巧用等效替代法测未知电阻
例1. 利用电池、开关、一个
标准
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电阻箱、若干导线和一个刻度不准但灵敏性良好的电流表测量待测电阻R。 x
解析:(1)按照图1的方式把实物连成电路,调节电阻箱R,使电流表指针指向一个0
适当的位置,记下这时R的阻值R。 01
图1
(2)再把R从电路中取下,调节R的电阻,使电流表的指针指向刚才测量的位置,x0
记下这时R的阻值R。 02
(3)由于R加上R在电路中所起的作用与R相同(电流表指针指示同一位置),则1x2
有R,R,R,故有R,R,R。 1x2x21
例2. 现有两节电池,三个开关,若干导线,还有电流表、滑动变阻器、电阻箱各一个,请用以上器材
设计
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一个实验
方案
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测出未知电阻R的值(电阻箱的最大阻值大于R)。 xx
解析:(1)按图2连接好实物电路,将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大值。
图2
(2)闭合开关S、S,调节滑动变阻器R的电阻,使电流表的示数为某一合适的121
数值并记为I。 0
(3)断开开关S,闭合开关S并调节电阻箱R的阻值,使电流表的数值仍为I,2320则R的阻值就等于此时电阻箱R的阻值。 x2
点评:这里用电阻箱R(已知阻值电阻)等效替代了待测电阻R,电路中的电流仍为2xI,所以R,R。测量方法突破常规思维,非常独特、新颖。 0x2
若在此实验中,将电流表改为电压表,其他器材不变,试用上述等效替代法测出未知电阻R的阻值。 x
解析:测量方法和操作步骤与上
题
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大同小异,它的电路图如图3所示,解略。
图3
在“测未知电阻Rx的阻值”实验中,请完成下列相关问题:
(1)用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整(
(2)把第二次测量时,图乙所示的电压表和电流表的示数填入表中相应的位置( 实验次数 电压/V 电流/A
1 1.2 0.24
? ? 2
3 2.4 0.48
(4)另有同学设计了下列二种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0(
?方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V1和V2的读
书
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分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=
?方案二的电路中,闭合开关S,如果电流表A1和A2的读数分别为I1和I2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=
2(给你一个电池组一只电流表一只已知阻值的定值电阻R一只开关和几根导线用这些0
器材测一个未知阻值的电阻R。要求: x
?画出电路图。(2分)
?简述实验原理和步骤。(3分)
?写出计算R的公式。(2分) x
测未知电阻的阻值
1. 如果想测出一个未知电阻RX的阻值,但手边只有电流表而没有电压表,另外还有电源、导线、开关和一个已知阻值的定值电阻R0,你有办法吗,请画出测量用的电路图,并写出最后表达式。
2. 欲测定一个未知定值电阻RX的阻值,现给你一个电压恒定的电池组,一个阻值已知的定值电阻R0,电流表、开关各一个,导线若干。请你利用上述器材设计出电路图,要求该电路的开关只闭合一次就能测出未知电阻RX。画出电路图。
3. 有一个待测电阻RX,要想用实验的方法知道RX的阻值,手边只有电压表,没有电流表,还有电源、开关、导线和一个定值电阻R0,你能想办法测出这个未知电阻RX吗,请你画出实验用的电路图,并写出实验步骤及最后表达式。