物理电阻的特殊测量方法
九年级物理 班级: 姓名:
电阻的特殊测量的方法
(一)伏安法
1.原理:由欧姆定律推出R=U/I 2.电路图:
3.滑动变阻器的作用:(1)保护电路;
(2)改变电路中的电压和电流,多次测量取平均值减小误差。 4.本实验中多次测量的目的是:图1多次测量取平均值减小误差 图2测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 (二)测电阻的几种特殊方法
一、安阻法:在用“伏安法测电阻”的实验中,如果电压表坏了,但又没有多余的电压表,手头却还有一只已知电阻R0,此实验怎样继续进行?
方法一:没有电压表,不能测电压。但有了定值电阻,可以用电流表和定值电阻组合起来,起到电压表的作用。但必须和Rx并联。 电路图:
步骤:如上图所示,先用电流表测R0中的 电流,其示数为I1,这时可求出电源电压U=I1R0 ;再测Rx中的电流,其示数是I2; 表达式Rx=
方法二:上述方案中电流表要两次连接,能
否只连接一次完成实验? 电路图:
步骤:如上图所示,当开关S1闭合时,电流表的示数为I1;当开关S2闭合时,电流表示数是I2
表达式Rx=
方法三:能否用一只单刀单置开关? 电路图:
步骤:如图所示。当开关S断开时,电流表的示数为I1;当S闭合时,电流示数是I2, 表达式Rx=
方法四:能否将R0 、Rx串联起来测量? 电路图:
步骤:如图所示,当开关S闭合时,电流表的示数为I1;当S断开时,R0和Rx串联,电流表示数是I2; 表达式Rx=
方法五:能否用一只滑动变阻器代替上题中的R0 电路图:
步骤:如图所示,滑动变阻器的的最大值为R0,当滑动变阻器的滑片在最左边时,电流表的示数为I1;当滑动变阻器的滑片在最右边时,电流表的示数为I2 表达式Rx=
二、伏阻法:在用“伏安法测电阻”的实验中,如果
电流表坏了,但又没有多余的电流表,手实却还有一只已知电阻R0,此实验怎样继续进行?
方法一电流表,不能测电流。但有了定值电阻,可以用电压表和定值电阻组合起来,起到电流表的作用。但必须和Rx串联。 电路图:
步骤:如图所示,当开关S闭合时,先用电压
表测R0两端的电压,其示数为U1;再用电压表测Rx两端的电压,其示数是U2
表达式
R
x
=
方法二:能否只连接一次电路?
步骤:
如图所示,R0 与Rx串联,当开关S1闭合时,电压表测的是电源电压,电压表的示数为U1;当开
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关S2时,电压表测的是R0两端的电压,电压表的示数为U2; 表达式Rx=
方法三:能否用一只单刀单置开关? 电路图:
步骤:如图所示,当开关S闭合时,电压表示数为U1 ;当S断开时,电压表其示数为U2 ; 表达式Rx=
方法四:如果将定值电阻换成滑动变阻器呢? 电路图:
步骤:如图所示,滑动变阻器的的最大值为R0,当滑动变阻器的滑片在最左边时,电压表的示数为U1;当滑动变阻器的滑片在最右边时,电压表的示数为U2; 表达式Rx= 三.等效替代法
方法一:用图10所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。当S扳到A时电流表的示数为I,再将 S 扳到B时,调节R0(电阻箱)的电阻,使电流表示数仍为I,即RX=R0。
方法二:若只有一只电压表和电阻箱,则可用替
代法测电阻的阻值,如图11所示。先合上开关S1,把单刀双掷开关S2打到1,调节滑动变阻器的阻值,使电压表有一合适的示数U0。再把单刀双掷开关S2打到2,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为U0,则此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值,即RX=R0。 测电阻的方法小结: 1.伏安法测电阻
2.没有电流表,只有电压表,和一定值电阻R0(或者已知最大阻值的滑动变阻器)(伏阻法)设计方法:应该采用___________电路,
(1)如果电路可以改接,就分别测出RX和R0两端的电压Ux和U0 (2)如果电
路不能改接,用开关改变,分别测出RX和电源两端的电压Ux和U
3.没有电压表,只有电流表,和一定值电阻R0(或者已知最大阻值的滑动变阻器)(安阻法)设计方法:应该采用___________电路,
(1)如果电路可以改接,就分别测出RX和R0电流Ix和I0
(2)如果电路不能改接,用开关改变,分别测出RX和干路总电流Ix和I 4.等效替代法:利用电阻箱代替未知电阻,并联接在同一电路中,电流大小相同时,RX =R利用电阻箱代替未知电阻,并联后和滑动变阻器串联,电压大小相同时,RX =R
1. 如图,R0为阻值已知的电阻,闭合开关S后,根据电流表、电压表的示
数不能计算出未知电阻Rx的阻值的电路是:
2.小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻Rx (阻值约为1kΩ).实验室所提供的器材有:电源(电压约为9V)、滑动变阻器R(100Ω 2A)、电流表(量程为0~0.6A、分度值为0.02A)、电压表(量程为0~3V、分度值为0.1V)各一个,开关S1、S2两只,导线若干. (1)小明设计了如图所示的电路进行测量.
你认为
小明能否测出未知电阻
R
x
?
为什么?
(2)请你选用上述器材设计方案测出未知电阻R.要求:
①画出实验电路图; ②简述实验步骤;
③写出Rx的表达式(用已知量和测得量表示).