”的接法,所以开关右端和滑动变阻器的上面左端或者右端相连都可以;电压表接在灯泡两端,灯泡额定电压为2.5V,所以电压表选择小量程,故答案如下:
(2)[2]开关闭合前,滑动变阻器的滑片必须处于阻值最大
处,所以滑动变阻器滑片要放在A端。
(3)[3]正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,小灯泡都不亮,电流表几乎无示数,但电压表示数明显。确保连接也无误,那只能说明电压表串联进入电路中,电路中的电阻太大,导致电流太小,也就是灯泡发生断路故障,故答案选B。
(4)[4]由图可以读出灯泡正常发光时,电流表示数I=0.26A,所以根据公式
可得
(5)[5]将小灯泡换成定值电阻,其阻值不变,根据实验器材,正好可以研究电流与电压之间的关系。
随讲随练
5.小明用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压是6V;
(1)连接好电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片位于某
位置时,电压表示数为1.5V,为测量小灯泡正常发光时的电
阻,应将滑片向______(选填“左”或“右”)移动;
(2)小明根据实验数据绘制的小灯泡I﹣U图像如图乙所示,请结合图像分析,小明选用的滑动变阻器的规格是______(选填序号)。
A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.3A” C.“100Ω 0.2A”
(3)由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
随讲随练
【解析】(1)[1]连接好电路后,闭合开关,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端电压,当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电压表示数为1.5V,由于小灯泡的额定电压为2.5V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向右移动,变阻器接入电阻减小,其两端分压减小,灯泡两端分压增大。
(2)[2]A.根据实验数据绘制的小灯泡I﹣U图像如图乙所示,当电压表示数为1.5V时,电路中电流为0.2A,此时滑动变阻器两端电压为UR=U0-U=6V-1.5V=4.5V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
即变阻器的最大阻值不应低于22.5Ω,故A不符合题意;
BC.根据实验数据绘制的小灯泡I﹣U图像如图乙所示,当电压表示数为2.5V时,电路中电流为0.25A,则滑动变阻器的允许通过电流不应低于0.25A;由A选项分析可知,滑动变阻器的最大阻值不应低于22.5Ω,故B符合题意,C不符合题意。故选B。
(3)[3]由图像可知,当电压表示数为2.5V时,电路中电流为0.25A,小灯泡正常发光时的电阻为(共23张PPT)
特殊方法测电阻
第三节(3) 电 阻 的 测 量
特殊方法测电阻
伏安法测电阻,需要一只电压表和一只电流表。如果只有一只电压表或电流表,你能用其中的已知电表和一些定值电阻测未知电阻的阻值吗?
这就是特殊方法测电阻
提出问题
场景一
15
3
V
5
10
0
1
15
0
3
2
15
3
V1
5
10
0
1
15
0
3
2
15
3
V2
5
10
0
1
15
0
3
2
R0
RX
RX
15
3
V1
5
10
0
1
15
0
3
2
15
3
V2
5
10
0
1
15
0
3
2
R0
——
I0 =
U0
R0
IX
I0
伏阻法测电阻
方法一:
1.把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来,如图所示。
I0 =Ix
3.计算出未知电阻Rx阻值的表达式为:
Rx
V
R0
V
2.用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux;
伏阻法测电阻
伏阻法测电阻
方法二:
1.如图所示,首先将开关S、S0闭合,读出电压表的示数,记为U;断开开关S0,读出电压表的示数为Ux。
3.计算出未知电阻Rx阻值的表达式为:
2.计算:定值电阻R0两端的电压为U-Ux,则电路中的电流为
伏阻法测电阻
R0
RX
15
3
V
5
10
0
1
15
0
3
2
S1
S2
场景二
伏阻法测电阻
方法三:
1.可把未知电阻Rx和滑动变阻器R '和串联起来,如图所示。
2.如图所示,滑片置于阻值最小的位置,闭合开关,记下电压表示数U1;滑片置于阻值最大的位置,记下电压表示数U2。
伏阻法测电阻
(R ′为滑动变阻器的最大阻值)
场景三
R0
RX
A1
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
A2
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
A2
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
RX
A1
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
R0
U0= I0R0
15
3
V
5
10
0
1
15
0
3
2
A2
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
RX
A1
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
R0
安阻法测电阻
安阻法测电阻
方法一:
如图所示,将未知电阻和定值电阻并联接入电路中,用电流表分别测R0、Rx的电流为I0、Ix,则未知电阻Rx阻值的表达式为
R0
Ix
I0
A
Rx
A
U0= Ux
I0 R0=Ix Rx
安阻法测电阻
安阻法测电阻
方法二:
(1)如图所示,闭合开关S1、S2,记下电流表示数为Ix;
(2)断开开关S2,记下电流表示数为I,未知电阻Rx阻值的表达式为:
①电源电压为U=Ix Rx
②断开开关S2,电流为I,
电源电压为U=I( Rx + R0 )
未知电阻Rx阻值的表达式为:
R0
RX
A
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
S1
S2
场景四
安阻法测电阻
安阻法测电阻
方法三:
如图所示,滑片置于阻值最小的位置,闭合开关,记下电流表示数为Ix;滑片置于阻值最大的位置,记下电流表示数为I,未知电阻Rx阻值的表达式为:
场景五
RX
A
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
S1
S2
思考:有没有不需要计算 就可以测量出未知
电阻阻值的方法呢?
RX
S
调节电阻箱,使甲、乙两图中的电流表示数相等,可以得出什么结论呢?
甲图
乙图
RX= R0
A
A
R0
S
A
R0
RX
S1
S2
RX
U
图1
I
R0
U
图2
I
等效替代法
A
R0
RX
S1
S2
S
课堂小结
用电压表测量
用电流表和已知阻值的定值电阻获得
15
3
V
5
10
0
1
15
0
3
2
R0
A
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
R =  
U
I
用电流表测量
用电压表和已知阻值的定值电阻获得
A
3
0.6
1
2
0
0.2
3
0
0.6
0.4
15
3
V
5
10
0
1
15
0
3
2
R0
R =  
U
I
:伏阻法测定值
1.某同学设计了如图所示的电路测量未知电阻 R X 的
阻值。已知 R 0 为定值电阻, R 为滑动变阻器。
( 1 )开关 S 闭合前,应将滑动变阻器的滑片 P
置于 __________ 端(填“ a ”或“ b ”),目的是 __________ 。
( 2 )闭合开关 S ,调节滑动变阻器,得到电压表 V 1 的示数为 U 1 ,电压表 V 2 的示数为 U 2 ,则被测的阻值 R x= ___________ 。
( 3 )该同学测量一次后,就计算出了该电阻的阻值,你认为该实验结论的得出 _______ (选填“妥当”或“不妥当”),理由是 __________________ 。
随讲随练
随讲随练
:伏阻法测定值
【解析】( 1 ) [1] [2] 在连接电路时,为了保护电路,避免电路中电流过大烧坏用电器,应该将滑动变阻器调至最大阻值处,即将滑片 P 调至 b 端。
( 2 ) [3] 图中电阻 R x 和 R 0 串联,串联电路各处电流相同,故
化简得
( 3 ) [4][5] 应该进行多次测量求平均值,减小误差,所以这位同学只进行一次实验就计算出未知电阻的阻值是不妥当的。
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:安阻法测定值
2.小京依据图所示电路测量未知电阻 R x (阻值约为 20 Ω )的阻值时,找到如下实验器材:稳压学生电源(电源电压约 6 V 且保持不变)、电流表(量程“0~0.6 A”,“0~3 A”)、电阻箱 R1( 0~999.9 Ω )各 1 个,开关两个,导线若干。
( 1 )实验过程中,为了实验数据尽可能精确,电流表应选用的量程为 _____(选填 “0~0.6 A” 或 “0~3 A”)。
( 2 )请将实验步骤补充完整:
① 电流表调零,断开开关 S 1 、 S 2 ,将电阻箱调节到最大阻值,按图连接实验电路;
② 闭合开关 S 1 、 S 2 ,此时电流表示数为 I ;
③ 保持开关 ____ 闭合,断开开关 _____ ,调节电阻箱,使得电流表示数为 I ,此时电阻箱的示数为 R ;
④ 待测电阻 R x = ______ 。
安阻法测定值
【解析】(1) 电源电压约为 6V ,未知电阻 R x (阻值约为 20Ω ),由欧姆定律,电路中的最大电流约为:
故实验过程中,为了实验数据尽可能精确,电流表应选用的量程为 “0 ~ 0.6A” ;
(2) 保持开关 S 1 闭合,断开开关 S 2 ,此时两电阻串联,调节电阻箱,使得电流表示数为(1/2)I,此时电阻箱的示数为 R ,根据电阻的串联规律可得
R 串联 =R x +R
因电源电压不变,故电流与电阻成反比,故
故待测电阻 R x =R。
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3.某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻.在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )。
A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以
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【解析】由图知,
①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I﹣I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I 0R 0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
③闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
④闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表反接,不能测量Rx两端电压Ux,仅有一个电压值,不能测出Rx阻值。
故C符合题意。
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4.一位同学按照如图所示的电路做实验,此时两表示数如图所示(指针均指向刻度上),其中电压表示数为 _____V,电阻Rx的阻值为 _____。
【解析】[1]由图知,电压表使用的是0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2V。
[2] 电压表测Rx两端电压,所以Rx两端的电压U=2V
电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,即通过Rx的电流
I=0.4A
由欧姆定律可得