测量电阻和电功率的方法.docVIP

测量电阻和电功率的几种方法 ? 　　方法一：给你电池组，已知阻值的定值电阻R1，待测未知电阻Rx，电流表和单刀双掷开关各一个，导线若干．用以上器材测出Rx的最佳电路和方法是什么？ 　　1、实验电路图如1所示： ? ? 　　2、实验方法是将S拨到①的位置读出示数为I1；将S拨到②的位置读出示数为I2；根据电压为电源电压，两次都相同。即： ? 　　； ? 　　∴ ? 　　方法二：将上面的题中电流表换成电压表，再测电阻Rx的值。 ? 　　1、实验电路图如图2所示： ? ? 　　2、实验方法是将上拨到①的位置，可测出R1上的电压U1；将S拨到②的位置，可测出Rx和R1的总电压U。根据电流相同， ? 　　∵，I= ? 　　∴ ? 　　∴ ? 　　方法三：将方法二中的单刀双掷开关换成一个单刀单掷开关，再将定值电阻R1换成一个滑动变阻器，滑动变阻器的规格已知，用R′表示．再测Rx的阻值。 ? 　　1、实验电路图如图3所示： ?  　　2、实验方法是将滑片P滑到a点时可测出Rx上的电压U1；将滑片P滑到b点时可测出Rx和R′上的电压U2。根据Rx和R′串联： ? 　　；I= ? 　　∴ ? 　　可解得 ? 　　方法四：将方法三中的电压表换成电流表，再测Rx的值。 ? 　　1、实验电路图如图4所示： ? 　　2、实验方法是闭合S，将滑片P滑到a点，可测Rx的电流I1；再滑到b端测Rx和R′的电流I2．又由于电源电压是固定不变的。所以，U=I1Rx； ? 　　 ? 　　 ? 　　可解得 ? 　　以上几种方法，中考试题也常常出现，请大家认真对待。 ? 　　下面列举几个实例帮助同学们分析一下： ? 　　【例题1】（2007年河北省中考物理试题）小明想利用以下提供的器材测量两只小灯泡的电功率（小灯泡的额定电压分别为2．5V、3．8V，阻值均约为10Ω）。所提供的器材分别有：电流表、电压表、单刀双掷开关和电源（电压约为6V）各一个，滑动变阻器（“10Ω 2A”、“50Ω 1A”）两个，导线若干条。 ? 　　单刀双掷开关的符号是，当刀扳到上边时，a、b两接线柱连通；刀扳到下边时，a、c两接线柱连通。 ? 　　（1）请按下面的要求在虚线框内画出实验电路图。（要求：①设计一个电路，只能通过开关改变电路的连接，完成两只小灯泡电功率的测量；②用一个滑动变阻器。） ? ? 　　（2）请你帮助小明在下面画出记录一只小灯泡实验数据的表格。 ? 　　（3）小明按符合设计要求的电路图正确连接电路后，将单刀分别掷于b、c两点时，发现其中一个小灯泡发光过亮，不能进行实验。为了完成实验，他应该： ? 　　???????????????????????????????????????????????????????????? ????。 ? 　　（4）小明改正错误后进行实验，依据实验记录的数据，画出了通过额定电压为2．5V小灯泡的电流随其两端电压变化关系曲线，如图5所示。则这只小灯泡的额定功率是?????????? W。 ? 　　（5）由图5可知，通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，其原因是：?????????? ????????????????????????。 ? 　　【参考答案】 ? 　　（1）电路图如图6所示。 ? ? 　　（2）表格设计如下： ? 测量次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 1 ? ? ? 2 ? ? ? 3 ? ? ? ? 　　（3）换用最大阻值为50Ω的滑动变阻器。 ? 　　（4）0．625 ? 　　（5）灯丝的电阻随温度的升高而增大。 ? 　　【分析】该题突破常规的测量电功率和电阻的方法，要求用单刀双掷开关，这样可以很方便地改变电路的连接方式，同时也要求同学们根据题目的条件选取不同规格的滑动变阻器，可以考查大家利用电学知识解决实际问题的综合能力。 ? 　　【例题2】(2007年苏州市物理中考试题)小王在参加物理课外兴趣小组活动时，老师提供了如图7所示的电路，电源电压未知但保持不变，R0为阻值已知的定值电阻。要求小王在不拆开电路的情况下，只用一只量程满足实验要求的电流表和若干导线估测未知电阻RX的值。小王感到有些畏难，请你开动脑筋，设计一个实验帮助小王解决这个问题。 ? 　　(1)你所设计的实验的主要步骤及所要测出的量是： ? 　　(2)根据你的实验，得出的RX为_______(用测出量和已知量表示)。 ? 　　【参考答案】（1）用导线将电流表与Rx并联，测得电流为I1，用导线将电流表与RO并联，测得电流为I2。 ? 　　（2）根据欧姆定律和电源电压一定可以推导出RX=ROI1/I2。 ? 　　【分析】按照常规的方法，电流表应该串联在电路中，电压表才能并联在用电器的两端，而此题目却把电流表分别并联在两个电阻上，当它Rx与并联时，有