沪粤版初中九年级物理专项素养综合练(七)特殊方法测电阻课件

特殊方法测电阻专项素养综合全练(七)类型一安阻法测电阻1.小明同学在学习欧姆定律之后,自己设计实验测量定值电阻的阻值。在电压表损坏无法使用的情况下,小明想利用阻值已知的定值电阻R0和电流表测出未知电阻Rx的阻值。他设计了以下实验,电路如图所示。请你帮他补全实验步骤:①只闭合开关S2,电流表示数为I1;②闭合开关

,电流表示数为I2;③电阻Rx的阻值为

(用已知量和测得量符号表示)。S1、S2

解析①只闭合开关S2,电路中只有Rx,电流表示数为I1;根据

欧姆定律,电源电压U=I1Rx;②闭合开关S1、S2,Rx与R0并联,电

流表测干路电流,电流表示数为I2,则通过R0的电流为I0=I2-I1;

则电源电压U=I0R0=(I2-I1)R0;③电阻Rx的阻值为Rx=

=

。2.(新考法·设计实验)小虎测量一个定值电阻Rx的阻值,电源

电压恒定不变,定值电阻R0=20Ω,滑动变阻器R的规格为“10

0Ω

1A”。他设计的电路如图所示,请你帮他补全实验步骤:①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,读出电流表示数I1;②

;③待测电阻Rx=

(用已知量和测得量符号表示)。将滑片移到A端,读出电流表示数I2解析

①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,读出电流表示数I1;②将滑片移到A端,读出电流表示数I2;③在步骤①中,定值电阻Rx、R0和滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,将滑片移到B端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电流表示数为I1,则电源电压U=I1(Rx+R0+R)=I1(Rx+20Ω+100Ω)=I1(Rx+120Ω);在步骤②中,将滑片移到A端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时电流表示数为I2,则电源电压U=

I2(Rx+R0)=I2(Rx+20Ω);由于电源电压不变,则I1(Rx+120Ω)=I2(Rx+20Ω),解得Rx=

。类型二伏阻法测电阻3.(新考法·新实验)某实验小组测未知电阻Rx的阻值,电源电

压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R(电阻均不受

温度影响)。在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,

于是小组的同学设计了如图所示的电路图完成了实验。请

你帮助他们把实验步骤填写完整。(1)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,

读出此时电压表的示数,记为U1;(2)再

,读出此时电压表的示数,记为U2;(3)未知电阻Rx=

。将滑片移动到最右端·R解析

(1)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最

左端时,读出此时电压表的示数,此时电压表的示数等于电源

电压,记为U1;(2)再将滑片移动到最右端,将滑动变阻器全部

电阻接入电路,此时电压表的示数等于Rx两端电压,读出此时

电压表的示数,记为U2;此时两电阻串联,滑动变阻器两端的

电压UR=U1-U2,通过未知电阻的电流Ix=IR=

;(3)未知电阻Rx=

=

·R。4.小刚同学测量小灯泡(额定电压为2.5V)正常工作时的电

阻时,向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷

开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的电路,测

出了小灯泡正常工作时的电阻。请完成下列实验步骤:①闭合开关S1,将S2拨到触点

(选填“1”或“2”),

移动滑片,使电压表的示数为

V;②再将开关S2拨到触点

(选填“1”或“2”),保持

滑片的位置不动,读出电压表的示数U;③小灯泡正常工作时的电阻的表达式为R=

(用已

知量和测得量符号表示)。22.51解析①闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的

示数为2.5V;②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,

读出电压表的示数U;③在步骤①中,小灯泡、R0和滑动变阻

器串联,电压表测小灯泡两端电压,移动滑片,使电压表的示

数为2.5V,此时灯泡正常发光;在步骤②中,小灯泡、R0和滑

动变阻器仍串联,电压表测小灯泡和R0两端的总电压,因电路

的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍

正常发光,根据串联电路电压规律可知,R0两端的电压为U0=U

-UL=U-2.5V,根据串联电路电流特点和欧姆定律可得,灯泡的额定电流为I=I0=

=

,则小灯泡正常工作时的电阻的表达式为R=

=

=

。5.(新独家原创)小明通过了解知道电压表相当于能显示自身

两端电压的定值电阻,且阻值较大。于是他设计了如图所示

电路测量阻值较大的电阻R,电源电压恒为3V,定值电阻R0为

600Ω。闭合开关S,并进行了如下操作:①S1接1时,记录电压表示数为2V;②S1接2时,记录电压表示数为1.8V;③计算待测电阻R=

Ω。800解析电源电压恒为3V,S1接1时,定值电阻R0与电压表串联,

电压表示数为2V,由串联电路电压的规律得,定值电阻两端

的电压U0=3V-2V=1V,由串联分压规律,电压表内阻RV=

×600Ω=1200Ω;S闭合,S1接2时,待测电阻与电压表串联,电

压表示数为1.8V;由串联电路电压的规律得,待测电阻两端

的电压UR=3V-1.8V=1.2V,由串联分压规律可得R=

×1200Ω=800Ω。类型三等效代替法测电阻6.(新考法·分析论证)小明和小华分别设计实验测量阻值在1

0~15Ω之间的定值电阻Rx的阻值。(1)如图甲是小明刚连接完成的实验电路图,其中电源电压恒

为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。①小明连接电路时存在的错误或不妥有:

(说出一点即可);②改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,两电表均无

示数,小明另找来一只完好的电压表,他将电压表的正接线柱连接电路时开关没有断开(或电压表量程选择太大)接电源正极,负接线柱依次试触a、b、c、d、e各接线柱,当

接触到e时,检查的电压表开始有示数且为3V,但原来的两电

表示数仍为0,则故障原因是接线柱

间出现了

(选填“短路”或“断路”);③故障排除后,正确操作实验器材,移动滑动变阻器滑片,当

电压表示数为2.2V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻Rx

=

Ω。d、e断路11(2)如图丙是小华设计的测Rx阻值的实验电路图,图中R1为阻

值范围为0~99Ω的电阻箱,R2为滑动变阻器,其设计意图是仅利用电阻箱的读数测量出Rx的阻值,以下为他的操作步骤:①将开关S接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P,使电流表示

数为I,记下电阻箱阻值Ra;②将开关S接b,保持

不变,调节

,使电流表示数仍为I,记下电阻箱阻值Rb;滑动变阻器滑片P的位置电阻箱R1③计算定值电阻Rx的阻值:Rx=

。小华在实验中发现,当开关接b后,无论怎样调电阻箱的阻值,

电流表的示数都明显小于I,致使无法测量Rx的阻值,小明帮

助小华分析原因,他认为实验不成功是由小华第一步操作中电阻箱R1的阻值Ra选择不当造成的,如果电阻箱R1的阻值Ra

不小于

Ω,实验将保证能成功,或开关S先接b再接a,

其余操作不变,实验也能成功。Ra-Rb15解析

(1)①连接电路时应断开开关;电源电压为3V,电压表

应选0~3V的量程接入电路;②小明另找来一只完好的电压

表,将电压表的正接线柱接电源正极,负接线柱依次试

触a、b、c、d、e各接线柱,试触a、b、c、d各接线柱时都无

示数,说明与电压表并联电路以外的电路断路,当接触到e接

线柱时,检查的电压表开始有示数且为3V,但原来的两电表

示数仍为0,此时检查的电压表串联接入电路,则电路故障为

接线柱d、e间断路;③电流表接入电路的量程为0~0.6A,分

度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律可得待测电阻Rx的阻值为Rx=

=

=11Ω;(2)①将开关S接a,电阻箱和滑动变阻器串联接入电路,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P,使电流表

示数为I,记下电阻箱阻值Ra;②将开关S接b,三个电阻串联接

入电路,保持滑动变阻器滑片