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如东试验中学
巧测电阻Rx
江苏省如东实验中学 曹红泉 (226400)
伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。但有时考试试题中不是那么直接、那么方便。因为题目有时只有电压表、有时只有电流表,那么这时如何巧妙地测出Rx的电阻呢?笔者通过多年的教学总结出四种最典型的方法,下面就通过例题予以说明:
一、等效替代法
例1.有一个阻值未知的电阻器Rx,我们要测出它的阻值.但手边只有一个电池组、一个开关、一个电流表、一个电阻箱R’、一个滑动变阻器和若干条导线。请你想办法测出Rx的阻值,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,记下电流表示数I;
(3)用电阻箱R’取代Rx ,保持滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电流表示数仍为I,读出此时电阻箱的示数R示;
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:Rx=R示
例2.有一个阻值未知的电阻器Rx,我们要测出它的阻值.但手边只有一个电池组、一个开关、一个电压表、一个电阻箱R’ 、一个滑动变阻器和若干条导线。请你想办法测出Rx的阻值,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,记下电压表示数U;
(3)用电阻箱R’取代Rx ,保持滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表示数仍为U,读出此时电阻箱的示数R示;
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:Rx=R示
二、电表移动法
例3.有一个阻值未知的电阻器Rx,我们要测出它的阻值.但手边只有一个电池组、一个开关、一个电压表、一个已知阻值为R0的电阻和若干条导线。请你想办法测出Rx的阻值,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)闭合开关,用电压表分别测出R0两端电压U0和Rx两端电压Ux;
(3)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
例4.有一个阻值未知的电阻器Rx,我们要测出它的阻值.但手边只有一个电池组、一个开关、一个电流表、一个已知阻值为R0的电阻和若干条导线。请你想办法测出Rx的阻值,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)闭合开关,用电流表分别测出通过R0的电流I0和通过Rx的电流Ix ;
(3)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
三、开关控制法
例5.要测一个阻值未知的电阻Rx的阻值.提供的器材:电源(电压不变)、两个开关、一个电流表、一个已知阻值为R0的定值电阻和若干条导线。请你想办法测出Rx的阻值,要求只需连接一次电路即可,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)闭合开关S1,断开S2,记下电流表示数I1;
(3)闭合开关S2,断开S1,记下电流表示数I2 ;
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
(也可以:)
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)只闭合开关S1,记下电流表示数I1 ;
(3)开关S1、S2都闭合,记下电流表示数I2 ;
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
例6.要测一个阻值未知的电阻Rx的阻值.提供的器材:电源(电压不变)、两个开关、一个电压表、一个已知阻值为R0的定值电阻和若干条导线。请你想办法测出Rx的阻值,要求只需连接一次电路即可,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)只闭合开关S1,记下电压表示数U1;
(3)开关S1、S2都闭合,记下电压表示数U2;
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
四、滑片移动法
例7.要测一个未知电阻Rx的阻值.提供的器材:电源(电压不变)、一个开关、一个电流表(量程足够大)、一个已知最大阻值为RAB的滑动变阻器和若干条导线。要求只能连接一次电路,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)把滑动变阻器的滑片P调至B端,闭合开关,记下电流表示数IB;
(3)把滑动变阻器的滑片P调至A端,记下电流表示数IA;
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
例8.要测量未知电阻Rx的阻值.提供的器材:电源(电压不变)、一个开关、一个电压表(量程足够大)、一个已知最大阻值为RAB的滑动变阻器和若干条导线。要求只连接一次电路,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路;
(2)把滑动变阻器的滑片P调至B端,闭合开
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