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文檔簡介

專題4特殊方法測電阻專項突破(解析版)

一、安阻法一一缺電壓表

類型1.雙安法(改接@)

類型2.單安法(借助開關(guān))

類型3.電流表+電阻箱

二、安滑法

三、伏阻法一一缺電流表

類型L雙伏法(改接。)

類型2.單伏法(借助開關(guān))

模型講解

1.伏伏法

實驗電路步驟等量關(guān)系Rx的表達式

&與扁串聯(lián),經(jīng)過它們的電流相等

Zx=/o

根據(jù)歐姆定律/=D,得

①將電壓表接在心兩端,

R

Hv)—?(v>-電壓表的示數(shù)為Ui;

/x=,0幺=力

②再將電壓表接在Ro兩

&&

端,電壓表的示數(shù)為。2。

變形,得

R,旦與

X

2.安安法

實驗電路步驟等量關(guān)系Rx的表達式

&與Ro并聯(lián),它們兩端的電壓相等

①將電流表串聯(lián)在Rx所Ux=Uo

在的去路,電流表的示數(shù)

1~~1=1@—\根據(jù)歐姆定律/=S,得:u=IR

為h;R

Ux=U§

②將電流表改接到扁所IiRx=bR。

在的支路,電流表的示數(shù)變形,得

為ho&=與氏

3.單伏法

實驗電路步驟等量關(guān)系Rx的表達式

Zx=/o

反&①閉合S和S1,電壓表的

u_u-u

示數(shù)為U1;2l2

/x=/o凡一凡

②閉合S和S2,電壓表的

示數(shù)為。2。R,=4%

*U}-U2”

4.單安法

實驗電路步驟等量關(guān)系Rx的表達式

只閉合開關(guān)S時:

U=I1(Rx+Ro)

同時閉合S和Si時:

&RQ①只閉合開關(guān)s,電流表

IZZJ-1

U=kRx

的示數(shù)為A;

電源電壓因此

②同時閉合S和S1,電流

Ii(Rx+R))=,2&+

表的示數(shù)為/2。

解得

5.伏阻法

實驗電路步驟等量關(guān)系Rx的表達式

/x=/。

%X①同時閉合S和S1,電壓

u2_ux-u2

表的示數(shù)為Ur,

/x=/0R「&

②只閉合S,電壓表的示

&=。2&

數(shù)為C/io

二」xU「U]”

6.伏滑法

實驗電路步驟等量關(guān)系Rx的表達式

lx=I°

①滑片P滑到最左端,電

。2.乜-。2

壓表的示數(shù)為Ui;

Ix=IoKJ用

RxRp②滑片p滑到最右端,電

R,二%&

--------Il-------壓表的示數(shù)為U2。x

u,-u2"

7.等效替代法

條件實驗電路圖測量的物理量及心的表達式

①將S撥至m讀出電流表示數(shù)A;

利用一只電流表、單刀雙擲

②將S撥至b,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流

開關(guān)和電阻箱測未知導體的

表示數(shù)仍為人讀出電阻箱示數(shù)R;

電阻

1③Rx=R

案例剖析'

,_I.

首先了解測電阻實驗中電流表的兩種接法:

內(nèi)接法外接法

電路簡圖

―*—11-(A)-1-

?1-—

電壓表小數(shù):Uv=UR+UGUR電壓表示數(shù):UN-UR

電流表示數(shù):IA=IR電流表示數(shù):IA=IR+Iy>IR

誤差分析

R測=匹〉”=區(qū)真(測量值偏大)R測=2<力=R真(測量值偏?。?/p>

,A1R1A1R

誤差來源電流表的分壓作用電壓表的分流作用

公式計算法:

①當月〉J&R時,用電流表內(nèi)接法;

②當人<,&4時,用電流表外接法;

③當4=,&&時,兩種接法效果相同。

一、安阻法——缺電壓表

所給器材:電源(電壓未知)'開關(guān)、電流表、定值電阻R、導線若干'未知電阻&

要求:畫出實驗電路圖,寫出實驗步驟和表達式,盡可能想出多種方法。

1.雙安法(改接0)

電路圖實驗步驟表達式

①閉合S,先測出Ro的電并聯(lián)電路電壓相等:

I-1-1'段

流/i;hRo=hRx

方法1-?—

②拆下電流表,接到另一凡=2

1支路上,測出Rx的電流"

①閉合S,先測出干路的并聯(lián)電路電壓相等:

電流/i;Ro=hRx

方法2R。

T]--------4②拆下電流表,接到支路

1J上,測出&的電流/2。

&①閉合S,先測出干路的并聯(lián)電路電壓相等:

電流/1;hRo=(Z1-Z2)&

方法3HT___;1---=Aj----

②拆下電流表,接到支路凡=—^凡

)J上,測出心的電流/2。

2.單安法(借助開關(guān))

電路圖實驗步驟表達式

斷開S,電流表測&

Rx①斷開S,讀出電流表示閉合S,電流表測干路電流

數(shù)/1;并聯(lián)電路電壓相等:

方法4

②閉合S,讀出電流表示(/2-/1)Ro=hRx

9

1三數(shù)/2。&=『&

斷開S,電流表測Ro

&S,①斷開S,讀出電流表示閉合S,電流表測干路電流

—11-----0—-----

數(shù)/1;并聯(lián)電路電壓相等:

方法5

②閉合S,讀出電流表示(/2-/1)&=/1&

數(shù)/2。&=3a

斷開S時,R)和反串聯(lián)

R_R。_①斷開S,讀出電流表示閉合S,扁被短路

—1_數(shù)/1;根據(jù)電源電壓不變:

方法6

民②閉合S,讀出電流表示71(Rx+Ro)

11數(shù)/2。M=」一凡

12Tl

斷開S時,R)和Rx串聯(lián)

RXR。①斷開S,讀出電流表示閉合S時,電路中只有R)

數(shù)/1;根據(jù)電源電壓不變:

方法7

②閉合S,讀出電流表示11(Rx+Ro)Rx=bRo

1二二1數(shù)/2。

S接a時,電路中只有反

①S接a時,讀出電流表S接b時,電路中只有取

1示數(shù)/i;根據(jù)電源電壓不變:

方法8

②S接b時,讀出電流表/展=/2夫0

11示數(shù)/2。

R=^R

(單刀雙擲開關(guān)可以用兩個單刀單XO

擲開關(guān)代替)

R、Ro&R。S接a時,電路中只有治

rap①S接a時,讀出電流表S接b時,電路中只有七

示數(shù)/1;根據(jù)電源電壓不變:

方法9

Hi—O-1Hi-②S接b時,讀出電流表I\Ro=hRx

131示數(shù)/2。

(單刀雙擲開關(guān)可以用兩一一單刀單Rx=—R0

擲開關(guān)代替)12

3.電流表+變阻箱

所給器材:電源(電壓未知)、開關(guān)'電流表、變阻箱'導線若干'未知電阻公

要求:畫出實驗電路圖,寫出實驗步驟和表達式,盡可能想出多種方法。

說明:變阻箱調(diào)到某個阻值不變時,可以當定值電阻使用,也可以當滑動變阻器來使用,當然要更關(guān)

注用等效替代法來解此題(見面面三種方法)。

電路圖實驗步驟表達式

①S接a時,讀出電流表的示數(shù)

①、②兩個步驟電壓相同,

1-

方法11電流也相同,故電阻相同。

②S接b時,調(diào)節(jié)變阻箱,使電

不&的值就是變阻箱的值。

流表的示數(shù)仍為/。

冬包,

①閉合S1,讀出電流表示數(shù)/;①、②兩個步驟電壓相同,

方法12②閉合S2,調(diào)變阻箱,使電流表電流也相同,故電阻相同。

19示數(shù)仍為L治的值就是變阻箱的值。

①把變阻箱調(diào)到0時,閉合S,

電源電壓不變,電流表示數(shù)

讀出電流表示數(shù)I;

一7變?yōu)橐话耄f明總電阻變?yōu)?/p>

方法13②閉合S,調(diào)變阻箱,使電流表

9尺的2倍,所以心的值是

示數(shù)為4/。

變阻箱的值。

—1|—工—2

二、安滑法

所給器材:電源(電壓未知)、開關(guān)、電流表、最大阻值為衣的滑變、導線若干、未知電阻Rx

要求:畫出實驗電路圖,寫出實驗步驟和表達式,盡可能想出多種方法。

說明:把滑動變阻器滑片滑到阻值最大端不變時,可以把它當一個定值電阻來使用,方法如前。

電路圖實驗步驟表達式

在a端時,電路中只有&

①滑動變阻器滑片滑到a端時,在b端時,&和R串聯(lián)

讀出電流表的示數(shù)/i;根據(jù)電源電壓不變:

方法10

②滑動變阻器滑片滑到b端時,

IiRx=h(&+Ro)

讀出電流表的示數(shù)/2。凡=—^4

三、伏阻法——缺電流表

所給器材:電源(電壓未知)、開關(guān)'電壓表、定值電阻R、導線若干'未知電阻及

要求:畫出實驗電路圖,寫出實驗步驟和表達式,盡可能想出多種方法。

1.雙伏法(改接O)

電路圖實驗步驟表達式

①閉合S,先測出&的

.......?........串聯(lián)電路中,R)兩端的電壓為。2—研,

Rx&電壓U1;

根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等:

方法14②拆下電壓表,接到Ro

和&兩端測出總電壓工一=R=JR。

----1|---°'---R*4。2M

心。

①閉合S,先測出R)的

............二................串聯(lián)電路中,&兩端的電壓為。2—研,

電壓5;

根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等:

方法15②拆下電壓表,接到Ro

U\_U「U\=R_U「U

和Rx兩端測出總電壓

凡凡xq

仍。

①閉合S,先測出&的

4:Ro根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等:

電壓Ui;

方法16Hv)-I:W…U\U,nU\n

——------nA-........iv

②拆下電壓表,接到Ro&&ujn

兩端測出它的電壓Uo

12

2.單伏法(借助開關(guān))

電路圖實驗步驟表達式

①斷開S時,品和&串聯(lián),電壓表測

反電壓

&Ro①斷開S,讀出電壓表示

②閉合S,電路中只有尺,其電壓為電

數(shù)U"

方法

17□源電壓。在①中,治兩端電壓為u2-

②閉合S,讀出電壓表示

Ui。根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等:

二數(shù)。2。

1U\_U「U\U

凡凡U2M

①斷開S時,R)和&串聯(lián),電壓表測

心電壓

&,.Ro.①斷開S,讀出電壓表示

②閉合S,電路中只有私,其電壓為電

數(shù)5;

方法18源電壓。在①中,&兩端電壓為Ui-

土②閉合S,讀出電壓表示

U1。根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等:

數(shù)U2o

1b1U-U「Ui=R_Uz-U

&&xU\

①斷開S時,電壓表測電源電壓

S,&

Rx①斷開S,讀出電壓表示

d②閉合S,Ro和&串聯(lián),&兩端電壓為

數(shù)5;

方法19。1一。2。根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等:

②閉合S,讀出電壓表示

4一」-4=R_U「U

數(shù)仿。nK%

R。R,U]

①斷開S時,電壓表測電源電壓

&S.&①斷開S,讀出電壓表示

②閉合S,R)和&串聯(lián),R)兩端電壓為

數(shù)U1;

方法20歷一5。根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等:

②閉合S,讀出電壓表示

。2_仿-4="U

數(shù)。2。

R&u「u1”

1x

S接a時,扁和反串聯(lián),電壓表測Rx

Rx&①S接a時,讀出電壓表電壓;S接b時,&和反串聯(lián),電壓表

示數(shù)Ui測電源電壓,則Ro兩端電壓為U2-Ui.

方法21

②S接b時,讀出電壓表根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等:

示數(shù)。2工—=R=-R。

&g4/

只閉合Si時,Ro和&串聯(lián),電壓表測

S1,

①只閉合讀出電壓Rx電壓;只閉合S2時,電壓表測總電壓,

表示數(shù)U1則扁兩端電壓為仍一歷。根據(jù)串聯(lián)電

方法22

②只閉合S2,讀出電壓路中電流相等:

示數(shù)。2

匚二4=-=R=—R°

&&U「U\

綜合應用

A.兩節(jié)新干電池;

B.電壓表(量程。?3V,0-15V);

C.電流表(量程0?0.6A,0-3A);

D滑動變阻器R(20Q,1A);

E.待測電阻&(阻值約為幾歐);

F.開關(guān)一個,導線若干。

(1)圖甲是實驗中設計的電路圖,請在圖中圓圈內(nèi)正確填寫表示電表的字母符號;

(2)連接電路前,發(fā)現(xiàn)電流表指針位置如圖乙所示,此時需要進行的操作是。連接電路時,

開關(guān)應該(選填“斷開”或“閉合”);

(3)根據(jù)圖甲的電路圖,請用筆畫線代替導線,把圖丙中的實物圖連接成完整電路(有兩條導線未

連接),要求開關(guān)閉合時電流表示數(shù)最小,測量時電表示數(shù)盡可能精確;

(4)測得的部分數(shù)據(jù)已記錄在表格中,表格中第一行的最后空格欄內(nèi)應填寫的內(nèi)容是0

在第3次測量時,電壓表的示數(shù)如圖丁所示,根據(jù)這三次測得的數(shù)據(jù),&阻值的平均值為一___Q?

實驗次數(shù)電壓U/V電流〃A電阻Rx/O

11.60.208.0

22.00.248.3

30.30

(4)國阻值的平均值;8.1

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)電路圖可知,上面圈內(nèi)的電表串聯(lián)在電路中,為電流表;下面圈內(nèi)的電表與&并聯(lián),

為電壓表,如下圖所示:

(2)連接電路前,電流表的指針左偏,需要進行的操作是調(diào)零,使指針指在零刻線處;連接電路時,

開關(guān)應該斷開。

(3)滑動變阻器要“一上一下”接入電路,要求開關(guān)閉合時電流表示數(shù)最小,需要將滑動變阻器的左下

接線柱與尺的右接線柱連接;為了使測量時電表示數(shù)盡可能精確,電壓表選用0?3V量程,將電壓表的“3”

接線柱與國的左接線柱連接,如下圖所示:

s

(4)在伏安法測電阻的實驗中,采用多次測量取平均值的方法減小誤差,故表格中第一行的最后空

格欄內(nèi)應填寫的內(nèi)容是反阻值的平均值;電壓表選用的量程是。?3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.4V,則第

三次&的阻值

則Rx阻值的平均值

A+&+8.00+8.30+8.00

火,.=■=:

2.(2024年四川省南充市初中學業(yè)水平考題)23.小紅想測量標有“1.5V”字樣小燈泡正常發(fā)光時的電阻,

從實驗室找來了電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)和導線若干,進行了如下實驗;

(1)用筆畫線代替導線,將圖甲電路連接完整;

(2)檢查無誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),小燈泡不亮,電壓表示數(shù)接近電源電壓;造成這

一故障的原因可能是小燈泡(選填“斷路”或“短路”);

(3)排除電路故障后,閉合開關(guān),移動滑片,當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則小

燈泡正常發(fā)光時的電阻為Q;接下來她又測量了幾組對應的電壓值和電流值,并繪制了小燈泡的

/-U圖象,如圖丙所示;

(4)小紅認為不能利用圖甲的裝置探究電流與電壓的關(guān)系,理由是;

(5)小紅還想測出另一個額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻,在保證電路安全的前提下,設

計了如圖丁所示的電路(電源電壓恒定大于U額且未知,滑動變阻器R最大阻值未知,定值電阻阻值為Ro);

請將實驗步驟補充完整:

①閉合S、S2,斷開Si,移動滑片P,使電流表示數(shù)為時,小燈泡正常發(fā)光;

②閉合S、Si,斷開S2,保持滑片P位置不變,讀出電流表的示數(shù)為/;

③小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=o(用U額、/、Ro表示)

【答案】(I)(2)斷路;(3)5;(4)燈泡的電阻隨溫度的增

大而增大,不能保持一定;(5)

R?!瘑?/p>

【解析】

【詳解】(1)實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,改變燈泡兩端的電壓,所以滑動變阻器與燈泡串聯(lián),

滑動變阻器連接時,按照一上一下連接,如下圖所示:

(2)電流表無示數(shù),燈泡不亮,說明電路是斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明與電壓表并聯(lián)部

分以外的電路是通路,與電壓表并聯(lián)的部分斷路,故造成這一現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路。

(3)圖乙中電流表選用0?0.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,則通過小燈泡的電流為0.3A,

則小燈泡正常發(fā)光時的電阻

(4)探究電流與電壓的關(guān)系時,需要控制與電壓表并聯(lián)的電阻的阻值不變,根據(jù)圖丙可知,小燈泡

燈絲的電阻是變化的,所以不能完成實驗探究。

(5)①閉合S、S2,斷開Si,此時定值電阻與燈泡并聯(lián),電流表測量通過定值電阻的電流,為了使燈

泡正常發(fā)光,則燈泡兩端電壓達到。額,由于定值電阻與燈泡并聯(lián),定值電阻兩端電壓等于燈泡兩端電壓,

U懷U版

所以通過定值電阻的電流為詈時,燈泡正常發(fā)光,所以移動滑片P使電流表示數(shù)為詈,此時燈泡正常

發(fā)光。

③閉合S、S1,斷開S2,此時定值電阻與燈泡并聯(lián),電流表測量干路中的電流,保持滑片P位置不變,

燈泡仍正常發(fā)光,讀出電流表的示數(shù)為/,則通過在燈泡的電流

則小燈泡正常發(fā)光時的電阻

/燈/_%氏-U額

3.(2024年四川省瀘州市中考題)23.某校物理興趣小組在課后拓展活動中對一未知電阻進行探究;選

用了3V的電源、待測電阻&、電阻箱、電壓表、開關(guān)和導線若干。

(1)連接好如圖甲所示的電路后,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)約為3V,無論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱,電壓表示

數(shù)幾乎不變,其原因可能是;

(2)排除故障后,調(diào)節(jié)電阻箱,電壓表示數(shù)如圖乙所示,則電阻箱兩端的電壓為V;此時,

電阻箱示數(shù)如圖丙所示,則電阻箱接入電路的阻值為。,&的阻值為Q:

(3)同學們交流中發(fā)現(xiàn),電阻箱接入電路的阻值不同,電壓表示數(shù)不同。當電阻箱接入電路的阻值

增大時,電壓表示數(shù)將(選填“變大”“變小”或“不變”);

(4)同學們進行了深入探究,閉合開關(guān),多次調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電阻箱接入電路的阻值R和與之對

應的電壓表示數(shù)U,分別算出待測電阻&的阻值,求其平均值是為了;利用測得的多組數(shù)據(jù),描

繪出電壓。隨電阻R的變化關(guān)系圖像如下圖,其中正確的是。

【解析】

【詳解】(1)電源電壓是3V,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)約為3V,說明電壓表和電源的兩極連接,無論

怎樣調(diào)節(jié)電阻箱,電壓表示數(shù)幾乎不變,可能電阻&斷路。

(2)圖甲中電壓表測量電阻&兩端的電壓,由圖乙可知電壓表的量程是。?3V,分度值是O.1V,電

壓表的示數(shù)是2.5V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知電阻箱兩端的電壓

UR=U-Ux=3V-2.5V=O.5V

由圖丙可知,電阻箱的阻值

R=OxlOOC+Ox100+5xIQ+OxO.1Q=5Q

通過電路的電流

,U0.5V1人

I=*R=------=0n.1A

R50

Rx的阻值為

-25Q

(3)當電阻箱接入電路的阻值增大時,由串聯(lián)分壓可知電阻箱兩端的電壓增大,由串聯(lián)電路電壓的

規(guī)律可知電阻&兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小。

(4)實驗中,測量多組數(shù)據(jù),求平均值,是為了減小誤差。

電壓表的示數(shù)為

u[R=-

xx

&+R1+A

&

電壓表的示數(shù)隨R的增大而減小,圖像不是直線,是曲線,電壓表的示數(shù)不為零,故選B。

4.(2024年山東省煙臺市初中學業(yè)水平考題)25.在“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”實驗中,器材如下:

電源(電壓恒為6V)、小燈泡(額定電壓3.8V,正常發(fā)光時的電阻約10。)、電流表(0-0.6A,0?3A)、

電壓表(0?3V,0?15V)、滑動變阻器與(50Q0.2A)滑動變阻器與(20。1A),開關(guān)和導線若干。

(1)請在答題卡的相應位置畫出該實驗的電路圖。(各元件不必標注字母)

(2)為了完成實驗,電流表應選擇_______量程,電壓表應選擇_________量程,滑動變阻器應選擇

(選填或“出”)。

(3)閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為3.8V,此時電流表的示數(shù)如圖所示,則

小燈泡正常發(fā)光時的電阻為Qo

(4)完成上述實驗之后,老師提出:如果沒有電壓表,用一個電流表和一個定值電阻R),仍可完成

①閉合開關(guān)S、S2,移動滑動變阻器滑片P,使電流表示數(shù)為九此時小燈泡正常發(fā)光;

②保持滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開S2,閉合Si,電流表示數(shù)為“,則小燈泡正常發(fā)光時的電

TR

(2)0-0.6A;0-15V;及;(3)9.5;(4)RL='°

【詳解】(1)實驗電路圖如圖所示:

(2)小燈泡額定電壓3.8V,正

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